DE3230351C2

DE3230351C2 - Einrichtung zur Kokskühlung

Info

Publication number: DE3230351C2
Application number: DE3230351A
Authority: DE
Inventors: Egon 4250 Bottrop Schulte
Original assignee: Didier Engineering GmbH
Current assignee: Didier Engineering GmbH
Priority date: 1982-08-14
Filing date: 1982-08-14
Publication date: 1984-10-18
Also published as: DE3230351A1

Abstract

Eine Einrichtung zur Kokskühlung weist eine Kühlkammer auf, durch die ein dampf- oder gasförmiges Kühlmedium geleitet ist. Um in der Einrichtung selbst die Abwärme auf einen Nutzkreis zu übertragen, sind an gegenüberliegenden Seiten (4, 5) der Kühlkammer (1) eine Einzugskammer (10) und eine Auszugskammer (11) mit der Kühlkammer (1) gasdurchlässig verbunden. In der Auszugskammer (11) ist ein Wärmetauscher (13) angeordnet. Vorzugsweise zirkuliert das Kühlmedium von der Einzugskammer (10) durch die Kühlkammer (1) in die Auszugskammer (11) und über wenigstens einen Kanal (14, 15) in die Einzugskammer (10) zurück.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Kokskühlung, die oben eine Beschickungsöffnung und unten eine Austragsöffnung für den Koks aufweist und durch die ein dampf- oder gasförmiges Kühlmedium verteilt zu leiten ist wobei an einer Seitenwand der Kühlkammer eine Einzugskammer und an der gegenüberliegenden Seite der Kühlkammer eine Auszugskammer für das Kühlmedium vorgesehen ist, wobei die Seitenwände iwischen der Kühlkammer einerseits und der Einzugskammer sowie der Auszugskammer andererseits gasdurchlässig sind.

Aus der JP 57-57782 (A) ist eine Kokskühleinrichtung der gattungsgemäßen Art bekannt Hierbei ist vorgesehen, das Kühlmedium wieder in die Kühlkammer zurückzuführen. In welcher Weise dies geschehen soll, ist nicht erkennbar.

Bei der aus der DE-AS 24 32 025 bekannten Kokskühleinrichtung ist die Kühlkammer zylindrisch ausgebildet Eine gleichmäßige Verteilung des Kühlgases soll durch einen axialen Stromteiler erreicht werden, in dessen oberen Teil Kühlgas in die Kühlkammer eintritt Die vom Kühlgas aufgenommene Wärme soll außerhalb der Einrichtung in einer Kesselanlage ausgewertet werden.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der eingangs genannter Art vorzuschlagen, in der die Abwärme des Kokses direkt auf einen Nutzkreis übertragen wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch ist erreicht, daß in der Kühleinrichtung selbst dem Kühlmedium Wärme wirksam entzogen wird, die es dem Koks entzogen hat. Das Kühlmedium steht damit hinter dem Wärmetauscher wieütr abgekühlt zur Verfugung. Vermieden sind Wärmeverluste auf dem Wege zu einer externen Kesselanlage. Dabei ist einerseits ein kompakter Aufbau und andererseits eine gleichmäßige Querdurchströmung des Kühlmediums durch den Koks erreicht. Darüber hinaus ist die Kokskühlung emissionsfrei möglich.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung gemäß Anspruch 2 ist auch in der Einzugskammer ein Wärmetauscher angeordnet. Dieser entzieht dem zirkulierenden Kühlmedium vor der Kühlkammer nochmals Wärme. In diesem Wärmetauscher läßf sich Heißwasser erzeugen.

Zweckmäßigerweise sind die Wärmetauscher gemäß Anspruch 3 angeordnet, um ihre größtmögliche Wirksamkeit zu entfalten.

Die Maßnahme des Anspruchs 4 dient der unmittelbaren Rückführung des Kühlmediums aus der Auszugskammer in die Einzugskamrner.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 5 wird auf technisch einfache Weise für die Zirkulation des Kühlmediums gesorgt. Mechanisch bewegliche Teile sind hierfür nicht notwendig.

Die Strömungsverhältnisse können noch weiter mit dem Merkmal des Anspruchs 6 verbessert werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 7 bis 9.

Die Ansprüche 10 bis 13 beziehen sich auf ein vorteilhaftes Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung nach

den Ansprüchen 1 bis 9.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigt

Fig.I einen vertikalen Schnitt einer Kokskühleinrichtung schematisch, längs der Linie I-I nach F i g. 2 und

Fig.2 eine Schnittansicht längs der Linie H-II nach Fig.I.

Die Kokskühleinrichtung weist eine vertikale Kühlkammer 1 mit kleinen Seitenwänden 2 und 3 und großen Seitenwänden 4 und 5 auf. Sie ist rechteckig. Oberhalb der Kühlkammer 1 ist ein Vorratsbunker 6 für den heißen Koks vorgesehen, dessen obere Beschickungsöffnung mittels eines Tauchverschlusses 7 abschließbar ist Unten endet die Kühlkammer 1 über eine Austragsöffnung in eine Austragsrinne 8.

Die großen Seitenwände 4 und 5 sind aus Höckersteinen 9 oder aus entsprechend geformten warmfesten Stahlplatten aufgebaut, so daß sie für Dampf und Gas durchlässig sind.

An die Seitenwand 4 schließt eine Einzugskammer 10 an. An die Seitenwand 5 schließt eine Auszugskamrner 11 an. In der Einzugskammer 10 ist vor der Seitenwand 4 ein Wärmetauscher 12 angeordnet. In der Auszugikammer 11 ist vor der Seitenwand 5 ein weiterer Warmetauscher 13 vorgesehen. Die Kammern 10 und 11 und die Wärmetauscher 12 und 13 erstrecken sich praktisch über die gesamte Fläche der Seiten wände 4 bzw. 5.

Außerhalb der Kühlkammer 1 verlaufen hinter der kleinen Seitenwand 2 und der kleinen Seitenwand 3 Kanäle 14 bzw. 15 (vgl. F i g. 2). Die Kanäle 14 und 15 sind über die Höhe der Kammern 10 bzw. 11 verteilt. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind an jeder Seitenwand 2 und 3 je acht Kanäle 14 und 15 vorgesehen. In zwei obere und einen unteren Kanal münden Dampfzuleitungen 16.17 bzw. 18. In fünf mittlere Kanäle münden fünf Gaszuleitungen 19 bis 23 (vgl. F i g. 1).

Jeder der Kanäle 14 bzw. 15 ist rotationssymmetrisch so ausgebildet, wie dies in F i g. 2 im Schnitt dargestellt ist. Bei der Auszugskammer 11 weist der Kanal 15 eine Engstelle 24 aui. Im Bereich dieser Engstelle 24 münden die zugehörigen Zuleitungen 16 bis 23. Zur Einzugskammmr 10 erweitert sich der Kanal 14,15 und mündet in diese mit einer gegenüber der Engsteile 24 weiten Öffnung 25. An die Öffnung 25 schließt sich eine gewölbte Umlenkfläche 26 an. Bei dieser Anordnung arbeitet der Kanal 14,15 als Injektor und Diffusor. Durch die betreffende Zuleitung 16 bis 23 einströmendes Kühlmedium saugt Kühlmedium aus der Auszugskammer 11. Dieser Saugstrahl verteilt sich dann in der Einzugskammer JO.

Unter den Kammern 10 und 11 sind Auffangtaschen

27 angeordnev, in denen sich vom Kühlmedium transportierter Koksstaub sammelt.

Oben an die Kühlkammer 1 ist über eine Ringleitung

28 eine Rückführieitung 29 angeschlossen. Außerdem ist dort eine Dampfbrause 30 vorgesehen.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet etwa folgendermaßen:

Heißer Koks mit etwa 1000 bis 1100°C fälllt durch die Kühlkammer 1. Durch die Dampfzuleitungen 16 bis 18 wird Dampf zugeführt. Durch die Gaszuleitungen 19 bis 23 wird Gichtgas oder Abgas unter erhöhtem Druck zugeführt. Dampf und Gas strömen durch die beidseitigen Kanäle 14 und 1.5 in die Einzugskammer 10, ziehen durch die Seitenwand 4 und im Querstrom durch den Koks. Dieser wird dadurch gekühlt. Erhitzter Dampf und Gas verlassen über die Seitenwand 5 die Kühlkammer 1 und umströmen den Wärmetauscher 13, der den Dampf und das Gas abkühlt, wodurch in ihm Dampf erzeugt wird. Aus der Auszugskammer Ii wird vom Wärmetauscher 13 abgekühlter Dampf und Gas dadurch in die Kanäle 14 bzw. 15 gesaugt, daß durch die Zuleitungen 16 bis 23 weiter Dampf bzw. Gas nachströmt. Es stellt sich damit eine Zirkulation des Kühlmediums ein. Im Zuge dieser Zirkulation erwärmt sich auch der Wärmetauscher 12. Die in diesem erreichbaren Temperaturen liegen niedriger als die des Wärmetauschers 13. In dem Wärmetauscher 12 wird Heißwasser bereitet Die sich einstellende Zirkulation ist durch Pfeile in den Figuren angedeutet.

Der im Wärmetauscher 13 erzeugte Dampf kann in die Dampfzuleitungen 16 bis 18 eingespeist werden. Zur Speisung der Dampfzuleitungen 16 bis 18 genügt ein Teil des im Wärmetauscher 13 erzeugten Dampfes.

Überschüssiges Kühlmedium wird djrch die Rückführieitung 29 abgeleitet Wird als Kühlgas Gichtgas verwendet dann wird dieses über die Leitung 29 in das Gichtgasnetz zurückgedrückt. Wird al^c kühlgas Abgas verwendet wird dieses über die Leitung 23 einer Fackel zugeführt.

Die Dampfbrause 30 wird eingeschaltet, damit bei der Begichtung des Vorratsbunkers 6 kein Gas in die Umgebung austritt

Bei der beschriebenen Einrichtung ist der Koks über die gesamte Höhe und Breite der Seitenwände 4 und 5 von dem Kühlmedium quer durchströmt. Diesem wird praktisch auf der gleich großen Fläche diTch die Wärmetauscher 13 und 12 Wärme entzogen. Die Anordnung des Wärmetauschers 12 in der Einzugskammer 10 ist nicht nur wegen der Heißwasserzubereitung günstig, sondern auch deswegen, weil er die gleichmäßige Verteilung des Kühlmediums durch die Lenkfunktion seiner Wärmetauschelemente verbessert und zugleich das Kühlmedium 1 nochmals abkühlt. Falls eine weitere Verbesserung der Verteilung des Kühlmediums nötig ist, kann ein Verteilerblech 31, z. B. ein Lochblech mit definierten Bohrungen bzw. mit einstellbarem Bohrungsquerschnitt, vorgesehen sein.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zur Kokskühlung mit einer vertikalen Kühlkammer, die oben eine Beschickungsöff- s nung und unten eine Austragsöffnung für den Koks aufweist und durch die ein dampf- oder gasförmiges Kühlmedium verteilt zu leiten ist, wobei an einer Seitenwand der Kühlkammer eine Einzugskammer und an der gegenüberliegenden Seite der Kühlkam- ic mer eine Auszugskammer für das Kühlmedium vorgesehen ist, wobei die Seitenwände zwischen der Kühlkammer einerseits und der Einzugskammer sowie der Auszugskammer andererseits gasdurchlässig sind, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in der Auszugskammer (11) ein Wärmetauscher (13) angeordnet ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Einzugskammer (10) ein weiterer Wärmetauscher (12) angeordnet ist

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlkammer rechteckig ist und die Einzugskammer und die Auszugskammer an die großen Seitenwände angrenzen, dadurch gekennzeichnet daß sich die Wärmetauscher (12,13) über die großen Seitenwände (4,5) erstrecken.

4. Einrichtung nach einem de' Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter jeder kleinen Seitenwand (2,3) der Kühlkammer (1) mehrere Kanäle (14, 15) die Auszugskammer (11) mit der Einzugskammer (10) verbinden.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal M4,15) ^ine in die Auszugskammer (11) mündende Engstelle (24) aufweist, in die eine Kühlmittelzuleitung (16 ^}>s 23) mündet und daß sich der Kanal (14, 15) zu einer in die Einzugskammer (10) mündenden öffnung (25) weitet.

6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Anschluß an die öffnung (25) eine Umlenkfläche (26) vorgesehen ist.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß oben an die Kühlkammer (1) eine Rückführleitung (29) für überschüssiges Kühlmedium angeschlossen ist.

8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb der Kühlkammer (1) eine Dampfbrause (30) angeordnet ist.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Auszugskammer (11) ein Verteilerblech (31) für das Kühlmedium angeordnet ist.

10. Verfahren zum Betreiben einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß man das Kühlmedium von der Einzugskammer (10) durch die Kühlkammer (1) in die Auszugskammer (11) und durch wenigstens einen Kanal (14, 15) zurück in die Einzugskammer (10) zirkulieren läßt.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß man die Zirkulation des Kühlmediums durch eine zur Zirkulationsrichtung tangential Einströmung des Kühlmediums erzeugt.

12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß man einigen der Kanäle (14,15) Dampf und den übrigen Kanälen (14, 15) Gichtgas oder Abgas als Kühlmittel zuführt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß man im Wärmetauscher (13) der Auszugskammer (11) erzeugten Dampf einigen der Kanäle (14,15) zuführt