DE3834009C1 - Process and equipment for controlling the heating of coke ovens - Google Patents
Process and equipment for controlling the heating of coke ovensInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung der Beheizung von Verkokungsöfen oder Gruppen von Verkokungsöfen in einer Koksofenbatterie mittels Wärmezufuhr durch Verbrennen von Beheizungsgas mit sauerstoffhaltigem Gas, wie Luft, in Brennern.The invention relates to a method for regulating the Heating coking ovens or groups of coking ovens in a coke oven battery by heating by burning Heating gas with oxygen-containing gas, such as air, in burners.
Bekannt ist eine Verfahren zur Regelung der Beheizung von Verkokungsöfen, bei dem mit einem Rechner in Zeitabständen Soll-Heizzugtemperaturwerte mit Ist-Heizzugtemperaturwerten verglichen werden. Zugleich wird die Zusammensetzung der Abgase der Verkokungsöfen überwacht und eingestellt. Die Soll- Heizzugtemperatur wird für jeden Verkokungsofen in bezug auf den Mittelwert der gemessenen Heizzugtemperaturen, die gemessenen Gesamtverkokungszeiten, die gemessenen Aufstehzeiten und die Eigenschaften der Füllungen der Verkokungsöfen korrigiert (DE-AS 26 32 195).A method for regulating the heating of is known Coking ovens, using a computer at intervals Target heating cable temperature values with actual heating cable temperature values be compared. At the same time, the composition of the exhaust gases of the coking ovens monitored and adjusted. The target Heater draft temperature is determined for each coking oven Average of the measured heating train temperatures, the measured Total coking times, the measured stand-up times and the Corrected the properties of the coking furnace fillings (DE-AS 26 32 195).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung derart auszubilden, daß der Wert bzw. Mittelwert der Zeitabschnitte von Beginn der Garungszeit des Füllguts des Verkokungsofens bzw. der Gruppe von Verkokungsöfen bis zum Feststellen eines örtlichen Maximums der Rohgastemperatur bestimmt und als Istwert mit einem für die herrschenden Prozeßdaten charakteristischen Sollwert des entsprechenden Zeitabschnitts verglichen wird und daß in Abhängigkeit von der Istwert-Sollwert-Zeitdifferenz die Wärmezufuhr zu dem Verkokungsofen bzw. der Gruppe der Verkokungsöfen der Koksofenbatterie zur Einhaltung der vorgegebenen Beheizungsdauer korrigiert wird.The invention has for its object a method of to train the genus described above so that the Value or mean of the periods from the beginning of the Cooking time of the contents of the coking oven or the group of Coking ovens until a local maximum of the Raw gas temperature determined and as an actual value with one for the prevailing process data characteristic setpoint of the corresponding period of time is compared and that in Dependence on the actual value setpoint time difference Heat supply to the coking oven or the group of Coking ovens to maintain the coke oven battery predetermined heating period is corrected.
Dieses Verfahren nutzt die überraschende Erkenntnis aus, daß bei der Beheizung von Verkokungsöfen ein charakteristisches örtliches Maximum in der Rohgastemperatur auftritt, durch dessen zeitliche Lage eine Aussage über die Dauer der jeweils aktuellen Garungs- bzw. Betriebszeit möglich ist. Dieses Temperaturmaximum entsteht im letzten Drittel der gesamten Garungszeit und wird im folgenden auch "Temperatur-Peak" genannt. Die Beziehung zwischen dem Temperatur-Peak und der Garungs- bzw. Betriebszeit ergibt sich durch eine Messung während des Betriebs an dem jeweiligen Verkokungsofen bzw. der Gruppe von Verkokungsöfen der Koksofenbatterie. Vorzugsweise wird die Rohgastemperatur des jeweiligen Verkokungsofens im Steigerohrkrümmer gemessen. Es hat sich ge zeigt, daß der Steigerohrkrümmer die geeignete Stelle zur Erfassung des ausgeprägten Temperatur-Peaks ist. This method takes advantage of the surprising finding that a characteristic when heating coking ovens local maximum occurs in the raw gas temperature the temporal location of a statement about the duration of each current cooking or operating time is possible. This Temperature maximum occurs in the last third of the total Cooking time and is also called "temperature peak" called. The relationship between the temperature peak and the Cooking or operating time results from a measurement during operation on the respective coking oven or the group of coke ovens of the coke oven battery. Preferably, the raw gas temperature of the particular Coking furnace measured in the riser pipe. It has happened shows that the ascending pipe elbow is the appropriate place for Detection of the pronounced temperature peak is.
Es ergibt besonders zuverlässige Betriebsbedingungen, wenn die für die Verkokung des Füllguts theoretisch erforderliche Wärmeleistung aus den Prozeßdaten Kohlefeuchte, flüchtige Bestandteile, Schüttdichte, Soll-Garungszeit, Füllgewicht sowie aus den Istwerten Gasdichte, Gasvolumenstrom, Gastemperatur und Gasdruck des Beheizungsgases und daraus die Sollwertzeit bestimmt wird. Aus diesem Sollwert der Wärmemenge wird die pro Zeiteinheit zugeführte Wärmemenge bestimmt und in der Inbetriebnahmephase vorgegeben, in der noch keine ausreichende Zahl von Meßwerten für die Rohgastemperatur vorhanden ist.It results in particularly reliable operating conditions, if theoretically for the coking of the product required heat output from the process data coal moisture, volatile components, bulk density, target cooking time, Filling weight and from the actual gas density values, Gas volume flow, gas temperature and gas pressure of the Heating gas and from this the setpoint time is determined becomes. The pro Unit of heat supplied determined and in the Commissioning phase specified, in which none sufficient number of measured values for the raw gas temperature is available.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird so verfahren, daß die Rohgastemperaturen des Verkokungsofens bzw. der Gruppe von Verkokungsöfen in vorgebbaren zeitlichen Abständen gemessen und gespeichert werden, daß durch Vergleich zeitlich aufeinanderfolgender Meßwerte der Rohgastemperaturen die Zu- oder Abnahme der Rohgastemperaturen festgestellt wird und daß bei fortlaufender Abnahme während einer festzulegenden Anzahl von zeitlichen Abständen aus den ab dem Beginn der Garungszeit gemessenen und bis zum Zeitpunkt des Beginns der Abnahme gespeicherten Zeitabständen der Istwert des zeitlichen Auftretens des Maximums der Rohgastemperatur ermittelt und mit dem Sollwert verglichen wird. Werden zeitlich abnehmende Temperaturen erkannt, dann läßt sich aus dem Zeitpunkt der Abnahme auf die zeitliche Lage des Temperatur-Peaks der Rohgastemperatur zurückschließen.In a preferred embodiment, the procedure is such that the raw gas temperatures of the coking furnace or the group of coking ovens at predefinable time intervals be measured and stored by comparing them temporally successive measured values of the raw gas temperatures or decrease in raw gas temperatures is determined and that with continuous acceptance during a to be determined Number of time intervals from the beginning of the Cooking time measured and until the start of the Decrease stored time intervals the actual value of the temporal Occurrence of the maximum of the raw gas temperature determined and with the setpoint is compared. Are decreasing in time Temperatures recognized, then can be from the time of the Decrease on the temporal location of the temperature peak Close the raw gas temperature.
Eine weitere erfindungsgemäße Verfahrensführung wird darin gesehen, daß bei Verwendung von Schwachgas als Beheizungsgas die zugeführte Wärmemenge durch Variation des Heizwertes, z. B. über die Zumischung von Starkgas, geregelt wird. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei Schwachgasbeheizung der jeweils geregelte Druck im Unterfeuerungsleitungssystem konstant gehalten wird und die Verteilung des zugeführten Beheizungsgases unabhängig von der zugeführten Wärmemenge bleibt.A further procedure according to the invention is described therein seen that when using lean gas as the heating gas the amount of heat supplied by varying the calorific value, e.g. B. about the admixture of strong gas. To this Way is achieved that with low gas heating each regulated pressure in the underfire line system is kept constant and the distribution of the supplied Heating gas regardless of the amount of heat supplied remains.
Es ist dabei zweckmäßig, daß bei der Beheizung mit Schwachgas in Abhängigkeit von der Sollwert-Istwert-Zeitdifferenz des Zeitabstands des Maximums der Rohgastemperatur vom Beginn der Garungszeit ein korrigierter Wärmezufuhrwert als Führungsgröße auf einem Durchflußleistungsregler aufgegeben wird, der ein in einer Zufuhrleitung für Starkgas angeordnetes Stellventil ansteuert, mit welchem dem Schwachgas ein entsprechender Starkgasanteil zugeführt wird.It is useful that when heating with lean gas depending on the setpoint-actual value-time difference of the Time interval of the maximum of the raw gas temperature from the beginning of the Cooking time a corrected heat input value as a reference is placed on a flow rate controller which is a in a control gas supply line arranged for strong gas controls with which the lean gas a corresponding Strong gas portion is supplied.
Ferner wird erfindunggemäß vorgeschlagen, daß bei Verwendung von Starkgas als Beheizungsgas die zugeführte Wärmemenge durch Variation von Beheizungspausen geregelt wird.It is also proposed according to the invention that when used of strong gas as the heating gas through the amount of heat supplied Variation of heating breaks is regulated.
Es ist dabei zweckmäßig, daß bei der Beheizung mit Starkgas in Abhängigkeit von der Sollwert-Istwert-Zeitdifferenz des Zeitabstands des Maximums der Rohgastemperatur vom Beginn der Garungszeit ein korrigierter Wärmezufuhrwert als Sollwert mit dem jeweiligen Istwert der Wärmezufuhr durch das Starkgas zur Bestimmung der Dauer der Pausenzeiten verglichen wird, während der die Starkgaszufuhr zur Koksofenbatterie unterbrochen wird.It is expedient that when heating with strong gas in Dependence on the setpoint-actual value time difference of the Time interval of the maximum of the raw gas temperature from the beginning of the Cooking time with a corrected heat input value as the setpoint the respective actual value of the heat supply through the strong gas Determining the duration of the break times is compared while which interrupts the supply of heavy gas to the coke oven battery.
In weiterer Ausgestaltung des Erfindungsgedankens kann vorgesehen sein, daß während der Inbetriebnahme, während welcher noch keine ausreichende Anzahl von Temperaturmeßdaten von den Steigrohrkrümmern vorliegt, die aus den Prozeßdaten errechnete, theoretisch erforderliche Wärmemenge bzw. der daraus ermittelte (mittlere) Schwachgasheizwert als Sollwert für den entsprechenden Regler vorgegeben wird, welcher bei Beheizung mit Schwachgas die Stellung des Regelorgans in der Starkgasleitung zum Gasmischer bzw. bei Beheizung mit Starkgas die Beheizungspausen steuert. Hierdurch kann auch bei Starkgasbeheizung erreicht werden, daß der jeweils geregelte Druck in dem Unterfeuerungsleitungssystem konstant gehalten wird und die Verteilung des zugeführten Beheizungsgases unabhängig von der zugeführten Wärmemenge bleibt.In a further embodiment of the inventive concept can be provided be that during commissioning, during which none sufficient number of temperature measurement data from the Ascending pipe elbow is present, which was calculated from the process data, theoretically required amount of heat or the resultant determined (average) low gas calorific value as setpoint which controller is specified for the corresponding controller in the case of heating with lean gas, the position of the control element in the heavy gas line to the gas mixer or when heating controls the heating breaks with strong gas. Hereby can also be achieved with strong gas heating that the each regulated pressure in the underfire line system is kept constant and the distribution of the supplied Heating gas regardless of the amount of heat supplied remains.
Vorzugsweise wird ferner der Gehalt an Sauerstoff in den Abgasen gemessen und bei Überschreiten einer vorgebbaren oberen Grenze einer Regelung des Kaminzugs zu dessen Verminderung aufgeschaltet. Mit dieser Maßnahme wird eine Verbesserung der Beheizung erreicht.Preferably, the oxygen content in the Exhaust gases measured and when a predeterminable limit is exceeded upper limit of a chimney draft regulation Reduction activated. With this measure, a Improvement in heating achieved.
Es ist außerdem günstig, wenn der Gehalt an Kohlenmonoxid in den Abgasen in Verbindung mit dem Gehalt an Sauerstoff in den Abgasen gemessen und bei Überschreitung einer oberen Grenze des Kohlenmonoxidgehalts bzw. bei Unterschreitung einer unteren Grenze des Sauerstoffgehaltes einer Regelung des Kaminzugs zu dessen Erhöhung aufgeschaltet wird. Hierdurch wird verhindert, daß unverbranntes Beheizungsgas in den Kamin gelangt.It is also beneficial if the content of carbon monoxide in the exhaust gases in connection with the oxygen content in the exhaust gases measured and if an upper one is exceeded Limit of the carbon monoxide content or if the level is undershot a lower limit of the oxygen content of a regulation the chimney draft is activated to increase it. Hereby prevents unburned heating gas from entering the chimney reached.
Während der Beheizungspausen sollte der Kaminzug gedrosselt werden, damit das Ansaugen von Luft durch den Regenerator und die Heizzüge vermindert wird.The chimney draft should be throttled during breaks in heating so that air is drawn in through the regenerator and the heating cables is reduced.
Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens besteht erfindungsgemäß darin, daß die Eingänge mindestens eines Prozessors an jeweils in den Steigerohrkrümmern der Verkokungsöfen angeordnete Temperatursensoren, an je Verkokungsofen vorgesehene Zeitnehmer, die zur Zeitmessung bei Beginn der Garungszeit im jeweiligen Verkokungsofen ausgelöst werden, an einen Terminal mit einer Eingabetastatur, an einen Gasdichtesensor, an einen Gastemperatursensor, an einen Gasvolumenstromsensor, an einen Gasdrucksensor in einer Schwachgasleitung und/oder an einen Gastemperatursensor, an einen Gasdichtesensor, an einen Gasvolumenstromsensor, an einen Gasdrucksensor und einen Wärmemengensensor in einer Starkgasleitung, sowie an einen Wahlschalter für die Wahl zwischen Schwachgas- oder Starkgasheizung angeschlossen sind, wobei die Ausgänge des Prozessors bei Beheizung mit Schwachgas mit einem Durchflußleistungsregler für die Starkgaszumischung zum Schwachgas und/oder bei Beheizung mit Starkgas mit der Umstelleinrichtung für die Pausenzeit verbunden sind.A device for performing the method exists according to the invention in that the inputs at least one Processor on each in the riser bends of the Coking ovens arranged temperature sensors, each Coking oven provided timekeepers who contribute to the time measurement Start of the cooking time in the respective coking oven to a terminal with an input keyboard, to a Gas-tight sensor, to a gas temperature sensor, to one Gas volume flow sensor, to a gas pressure sensor in one Low gas line and / or to a gas temperature sensor a gas density sensor, to a gas volume flow sensor, to one Gas pressure sensor and a heat quantity sensor in one Power gas line, as well as to a selector switch for the choice are connected between low gas or high gas heating, where the processor outputs when heated with lean gas with a flow rate controller for high gas admixture for Low gas and / or when heating with high gas with the Changeover device for the break time are connected.
Weitere Ausgestaltungen der Vorrichtung ergeben sich aus den Ansprüchen 14 bis 16.Further refinements of the device result from the Claims 14 to 16.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, aus dem sich weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglich keiten ergeben.The invention is described below with reference to a drawing illustrated embodiment described in detail, from the other goals, characteristics, advantages and possible uses results.
Die Zeichnung zeigt ein Schema einer Vorrichtung mit einer Koksofenbatterie 1 aus Verkokungsöfen und mit den Regelkreisen für die Regelung der Wärmezufuhr zu den Verkokungsöfen. Die Koksofenbatterie 1 enthält eine Reihe von Verkokungsöfen, von denen in der Zeichnung nur fünf, nämlich die Verkokungsöfen 2, 3, 4, 5 und 6, näher dargestellt sind. Es können vorteilhafterweise Verkokungsöfen regeltechnisch zu Gruppen zusammengefaßt sein. Hierdurch können Fehlmessungen an einzelnen Verkokungsöfen durch Mittelwertbildung, insbesondere der zu messenden Zeitdifferenz zwischen Istwertzeit und Sollwertzeit bis zum Erreichen des Temperaturmaximums im Rohgas, ausgeglichen werden. Die Verkokungsöfen 2 bis 6 enthalten jeweils nicht näher dargestellte Unterfeuerungselemente, die mit Luft und einem Beheizungsgas versorgt werden. Bei dem Beheizungsgas kann es sich um Schwachgas oder Starkgas handeln, d. h. es sind wahlweise zwei verschiedene Beheizungsmöglichkeiten vorhanden. Die Verkokungsöfen 2 bis 6 werden mit Schwachgas, das über eine Leitung 7 zugeführt wird, oder mit Starkgas beheizt, das über eine Leitung 8 zugeführt wird. Die Abgase werden über Kanäle 9, 10 einem Kamin 11 zugeführt.The drawing shows a diagram of a device with a coke oven battery 1 from coking ovens and with the control circuits for regulating the heat supply to the coking ovens. The coke oven battery 1 contains a number of coking ovens, of which only five, namely the coking ovens 2, 3 , 4, 5 and 6 , are shown in more detail in the drawing. Coking ovens can advantageously be grouped together in terms of control technology. In this way, incorrect measurements on individual coking ovens can be compensated for by averaging, in particular the time difference to be measured between the actual value time and the setpoint time until the temperature maximum in the raw gas is reached. The coking ovens 2 to 6 each contain under-firing elements, not shown, which are supplied with air and a heating gas. The heating gas can be weak gas or strong gas, ie there are two different heating options available. The coking ovens 2 to 6 are heated with lean gas, which is supplied via a line 7 , or with strong gas, which is supplied via a line 8 . The exhaust gases are fed to a chimney 11 via channels 9, 10 .
Die Verkokungsöfen 2 bis 6 weisen jeweils Steigerohrkrümmer 12, 13, 14, 15, 16 auf, in denen Temperaturfühler, insbesondere Thermoelemente 18, 19, 20, 21, 22, angeordnet sind. Die Thermoelemente 18 bis 22 sind jeweils über nicht näher bezeichnete Meßwertumformer an Eingänge eines Rechners bzw. Prozessors 23 angeschlossen. Unter Rechner oder Prozessor wird im Sinne der Erfindung eine Einrichtung verstanden, die insbesondere binäre Signale empfangen, speichern, verknüpfen und ausgeben kann. Dem Prozessor können Analog/Digital-Umsetzer vorgeschaltet und/oder Digital/Analog-Umsetzer nachgeschaltet sein. Derartige Umsetzer können auch in den Prozessor integriert sein.The coking ovens 2 to 6 each have riser elbows 12 , 13, 14, 15, 16 in which temperature sensors, in particular thermocouples 18, 19, 20, 21, 22 , are arranged. The thermocouples 18 to 22 are each connected to inputs of a computer or processor 23 via measuring transducers, which are not described in greater detail. Within the meaning of the invention, a computer or processor is understood to mean a device which can receive, store, link and output binary signals in particular. Analog / digital converters can be connected upstream of the processor and / or digital / analog converters can be connected downstream. Such converters can also be integrated in the processor.
Die Vorrichtung gemäß der Zeichnung enthält eine Füllwagenwaage 24, an der Eingabeelemente 25 angeordnet sind, in die jeweils die Nummer des Verkokungsofens eingegeben wird, der mit der gewogenen Menge des Füllwagens beschickt wird. Jede Ofennummer wird z. B. mittels Dekodierern erfaßt, denen Zeitnehmer 26, 27 28, 29, 30, je für einen der Verkokungsöfen 2 bis 6, nachgeschaltet sind. Die Zeitnehmer 26 bis 30 geben ab einem Auslösezeitpunkt, der dem Eingabezeitpunkt der Ofennummer entspricht, zeitproportionale Signale ab, die dem Rechner 23 bzw. Prozessor 23 zugeführt werden. Die Zeitnehmer 26 bis 30 sind in der Zeichnung als diskrete, gesonderte Elemente dargestellt. Es kann sich jedoch auch um Bestandteile des Rechners bzw. Prozessors 23 handeln. Beispielsweise können die Zeitnehmer 26 bis 30 als Software-Zähler im Rechner oder Prozesssor 23 realisiert sein.The device according to the drawing contains a filling truck scale 24 , on which input elements 25 are arranged, into each of which the number of the coking oven is entered, which is loaded with the weighed amount of the filling truck. Each oven number is e.g. B. detected by decoders, the timers 26, 27 28, 29, 30 , each for one of the coking ovens 2 to 6 , are connected downstream. The timekeepers 26 to 30 emit time-proportional signals from a triggering point in time that corresponds to the input point in time of the furnace number, which signals are fed to the computer 23 or processor 23 . The timekeepers 26 to 30 are shown in the drawing as discrete, separate elements. However, they can also be components of the computer or processor 23 . For example, the timers 26 to 30 can be implemented as software counters in the computer or processor 23 .
Ein Terminal 31 mit einer nicht näher bezeichneten Eingabetastatur und einem Bildschirm ist an einen Rechner bzw. Prozessor 32 angeschlossen. Bei den Rechnern 23, 32 kann es sich um Mikrorechner handeln. Es ist auch möglich, statt zwei Rechnern 23, 32 nur einen einzigen, über eine entsprechende Datenverarbeitungskapazität verfügenden Rechner oder Prozessor zu verwenden.A terminal 31 with an unspecified input keyboard and a screen is connected to a computer or processor 32 . The computers 23, 32 can be microcomputers. Instead of two computers 23, 32, it is also possible to use only a single computer or processor which has a corresponding data processing capacity.
Der Rechner 32 ist eingangsseitig an einen Gasdichtesensor 33, einen Gastemperatursensor 34, einen Gasvolumenstromsensor 35 und einen Gasdrucksensor 36 angeschlossen. Die Sensoren 33 bis 36 stehen mit der Leitung 7 für das Schwachgas in Verbindung und sind hinter einem Gasmischer 37 angeordnet, der eingangsseitig je mit einer nicht dargestellten Quelle für Schwachgas und mit dem Ausgang eines Stellventils 38 verbunden ist, dessen Eingang an die Leitung 8 für Starkgas angeschlossen ist. Ein weiterer Eingang des Rechners 32 ist an einen Gastemperatursensor 39 für Starkgas angeschlossen. Ausgänge des Rechners 32 sind an einen Rechner bzw. Prozessor 40 und einen Rechner bzw. Prozessor 41 angeschlossen. Die Aufteilung der Datenverarbeitungsanlage in die verschiedenen Rechner 23, 32, 40, 41 hat, wie aus den obigen Ausführungen bereits hervorgeht, lediglich den Zweck, die Arbeitsweise der Regelung verständlicher darzustellen. Alle Rechner 23, 32, 40, 42, ebenso wie auch unten noch beschriebene weitere Rechner bzw. Prozessoren, können z. B. durch einen einzigen Prozeßrechner realisiert sein. Es kann sich auch um eine Mehrrechnersystem handeln.The computer 32 is connected on the input side to a gas density sensor 33 , a gas temperature sensor 34 , a gas volume flow sensor 35 and a gas pressure sensor 36 . The sensors 33 to 36 are connected to the line 7 for the lean gas and are arranged behind a gas mixer 37 , which is connected on the input side to a source of lean gas, not shown, and to the output of a control valve 38 , the input of which to the line 8 for Strong gas is connected. Another input of the computer 32 is connected to a gas temperature sensor 39 for strong gas. Outputs of the computer 32 are connected to a computer or processor 40 and a computer or processor 41 . The division of the data processing system into the various computers 23, 32, 40, 41 has, as can already be seen from the above explanations, only the purpose of making the operation of the regulation more understandable. All computers 23, 32, 40 , 42 , as well as further computers or processors described below, can, for. B. be realized by a single process computer. It can also be a multi-computer system.
Der Rechner 41 ist eingangsseitig noch mit dem Gastemperatursensor 39 sowie einem Gasdichtesensor 42, einem Gasvolumenstromsensor 43, einem Gasdrucksensor 44 und einem Wärmemengensensor 45 verbunden. Der Rechner 40 ist über einen Wahlschalter 46 eingangsseitig noch mit dem Rechner 23 verbunden. Über den Wahlschalter 46 kann die Verwendung des Beheizungsgases, nämlich des Starkgases oder des Schwachgases, ausgewählt werden. Der Gasdichtesensor 42, der Gasvolumenstromsensor 43, der Gasdrucksensor 44 und der Wärmemengensensor 45 sind mit der Leitung 8 für das Starkgas verbunden.On the input side, the computer 41 is also connected to the gas temperature sensor 39 and a gas density sensor 42 , a gas volume flow sensor 43 , a gas pressure sensor 44 and a heat quantity sensor 45 . The computer 40 is still connected to the computer 23 on the input side via a selector switch 46 . The use of the heating gas, namely the strong gas or the weak gas, can be selected via the selector switch 46 . The gas density sensor 42 , the gas volume flow sensor 43 , the gas pressure sensor 44 and the heat quantity sensor 45 are connected to the line 8 for the strong gas.
Dem Rechner 41 ist ein weiterer Rechner bzw. Prozessor 47 nachgeschaltet, der eingangsseitig noch mit dem Rechner 40 verbunden ist. Ausgangsseitig ist der Rechner 47 an die Umstelleinrichtung 48 angeschlossen, über die die Zeit einer Umstellhalbperiode und der Pausenzeit für die Heizzüge der Verkokungsöfen 2 bis 6 der Koksofenbatterie 1 bzw. von Ofengruppen gesteuert wird. Ein weiterer Ausgang des Rechners 47 steht mit einem Drosselklappenregler 49 für die Abgas-Drosselklappe im Abgas-Kanal 10 in Verbindung. A further computer or processor 47 is connected downstream of the computer 41 and is still connected to the computer 40 on the input side. On the output side, the computer 47 is connected to the changeover device 48 , via which the time of a changeover half period and the pause time for the heating trains of the coking ovens 2 to 6 of the coke oven battery 1 or of oven groups is controlled. Another output of the computer 47 is connected to a throttle valve controller 49 for the exhaust gas throttle valve in the exhaust gas duct 10 .
In dem zum Kamin 11 führenden Abgas-Kanal 10 sind ein Meßgerät 50 für den Sauerstoffgehalt im Abgas und ein Meßgerät 51 für den Kohlenmonoxidgehalt im Abgas vorgesehen. Beide Meßgeräte 50, 51 sind mit Eingängen eines weiteren Rechners 52 verbunden, der eingangsseitig auch an die Rechner 23 und 40 angeschlossen ist. Ein Ausgang des Rechners 52 ist ebenso wie der eine Ausgang des Rechners 47 mit dem Drosselklappenregler 49 verbunden. Das Stellventil 38 ist mit einem Durchflußleistungsregler 53 verbunden, der eingangsseitig an einen Ausgang des Rechners 40 und an ein Heizwertmeßgerät 54 angeschlossen ist.A measuring device 50 for the oxygen content in the exhaust gas and a measuring device 51 for the carbon monoxide content in the exhaust gas are provided in the exhaust gas duct 10 leading to the chimney 11 . Both measuring devices 50, 51 are connected to the inputs of a further computer 52 , which is also connected to the computers 23 and 40 on the input side. An output of the computer 52 , like the one output of the computer 47, is connected to the throttle valve controller 49 . The control valve 38 is connected to a flow rate controller 53, which is connected on the input side to an output of the computer 40 and to a calorific value measuring device 54 .
Es wurde gefunden, daß bei der Beheizung der Verkokungsöfen 2 bis 6 während der Garungs- bzw. Betriebszeit ein charakteri stisches örtliches Maximum der Rohgastemperatur auftritt. Dieses Maximum der Rohgastemperatur, die insbesondere in den Steigerohrkrümmern 12, 13, 14, 15, 16 gemessen werden kann, liefert eine Aussage über die Dauer der jeweils aktuellen Garungs- bzw. Betriebszeit und damit über die für die Verkokung erforderliche Wärmeleistung. Es wurde weiterhin gefunden, daß das Maximum der Rohgastemperatur im letzten Drittel der Garungs- bzw. Betriebszeit auftritt. Dieses Temperaturmaximum, im folgenden Temperatur-Peak genannt, kann erfindungsgemäß durch Versuche für bestimmte Garungs- bzw. Betriebszeiten an Verkokungsöfen 2 bis 6 bestimmt werden.It was found that a characteristic local maximum of the raw gas temperature occurs during the heating of the coking ovens 2 to 6 during the cooking or operating time. This maximum of the raw gas temperature, which can be measured in particular in the riser elbows 12, 13, 14, 15, 16 , provides information about the duration of the current cooking or operating time and thus about the thermal output required for the coking. It was also found that the maximum of the raw gas temperature occurs in the last third of the cooking or operating time. This temperature maximum, hereinafter called the temperature peak, can be determined according to the invention by tests for specific cooking or operating times on coking ovens 2 to 6 .
Für die Ermittlung der Temperatur-Peaks werden die Rohgastemperaturen und die Zeitabstände vom Beginn der jeweiligen Garungs- bzw. Betriebszeit gemessen. Ebenfalls festgestellt wird die gesamte Garungs-Betriebszeit und die während dieser Zeit dem Füllgut der Verkokungsöfen zugeführte Wärmemenge. To determine the temperature peaks, the Raw gas temperatures and the time intervals from the start of each Cooking or operating time measured. It is also found the total cooking operating time and that during this time The amount of heat supplied to the coking ovens.
Die ermittelten Zeitabstände werden für die jeweils ausgewählten Garungs- bzw. Betriebszeiten als Sollwerte für eine Regelung der für die Verkokung aufzubringenden Wärmemenge benutzt, die insbesondere über die pro Zeiteinheit zugeführte Wärmemenge geregelt wird. Die Sollwerte der Zeitabstände werden mit den Istwerten verglichen, die mit den Thermoelementen 18 bis 22 und den Zeitnehmern 26 bis 30 ermittelt werden. Aus der Differenz zwischen dem jeweiligen Istwert des Zeitabstands und der Sollzeit wird mit Hilfe weiterer aus dem Verkokungsprozeß erhaltener Prozeßdaten die zu viel oder zu wenig zugeführte Wärmemenge ermittelt. Hieraus wird eine Korrektur erhalten, die eine Anpassung der pro Zeiteinheit zugeführten Wärmemenge ermöglicht.The determined time intervals are used for the respectively selected cooking and operating times as setpoints for regulating the amount of heat to be applied for the coking, which is regulated in particular via the amount of heat supplied per unit of time. The nominal values of the time intervals are compared with the actual values which are determined with the thermocouples 18 to 22 and the timers 26 to 30 . From the difference between the respective actual value of the time interval and the target time, the excess or insufficient supply of heat is determined with the aid of further process data obtained from the coking process. A correction is obtained from this, which enables the amount of heat supplied per unit of time to be adjusted.
Eine Beheizung der Verkokungsöfen 2 bis 6 kann, wie oben bereits erwähnt, mit Starkgas oder mit Schwachgas erfolgen, wobei der jeweilige Druck im Unterfeuerungsgasleitungssystem mittels Reglern 55, 56 konstant gehalten wird. Hierdurch soll die Verteilung des jeweils den Heizzügen zugeführten Beheizungsgases von der zugeführten Wärmeleistung unabhängig bleiben.As already mentioned above, the coking ovens 2 to 6 can be heated with high-pressure gas or with low-pressure gas, the respective pressure in the underfire gas line system being kept constant by means of regulators 55, 56 . As a result, the distribution of the heating gas supplied to the heating trains should remain independent of the heat output supplied.
Die zugeführte Wärmemenge wird bei der Schwachgasbeheizung über den Heizwert durch Zumischung von Starkgas im Gasmischer 37 und bei der Beheizung mit Starkgas durch Anpassung der Dauer von Beheizungspausen eingestellt. Auch wenn somit die Führungsgrößen in Abhängigkeit von der Art des Beheizungsgases unterschiedlich sind, so ist der prinzipielle verfahrenstechnische sowie meß- und regeltechnische Weg zur Erlangung der jeweiligen Führungsgröße derselbe. The amount of heat supplied is adjusted for the low gas heating via the calorific value by admixing high gas in the gas mixer 37 and for heating with high gas by adjusting the duration of heating breaks. Even if the command variables are therefore different depending on the type of heating gas, the basic process engineering, measurement and control technique for obtaining the respective command variable is the same.
Im folgenden werden die Meß- und Regelmethoden für die beiden Beheizungsarten getrennt beschrieben. Anschließend wird eine Kaminzugregelung in Abhängigkeit vom Sauerstoffgehalt der Abgase erläutert. In der Zeichnung ist eine Vorrichtung für alle drei Funktionen dargestellt. Es wird darauf hingewiesen, daß die Darstellung der sechs Rechner 23, 32, 40, 41, 47, 52 zur leichteren Verständlichkeit der verfahrenstechnischen Abläufe und nicht als allein mögliche Hardware-Realisierung gewählt wurde.The measuring and control methods for the two types of heating are described separately below. Then a chimney draft control depending on the oxygen content of the exhaust gases is explained. In the drawing, a device for all three functions is shown. It is pointed out that the representation of the six computers 23, 32, 40, 41, 47, 52 was chosen for easier understanding of the procedural processes and not as the only possible hardware implementation.
Über das Terminal 31 werden in den Rechner 32 von Hand Kohlefeuchte, flüchtige Bestandteile, Schüttdichte und die Garungszeit bzw. Soll-Betriebszeit eingegeben. Weiterhin werden dem Rechner 32 automatisch die jeweiligen Füllgewichte von der Füllwagenwaage 4 aus übermittelt sowie die aktuellen Meßwerte für Gasdichte, Gasvolumenstrom, Gastemperatur und Gasdruck aus dem Gasdichtesensor 32, dem Gasvolumenstromsensor 35, dem Gastemperatursensor 34 und dem Gasdrucksensor 36. Aus diesen Eingabedaten berechnet ein Programm im Rechner 32 eine theoretisch für die Garungs- bzw. Betriebzeit erforderliche Wärmemenge Q II und den normierten Gasvolumenstrom (trocken) für die gesamte Koksofenbatterie 1. Außerdem wird die Sollzeit für den Temperatur-Peak des Rohgases in den Steigerohrkrümmern 12 bis 16 ermittelt. Dies kann anhand von im Rechner 32 gespeicherten Versuchsmessungen für die Koksofenbatterie 1 erfolgen.Coal moisture, volatile constituents, bulk density and the cooking time or target operating time are entered manually into the computer 32 via the terminal 31 . Furthermore, the respective filling weights are automatically transmitted to the computer 32 from the filling truck scale 4 and the current measured values for gas density, gas volume flow, gas temperature and gas pressure from the gas density sensor 32 , the gas volume flow sensor 35 , the gas temperature sensor 34 and the gas pressure sensor 36 . From this input data, a program in the computer 32 calculates a heat quantity Q II theoretically required for the cooking or operating time and the normalized gas volume flow (dry) for the entire coke oven battery 1 . In addition, the target time for the temperature peak of the raw gas in the riser elbows 12 to 16 is determined. This can be done on the basis of test measurements stored in the computer 32 for the coke oven battery 1 .
Wenn während des Anfahrens der Koksofenbatterie 1 noch keine ausreichende Anzahl von Temperaturmeßdaten aus den Steigrohrkrümmern 12 bis 16 vorhanden und damit keine Korrekturmöglichkeiten gegeben ist, so fungiert die berechnete, theoretische Wärmemenge Q II, insbesondere der daraus ermittelte Heizwert als Sollwert für den Durchflußleistungsregler 53, der die Stellung des Stellventils 38 in der Starkgaszuleitung zum Gasmischer 37 steuert. Der Sollwert für den Durchflußleistungsregler wird vom Rechner 32 über den Rechner 40 vorgegeben, der für die Auswahl der Schwach- oder Starkgasbeheizung maßgebend ist.If, during the start-up of the coke oven battery 1, there is still not a sufficient number of temperature measurement data from the riser elbows 12 to 16 and there are therefore no possibilities for correction, the calculated theoretical amount of heat Q II , in particular the calorific value determined therefrom, acts as the setpoint for the flow rate controller 53 , the controls the position of the control valve 38 in the strong gas feed line to the gas mixer 37 . The setpoint for the flow rate controller is specified by the computer 32 via the computer 40 , which is decisive for the selection of the low or high gas heating.
Für die Feststellung des Temperatur-Peaks im Rohgastemperaturverlauf sind je Verkokungsofen 2 bis 6 neben dem Thermoelement 19 bis 22 im Steigerohrkrümmer 12 bis 16 zur Temperaturmessung Zeitnehmer 26 bis 30 notwendig, welcher die Zeitdauer vom Beginn der Garungszeit bzw. Betriebszeit bis zum Erscheinen des Temperatur-Peaks messen.To determine the temperature peak in the course of the raw gas temperature, each coking oven 2 to 6, in addition to the thermocouple 19 to 22 in the riser elbow 12 to 16 for temperature measurement, requires timers 26 to 30 , which measure the time from the start of the cooking time or operating time until the temperature appears. Measure peaks.
Damit keine komplizierten und wartungsaufwendigen Installationen vorgenommen werden müssen, ist es zweckmäßig, die Eingabe der Ofennummer für den jeweiligen Verkokungsofen 12 bis 16 und das Starten des zugehörigen Zeitnehmers 26 bis 30 durch den Maschinisten des Füllwagens nach der Wägung auf der Füllwagenwaage 24 vornehmen zu lassen, wobei die Eingabe der Ofennummer als Signal zum Nullstellen und Starten des zugehörigen Zeitnehmers 26 bis 30 verwendet werden kann. Für jeden Verkokungsofen 2 bis 6, von denen in Fig. 1 fünf näher bezeichnet sind, registriert und speichert der Rechner 23 die mit den Thermoelementen 18 bis 22 gemessenen Temperaturen und die vom Beginn der Garungszeit abgelaufenen und von den Zeitnehmern 26 bis 30 gemessenen Zeitabschnitte. Aus den Temperaturmeßwerten bestimmt der Rechner 23 für jeden Verkokungsofen 2 bis 6 separat jeweils in vorgebbaren Zeitintervallen den Temperaturanstieg bzw. Temperaturabfall und speichert diese zeitlichen Temperaturgradienten einschließlich des Temperaturmeßwertes zu Beginn eines jeden Zeitintervalls ab. Die Temperaturgradienten aufeinanderfolgender Zeitintervalle werden auf ihr Vorzeichen, d. h. auf einen über eine gewisse Anzahl von Zeitintervallen stattfindenden Anstieg oder Abfall der Rohgastemperatur, geprüft. Ergibt diese Prüfung, daß die Rohgastemperatur über eine Anzahl von Zeitintervallen stetig abfällt - wobei die maßgebliche Anzahl der Zeitintervalle auf die jeweiligen Gegebenheiten der Koksofenbatterie 1 abgestimmt wird - so wird durch den Rechner 23 festgestellt, daß der Temperatur-Peak im Rohgastemperaturverlauf überschritten worden ist. Anhand der gespeicherten Temperaturmeßwerte und der zugehörigen Zeitabstände vom Beginn der Garungs- bzw. Betriebszeit wird mit dem Rechner 23 die zu Beginn des Temperaturabfalls entsprechende Temperatur ermittelt, da die gemessene und gespeicherte Rohgastemperatur am Beginn des ersten Zeitintervalls mit abfallender Temperaturtendenz dem Temperatur-Peak entspricht.So that no complicated and maintenance-intensive installations have to be carried out, it is advisable for the machine operator of the filling truck to have the oven number for the respective coking oven 12 to 16 and the associated timer 26 to 30 started after weighing on the filling truck scale 24 , the input of the furnace number can be used as a signal for zeroing and starting the associated timer 26 to 30 . For each coking oven 2 to 6 , five of which are shown in greater detail in FIG. 1, the computer 23 registers and stores the temperatures measured with the thermocouples 18 to 22 and the time periods which have elapsed since the start of the cooking time and were measured by the timers 26 to 30 . From the measured temperature values, the computer 23 determines the temperature increase or decrease for each coking furnace 2 to 6 separately in predeterminable time intervals and stores these temperature gradients, including the measured temperature value, at the beginning of each time interval. The temperature gradients of successive time intervals are checked for their sign, ie for an increase or decrease in the raw gas temperature over a certain number of time intervals. If this check shows that the raw gas temperature drops steadily over a number of time intervals - the relevant number of time intervals being matched to the particular circumstances of the coke oven battery 1 - the computer 23 determines that the temperature peak in the course of the raw gas temperature has been exceeded. On the basis of the stored temperature measurements and the associated time intervals from the start of the cooking or operating time, the temperature corresponding to the beginning of the temperature drop is determined with the computer 23 , since the measured and stored raw gas temperature at the beginning of the first time interval with falling temperature trend corresponds to the temperature peak.
Aus der Zuordnung der für diesen Temperatur-Peak zugehörigen Zeitdauer ab Beginn der Garungszeit wird entsprechend den jeweiligen Versuchserfahrungen des Anlagenbetreibers für die Koksofenbatterie 1 auf die aktuelle Garungs- oder Betriebszeit geschlossen. Der Rechner 23 bildet aus den für die Verkokungsöfen 2 bis 6 ermittelten Zeitabschnitten Δ t i der einzelnen Verkokungsöfen einen Mittelpunkt für den Zeitabstand des Auftretens des Temperatur-Peaks für die jeweilige Garungszeit verglichen. Durch den Vergleich wird die Zeitdifferenz zwischen dem Soll- und dem mittleren Istzeit-Abstand bestimmt. Diese Zeitdifferenz wird dem Rechner 40 vorgegeben, der in Abhängigkeit davon, ob mit dem Wahlschalter 46 die Schwachgasbeheizung oder die Starkgasbeheizung eingestellt ist, die Zeitdifferenz in verschiedener Weise weiterverarbeitet.From the assignment of the time period associated with this temperature peak from the start of the cooking time, the current cooking or operating time is inferred for the coke oven battery 1 in accordance with the respective test experience of the plant operator. The computer 23 forms a center for the time interval of the occurrence of the temperature peak for the respective cooking time from the time segments Δ t i of the individual coking ovens determined for the coking ovens 2 to 6 . The comparison determines the time difference between the target and the mean actual time interval. This time difference is predetermined for the computer 40 , which processes the time difference in various ways depending on whether the low-gas heating or the high-gas heating is set with the selector switch 46 .
Es ist darauf hinzuweisen, daß der Rechner 40 zur Sicherheit zweckmäßigerweise nicht die ermittelten Zeitabschnitte Δ t i einzelner Verkokungsöfen erhält. Diese Maßnahme könnte nämlich Fehlmessungen beinhalten, die wiederum unerwünschte Eingriffe des Rückkopplungssystems auf die Wärmeleistungsregelung verursachen könnten. Deshalb ist vorgesehen, die mittlere Zeitdifferenz Δ t m mehrerer, entsprechend dem Druckplan aufeinanderfolgender Verkokungsöfen vom Rechner 32 an den Rechner 40 übermitteln zu lassen. Darüberhinaus werden dem Rechner 40 vom Rechner 32 der Wert des normierten Gasvolumentstroms V n und die theoretisch erforderliche Wärmemenge Q II zugeführt.It should be pointed out that, for security, the computer 40 expediently does not receive the determined time segments Δ t i of individual coking ovens. This measure could include incorrect measurements, which in turn could cause undesired interventions by the feedback system on the heat output control. It is therefore provided, the medium time difference Δ t m of several to leave correspondingly communicated by the computer 32 to the computer 40 the pressure plan consecutive coke ovens. In addition, the computer 40 is supplied by the computer 32 with the value of the normalized gas volume flow V n and the theoretically required amount of heat Q II .
Aus den erhaltenen Werten des normierten Gasvolumenstroms V n, der theoretisch erforderlichen Wärmemenge Q II und der mittleren Zeitdifferenz Δ t m als Korrekturglied berechnet der Rechner 40 im Falle der Schwachgasbeheizung einen korrigierten Soll-Heizwert Q soll für das mit Starkgas angereicherte Mischgas. Der Soll-Heizwert Q soll wird als Führungsgröße auf den Durchflußleistungsregler 43 aufgegeben, der das Stellventil 38 in der Zuführleitung für das Starkgas zum Gasmischer 37 ansteuert, wobei der Durchflußleistungsregler 53 selbst stets den vorgenannten Soll-Heizwert Q soll mit dem permanent gemessenen Heizwert Q ist vergleicht, die Regelabweichung bildet und die Regelung im Sinne einer minimalen Regelabweichung durchführt. , The theoretically required amount of heat Q II and the mean difference in time Δ n t m as a correction term is calculated, the computer 40 in the case of lean gas heating a corrected target heating value Q to the enriched rich gas mixed gas from the obtained values of the normalized gas flow rate V. The target heating value Q is to be given as a guide value on the Durchflußleistungsregler 43 which drives in the supply line for the rich gas to the gas mixer 37, the control valve 38, wherein the Durchflußleistungsregler 53 itself always the aforementioned target heating value Q is meant to be with the permanently measured calorific value Q compares, forms the control deviation and carries out the control in the sense of a minimal control deviation.
Wie bereits oben beschrieben, geschieht die Anpassung der variablen Wärmezufuhr im Falle der Starkgasbeheizung über die entsprechende Länge der Beheizungspause innerhalb einer jeden Umstellhalbperiode, wobei während der Beheizungsphasen der geregelte Druck in den Unterfeuerungsgasleitungen konstant gehalten wird ("Pausenbeheizung"). Die Handhabung des Terminals 31 sowie die Arbeitsweise des Rechners 23 stimmen bei der Starkgasbeheizung und der Schwachgasbeheizung überein. Es wird auf die entsprechenden obigen Erläuterungen hingewiesen. Der Rechner 32 bestimmt aus den über das Terminal 31 eingegebenen Daten, aus dem Füllgewicht und aus den jeweils aktuellen Meßwerten für Gasdichte, Gasvolumenstrom, Gastemperatur und Gasdruck die theoretisch für die Garungs- bzw. Betriebszeit notwendige Wärmeleistung, die dem Rechner 40 zugeführt wird. Der Rechner 40 bestimmt die korrigierte Wärmeleistung Q soll. Zusätzlich zu den genannten Rechner 23, 32 und 40 benötigt man bei der Starkgasbeheizung noch die Rechner 41, 47 bzw. Prozessoren. Der Rechner 47 berechnet aus den Meßgrößen Volumenstrom, Gasdichte, Gastemperatur, Heizwert und Gasdruck, die durch den Gasvolumensensor 43, den Gasdichtesensor 42, den Gastemperatursensor 39, den Wärmemengensensor 45 und den Gasdrucksensor 44 zur Verfügung gestellt werden, die tatsächlich zugeführte Wärmeleistung Q ist, die als Signal an den Rechner 47 übermittelt wird. Neben diesem Signal erhält der Rechner 47 vom Rechner 40 den Wert für die korrigierte Soll-Wärmeleistung Q soll. Aus dem Vergleich der korrigierten Soll-Wärmeleistung Q soll und der tatsächlich zugeführten Wärmeleistung Q ist bestimmt der Rechner 40 sodann die Pausenzeit, während der die Starkgaszufuhr zur Koskofenbatterie 1 gesperrt wird. Das entsprechende Signal ergeht deshalb an die Steuerung der Umstelleinrichtung 48.As already described above, the adjustment of the variable heat supply in the case of heavy gas heating takes place over the corresponding length of the heating break within each changeover half-period, with the regulated pressure in the underfire gas pipes being kept constant during the heating phases ("pause heating"). The handling of the terminal 31 and the mode of operation of the computer 23 are the same for the high-gas heating and the low-gas heating. Attention is drawn to the corresponding explanations above. The computer 32 determines from the data entered via the terminal 31 , from the filling weight and from the respectively current measured values for gas density, gas volume flow, gas temperature and gas pressure the heat output theoretically necessary for the cooking or operating time, which is supplied to the computer 40 . The computer 40 determines the corrected heat output Q des . In addition to the computers 23, 32 and 40 mentioned , computers 41, 47 and processors are also required for high-gas heating. The calculator 47 calculates from the measured quantities volume flow, gas density, gas temperature, calorific value and gas pressure which are detected by the gas flow meter 43, the gas density sensor 42, the gas temperature sensor 39, the heat quantity sensor 45 and the gas pressure sensor 44 is available, the actually supplied heat output Q, which is transmitted as a signal to the computer 47 . In addition to this signal, the computer 47 receives from the computer 40 the value of the corrected target heat output Q to. To from the comparison of the corrected desired thermal power Q and the actual heat supplied power Q is determined, the computer 40 then, the pause time, during which the rich gas supply is blocked for Koskofenbatterie. 1 The corresponding signal is therefore sent to the control of the changeover device 48 .
Ein zweites paralleles Steuersignal wird vom Rechner 47 an die Drosselklappenregelung 49 für den Kaminzug übermittelt, damit in der Beheizungspause der Kaminzug gedrosselt wird. Diese Maßnahme ist zweckmäßig, um das Ansaugen von Luft durch den Regenerator und die Heizzüge zu verhindern, da ansonsten ein starkes Herunterkühlen des Mauerwerks, insbesondere im Bereich der Ofenköpfe, unvermeidlich ist.A second parallel control signal is transmitted from the computer 47 to the throttle valve control 49 for the chimney draft so that the chimney draft is throttled during the heating break. This measure is expedient in order to prevent the air from being sucked in by the regenerator and the heating trains, since otherwise a strong cooling down of the masonry, in particular in the area of the furnace heads, is inevitable.
Die Regelung des Kaminzugs erfolgt üblicherweise in Form einer reinen Druckregelung. Eine Verbesserung der Beheizung wird durch die Aufschaltung einer vom Sauerstoffgehalt im Abgas abhängigen Größe erzielt, als die Störgröße auf die Regelung einwirkt. Der Sauerstoffgehalt wird mittels des Meßgerätes 50 ständig im Abgasstrom gemessen. Ein Rechner 52 erhält den Istwert des Sauerstoffgehalts und vergleicht diesen mit einer vorgebbaren Obergrenze. Bei Überschreitung der Obergrenze gibt der Rechner 52 ein Signal an die Drosselklappenregelung 49. Das Signal veranlaßt die Drosselklappenregelung 49, den Kaminzug zu reduzieren. Daher erhöhen sich die Druckverhältnisse am Umkehrpunkt der Heizzüge in der Weise, daß der Zug an den Luftklappen der Abgasventile vermindert und die Zufuhr an Verbrennungsluft verringert wird.The chimney draft is usually regulated in the form of a pure pressure control. An improvement in the heating is achieved by applying a variable which is dependent on the oxygen content in the exhaust gas, when the disturbance variable acts on the control. The oxygen content is continuously measured in the exhaust gas flow by means of the measuring device 50 . A computer 52 receives the actual value of the oxygen content and compares it with a predefinable upper limit. If the upper limit is exceeded, the computer 52 sends a signal to the throttle valve control 49 . The signal causes the throttle valve control 49 to reduce the chimney draft. Therefore, the pressure ratios at the reversal point of the heating trains increase in such a way that the train on the air flaps of the exhaust valves is reduced and the supply of combustion air is reduced.
Die Aufschaltung einer vom Sauerstoffgehalt abhängigen Größe auf die Kaminzugregelung macht insbesondere bei der Schwachgasbeheizung aus Sicherheitsgründen eine Kohlenmonoxid-Überwachung erforderlich. Diese greift in dem Moment ein, wenn der Sauerstoffgehalt zu niedrig zu werden droht, so daß nicht mehr ausgeschlossen werden kann, daß unverbranntes Schwachgas in den Kamin 11 gelangt. Für die Aufschaltung der vom Sauerstoffgehalt im Abgas abhängigen Größe auf die Kaminzugregelung sowie für die Überwachung des Kohlenmonoxidgehaltes ist der Rechner 52 vorgesehen. Bei hohem Kohlenmonoxidgehalt wird der Kaminzug vergrößert. Es sei noch an die obigen Ausführungen erinnert, nach denen der Kaminzug während der Beheizungspausen durch ein entsprechendes Signal des Rechners 47 gedrosselt wird. Switching on a quantity dependent on the oxygen content to the chimney draft control requires carbon monoxide monitoring, particularly for low-gas heating, for safety reasons. This intervenes at the moment when the oxygen content threatens to become too low, so that it can no longer be ruled out that unburned lean gas enters the chimney 11 . The computer 52 is provided for the connection of the quantity dependent on the oxygen content in the exhaust gas to the chimney draft control and for the monitoring of the carbon monoxide content. If the carbon monoxide content is high, the chimney draft is increased. It should also be recalled the above statements according to which the chimney draft is throttled during the heating breaks by a corresponding signal from the computer 47 .
Bezugszeichenliste:Reference symbol list:
1 Koksofenbatterie
2 Verkokungsofen
3 Verkokungsofen
4 Verkokungsofen
5 Verkokungsofen
6 Verkokungsofen
7 Schwachgasleitung
8 Starkgasleitung
9 Abgaskanal
10 Kaminkanal
11 Kamin
12 Steigerohrkrümmer
13 Steigerohrkrümmer
14 Steigerohrkrümmer
15 Steigerohrkrümmer
16 Steigerohrkrümmer
18 Thermoelement
19 Thermoelement
20 Thermoelement
21 Thermoelement
22 Thermoelement
23 Rechner
24 Füllwagenwaage
25 Eingabeelement
26 Zeitnehmer
27 Zeitnehmer
28 Zeitnehmer
29 Zeitnehmer
30 Zeitnehmer
31 Terminal
32 Rechner
33 Gasdichtesensor
34 Gastemperatursensor
35 Gasvolumenstromsensor
36 Gasdrucksensor
37 Gasmischer
38 Stellventil
39 Gastemperatursensor
40 Rechner
41 Rechner
42 Gasdichtesensor
43 Gasvolumenstromsensor
44 Gasdrucksensor
45 Wärmemengensensor
46 Wahlschalter
47 Rechner
48 Umstelleinrichtung
49 Drosselklappenregler
50 Meßgerät
51 Meßgerät
52 Rechner
53 Durchflußleistungsregler
54 Heizwertmeßgerät
55 Regler
56 Regler 1 coke oven battery
2 coking oven
3 coking oven
4 coking oven
5 coking oven
6 coking oven
7 Low gas line
8 heavy gas pipeline
9 exhaust duct
10 chimney duct
11 fireplace
12 riser elbows
13 riser elbow
14 ascending pipe elbow
15 riser elbows
16 riser elbows
18 thermocouple
19 thermocouple
20 thermocouple
21 thermocouple
22 thermocouple
23 computers
24 filling truck scale
25 input element
26 timekeepers
27 timekeepers
28 timekeepers
29 timekeepers
30 timekeepers
31 terminal
32 computers
33 Gas tight sensor
34 gas temperature sensor
35 gas volume flow sensor
36 gas pressure sensor
37 gas mixer
38 control valve
39 Gas temperature sensor
40 computers
41 computers
42 Gas density sensor
43 Gas volume flow sensor
44 gas pressure sensor
45 heat quantity sensor
46 selector switch
47 computers
48 Changeover device
49 Throttle valve controller
50 measuring device
51 measuring device
52 computers
53 Flow rate controller
54 calorific value measuring device
55 controllers
56 controllers
Claims (16)
Priority Applications (2)
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| ES2015498A6 (en) | 1990-08-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |