DE3038281A1

DE3038281A1 - Verfahren zum beschicken einer batterie von verkokungsoefen mit vorerhitzter kohle

Info

Publication number: DE3038281A1
Application number: DE19803038281
Authority: DE
Inventors: David Brian Cleveleys Blackpool Corry
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1979-10-12
Filing date: 1980-10-10
Publication date: 1981-04-23
Also published as: GB2060843A; ZA806182B; US4356063A; AU6315480A; AU534137B2; JPS5681387A; FR2467234A1; IN154759B; CA1157418A; GB2060843B; FR2467234B1; JPH0246629B2

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Beschicken einer Batterie von Verkokungsöfen mit vorerhitzter Kohle, bei dem die Kohle vom Erhitzer über eine Stapeleinrichtung in abgemessenen Mengen den Einrichtungen zum Füllen der Ofenkammern zugeführt wird, sowie Einrichtungen zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Für die Vorerhitzung und die Beschickung vorerhitzter Kokskohlen in konventionellen Verkokungsöfen liegen mehrere Verfahren vor. Diese Verfahren unterscheiden sich sowohl in der Art, wie die Kohle vorerhitzt, als auch in der Art, in der die vorerhitzte Kohle in die Ofenkammern eingefüllt wird.

Das Einfüllen der vorerhitzten Kohle in die Ofenkammern kann durch einen Füllwagen erfolgen oder durch ein mit Dampf oder Gas betriebenes Rohrfördersystem, ein mechanisches Fördersystem oder durch andere Mittel.

Allen Systemen gemeinsam ist die Möglichkeit, die vorerhitzte Kohle zu stapeln, was notwendig ist, um zwischen der kontinuierlichen Arbeitsweise der Vorerhitzungsanlage und dem stoßweisen Betrieb bei der Beschickung der Kammern einen Übergang zu schaffen. Die Art der mechanischen Förderung zwischen dem Vorratsbehälter und die Art der Abmessung hängt von der Einteilung und der Lage der Vorerhitzungsanlage im Verhältnis zu der Batterie der Verkokungsöfen und auch von dem Beschickungsverfahren ab, welches man gewählt hat. Findet die Beschickung durch Förderer statt, so werden zusätzliche Förderer für den Transport der vorerhitzten Kohle zu den Ofenkammern benötigt.

Bei allen Verfahren befinden sich die Einrichtungen zur Vorratshaltung, zur Förderung, zur Abmessung und auch zur Beschickung getrennt von der eigentlichen Vorerhitzungsanlage, so daß das Prozeßgas in der Vorerhitzungsanlage im Kreislauf geführt wird und normalerweise nicht in

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diese Einrichtungen eingeführt wird.

Es ist jedoch notwendig, die vorerhitzte Kohle in einer inerten Atmosphäre zu halten, während sie gefördert und gestapelt wird. Dies geschieht allgemein durch Einleiten inerter Gase in dieses System.

Die inerten Gase können durch Verbrennung eines brennbaren Gases unter nahezu stöchiometrischen Bedingungen erzeugt werden, es kann auch Stickstoff vorgesehen werden, wenn er in ausreichenden Mengen zur Verfügung steht. Als inertes Gas kann auch Dampf dienen, wenn er in ausreichenden Mengen vorhanden ist. Die inerten Gase können auch aus anderen Quellen stammen, z.B. aus Rauchgasen, wenn sie einen niedrigen Sauerstoffgehalt haben.

Im allgemeinen werden Kokskohlen auf Temperaturen von etwa 250 C oder niedriger erhitzt. Man nahm bisher an, daß die Kohle bei diesen Temperaturen keine nennenswerten Mengen an brennbaren Gasen abgibt, obgleich die Entwicklung geringer Gasmengen, z.B. von Methan, zu erwarten war.

Letzte Erfahrungen haben gezeigt, daß einige Kohlearten verhältnismäßig große Mengen brennbarer Gase abgeben, auch dann, wenn die Kohle auf niedrige Temperaturen vorerhitzt wird. Das inerte Gas, welches zur Abschirmung der vorerhitzten Kohle bei der Förderung oder Vorratshaltung benutzt wird, wird auf diese Weise mit brennbaren Gasen vermengt bzw. verunreinigt.

Die inerten Gase wurden bisher entweder über die Vorerhitzungsanlage oder unmittelbar über eine Staubreinigungsanlage in die Atmosphäre abgelassen. Wenn die Gase brennbare Bestandteile, wie Methan, Äthan, Propan, Butan, enthalten, ist eine solche Praxis aus zwei Gründen unerwünscht. Einmal gehen wertvolle Brennstoffe verloren, was die Ausbeute bei der Verkokung beeinträchtigt, andererseits stellt die Emission solcher Bestandteile in die

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Atmosphäre eine Quelle der Umweltverschmutzung dar.

Es ist das Ziel der vorliegenden Erfindung, das Beschicken vorerhitzter Kohle so durchzuführen, daß die brennbaren Gase, die von dem der Stapeleinrichtung zugeführten Inertgas aufgenommen werden, nicht verlorengehen und eine Verschmutzung der Atmosphäre unterbleibt.

Gemäß der Erfindung werden die Stapeleinrichtung und die vom Erhitzer zu ihr führenden Förderleitungen mit Inertgas durchspült und das Inertgas einschließlich der von ihm aus der Kohle aufgenommenen Gase aus der Stapeleinrichtung abgezogen und in eine Vorlage der Batterie der Verkokungsöfen eingeleitet. Das aus der Stapeleinrichtung abgezogene Gas wird dabei auf einem höheren Druck gehalten als demjenigen, der in der Vorlage herrscht, und es

¹^ ist ein Druckregelventil eingebaut. Bei einer Batterie mit mehreren Vorlagen, von denen eine zur Aufnahme der Füllgase dient, wird das aus der Stapeleinrichtung stammende Inertgas in diese Vorlage eingeleitet.

Vorzugsweise ist ein besonderer Generator für das Inert-O gas vorgesehen. Die Einleitung des Inertgases findet vorzugsweise an derjenigen Stelle statt, an der die Kohle vom Erhitzer in die Förderleitung zur Stapeleinrichtung eintritt. Das inerte Gas, unabhängig von seiner Herkunft und Zusammensetzung, sollte vorzugsweise erhitzt werden auf eine Temperatur von 200 bis 300°C oder höher, um eine Kondensation und sich daraus ergebende Schwierigkeiten zu verhindern.

Die Stapeleinrichtung umfaßt mehrere mit Meßgefäßen ausgestattete Bunker.

Die Mischung aus dem inerten Gas mit den brennbaren Gasen wird aus den Einrichtungen zur Förderung und Vorratshaltung an einer oder mehreren Stellen entnommen. Vorzugs-

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weise sollten die Entnahmestellen am äußersten Ende der Stapeleinrichtung liegen und entfernt von der Stelle, an der das inerte Gas eingeführt wird. Auf diese Weise wird die Einrichtung vollständig durchspült, und man verhindert stagnierende Taschen, wo sich Gase befinden.

Wenn die abgezogenen Gase, die eine Mischung von brennbaren Gasen, Inerten und einer geringen Menge von Sauerstoff darstellen, in eine Gasvorlage der Koksofenbatterie geleitet werden, so gelangen die brennbaren Gase in den Hauptgasstrom und werden in der Nebengewinnungsanlage gewonnen.

Mittels eines Analysegerätes werden die Eigenschaften des erzeugten Inertgases ständig festgestellt und bei ungeeigneter Beschaffenheit seine Zufuhr abgestellt. Das gilt I^ auch für das aus der Stapeleinrichtung abgezogene Mischgas , das aus dem Inertgas und den aus der Kohle aufgenommenen brennbaren Gasen besteht.

Aus Sicherheitsgründen und um die Anlage an das Anfahren und Stillsetzen anzupassen, muß ein Notventil vorgesehen werden, das in die Atmosphäre führt. In dieser Weise können unerwünschte Gase, z.B. solche mit einem hohen Sauerstoffgehalt, in die Atmosphäre entlassen werden. Vorzugsweise sollte ein Apparat zur Gasanalyse zwischen dem Notventil und der Vorlage für diesen Zweck vorgesehen sein.

Auch bei Stillstand der Vorerhitzungsanlage wird die Zufuhr des Inertgases und sein Abzug in die Vorlage der Batterie beibehalten.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist auf der anliegenden Zeichnung dargestellt, die eine Kohlevorerhitzungsanlage, eine Transport- und Stapeleinrichtung und eine Batterie von Verkokungsöfen zeigt.

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ORIGINAL INSPECTED

10 und 11 sind zwei Anlagen zur Vorerhitzung der Kohle, die jede von einem Ofen 12 bzw. 13 erhitzt werden. Die Anlagen werden mittels der Rutschen 14 bzw. 15 in ein Paar von Förderern 16 und 17 entladen. Die Vorerhitzungsanlagen 10 und 11 arbeiten nicht gleichzeitig, sondern immer nur abwechselnd.

Ein Strom vorerhitzter Kohle wird von den Förderern 16, einem Mischer 18 zugeführt und gelangt dann über einen weiteren Förderer 19 in den Förderer 20. Dieser liegt oberhalb einer Gruppe von Bunkern 21, in denen die vorerhitzte Kohle gestapelt wird, ehe sie mittels der Meßgefäße 22 der Batterie 23 von Verkokungsöfen zugeführt wird.

Die Batterie 23 hat ein Paar von Gasvorlagen 24 und 25. An die Gasvorlage 24 werden die Ofenkammern der Batterie 23 während des Einfüllens der vorerhitzten Kohle angeschlossen; diese Vorlage erhält also den Strom der staubbeladenen Gase, die während des Füllvorganges austreten. Während des wesentlichen übrigen Teils der Garungszeit werden die Ofenkammern an die Vorlage 25 angeschlossen.

26 ist ein Generator für Inertgas. Es gelangt über die Leitung 27 in den Förderer 16. Das in den Förderer eingeführte Inertgas zieht durch diesen und von hier in den Förderer 20, der sich oberhalb der Vorratsbunker 21 befindet .

Die vorerhitzte Kohle wird den Bunkern - bis auf den am rechten Rand dargestellten - durch entsprechendes Öffnen der Verschlüsse 28 zugemessen. Der Bunker am rechten Rand erhält den Anteil an Kohle aus dem Förderer 20, der nach dem Füllen der anderen Bunker übrigbleibt. Bei ihm ist also ein Verschluß nicht erforderlich. Um sicherzustellen, daß der Strom des Inertgases aus dem Förderer 20 in allen Bunkern 21 aufrechterhalten wird, und zwar

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unabhängig von der Stellung der Verschlüsse 28, sind Gaszuführungen 29 bei allen Bunkern, außer bei dem am rechten Rand, vorgesehen, um das Einströmen des Gases in die Bunker zu ermöglichen. Weitere GasZuführungen 30 sind zwisehen den Bunkern 21 und den dazugehörigen Meßgefäßen 22 vorgesehen.

Der Fluß des Inertgases von den Vorratsbunkern 21 erfolgt über die Auslässe 31, die an eine gemeinsame Abzugsleitung 32 angeschlossen sind; diese ist an die Füllgasabzugsvorlage 24 der Verkokungsofenbatterie 23 angeschlossen. Über ein Blindventil 33 ist ebenfalls an die Abzugsleitung 32 die in die Atmosphäre führende Leitung 34 angeschlossen.

Ein Analysegerät 35 ist ebenfalls an die Leitung 32, an ein Abschlußventil 36, das sich in der Leitung 32 befindet, und an das Blindventil 33 angeschlossen. Falls erforderlich, sorgt also das Analysegerät 35 dafür, daß das Gas über die Leitung 34 aus der Leitung 32 in die Atmosphäre abgegeben wird. Die Stellungen der Ventile 33 und werden auch durch den Druck und die Temperatur der Gase in der Anordnung beeinflußt; geeignete Mittel sind vorgesehen, um den Wert dieser physikalischen Größen festzustellen. Eine Zufuhr von Dampf, mittels dessen die Anordnung gespült werden kann, kann durch die Leitung 37 erfolgen, die über ein Ventil 38 an die Leitung 32 angeschlossen ist.

Beim Betrieb der Anlage werden Inertgase mit einer Temperatur von etwa 25O°C im Generator 26 erzeugt, um Kondensationen und sich dadurch ergebende Schwierigkeiten im Betrieb zu vermeiden. Der Zustand der Gase, die im Generator 26 erzeugt werden, wird durch ein Gasanalysegerät 39 festgestellt, und wenn die Menge und der Zustand der Gase nicht genügt, um sie den Förderern und

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Stapeleinrichtungen zuzuführen, wird ein Ventil 40 in der Leitung 27 geschlossen und ein Ventil 41 in der Leitung 42 geöffnet, die in die Atmosphäre führt. Sobald das Analysegerät 39 einen zufriedenstellenden Zustand anzeigt, wird das Ventil 41 geschlossen und das Ventil 40 geöffnet; das Gas kann nunmehr über die Leitung 27 in die Anlage eintreten.

Falls der Inertgasgenerator 26 ausfällt, kann die gerade im Betrieb befindliche Vorerhitzeranlage 10 oder 11 aus einer anderen Quelle ein Inertgas dem Förderer 16 über eine Leitung 43 zuführen. Gewöhnlich können diese heißen Gase, wenn sie in der Leitung 43 nicht benötigt werden, im Kreislauf geführt und teilweise über eine Leitung 44 zu den Öfen 12 bzw. 13 der Vorerhitzeranlage geleitet werden. So wird den Öfen vorerhitztes Gas zugeführt. Einige der Gase, die aus der Vorerhitzung stammen, werden in die Atmosphäre über einen oder mehrere der Schornsteine 45 abgeführt. Wenn die ganze Apparatur in Gang gesetzt wird, so ist es wichtig, daß die anfangs in die Leitung 32 eintretenden Gase über die leitung 34 abgelassen und die Meßgefäße 22 gespült werden.

Wenn das Analysegerät 35 korrekte Arbeitsbedingungen anzeigt, der Druck in der Anlage den richtigen Wert hat und die Temperatur des Gases genügt, um Kondensationen zu vermeiden, dann wird das Ventil 36 geöffnet und die Gase können in die Vorlage 24 strömen.

Wenn während des Betriebes der Zustand des Gases in der Leitung 32 die vorgesehenen Grenzwerte überschreitet, wird das Ventil 36 geschlossen, so daß das Gas nicht in die Vorlage 24 eintreten kann.

Umführungsleitungen 46 und 47 sind vorgesehen, um den Strom der Gase von einem Fördersystem in das nächste für den Fall aufrechtzuerhalten, daß eine Verstopfung

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in den Übertragungsrohren vorliegt.

Es sind mehrere Vorteile mit der Erfindung verbunden.

Es gelangen brennbare Gase, die aus der vorerhitzten Kohle entbunden werden, während ihrer Behandlung und Stapelung in die Vorlagen der Batterie von Verkokungsöfen und können so in der Wertstoffanlage gewonnen werden.

Damit dieses System wirksam arbeiten kann, muß das Inertgas in der Anlage auf einem Druck gehalten werden, der über dem in der Vorlage 24 herrschenden liegt. Die Aufrechterhaltung dieses Druckes wird durch ein Steuerventil 48 zwischen der Stapelanlage und der Vorlage gesichert.

Ein weiterer Vorteil, der sich aus dieser Betriebsweise ergibt, besteht auch für den Betrieb der während des Füllens angeschlossenen Vorlage 24. Es ist angebracht, diese Vorlage stets warmzuhalten und einen ständigen Durchfluß von Gasen aufrechtzuerhalten, um betriebliche Schwierigkeiten zu vermeiden. Üblicherweise kann man das nur durchführen, wenn man zwei oder mehr Ofenkammern ständig an die Füllvorlage anschließt. Dies stellt einen Nachteil dar, da die ständige Verbindung einer Ofenkammer an diese Vorlage zur Abscheidung zusätzlichen Teers in der Vorlage führt, woraus sich Schwierigkeiten ergeben, um mit dem Kohlenstaub und dem verschmutzten Teer fertigzuwerden. Bei der vorliegenden Fahrweise wird durch die ständige Zufuhr heißer Gase durch die Leitung 32 in die Vorlage 24 erreicht, daß keine Notwendigkeit mehr besteht, irgendwelche Ofenkammern nach der eigentlichen Zeit des Füllens noch an die Vorlage 24 anzuschließen. Auf diese Weise wird der Betrieb der Vorlage trotz der Abscheidung des Kohlenstaubes erheblich erleichtert.

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ORIGINAL (NSPECTED

Claims

Radt, Finkener, Ernesti ο η Q Q " Q 1 Patentanwälte JUJ Ό Ζ. O ι Heinrich-König-Straße X 119 Bochum Fernsprecher (0234) 477ΏΙ28 Telegrammadresse: Radrpaleni Bochum 33/79 WPR/HH Verfahren zum Beschicken einer Batterie von Verkokungsöfen mit vorerhitzter Kohle Patentansprüche

1. Verfahren zum Beschicken einer Batterie von Verkokungsöfen mit vorerhitzter Kohle, bei dem die Kohle vom Erhitzer über eine Stapeleinrichtung in abgemessenen Mengen den Einrichtungen zum Füllen der Ofenkammern zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapeleinrichtung und die vom Erhitzer zu ihr führenden Förderleitungen ständig mit Inertgas durchspült werden und das Inertgas einschließlich der vom Inertgas aus der Kohle aufgenommenen Gase aus der Stapeleinrichtung abgezogen und in eine Vorlage der Batterie von Verkokungsöfen eingeleitet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Stapeleinrichtung abgezogene Gas auf einem höheren Druck gehalten wird als demjenigen, der in der Vorlage herrscht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Batrerie mit mehreren Vorlagen, von denen eine zur Aufnahme der Füllgase dient, das aus der Stapeleinrichtung stammende Inertgas in diese Vorlage eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Inertgases an derjenigen Stelle stattfindet, an der die Kohle vom Erhitzer in die Förderleitung zur Stapeleinrichtung ein-

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tritt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ständige Überprüfung der Zusammensetzung des Inertgases durch ein Analysegerät erfolgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine ständige Überprüfung der Zusammensetzung des aus der Stapeleinrichtung abgezogenen und der Vorlage der Ofenbatterie zugeführten Inertgases erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, gekennzeichnet durch Einrichtungen zur automatischen Absperrung des Inertgasstromes bei Abweichungen von der vorgegebenen Zusammensetzung.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zufuhr des Inertgases in die Stapeleinrichtung auch bei Stillstand der Kohleerhitzung aufrechterhalten wird.

9. Batterie von Verkokungsöfen mit vorgeschalteter Erhitzungseinrichtung der Kohle und einer Stapeleinrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die Stapeleinrichtung mehrere mit Meßgefäßen (22) ausgestattete Bunker (21) umfaßt und ein Generator (26) zur Erzeugung von Inertgas vorgesehen ist und dieser an die den Erhitzer (10, 11) und die Stapeleinrichtung verbindende Leitung 19 angeschlossen ist und daß ferner Mittel (29, 30) zur Förderung des Inertgases und Mittel (31, 32) zum Anschluß des aus der Stapeleinrichtung abgezogenen Inertgases an eine Vorlage (24) der Batterie (23) vorgesehen sind.

ίο. Einbau von Gasanalysegeräten zur Durchführung der Prüfung gemäß den Ansprüchen 5 und 6.

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