DE3134327A1

DE3134327A1 - Device for improving the flow path of gases entering the combustion chamber of industrial gas-fired furnaces, in particular of coke ovens

Info

Publication number: DE3134327A1
Application number: DE19813134327
Authority: DE
Inventors: Ralf 5800 Hagen Schumacher; Carl-Heinz Dipl.-Chem. Dr. 4630 Bochum Struck
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1981-08-31
Filing date: 1981-08-31
Publication date: 1983-03-10
Also published as: JPS5838784A; BE894236R

Abstract

The invention relates to a device for improving the flow path of the gases, which pass into the combustion chamber of industrial gas-fired furnaces with regenerative or recuperative heat recovery from the combustion gases, in particular from coke ovens, through transfer ducts, through which preheated combustion media such as air in the case of rich-gas firing or air and lean gas in the case of lean-gas operation are introduced from the exit of the heat exchangers into the heating flues, the usually present heating flue bottom being replaced by an inflow plate which has preferably cylindrical bores and is made somewhat thicker than the heating flue bottom and under which there is a free space which is divided gas-tight by a refractory web in the two spaces, into each of which one transfer duct leads, according to patent... (Patent Application 3,037,956.7). According to the invention, it is provided that the free space (5) located underneath the inflow plate (4) is divided into two spaces by an appropriate arrangement of the refractory web (6) in such a way that the ratio of the total of the exit cross-sections of the bores (7) leading into one of the spaces relative to the total of the exit cross-sections of the bores leading into the other space corresponds to the ratio of the mass flows fed to the individual spaces via the transfer ducts connected thereto. <IMAGE>

Description

Gegenstand des Hauptpatentes (Patentanmeldung P 3057Subject of the main patent (patent application P 3057

956.7) ist eine Einrichtung zur Verbesserung des Strömungsverlaufes der Gase, die in den Verbrennungsraum von technischen Gasfeuerungen mit regenerativer oder rekuperativer Wärmerückgewinnung aus den Verbrennungsabgasen, insbesondere von Koksöfen, durch t'berführungskanäle gelangen, über die vorgewärmte Verbrennungsmedien wie Luft bei Starkgasfeuerung bzw. Luft und Schwachgas bei Schwach gasbetrieb vom Austritt der Wärmetauscher in die Heizzüge eingeleitet werden. Dabei ist vorgesehen, daß die üblicherweise vorhandene Heizzugsohle durch einen An-Anströmboden mit vorzugsweise zylindrischen Bohrungen ersetzt ist, der etwas stärker ausgebildet ist als die Heizzugsohle und unter dem sich ein Freiraum befindet, der durch einen mittig angeordneten feuerfesten Steg gasdicht in zwei Hälften aufgeteilt ist, in die jeweils ein t'berführungskanal mündet.956.7) is a device for improving the flow of the gases that enter the combustion chamber from technical gas firing with regenerative or recuperative heat recovery from the combustion exhaust gases, in particular from coke ovens, through transfer channels, through which the preheated combustion media pass like air with high-gas firing or air and lean gas with low-gas operation from The heat exchanger can be discharged into the heating flues. It is provided that that the usually existing Heizzugohle by an on-inflow base with preferably cylindrical bores is replaced, which is slightly stronger than the heating draft sole and under which there is a free space, which is created by a centrally arranged refractory Web is divided gas-tight into two halves, each with a transfer channel flows out.

Bei der den Gegenstand des Hauptpatentes bildenden Einrichtung geht man davon aus, daß die Verbrennungsluft bzw. bei Schwachgasbeheizung das Schwachgas ausschließlich von der Heizzugsohle in den Verbrennungsraum eintreten. Wenn die Zuführungskanäle, über die die Medien in den Verbrennungsraum eingeleitet werden, wie es bei anderen Beheizungssystemen üblich ist, so gestaltet sind, daß die Verbrennungsluft oder bei Schwachgasbeheizung die Verbrennungsluft und das Schwachgas in der Höhe gestaffelt in den Heizzug gelangen, kann sich ergeben, daß durch die beiden Eintrittsöffnungen in der Heizzugsohle Ströme unterschiedlicher Masse pro Zeiteinheit eintreten. In diesem Fall wird, wie Strömungsversuche gezeigt haben, der schwächere Massenstrom von dem stärkeren angezogen und der Effekt des Anströmbodens, nämlich die Ausrichtung der von den Regeneratoren einströmenden Medien teilweise aufgehoben. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dies zu vermeiden.At the institution forming the subject of the main patent it is assumed that the combustion air or, in the case of lean gas heating, the lean gas only enter the combustion chamber from the sole of the heating draft. If the Supply channels through which the media are introduced into the combustion chamber, as is usual with other heating systems, are designed so that the combustion air or with lean gas heating, the combustion air and lean gas at altitude get staggered into the heating flue, it can happen that through the two inlet openings currents of different mass per unit of time occur in the sole of the heating draft. In in this case, as flow tests have shown, the weaker mass flow becomes attracted by the stronger and the effect of the inflow base, namely the alignment of the media flowing in from the regenerators are partially canceled. The invention is based on the task to avoid this.

Versuche haben ergeben, daß sich die unerwünschte Beeinflussung der in den Heizzug einströmenden Medien in einfacher Weise dadurch vermeiden läßt, daß der unterhalb des Anströmbodens befindliche Freiraum durch entsprechende Anordnung des feuerfesten Steges derart in zwei Räume aufgeteilt ist, daß das Verhältnis der Summe der Austrittsquerschnitte der Bohrungen, die in einen der Räume münden, zur Summe der Austrittsguerschnitte der in den anderen Raum mündenden Bohrungen dem Verhältnis der den einzelnen Räume über die daran angeschlossenen tberführungskanäle zugeführten Massenströme entspricht.Experiments have shown that the undesirable influence of the can be avoided in the heating flue media in a simple manner that the free space below the inflow base by appropriate arrangement of the refractory web is divided into two rooms so that the ratio of Sum of the exit cross-sections of the holes that open into one of the rooms for Sum of the exit cross-sections of the holes opening into the other space Relationship of the individual rooms via the connected transfer channels supplied mass flows corresponds.

Sind die pro Zeiteinheit in die einzelnen Räume strömenden Massen unterschiedlich, so wird der Anströmboden erfindungsgemäß durch den Steg entsprechend unsymmetrisch aufgeteilt.Are the masses flowing into the individual rooms per unit of time different, so the inflow base is according to the invention by the web accordingly split asymmetrically.

Auf der Zeichnung ist eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt; es zeigen: Figur 1 einen schematischen Schnitt nach der Linie A-A der Figur 2 durch den unteren Abschnitt eines Heizzuges und Figur 2 eine Draufsicht auf den in Figur 1 dargestellten Anströmboden.In the drawing is a preferred embodiment of the invention shown; They show: FIG. 1 a schematic section along the line A-A of FIG Figure 2 through the lower section of a heating flue and Figure 2 is a plan view on the inflow base shown in Figure 1.

In den unteren Teil des Heizzuges 1 eines Koksofens münden die beiden Überführungskanäle 2 und 3, die die unterhalb der Regeneratorabdeckung angeordneten, nicht dargestellten Regeneratoren, mit den einzelnen Heizzügen verbinden. In üblicher Weise bestehen die Uberführungskanäle aus einem schräg nach oben ansteigenden und einem senkrecht verlaufenden Abschnitt, der an der Sohle des Heizzuges mündet. Bei Starkgasfeuerung des Koksofens wird dem zugehörigen Heizzug über beide Überführungskanäle vorgewärmte Luft zugeführt, während bei Schwachgasbetrieb über den einen tberführungskanal Luft und den anderen Schwachgas in den Heizzug eingeleitet wird.The two open into the lower part of the heating flue 1 of a coke oven Transfer channels 2 and 3, which are arranged below the regenerator cover, Connect regenerators, not shown, to the individual heating flues. In usual Way, the transfer channels consist of a sloping upwardly and a vertical section that opens at the sole of the heating flue. at High-gas firing of the coke oven is connected to the associated heating flue via both transfer channels preheated Air is supplied, while in the case of lean gas operation, air is supplied via the one transfer duct and the other lean gas is introduced into the heating flue.

Die üblicherweise vorhandene Sohle des Heizzuges ist durch einen Anströmboden 4 ersetzt, der etwas stärker ausgebildet ist als die Heizzugsohle und der so eingebaut ist, daß zwischen dem Eintritt der tberführungskanäle 2 und 3 und seiner unteren Fläche ein Freiraum 5 freibleibt. Dieser ist erfindungsgemäß mittels eines gasdichten feuerfesten Steges 6 in zwei unterschiedlich große Räume 5 aufgeteilt. Wie auch bei dem Hauptpatent liegt das Verhältnis der Höhe a des Freiraumes 5 zur Stärke L des Anströmbodens zwischen 0,3 bis 0,7 und beträgt vorzugsweise 0,5.The usually existing sole of the heating flue is through an inflow base 4, which is a little stronger than the heating draft sole and which is installed in this way is that between the entry of the transfer channels 2 and 3 and its lower Area a free space 5 remains free. This is according to the invention by means of a gas-tight Refractory web 6 divided into two different sized rooms 5. As well as in the main patent is the ratio of the height a of the free space 5 to the strength L of the inflow base is between 0.3 and 0.7 and is preferably 0.5.

Der Anströmboden ist mit einer Reihe zglindrischer Bohrungen 7 versehen, die oberhalb beider Hälften des Freiraums angeordnet sind. Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Anströmbodens zum Querschnitt einer einzelnen, vorzugsweise zylindrischen Bohrung, soll 20 bis 200, vorzugsweise 30 bis 60, betragen. Die Erfindung sieht vor, daß der Durchmesser der einzelnen zylindrischen Bohrungen zwischen 10 und 60 mm, vorzugsweise 20 und 50 mm, liegt.The inflow plate is provided with a number of cylindrical bores 7, which are arranged above both halves of the free space. The ratio of the cross-sectional area of the inflow base to the cross section of a single, preferably cylindrical bore, should be 20 to 200, preferably 30 to 60. The invention provides that the diameter of the individual cylindrical bores between 10 and 60 mm, preferably 20 and 50 mm.

Mit 8 sind auf der Zeichnung die beiden Düsenbrenner bezeichnet, über die bei Starkgasbetrieb das Starkgss in den Heizzug eingeleitet wird Die Aufteilung des Anströmbodens, bzw. des Freiraumes 5, mittels des Steges, kann beispielsweise gemäß folgendem Ausführungsbeispiel vorgenommen erden: Der Heizzug eines Verbundofens soll so eingerichtet werden, daß über einen Uberführungskanal 50 % der Verbrennungsluft und durch den anderen Uberführungskanal 15 % der Verbrennungsluft eintritt, während der Rest durch einen Kanal im Binder oder durch eine Austrittsöffnung in einer Höhe von 2,5 m über der Heizzugsohle zugeführt wird. Das Verhältnis der am Boden durch die Überführungskanäle einströmenden Luftmengen beträgt somit 50 : 15.With 8, the two nozzle burners are referred to in the drawing, over which in the case of heavy gas operation the heavy gas is introduced into the heating flue The division of the inflow base, or of the free space 5, by means of the web, can for example ground in accordance with the following exemplary embodiment: The heating flue of a composite furnace should be set up in such a way that 50% of the combustion air is via a transfer duct and 15% of the combustion air enters through the other transfer channel while the rest through a channel in the binder or through an outlet opening at a height 2.5 m above the heating draft sole is fed. The ratio of The amount of air flowing in through the transfer channels on the floor is therefore 50 : 15.

Entsprechend diesem Verhältnis wird der Freiraum unterhalb des Anströmbodens mittels des Steges 6 so aufgeteilt, daß die Summe der Austrittsquerschnitte in dem einen Raum zu der Summe der Austrittsquerschnitte in dem anderen Raum ebenfalls im Verhältnis 50 : 15 steht.The free space below the inflow base corresponds to this ratio divided by means of the web 6 so that the sum of the exit cross-sections in the one space to the sum of the exit cross-sections in the other space as well is in a ratio of 50:15.

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Claims

Device to improve the flow in the combustion chamber Gases entering from technical gas firing systems, in particular from coke ovens Device to improve the flow of the gases in the combustion chamber of technical gas firing with regenerative or recuperative heat recovery from the combustion gases, especially from coke ovens, through overhead ducts via the preheated combustion media such as Inift for high-gas firing or air and lean gas in lean gas operation From the outlet of the heat exchanger in the Heizzäge are initiated, with the usually existing Heizzugohle is replaced by an inflow base with preferably cylindrical bores, the is slightly stronger than the sole of the heating draft and under which there is a free space located, which is divided gas-tight into two rooms by a fireproof bridge, into each of which a transfer channel opens according to patent ... (patent application P. 30 37 956.7 «d a d u r c h e k e n n n e i c h n e t that the underneath the inflow base (4) located free space (5) by appropriate arrangement of the refractory web (6) is divided into two rooms in such a way that the ratio of the sum of the exit cross-sections of the bores (7) which open into one of the rooms to the sum of the outlet cross-sections of the holes opening into the other room to the ratio of the individual rooms corresponds to the mass flows supplied via the connected overpass channels.