DE2933069C2

DE2933069C2 - Verfahren zum Betriebe einer Batterie von Verkokungsöfen

Info

Publication number: DE2933069C2
Application number: DE2933069A
Authority: DE
Inventors: Folkard Dipl.-Ing. 4630 Bochum Wackerbarth
Original assignee: Dr C Otto & Co 4630 Bochum De GmbH; Dr C Otto & Co 4630 Bochum GmbH
Current assignee: Still Otto GmbH
Priority date: 1979-08-16
Filing date: 1979-08-16
Publication date: 1984-07-05
Also published as: FR2463174B1; AU6006480A; CA1144511A; US4306939A; GB2057108B; AU532719B2; BR8005176A; IN153268B; GB2057108A; JPS5628284A; JPS6352680B2; NL8003918A; IT1128119B; ZA804887B; BE884183A; IT8049088A0; DE2933069A1; FR2463174A1

Description

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 zugeführten, zur Beheizung dienenden Starkgases, 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.

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 Hetzwänden von der längs der Batterie verlaufenden Gasverteilungsleitung 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 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.

Aus der DE-OS 22 23 423 ist ein Verfahren zum Betrieb von Koksöfen durch Regelung ihrer Beheizung mittels verstellbarer Gas- und Luftzufuhr zu jeder Heizwand und Anpassung der Beheizung an den Garungszustand der Ofenfüllung bekannt, bei dem das Wärmeangebot nach einer optimalen, in einen Programmwerk gespeicherten Funktion entsprechend der Garungszeit für jeden einzelnen Ofen oder eine Gruppe von öfen gesteuert wird. Dabei wird die Gas- und Luftzufuhr zu den Heizzügen ständig über eine Regeltechnik verändert. Beispielsweise ist vorgesehen, daß das Wärmean-

gebot unmittelbar nach dem Füllen der Öfen eiwa 260 bis 280% des mittleren Angebots beträgt, dann bis zur Hälfte der Garungszeit zunächst auf 100 bis 120% absinkt und bis zum Ende der Garungszeit auf Null fällt. Bei diesem bekannten Verfahren werden somit unterschiedliche Mengen an Unterfeuerungsgas zugeführt, was nur bei entsprechend unterschiedlichen Gasdrukken möglich ist. Dies ist auch bei der aus der DE-OS 24 34 723 bekannten Arbeitsweise der Fall, bei der darüber hinaus innerhalb der Garungszeit der Kohle die Beheizung einzelner öfen oder Ofengruppen zeitweise vollständig abgeschaltet wird. Die Beheizungspausen werden dabei nicht in jeder Regenerativ-Halbperiode eingelegt, sondern in unregelmäßigen Abständen nach einer Beheizungszeit von mehreren Stunden.

Das Einlegen von Beheizungspausen innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode ist aus der DE-OS 25 55 692 grundsätzlich bekannt. Diese betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Batterie von Verkokungsöfen im regenerativen Zugwechsel, bei dem die Regelorgane zur Erzie-

S5 lung einer gleichmäßigen Erhitzung des Kammerinhaltes in der Längs- und Höhenrichtung der Kammer und in Längsrichtung der Batterie auf eine möglichst kurze Garungszeit eingestellt werden, während der immer mit der gleichen Gasmenge gefahren wird. Eine Verlängerung der Garungszeit wird dabei in der Weise voigenommen, daß unter Beibehaltung der optimalen Beheizung Pausen eingelegt werden, so daß Zeiträume mit starker Beheizung und Zeiträume ohne Beheizung miteinander abwechseln, wobei die Pausen in Abhängigkeit von der Garungszeit für die gesamte Batterie die gleiche Länge haben. Ein Ausgleich von Schwankungen der Gasqualität ist bei diesem bekannten Verfahren nicht vorgesehen und auch nicht möglich.

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

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß der Druck in der Verteilungsleitung auf einem konstanten Wert gehalten wird und innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode Pausen eingelegt werden, wobei der Betriebsdruck des der Ofenbatterie zugeführten Brenngases unter Zugrundelegung der ungünstigsten in Betracht zu ziehenden Eigenschaften bei einem Pausenzeitwert von Null so festgelegt wird, daß die für die kürzeste Garungszeit erforderliche Heizleistung aufgebracht wird und daß den Schwankungen der Eigenschaften des Brenngases dadurch Rechnung getragen wird, daß der Batterie in jeder Regenerativ-Halbperiode durch Einlegen entsprechend langer Pausen eine konstante Wärmemenge zugeführt wird.

Zur Einschaltung der Pause können mittels der Vorrichtung 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 Rauchgassammeikanal 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 Eigenschaften (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, Gruben-, Methan- 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.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, eine mit Starkgas beheizte Koksofenbatterie in ihrer gesamten räumlichen Ausdehnung bei Änderungen der Eigenschaftswerte des Starkgases gleichmäßig zu beheizen und sicherzustellen, daß stets die innerhalb einer Regenerativ-Halbperiode erforderliche Wärmemenge zugeführt wird.

Die Erfindung sieht ferner vor, daß ein Sollwert der Wärmemenge und ein durch Integration einer Reihe von Wärmemengenmessungen gebildeter Istwert in einem Vergleicher miteinander verglichen werden, der auf ein Steuergerät einwirkt. Dieses bewirkt innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode die Umstellung auf die Pause, wenn der Istwert den Sollwert erreicht hat, wobei am Ende jeder Regenerativ-Halbperiode die Wärmemengenmesser und ein Zeitglied auf Null gesetzt und die Befiammung der Brennstellen wieder eingestellt wird.

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 Sollwert für die benötigte Wärmemenge eingestellt werden. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Sollwert der Wärmemenge automatisch aufgrund von Temperaturmessungen an der Batterie als Führungsgröße eingestellt wird.

Claims

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 Starkgases, wie Heizwert, Druck, Dichte, Feuchte, erfolgt, die die bei der Verbrennung des Gases entstehende Wärmemenge beeinflussen, und bei dem der Einfluß von Schwankungen dieser Eigenschaften auf den Ofenbetrieb durch eine Regelanlage ausgeschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck in der Verteilungsleitung auf einem konstanten Wert gehalten wird und innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode Pausen eingelegt werden, wobei der Betriebsdruck des der Ofenbatterie zugeführten Brenngases unter Zugrundelegung der ungünstigsten in Betracht zu ziehenden Eigenschaften bei einem Pausenzeitwert von Null so festgelegt wird, daß die für die kürzeste Garungszeit erforderliche Heizleistung aufgebracht wird und daß den Schwankungen der Eigenschaften des Brenngases dadurch Rechnung getragen wird, daß der Batterie in jeder Regenerativ-Halbperiode durch Einlegen entsprechend langer Pausen eine konstante Wärmemenge zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sollwert der Wärmemenge und ein durch Integration einer Reihe von Wärmemengenmessungen gebildeter Istwert miteinander verglichen werden und die Umstellung auf die Pause innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode dann erfolgt, wenn der Istwert den Sollwert erreicht hat, wobei am Ende jeder Regenerativ-Halbperiode die Wärmemengenmesser und ein Zeitglied auf Null gesetzt und die Beflammung der Brennstellen wieder eingestellt wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert der Wärmemenge automatisch aufgrund von Temperaturmessungen an der Batterie als Führungsgröße eingestelltwird.