DE3347244A1

DE3347244A1 - Verfahren zum betrieb einer koksofenbatterie

Info

Publication number: DE3347244A1
Application number: DE19833347244
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Dr. 4660 Gelsenkirchen Holz; Wilhelm Dr.-Ing. 4600 Dortmund Stewen; Folkard Dipl.-Ing. Wackerbarth; Wilhelm Dr.-Ing. 4630 Bochum Weskamp
Original assignee: Ruhrkohle AG; Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH; RAG AG
Priority date: 1983-12-28
Filing date: 1983-12-28
Publication date: 1985-07-11
Also published as: DE3347244C2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer
Koksofenbatterie im regenerativen Zugwechsel, bei dem die Beheizung indirekt über die Heizzüge mit Stark- oder Schwachgas erfolgt und die durch die durch die Verbrennung in den Heizzügen gebildete Wärme durch die Kammerwände in die in den einzelnen Verkokungskammern befindliche, zu verkokende Kohle übertritt, wobei die Einstellung der Beheizung unter Anpassung an den Garungszustand der Ofenfüllung durch Wärmeleistungsregelung erfolgt.
Es ist bekannt, Schwankungen der Wärmezufuhr zu den Koksöfen, die durch Änderungen des Druckes, der Temperatur, des Heizwertes und der Dichte des Gases hervorgerufen werden, mittels einer Regelanlage zu erfassen und über den Wirkdruck so auszuregeln, daß eine konstante Wärmeleistung gegeben ist (vgl. Zeitschrift Glückauf, 1965, Heft 22, Seiten 1292/97).
Es ist ferner bekannt, die Wärmeleistungsregelung durch Einlegen von Beheizungspausen innerhalb jeder Regenerativ-Halbperiode vorzunehmen (DE-OS 2 555 692). Um einem Verkokungsofen, der mit einem Mischgas mit sich änderndem Heizwert beheizt wird, ständig eine konstante Wärmemenge zuzuführen, ist es aus der DE-OS 29 47 447 bekannt, den in der Verteilungsleitung herrschenden Druck auf einen konstanten Wert einzustellen, der 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. Die DE-OS 29 33 069 betrifft ein Beheizungsverfahren mit Beheizungspausen, das es ermöglicht, eine Wärmeleistungsregelung in Abhängigkeit von dem Heizwert, dem Druck, der Dichte und der Feuchte des Heizgases durchzuführen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bekannten Methoden zur Wärmeleistungsregelung zu verbessern. Sie geht von der Erkenntnis aus1 daß für das Garungsende des Koksofenbesatzes unterschiedliche physikalische Kenndaten herangezogen werden können. Beispielsweise soll gemäß einer Literaturangabe das Garungsende dann erreicht sein, wenn in der Besatzmitte eine Koksendtemperatur von ca.
o 950 bis 1000 e vorliegt. Eindeutiger ist die Aussage, daß das Garungsende dann erreicht ist, wenn der Temperaturgradient von der Kammerwand zur Besatzmitte ca. 40 C pro Meter beträgt. Dies entspricht einer Temperaturdifferenz zwischen Kammerwand und Besatz von ca. 15 bis 20 C oder einem verbleibenden Wärmestrom von ca. 3000 W. Weicht die Temperaturdifferenz ß T zwischen der Kammerwand und der Endtemperatur des Kokses von dem genannten Wert ab, so ist dies als Anzeichen dafür anzusehen, daß die Ausgarung des Kokses noch nicht abgeschlossen bzw. zum Zeitpunkt der Messung bereits längere Zeit beendet war.
Ausgehend von einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die Temperaturdifferenz A T zwischen der Wandung der Koksofenkammer und dem Besatz am Ende der Garungszeit ermittelt und als Regelgröße für die Beheizung der Koksofenbatterie herangezogen wird, indem beim Überschreiten eines bekannten, das Garungsende anzeigenden optimalen Wertes (Sollwert) von vorzugsweise a T = 15 bis 20 C die Wärmezufuhr verringert und bei Unterschreiten des Sollwertes vergrößert wird.
Durch die meßtechnische Erfassung der Temperaturdifferenz zwischen der Kammerwand und der Endtemperatur des Kokses ergibt sich eine Regelgröße, die es erlaubt, in Abhängigkeit vom Ausgarungsgrad des gedrückten Kokses die Beheizung einer Koksofengruppe so einzustellen, daß die Ausgarung der eingefüllten Kohle innerhalb der vorgegebenen Regelbetriebszeit erreicht wird, wobei die Regelabwei- chung des Soll-/Ist-Vergleichs für die Differenz zwischen Kammerwand- und Koksendtemperatur als Eingangsgröße für die Beheizungsregeleinrichtung herangezogen wird. Für die Verwendung der Temperaturdifferenz als Regelgröße bestehen verschiedene Möglichkeiten. So kann der Wärmeleistungsregelung ein externer Sollwert aufgeprägt werden, der von der Temperaturdifferenz T geführt wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Wärmeleistungsregelung auf den Mittelwert fest einzustellen und die Feinregulierung der Beheizung über eine Variation der in jeder Regenerativ-Halbperiode eingelegten Pause in der Zufuhr des Unterfeuerungsgases vorzunehmen. Die zuletzt genannte Lösung hat den Vorteil, daß die Druckverhältnisse in den Gasleitungen der Batterien auf einen konstanten Wert eingestellt werden können und nicht verändert zu werden brauchen. Dies sorgt für eine gleichmäßige Verteilung der Heizmedien in der Batterie und gleiche Flammenbilder in den Heizzügen, so daß eine einmal eingestellte Temperaturverteilung im Besatz gesichert bleibt.
Die Messung der Temperatur der Kammerwandung erfolgt vorzugsweise nach einem bekannten, mit dem Druckvorgang gekoppelten Meßverfahren über Meßköpfe, die in unterschiedlichen Höhenlagen an der Druckstange angebracht sind.
Die Messung der Koksendtemperatur kann berührungslos durch ebenfalls zum Stande der Technik gehörende Einrichtungen erfolgen, die vorzugsweise in denselben Höhen am Kokskuchenführungsgitter angebracht sind, in denen sich auch die Druckstangenmeßköpfe befinden.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt.
Mit Al, A2 und A3 sind drei in unterschiedlicher Höhe an der Druckstange angeordnete Meßköpfe zur Bestimmung der Kammerwandtemperatur bezeichnet, deren Meßsignale in der Datenauswerteinheit 1 ausgewertet und in Form einer graphischen Darstellung 2 aufgezeichnet werden, die den Temperaturverlauf T über die Länge S einer Kammerwand in den unterschiedlichen Höhen zeigt.
Die Meßköpfe B1, B2 und B3 messen die Temperatur des gedrückten Kokses im Bereich des Koskuchenführungsgitters 3. Die Meßsignale werden in der Datenauswerteinheit 4 zusammengefaßt und erscheinen als graphische Darstellung 5, die den Verlauf der Temperatur T während des Druckvorganges in Abhängigkeit von der Länge S der durch die Druckstange gestauchten Kokssäule zeigt.
Aus den Werten Al, A2 und A3 und den Werten B1, B2 und B3 werden die entsprechenden Mittelwerte A und B gebildet.
Die graphische Darstellung 6 gibt die sich ergebende Temperaturdifferenz QT wieder, die zur Wärmeleistungsregelung herangezogen wird indem der gemessene Wert mit einem Sollwert, der z.B. bei 15 bis 20 C liegt, verglichen wird und Abweichungen des Ist-Wertes durch Erhöhung oder Verringerung der Wärmezufuhr eingeregelt werden.
Der Sollwert kann in Abhängigkeit von der Beschaffenheit, insbesondere der Feuchte der Einsatzkohle, des Ofentyps oder dergleichen unterschiedliche Werte haben und wird nach dem Drücken einer ersten Serie von Koksöfen ermittelt.
Erfolgt die Wärmeleistungsregelung über eine Beheizung, bei der in jeder Regenerativ-Halbperiode Beheizungspausen eingelegt werden, so wird die Batterie auf die kürzeste Garungszeit bei einer sehr kurzen Pause eingestellt, und der ermittelte A T-Wert auf die Regeleinrichtung zur Pausenregelung aufgegeben bzw. der Regeleinrichtung überlagert, um so eine zusätzliche Feinregulierung zu erhalten.

Claims

Verfahren zum Betrieb einer Koksofenbatterie Ansprüche 1. Verfahren zum Betrieb einer Koksofenbatterie im regenerativen Zugwechsel, bei dem die Beheizung indirekt über die Heizzüge mit Stark- oder Schwachgas erfolgt und die durch die Verbrennung in den Heizzügen gebildete Wärme! in die in den einzelnen Verkokungskammern befindliche, zu verkokende Kohle übertritt, wobei die Einstellung der Beheizung unter Anpassung an den Garungszustand der Ofenfüllung durch Wärmeleistungsregulierung erfolgt, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Temperaturdifferenz AT zwischen der Wandung der Koksofenkammer und dem Besatz am Ende der Garungszeit ermittelt und als Regelgröße für die Beheizung der Koksofenbatterie herangezogen wird, indem beim Überschreiten eines bekannten, das Garungsende anzeigenden optimalen Wertes (Sollwert) von vorzugsweise A T = 15 bis 20 C die Wärmezufuhr verringert und bei Unterschreiten des Sollwertes vergrößert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Temperaturdifferenz beim Drücken des Kokses erfolgt, wobei die Temperatur der Wandung durch Meßköpfe, die in mehreren Höhenlagen an der Druckstange befestigt sind, und die Koksendtemperatur in mehreren unterschiedlichen Höhen im Bereich des Kokskuchenführungsgitters gemessen wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, bei dem die Wärmeleistungsregelung durch Einlegen von Beheizungspausen in jeder Regenerativ-Halbperiode erfolgt, dadurch ge- kennzeichnet, daß die der Batterie in jeder Halbperiode zugeführte Wärme auf einen Mittelwert eingestellt wird, der nach dem Drücken einer ersten Serie von z.B. fünf Kammern der Batterie aus den gemessenen Temperaturdifferenzen (Q T) gebildet wird und daß die Feinregelung über die Beheizungspausen erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Gaszufuhr so ausgelegt wird, daß das Garungsende bei der kürzesten Garungszeit bei einer sehr kleinen Pause erreicht wird und bei der vorgesehenen (längeren) Garungszeit ein Stellspiel von z.B. 10 % vorhanden ist, das in Abhängigkeit von der gemessenen Temperaturdifferenz zwischen der Kammerwand und der Koksendtemperatur geregelt wird.