DE3527345C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Beheizungseinrichtung für mit Stark- und Schwachgas beheizbare Regenerativverkokungsofenbatterien.

In der DE-PS 31 19 973 ist eine derartige Beheizungseinrichtung insoweit beschrieben, als dort sowohl die Verbrennungsluft als auch das Schwachgas über Binderkanäle und höhengestufte Luftaus­ trittsschlitze in die Heizzüge gegeben wird. Dazu sind in Ofen­ kammerlängsrichtung von einem Heizzug zum anderen abwechselnd Heizzugquerwände mit einfachen und mit Doppelbinderkanälen ange­ ordnet. In den beiden Doppelbinderkanälen einer Heizzugquerwand strömen dabei jeweils Luft und Abhitze im Gegenstrom zueinander.

Aus der US-PS 34 33 716 geht zwar bei Zuordnung von vier Heizzü­ gen zu einer Heizzuggruppe die Zufuhr von Stark- und Schwachgas am Fuße der Heizzüge hervor, es fehlt aber zum einen die stufen­ weise Zuführung der Verbrennungsmedien und zum anderen haben die jeweils vier zusammengefaßten Heizzüge die gleiche Brennrichtung. Dabei werden die Abgase über die Verkokungskammer hinweg durch in der benachbarten Heizwand liegende jeweils vier Heizzüge in die Regeneratoren abgeleitet. Dieses Beheizungssystem läßt sich nicht bei Öfen der heute üblichen großen Höhe anwenden, weil dann im unteren Bereich des Ofens Überhitzungen auftreten, während der obere Teil nicht heiß genug wird.

In der DE-OS 24 16 434 ist darüber hinaus ein Zwillingszugverko­ kungsofen mit Zuführung der Luft über Binderkanäle und höhenge­ stufte Austrittsschlitze zu den Heizzügen beschrieben. Die mit den Schwachgas führenden Regeneratoren in Verbindung stehenden Kanäle stehen dabei mit Austrittsöffnungen an der Sohle der Heiz­ züge in Verbindung. Die Luft bzw. Abhitze führenden Binderkanäle sind dabei entweder in jeder Heizzugquerwand angeordnet oder es ist nur jede zweite Heizzugquerwand mit einem Paar von Binderka­ nälen versehen. In beiden Fällen ist also pro Heizzug mindestens ein Binderkanal angeordnet. In Extremfällen kann bereits diese Zahl der Binderkanäle zu Platzproblemen führen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Beheizungseinrichtung vorzu­ schlagen, die unter Verzicht auf die höhengestufte Zuführung des Schwachgases zu den Heizzügen zu einer noch geringeren Anzahl von Hohlbinderkanälen führt. Die Lösung gibt Anspruch 1 wieder.

Zur Lösung dieser Aufgabe dient die Kombination der Merkmale des ersten Anspruches.

Es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß bei der erfindungs­ gemäßen Kombination der Konstruktionsmerkmale eine Beheizungsein­ richtung entsteht, bei der jeweils zwei Heizzügen nur ein Hohl­ binderkanal zugeordnet ist. Ähnlich wie bei der in der DE-PS 31 19 973 beschriebenen Beheizungseinrichtung nur für Starkgas wech­ seln hierbei in Ofenkammerlängsrichtung Heizzugquerwände mit und ohne Binderkanäle ab. Überraschenderweise hat sich bei der erfin­ dungsgemäßen Konstruktion gezeigt, daß auch bei Zuführung des Schwachgases am Fuße der Heizzüge eine ausreichende Erwärmung des Ofeninhaltes über der gesamten Kammerhöhe möglich ist. Unter Aus­ nutzung der Vorteile des Vierzugprinzips mit höhengestufter Luft­ zuführung kann auf jegliche Anordnung von Doppelhohlbindern in den Heizzugquerwänden verzichtet werden, so daß es auch bei ge­ ringen Heizwandbreiten keine Platz- und Dichtigkeitsprobleme im Bereich der Heizwände mehr gibt.

Im Vergleich zum Zwillingszugofen nach der obengenannten DE-OS 24 16 434 sind bei der erfindungsgemäßen Konstruktion jeweils die aneinandergrenzenden auf- und abziehenden Heizzüge durch einen Vollbinder voneinander getrennt. Das gilt sowohl innerhalb einer Heizzug-Vierergruppe als auch am Übergang von einer Gruppe zu an­ deren. Als vorteilhaft hat es sich bei der erfindungsgemäßen Kon­ struktion weiterhin erwiesen, daß durch die Zuführung des gesam­ ten Schwachgases am Fuße der Heizzüge im gesamten Heizzug stets ein Gasüberschuß vorliegt und zwar so lange, bis durch die ober­ ste Austrittsöffnung der letzte erforderliche Luftanteil zuge­ führt wird. Diese in dem größten Teil des Heizzuges vorliegende unterstöchiometrische Verbrennung hat den besonderen Vorteil, daß weniger Stickoxide entstehen.

Zur Verbesserung der Regelung der Verteilung der heißen Verbren­ nungsmedien auf die einzelnen Heizzüge wird ergänzend vorgeschla­ gen, daß in den Verbindungskanälen zur Zuführung von Luft, Schwachgas und Abführung der Abhitze von der Maschinen- und/oder Koksseite aus zu betätigende Einstellschieber und oberhalb des Regeneratorgitterwerkes in den Regeneratorquerwänden Durchtritts­ öffnungen für Betätigungsstangen angeordnet sind. Während bisher die Verteilung der Gasmengen im sogenannten kalten Bereich unter­ halb der Regeneratoren beim Übergang von den Regeneratorsohlkanä­ len in die einzelnen Regeneratorabteile vorgenommen wurde, wird mit diesem erfindungsgemäßen Vorschlag eine Regelung im heißen Bereich vorgenommen. Die effektiv zu regelnden Gasmengen sind bei diesem heißen Betriebszustand im Vergleich zu denen unterhalb der Regeneratoren zwei- bis dreimal so hoch, so daß mit einfacher Veränderung der Strömungsquerschnitte eine bessere Mengenregelung möglich ist. Die Betätigung der Einstellschieber erfolgt von den Seiten der Regeneratoren in waagerechter Richtung über z. B. ge­ kühlte Betätigungsstangen, die durch in den Regeneratorquerwänden angeordnete Durchtrittsöffnungen geführt werden.

Da erfindungsgemäß nur zu jeweils zwei Heizzügen ein Verbindungs­ kanal zur Zuführung von Luft von den Luftregeneratoren zu den Binderkanälen benötigt wird, läßt sich die Anzahl der Einstell­ schieber auf ein Minimum begrenzen, wenn nur in diesen Verbin­ dungskanälen Einstellschieber angeordnet sind. Eine Regulierung der Schwachgasmengen in den einzelnen Zuführungen zu jedem ein­ zelnen Heizzug unterbleibt dabei.

Die Einstellschieber können zweckmäßigerweise auf seitlichen Mau­ ervorsprüngen bzw. Aussparungen an den Regeneratorlängswänden aufliegen und ausschließlich in Längsrichtung verschiebbar sein.

Die Erfindung wird anhand der vier Figuren beispiels­ weise näher erläutert.

Fig. 1 zeigt als Ausschnitt aus einer Heizwand eine Heizzug- Vierergruppe.

Fig. 2 ist eine Darstellung senkrecht zur Fig. 1.

Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt durch mehrere Heizwände mit der schematischen Darstellung der Zuführungen zu den Heizzügen.

Fig. 4 ist eine vergrößerte Darstellung zu Fig. 2.

In den Figuren ist durch Pfeile die Strömungsrichtung der Ver­ brennungsmedien für einen Beheizungszustand dargestellt. Beim Umstellen der Beheizung kehrt sich in allen Fällen die Strömungs­ richtung um. Gemäß Fig. 1 bzw. 4 wird die in den Regeneratoren vorgewärmte Luft über die Verbindungskanäle (5) von den Luftrege­ neratoren zu den Binderkanälen (2) gegeben und gelangt über die Austrittsschlitze (3) höhengestuft in die Heizzüge (1 a und 1 b). Das Starkgas kann beim Unterbrenner über in den Regeneratortrag­ wänden angeordnete Steigleitungen und die Düsen (4) in diese bei­ den Heizzüge (1 a und 1 b) gegeben werden. Beim sogenannten Seiten­ brennerofen kann das Starkgas über die waagerechten Starkgaskanä­ le (14) und senkrechte Verbindungskanäle zu den Starkgasdüsen (4) geleitet werden. Die Verbrennungsabgase treten am oberen Ende der Heizzüge aus, strömen waagerecht durch den Vierzugkanal (7) und werden in die beiden Heizzüge (1 c, 1 d) nach unten umgelenkt und strömen über die Austrittsschlitze und den Binderkanal sowie den Verbindungskanal (5) in die abhitzeführenden Regeneratoren (15). Für den Fall der Beheizung mit Starkgas werden die in den Figuren mit G gekennzeichneten Regeneratoren und Verbindungskanäle (6) ebenfalls mit Luft beaufschlagt. Beim Schwachgasbetrieb wird das Schwachgas in den mit G bezeichneten Regeneratoren (15) vorge­ wärmt und über die Verbindungskanäle (6) von den Schwachgasrege­ neratoren zu den am Fuße der Heizzüge angeordneten Schwachgaszu­ führungen (10) geleitet. Im Gegensatz zur DE-PS 31 19 973 wird das Schwachgas also nicht höhengestuft in die Heizzüge geleitet, sondern nur am Heizzugfuß. Auf der abziehenden Seite wird dann ebenfalls die Abhitze einerseits über die Binderkanäle, anderer­ seits über die Verbindungskanäle (6) den entsprechenden Regene­ ratoren zugeleitet. In der Fig. 2 ist mit den Buchstaben L, G und A dargestellt, welche Regeneratoren Luft (L), Schwachgas (G) und Abhitze (A) führen. Die in Klammern geschriebenen Buchstaben weisen darauf hin, welche Medien nach der Umstellung durch die Regeneratoren geleitet werden. In der Fig. 3 ist die Führung der Medien Luft, Schwachgas und Abhitze im Bereich des sogenannten Mittelbaus zwischen den Regeneratoren und den Heizzügen darge­ stellt. Fig. 4 zeigt ergänzend zur Fig. 2 in den Verbindungska­ nälen (5) und (6) die Einstellschieber (21) und (22), die auf den seitlichen Aussparungen (23) verschiebbar sind.

Im übrigen sind die Figuren unter Zuhilfenahme der in der Bezugs­ zeichenliste zusammengefaßten Bezeichnungen aus sich heraus ver­ ständlich.

• Bezugszeichenliste
   (1) Heizzüge einer Vierergruppe
   (1 a) Heizzüge einer Vierergruppe
   (1 b) Heizzüge einer Vierergruppe
   (1 c) Heizzüge einer Vierergruppe
   (1 d) Heizzüge einer Vierergruppe
   (2) Binderkanäle
   (3) Austrittsschlitze
   (4) Starkgasdüsen
   (4 a) Starkgasdüsen
   (5) Verbindungskanal von den Luftgeneratoren zu den Binderka­ nälen (2)
   (6) Verbindungskanal von den Schwachgasregeneratoren zu den Zuführungen (10) am Heizzugfuß
   (7) Vierzugkanal
   (8) Vollbinder zwischen zwei Viererzuggruppen
   (9) Vollbinder zwischen auf- und abziehenden Heizzügen
  (10) Schwachgaszuführung am Heizzugfuß
  (11) Ofendecke
  (12) Schaulöcher
  (13) Verkokungskammern
  (14) waagerechte Starkgaskanäle
  (15) Regeneratoren
  (16) Regeneratortragwände
  (17) Regeneratorsohlkanäle
  (18) Schiebersteinkanal
  (19) Endwand
  (20) Regeneratorquerwände
  (21) Einstellschieber für Luftregenerator
  (22) Einstellschieber für Schwachgasregenerator
  (23) Aussparungen in den Regeneratortragwänden (16)
   A Abhitze
   L Luft
   G Schwachgas

Claims (4)

1. Beheizungseinrichtung für mit Stark- und Schwachgas beheizbare Regenerativverkokungsofenbatterien, bestehend aus der Kombina­ tion folgender Konstruktionsmerkmale:

• a) Anordnung von über die gesamte Ofenkammerlängsrichtung ver­ laufenden Regeneratoren (15) zur Vorwärmung von Luft bzw. Schwachgas und zur Abkühlung der Abhitze,
• b) Zuführungen für Luft bzw. Luft und Schwachgas zu den Heiz­ wänden über Kanäle (5), (6), die direkt mit den Regenera­ torkammern (15) in Verbindung stehen,
• c) höhengestuften Luftaustrittsschlitzen (3) von Binderkanälen (2) zu den Heizzügen (1),
• d) Anordnung von Schwachgaszuführungen (10) am Fuße jedes Heizzuges (1),
• e) Anordnung mindestens einer Starkgaszuführungsdüse (4), (4 a) im unteren Teil des Heizzuges (1),
• f) Verbindung von je 4 in Ofenkammerlängsrichtung nebeneinan­ derliegenden Heizzügen (1) über einen oberen Vierzugkanal (7) zu einer Heizzuggruppe,
• g) von den nebeneinanderliegenden Heizzügen (1) haben in Ofen­ kammerlängsrichtung jeweils der erste (1 a) und zweite (1 b) sowie der dritte (1 c) und vierte (1 d) gleiche Strömungs­ richtung und die beiden Heizzugpaare wiederum entgegenge­ setzte Strömungsrichtung.

2. Beheizungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in den Verbindungskanälen (5), (6) zur Zuführung von Luft, Schwachgas und Abhitze von der Maschinen- und/oder Koksseite aus zu betätigende Einstell­ schieber (21), (22) und oberhalb des Regeneratorgitterwerkes in den Regeneratorquerwänden (20) Durchtrittsöffnungen für Betä­ tigungsstangen angeordnet sind.

3. Beheizungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschieber (21), (22) nur in den Verbindungskanälen (5) von den Luftregenerato­ ren zu den Binderkanälen (2) angeordnet sind.

4. Beheizungseinrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellschieber (21), (22) nur auf waagerechten, seitlichen Aussparungen (23) in den Regeneratorlängswänden (16) verschiebbar angeordnet sind.