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Verfahren und Vorrichtungen zur Ausnutzung der Gasabwärme auf Kokereien.
Zur Ausnutzung der Vorlagenwärme auf Kokereien hat man vorgeschlagen, das Heizgas
für die Öfen nach Durchgang durch die Nebenprodulctenanlage durch die Vorlagenwärme
oder die Verbrennungsluft durch die urgekühlten Destillationsgase vorzuwärmen oder
das Ammoniak aus dein Gaswasser durch die Vorlagenwärrne auszutreiben. Die 3rfindung
bezweckt demgegenüber, die. Wärme des Gases in der Vorlage bzw. einen Teil der Vorlageruwärm,e
mit anderer Wärme zu vereinigen, beispielsweise mit der Wärme des unmittelbar von
den Gaskühlern kommenden Kühlwassers oder mit der Wärme des Wassers, welches einen
zwischen der Vorlage und den Gaskühlern noch eingeschalteten Wärmeaustauscher durchströmt
hat, um so Heißwasser von höchster, für eine Fernleitung geeigneter Temperatur bzw.
Dampf zu erhalten. Die Übertragung der Vorlagenwärme auf Heißwasser aus den Gaskühlern
bietet insofern Vorteile, als die Gaskühler sich in der nächsten Nähe der Vorlage
befinden, die Kühler aber allein nicht in der Lage sind, Wasser in beträchtlichen
Menagen auf eine für eine wirtschaftliche Fernleitung genügend hohe Temperatur zu
bringen bzw. in entsprechenden Dampf umzuwandeln, was jedoch unter Zuhilfenahme
der Vorlagenwärme, also durch die einheitliche Ausnutzung der gesamten, aus dem
Destillationsgas praktisch gewinnbaren Wärme für diesen einzigen Zweckmöglich ist.
Man kann auch irgendein als Empfänger der Vorlagenwärme geeignetes Mittel als Wärmezwischenträger
in ständigem Umlauf durch die Vorlage belassen und durch diesen mittelbar die Vorlagen--wärme
auf das zu erzeugende Heißwasser oder den Dampf übertragen. Infolge der Verwendung
der Vorlagenwärme als zusätzliche Wärmequelle zu Heißwasser oder Dampf ist es möglich,
beträchtliche Heißwassermetigen mit verhältnismäßig geringen Wärmeaustauschflächen
an der Vorlage, also unter Aufwendung verhältnismäßig geringer Anlagekosten, auf
die gewünschten hohen Temperaturen zu bringen oder in Dampf zu verwandeln.
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Die Zeichnung veranschaulicht in den Abb. i und 2 einerseits und in
Abb. 3. und 4. anderseits je ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens sowie eine zur
Durchführung desselben geeignete Anlage.
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Bei der Ausführungs@forrn gemäß Abb, i und 2 wird das von dem letzten
Gaskühler in. kommende heiße Kühlwasser durch einen Behälter k geleitet; durch diesen
Behälter wird im getrennten Gegenstrom das noch sehr heiß von der Vorlage a kommende
Destillationsgas hindurchgeführt. Damit auf dem Weg von der Vorlage zum Behälter
k dem Gase möglichst wenig Wärme verloren geht, soll der Behälter in nächster Nähe
der Vorlage angeordnet sein; dem Behälter k, welcher zwecks guten Teerablaufs schräg
gelagert sein kann, kann, falls in ihm Dampf erzeugt und dieser überhitzt werden
soll, ein von dem Destillationsgas vorab durchströmter Überhitzer i. vorgeschaltet
sein, Zwecks Gewinnung eines Teils der Vorlagenwärrne ist die Vorlage a beispielsweise
von einem Doppelmantel b umgeben; damit dieser frei zugänglich ist, kann die Vorlage,
wie Abb. 2 veranschaulicht, schwebend aufgegangen sein. Zwischen den beiden Mänteln
a und b der Vorlage befindet sich im vorliegenden Beispiel anstatt des zu
erhitzenden Mantels selbst ein flüssiger oder gas- oder dampfförmiger Wärmezwischenträger
in ständiggm Kreislauf. Der Wärmezwischenträger gibt die in der Vorlage aufgenommene
Wärme in einem mit Heißwasser gespeisten Kessel g wieder ab, und zwar derart, daß
der Wärmezwischenträger selbst mit hoher. Temperatur im Umlauf verbleibt, indem
er beispielsweise die Vorlage mit 35o° verläßt und seine Wärme in dem Kessel g bis
beispielsweise auf 2oo° abgibt, so daß das Wärmemittel der Vorlage mit dieser Temperatur
wieder zuströmt, während in dem Kessel,- beispielsweise Dampf von 16o bis i8o° erzeugt
wird.
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Anstatt in getrennten Wärmeaustatuschvorrichtungen
kann
man die Vorlagenwärme .und die erste Wärmestufe des aus der Vorlage abziehenden
Gases aber auch in einer einzigen Wärmeaustauschvorrichtung übertragen, welche zu
diesem Zweck von dem die Vorlage durchströmenden. oder umströmendenWärmezwischenträger
und von dem von der Vorlage kommenden Destillationsgas gemeinsam durchströmt wird,
da sich in diesem Fall für eine Batterie von 50 bis 6o Öfen noch ein Kessel
normaler Größe ergibt.
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Man kann die Empfänger der Vorlagenwärme und der Gastwärme aber auch
hintereinander schalten, indem man beispielsweise das von dem ersten Gaskühler kommende
hocherhitzte Kühlwasser auf die von dem Wärmezwischenträger der Vorlage durchströmte
Wärmeaustauschvorrichtung g leitet, in welcher das Kühlwasser noch höher erhitzt
oder verdampft wird. Abb. 3 und 4. veranschaulichen eine derartige Ausführtuig.
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Das von, den, Gaskühlern in kommende heiße Kühlwasser wird durch einen
Wärmeaustauscher g geleitet, welcher von dem mit der Vorlagenwärme beladenen Wärmezwischenträger
durchströmt wird, und in welchem das heiße Kühl`vasser noch höher erhitzt oder in
Dampf geeigneter Temperatur verwandelt wird.
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Zur weiteren Erwärmung des von den Kühlern in, kommenden heißen Kühlwassers
kann aber auch noch sonstige Abwärme mit herangezogen werden, beispielsweise ein
Teil der Rauchgasabwärme, indem, wie Abb.3 beispielsweise veranschaulicht, ein Teil
des aus dem ersten Kühler in austretenden Kühlwassers durch einen an den Rauchgaskanal
.angeschlossenen Kessel n geleitet wird. Bei der hohen Vorwärmung des Wassers im
vorliegenden Fall kann nämlich der Wärmeaustausch in dem Rauchgaskessel n. so niedrig
gehalten werden, daß eine ausreichend hohe Abhitzetemperatur erhalten bleibt, um
auch ohne künstlichen Zug den erforderlichen Schornsteinzug zu behalten. Der Rauchgaswärmeaustauscher
iz kann unmittelbar als Dampfkessel ausgebildet sein oder als Heißwassererzeuger
betrieben werden und in diesem Fall dem Kessel g oder h als Ekonomiser vorgeschaltet
sein, was -u. a. den Vorteil bietet, dtaß der Rauchgaswärmeaustauscher in diesem
Fall aus Gußeisen bestehen kann.
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Gber die wärmewirtschaftliche Bedeutung des Verfahrens in der einen
wie anderen Durchführungsart gibt die Berechnung Aufsohluß. Eine Batterie von 5o
Öfen mit einem Durchsatz von 4.oo t feuchter Kohle liefert etwa ioo ooo cbm Gas
von o° oder etwa 28o ooo cbm Gas von. 5oö°. Legt man das Wärmegefälle zugrunde,
welches ein:schließlich der heute zumeist verlorengehenden Gaskühlerwärme zur Verfügung
steht, so ergibt sich ein ausnutzbares Wärmegefälle von etwa 4oo°. Aus dem trbclcnen
Glas könnten alsdann 4o ooo ooo W. E. gewonnen werden und aus dem i5prozentigen
Wassergehalt der Kohle einschließlich des Zersetzungswassers 6o t ;Vasserdampf =
8 ooo ooo W. E., wenn die latente Dampfwärme nicht ausgenutzt, und -4.4 o00 00o
W. E., wenn die latente Dampfwärme des Gaswassers mit ausgenutzt wird, im ersteren
Fall also insgesamt 48000000 und im letzteren Fall 84000000W-F-- in . Stunden, welche
insgesamt und einheitlich zur Erzeugung von Heifvasser oder Dampf in entsprechenden
beträchtlichen Mengen zur -Verfügung stehen.