DE2947447C2 - Verfahren zur Beheizung von Verkokungsöfen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beheizung von Verkokungsöfen mit einem Destillationsgas, dem in wechselnden Anteilen heizschwächeres Gas zugegeben wird mit regenerativem Wärmeaustausch nur zwischen der Verbrennungsluft und den verbrannten Gasen, wobei der Druck In der Verteilungsleitung auf einem konstanten Wert gehalten wird und innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode Pausen eingelegt werden.

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 Erzielung einer gleichmäßigen Erhitzung des Kamr;icrinhaltes in der Längs- und Höhenrichtung der Kammer und in Längsrichtung der Batterie auf eine möglichst kurze Garungszelt eingestellt werden, während der Immer mit der gleichen Gasmenge gefahren wird. Eine Verlängerung der Garungszeit wird dabei In der Welse vorgenommen, daß unter Beibehaltung der optimalen Beheizung Pausen eingelegt werden, so daß Zeiträume mit starker Beheizung und Zelträume ohne Beheizung miteinander abwechseln, wobei die Pausen In Abhängigkeit von dc:r Garungszelt für die gesamte Batterie die gleiche Länge haben.

Die Erfindung betrifft ein in der DE-OS 25 55 692 nicht angesprochenes Problem, das bei der Beheizung eines Koksofens mit einem Mischgas, d. h. einem Gemisch aus Starkgas und einem Schwachgas, auftritt. Bei Kokereien von Hüttenwerken oder in der Nähe von solchen oder anderen Anlagen, auf denen im Betrieb In wechselnder Menge ein heizschwächeres Gas als das Destillationsgas der Verkokungsöfen anfällt, ist man zunächst bestrebt, das Destillationsgas der Kohle für andere Zwecke freizumachen. Man kann die Verkokungsöfen mit einem Mischgas aus dem geeigneten Starkgas und dem heizschwächeren Gas betreiben, dabei kann das Starkgas mit dem Schwachgas soweit abgemagert werden, daß das Mischgas einen unteren Heizwert von 2500. vorzugsweise 3000 kcal/m¹, nicht unterschreitet Eine weitere Herabsetzung des Heizwertes würde den Wärniewirkungsgrad ungünstig beeinflussen:

die sonst bei Schwachgas übliche Vorwärmung durch Regeneratoren findet nicht stau; das Verfahren soil auch mit einem reinen Starkgasofen durchführbar sein.

Das Mischgas wird also durch das System der Starkgasbeheizung In üblicher Weise gefahren. Wegen der größeren Gasmengen und der höheren Gaswichten Ist aber die Anwendung höherer Drücke als bei reiner Starkgasbeheizung erforderlich. Man setzt an sich die Drücke möglichst niedrig an, um die Gefahr von Gasleckagen durch die Umstell- und Absperrarmaturen zu vermeiden. In der Praxis betragen diese Drücke bei der Verieilungsleltung etwa 120 bis 150 mm WS und in der bei Unterbrenneröfen im Kellerraum verlaufenden sogenannten Düsenleitung unter 100 mm WS.

Werden die Drücke einem Mischgas mit einem maximalen Zusatz an heizschwächerem Gas angepaßt und die Düsen einer Heizwand soweit aufgebohrt, daß ein Druck von etwa 90 mm WS in der Düsenleitung herrscht, so würde bei einer Umstellung auf eine Beheizung mit reinem Starkgas der Druck soweit abfallen, daß eine vernünftige Verteilung der Starkgasmenge auf die einzelnen Brennstellen der Heizwand unmöglich wird.

Die jedesmalige Anpassung der Düsenquerschnitte beim Wechsel und dem Übergang auf eine Beheizung mit Mischgas anderer Zusammensetzung oder eine Beheizung mit reinem Starkgas kommt nicht in Frage.

Ziel der Erfindung Ist ein Beheizungsverfahren, bei dem den Verkokungsöfen innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode, auch bei einer Änderung des Heizwertes des Mischgases, eine konstante Wärmemenge zugeführt wird, ohne daß es notwendig Ist, in die Einstellung der Batterie einzugreifen.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß der konstante Wert des In der Verteilungsleitung herrschenden Druckes dem maximalen Zusatz an heizschwächerem Gas zur Bildung des Mischgases entspricht, wobei die Beheizung mit der kürzesten Pause erfolgt, während die Pause in dem Maße länger bemessen wird, wie der Heizwert des Mischgases infolge des geringeren Zusatzes an heizschwächerem Gas zunimmt.

Durch eine solche Betriebsweise kann man sich allen Gegebenheiten des Gasverbundes optimal anpassen, ohne die für die Verteilung wichtigen Querschnitte der Düsen und sonstigen Regelorgane zu ändern. Es ist lediglich erforderlich, die Umstelleinrichtung so auszubilden, daß mit ihr längere oder kürzere Beheizungspausen eingestellt werden können. Bei Änderung des Heizwertes des Mischgases bedarf es also im Betrieb nur dann einer Verstellung dieser an der Umstellwinde vorgesehenen Anordnung: es muß entweder die Pause eingestellt oder ihre Dauer verändert werden.

Maßnahmen zur Einschaltung von Pausen in der Beheizung Innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode sind an sich bekannt. So kann man beispielsweise zur Einschaltung der Pause nach dem Schließen der Gashähne eine in der Verbindungsleitung zwischen dem Rauchgassammelkanal und dem Kamin liegende Rauchgasdrosselelnrlchtung in eine Stellung bringen, bei der nur noch eine geringere Saugung in dem Rauchgassammelkanal wirksam ist.

Eine andere Art, eine Beheizungspause zu erzielen, besteht darin, zunächst die Gashähne zu schließen und dann sowohl alle Luftklappcn als auch alle Rauchgasventil auf eine Mittelstellung zu bringen.

Durch das nachstehende Zahlenbeispiel sei das neue Beheizungsverfahren näher erläutert:

Gegeben seien der Heizwert des Starkgases

H₁₁ = 4500 kcal/Nm³
die Gaswichte

= 0,4 kg/Nm^J
der Heizwert des Schwachgases

H₁₁ = 700 kcal/Nm^J
die Gaswichte

= 1,2 kg/Nm¹.

Um mit den gegebenen Stark- und Schwachgas-Heizwerten und Dichten einen Mischgasheizwert von H₁₁ = 3000 kcal/Nm³ zu erreichen, müssen ca. 60% Starkgas mit 40% Schwachgas gemischt werden. Die Gaswichte des Mischgases ist dabei 0,72 kg/Nm'.

Bei der Mischgasbeheizung muß die gleiche Wärmemenge gefahren werden, wie bei der Starkgasbeheizung. Während für das Mischgas einen Druck in dem St.irkgasdQsenstrang von 90 mm WS sich ergibt, würde sich bei ausschließlicher Beheizung von Starkgas ein Druck von 22 mm WS ergeben. Dieser würde nicht mehr ausreichen, eine vernünftige Verteilung der Starkgasmenge auf die einzelnen Brennsteüen der Heizwände sicherzustellen. Um diesen Druck auf 90 mm WS anzuheben, müßte der Gasmengenstrom etwa um den Betrag von etwa 2 angehoben werden, das bedeutet, daß die doppelte Starkgasmenge gefahren werden muß, um den Düsenstrangdruck konstant auf 90 mm WS zu halten.

Bei einer Regenerativ-Halbperiode von 30 Minuten entspräche das einer Fahrweise von 15 Minuten Beheizung und 15 Minuten Beheizungspause für die reine Starkgasbeheizung, um das gleiche Wärmeangeboi in jeder Regenerativ-Halbperiode sicherzustellen wie bei Mischgasbeheizung. Bei einer Beheizung mit einem Mischgas von höherem Heizwert, also geringeier Beimengung an heizschwäche;em Gas zum Starkgas, ergibt sich ein entsprechend längerer Zeilwert für die Beheizungspause.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Beheizung von Verkokungsöfen mit einem Destillationsgas, dem in wechselnden Anteilen heizschwächeres Gas zugegeben wird mit regenerativem Wärmeaustausch nur zwischen der Verbrennungsluft und den verbrannten Gasen, wobei der Druck in der Verteilungsleitung auf einem konstanten Wert gehalten wird und innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode Pausen eingelegt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der konstante Wert des in der Verteilungsleitung herrschenden Druckes dem maximalen Zusatz an heizschwächerem Gas zur Bildung des Mischgases entspricht, wobei die Beheizung mit der kürzesten Pause erfolgt, während die Pause in dem Maße länger bemessen wird, wie der Heizwert des Mischgases infolge des geringeren Zusatzes an heizschwächerem Gas zunimmt.