DE2933069A1

DE2933069A1 - Verfahren zum betriebe einer batterie von verkokungsoefen

Info

Publication number: DE2933069A1
Application number: DE19792933069
Authority: DE
Inventors: Folkhard Dipl Ing Wackerbarth
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Still Otto GmbH
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1981-02-26
Also published as: GB2057108B; FR2463174B1; IN153268B; AU532719B2; BR8005176A; AU6006480A; IT8049088A0; IT1128119B; ZA804887B; DE2933069C2; US4306939A; JPS6352680B2; CA1144511A; FR2463174A1; JPS5628284A; BE884183A; NL8003918A; GB2057108A

Description

Verfahren zum Betriebe einer Batterie von Verkokungsöfen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Batterie von Verkokungsöfen mit regenerativem Wärmeaustausch der gasförmigen Verbrennungsmedien, bei dem eine fortlaufende Messung von Eigenschaften des zur Beheizung dienenden Gases, wie Heizwert, Dichte, Feuchte, Temperatur, erfolgt, die die bei der Verbrennung des Gases entstehende Wärmemenge beeinflussen, und der Einfluß von Schwankungen dieser Eigenschaften auf den Ofenbetrieb durch eine Regelanlage ausgeschaltet wird.

Eiⁿ derartiges Verfahren ist bekannt (Glückauf 1965, Seiten 1292 bis 1297) . Es arbeitet in der Weise, daß bei einer solchen Schwankung einer Eigenschaft des Gases, die eine geringere Verbrennungswärme ergibt, der Betriebsdruck erhöht, bei einer im umgekehrten Sinne wirkenden Schwankung der Betriebsdruck herabgesetzt wird.

Bei Batterien von Verkokungsöfen sind nun im allgemeinen in den Abzweigungen der Gasleitungen zu den einzelnen Brennstellen unterschiedliche Widerstände eingebaut, die für eine eine gleichförmige Erhitzung des Inhaltes der Ofenkammer bewirkende Verteilung der Heizgase innerhalb jeder in Heizzüge aufgeteilten Heizwände, also in deren Längsrichtung, sorgen. Auch sind derartige Widerstände in den Abzweigungen der GasZuführungen zu den einzelnen Heizwänden von der längs der Batterie verlaufenden Gas-Verteilungsleitung vorgesehen, durch die eine gleichförmige Beaufschlagung sämtlicher Heizwände erreicht werden soll.

Die gewünschte Abstufung der Gasverteilung durch derartige Widerstände ist jedoch nur bei einem bestimmten Gesamt Betriebsdruck des Heizgases gegeben. Wird der Betriebsdruck erhöht oder herabgesetzt, so ergibt sich bei gleicher Größe der Widerstände eine andere Verteilung der

130009/0529

Heizgase, die nicht mehr einer gleichförmigen Wärmezufuhr durch die Brennstellen, Heizwände und Heizzüge zu den einzelnen Abschnitten des Inhaltes der Ofenkammern entspricht. Um bei einer Änderung des Betriebsdruckes zu einer gleichförmigen Wärmelieferung an die einzelnen Abschnitte des Inhaltes der Ofenkammern zu gelangen, müßten also die Werte der in den Abzweigungen angeordneten Widerstände geändert werden.

Das Ziel der Erfindung ist, durch eine automatisch arbeitende Einrichtung die der Ofenbatterie zugeführte Wärmemenge trotz der Schwankungen, die die Eigenschaften des zugeführten Heizgases erleiden, auf einen konstanten Wert zu halten, ohne die durch die Einstellung der Widerstände gegebene Verteilung des Gases auf die einzelnen Brennstellen ändern zu müssen.

Gemäß der Erfindung ist die Vorrichtung zum regenerativen Umstellen der Batterie so ausgebildet, daß jede Regenerativ-Halbperiode in einen Zeitabschnitt, in dem eine Gaszufuhr zu den Brennstellen erfolgt, und einen weiteren Zeitabschnitt, in dem keine Gaszufuhr erfolgt, also eine Pause, aufgeteilt werden kann, und es ist ein auf die Umstelleinrichtung einwirkendes Steuergerät vorgesehen, mittels dessen die Aufteilung der Regenerativ-Halbperiode in diese beiden Zeitabschnitte erfolgt. Die durch Schwankungen der Gaseigenschaften beeinflußte Regelanlage wirkt auf dieses Steuergerät in dem Sinne, daß bei Schwankungen der Gaseigenschaften das Steuergerät in der Weise auf die Umstelleinrichtung einwirkt, daß durch dieses der Zeitabschnitt der Beflammung und die Pause innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode im Sinne eines konstanten Betrages der in jeder Halbperiode der Batterie zugeführten Wärmemenge bemessen wird.

Zur Einschaltung der Pause können mittels der Vorrichtung

130009/0529

zur regenerativen Umstellung der Batterie zunächst die Gashähne geschlossen werden und kurze Zeit darauf beispielsweise der Kaminzug auf einen sehr niedrigen Wert gebracht werden, indem eine in der Verbindungsleitung zwischen dem Rauchgassammelkanal und dem Kamin liegende Rauchgasdrosseleinrichtung in eine Stellung gebracht wird, bei der nur noch eine geringe Saugung in dem Rauchgassammelkanal wirksam ist.

Bei der Steuerung der Regelanlage brauchen nur solche Eigenschäften (Heizwert, Dichte, Feuchte, Temperatur) des zur Beheizung dienenden Gases berücksichtigt werden, die erheblichen Schwankungen unterliegen.

Das Auftreten solcher Schwankungen hängt von den Betriebsbedingungen der Kokerei ab, nämlich der Art des zugeführten Gases. Ist das Starkgas z.B. eine Mischung von Gasen verschiedenen Ursprungs, etwa Kokereigas, Grubenmethan und Syntheserestgas, und ändert sich des öfteren das Mischungsverhältnis, so ist zumindest der Heizwert beträchtlichen Schwankungen ausgesetzt. Auch das Eigengas einer Kokerei ändert seine Eigenschaften, wenn andere Kokskohlen der Entgasung unterworfen werden, deren Wassergehalt und charakteristischen Werte andere sind.

Um einen konstanten Betrag der in jeder Regenerativ-Halbperiode der Batterie zugeführten Wärme zu erreichen, muß also der Einfluß gemessen werden, den die Abweichungen der Eigenschaften des Heizgases auf die gelieferte Wärmemenge ausüben.

Der grundsätzliche Unterschied zu dem erwähnten bekannten Verfahren besteht darin, daß während jeder Regenerativ-Halbperiode mit konstantem Betriebsdruck gefahren wird.

Dieser Druck wird bei einem Arbeiten der regenerativen Unstelleinrichtung, bei dem die Pause den Zeitwert Null hat, so festgelegt, daß die bei der kürzesten Garungszeit er-

130009/0529

ORIGINAL IWSPECTED

forderliche Heizleistung aufgebracht wird, und zwar unter Zugrundelegung der ungünstigsten, in der Praxis in Betracht zu ziehenden Eigenschaften (Heizwert, Dichte usw.) des zu verfeuernden Gases. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß man die innerhalb einer Regenerativ-Halbperiode erforderliche Wärmemenge zuführt.

Auf das Steuergerät, daß auf die Umstelleinrichtung einwirkt und den Beginn der Pause veranlaßt, wirkt ein Vergleicher. In diesem werden ein vorgesehener Sollwert und ein durch Integration einer Reihe von Wärmemengenmessungen gebildeter Istwert miteinander verglichen. Hat der Istwert den Sollwert erreicht, so bewirkt das Steuergerät innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode die Umstellung auf die Pause. Am Ende jeder Regenerativ-Halbperiode werden die Wärmemengenmesser und ein Zeitglied auf Null gesetzt und die Umstelleinrichtung wieder auf Beflammung der Brennstellen eingestellt.

Auf das Istgerät wirkt über einen Zähler ein Impulsgenerator, dieser wird gesteuert von einem Analogrechner, auf den über ein Rechengerät die verschiedenen Meßumformer einwirken, die die Abweichungen der gelieferten Wärmemenge von dem vorgesehenen Mittelwert bezüglich der einzelnen Eigenschaften des Heizgases messen.

Der Sollwert der Wärmemenge wird entsprechend den Erfordernissen eingestellt. Die Wärmemenge, welche die Batterie benötigt, kann im Verlauf des Betriebes natürlich Schwankungen unterliegen. Die Wärmemenge ändert sich, wenn Kohlen mit anderer Beschaffenheit, insbesondere mit anderem Wassergehalt, zugeführt werden. In diesem Fall muß ein anderer SoIlwert für die benötigte Wärmemenge eingestellt werden. Die Änderung des Sollwertes kann gemäß der weiteren Erfindung automatisch erfolgen, indem bei Änderung der Betriebsbedingungen der Batterie aufgrund von Temperaturmessungen

130009/0529

ORIGINAL IWSPECTiO

über entsprechende Rechengeräte auf den Sollwert-Einsteller eingewirkt wird.

130009/0529

Claims

Radt, Finkener, Emesti Patentanwälte Heinrich-König-Straße It 119 Bochum Fennpr«htr (M 34) < 77 27 / SS Tdtjramnndroit R«Wpifenl Bochum 20/79 WPR/HH Patentansprüche

1. Verfahren zum Betrieb einer Batterie von Verkokungsöfen mit regenerativem Wärmeaustausch der gasförmigen Verbrennungsmedien, bei dem eine fortlaufende Messung von Eigenschaften des zugeführten zur Beheizung dienenden Gases, wie Heizwert, Druck, Dichte, Feuchte erfolgt, die die bei der Verbrennung des Gases entstehende Wärmemenge beeinflussen, und der Einfluß von Schwankungen dieser Eigenschaften auf den Ofenbetrieb durch eine Regelanlage ausgeschaltet wird, dadurch gekenn zeichnet, daß bei einer derartigen Ausbildung der Vorrichtung zur regenerativen Umstellung der Batterie, daß jede Regenerativ-Halbperiode in einen Zeitabschnitt, in dem eine Beflammung der Brennstellen erfolgt, und einen weiteren Zeitabschnitt, in dem keine Gaszufuhr erfolgt (Pause), aufgeteilt werden kann, und Anwendung eines Steuergerätes, das die Umstelleinrichtung im Sinne einer bestimmten Aufteilung steuert, die Regelanlage auf das Steuergerät so einwirkt, daß der Zeitabschnitt der Beflammung einen Wert erhält, der unter Berücksichtigung der Schwankungen der Eigenschaften des Heizgases einem konstanten Betrag der in jeder Regenerativ-Halbperiode der Batterie zugeführten Wärmemenge entspricht.

2. Verfahren zum Betrieb einer Batterie von Verkokungsöfen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät, das die Umstellung von der Beflammung auf die Pause bewirkt, von einem Stellgerät betätigt wird, auf das der Sollwert und ein Istwert der Wärmemenge einwirkt, der über Impulsgenerator und Zähler von einem Analogrechner geliefert wird, indem die Werte der Messungen der einzelnen

130009/0529

ORIGINAL IWSPECTED

- 2 Heizwertleistungen integriert werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebsdruck des der Batterie zugeführten Gases auf einem konstanten Wert gehalten wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine automatische Steuerung des Gerätes, durch das der Sollwert der Wärmemenge eingestellt wird, aufgrund von Temperaturmessungen an der Batterie als Führungsgröße.

130009/0529