DE3913316A1 - Verfahren zum beheizen einer regenerativ-koksofenbatterie sowie nach einem solchen verfahren beheizbare regenerativkoksofenbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Beheizen einer Regenerativ-Koksofenbatterie mit Gichtgas als Schwachgas und unter Verwendung eines Starkgases.

Derartige Koksofenbatterien werden derzeit in der Regel, wenn nicht die erforderliche Menge an Gichtgas zur Verfügung steht, in sogenannten Verbundöfen teilweise oder zeitweise mit einem Starkgas beheizt. Dies hat den Nachteil, daß die Koksofen­ batterie für beide Beheizungsarten ausgelegt sein muß, was je eine besondere Beheizungseinrichtung erfordert und keine optimale Auslegung auf Schwachgasbeheizung oder Starkgas­ beheizung bzw. bei schwankendem Schwachgasheizwert keine optimale Beheizung zuläßt. Dabei können entweder einige Öfen einer Batterie oder eine von mehreren Batterien mit Starkgas beheizt werden. Oder die Beheizung erfolgt mit einem Schwach­ gasgemisch, dessen Heizwert bei schwankendem Gichtgasangebot entsprechend der Zumischungsrate schwankt, wodurch hinsicht­ lich NO _x -Bildung und Gleichmäßigkeit der Beheizung Nachteile entstehen.

Aus der DE-OS 14 21 283 ist es bekannt, daß sich beim Beheizen von Regenerativ-Horizontalkammerkoksöfen mit heizwertarmem Gas, wie z.B. Gichtgas und Mischgas mit niedrigem Heizwert, bei Stufenbeheizung die Verteilung der Heizgasmengen und damit die Wärmeentwicklung anders verhält als beim Beheizen mit Koksgeneratorgas. Je stärker sich der Heizwert des benutzten Gases von dem des Koksgeneratorgases in niedrigere Bereiche entfernt, umso deutlicher erweist es sich als notwendig, mit Rücksicht auf die immer langsamer fortschreitende Verbrennung den untersten Partien der Heizwände eine übertrieben große Heizgasmenge und die entsprechende Luftmenge zur Verfügung zu stellen. Auf diese Weise läßt sich eine regelmäßige Verteilung der dem Kokskuchen zugeführten Wärmemenge erreichen. Aber unvermeidlich stehen die dazu benötigten Querschnitte nun nicht mehr in Übereinstimmung mit den für die alternativ vorzusehende Starkgasbeheizung gewünschten Querschnitten. Deswegen soll nach dem dortigen Vorschlag durch betriebliche und konstruktive Hilfsmittel eine Möglichkeit geschaffen werden, eine für Stufenbeheizung mit Gichtgas gebaute Heizwand ggf. auch einwandfrei mit Starkgas zu beheizen, ohne daß eine Veränderung der Stufenbeheizungsquerschnitte vorgenommen wird, die mit Rücksicht auf die in vielen Fällen überwiegende Gicht­ gasbeheizung festgelegt worden sind. Von einer Vermischung von Starkgas mit heizwertarmem Gas oder auch eine Vermischung von Abgasen der Verbrennung mit Starkgas, um auf diese Weise eine Art Verbrennungsgas mit niedrigem Heizwert zu erhalten, wird wegen der damit verbundenen Schwierigkeiten abgeraten, die mit der Zersetzung von Methan, Äthylen und anderen im Koksgas enthaltenen Kohlenwasserstoffen verbunden sind. Statt dessen wird zur Beheizung von Verbund-Regenerativ-Koksöfen mit heizwertarmen Gasen, wie Gichtgas und Starkgas vorgeschlagen, daß zur Erzielung einer in die Länge gezogenen Starkgasver­ brennung die Angleichung der Heizmediengeschwindigkeit bei Starkgasbeheizung an die bei Beheizung mit heizwertarmen Gasen sich ergebende Heizmediengeschwindigkeit dadurch erfolgt, daß den Regeneratoren Verbrennungsluft mit entsprechenden Mengen Abgas vermischt durch eine besondere Verteilerleitung bei geschlossenen, für den Betrieb mit heizwertarmen Gasen vor­ gesehenen Luftklappen zugeführt wird. Dabei kann sowohl Abgas aus dem Rauchgaskanal als auch Luft aus der Atmosphäre mittels je eines Ventilators getrennt angesaugt, in eine gemeinsame Leitung mengenmäßig mittels Drosseln regelbar zusammengeführt und auf die einzelnen Öffnungen einer Batterie verteilt werden.

Nach Handbuch der Gasindustrie, Band 1: Gaserzeugungsöfen, 4. Teil: Der Schrägkammerofen, 1938, Seiten 44 bis 47 wurde für die damals neuzeitlichen Ofenanlagen die Forderung aufge­ stellt, bei der üblicherweise mit Generatorgas erfolgenden Beheizung auch Stadtgas im Bedarfsfalle mitverarbeiten zu können, um entweder die Kokserzeugung zu erhöhen oder aber zeitweise überschüssiges Stadtgas - z.B. an Sonntagen - zu verbrennen. Generatorgas hat jedoch keinen nennenswerten Gehalt an Kohlenwasserstoffen und einen niedrigen Heizwert, während Stadtgas einen weit erheblicheren Gehalt an schweren Kohlenwasserstoffen sowie hohen Heizwert besitzt und kalt zu­ geführt wird. Die schweren Kohlenwasserstoffe haben die Eigen­ schaft, sich schon bei Temperaturen zwischen 500 und 700°C zu zersetzen und dabei Kohlenstoff auszuscheiden. Reines Stadtgas kann daher nicht übermäßig hoch vorgewärmt oder in zu heißen Kanälen fortgeleitet werden, ohne Betriebsschwierigkeiten her­ beizuführen. Der hohe Heizwert des Stadtgases würde zudem eine veränderte Stellung der Brenneröffnungen und der Gasvertei­ lungsschieber verlangen. Da es aber vielfach nur zeitweise zugesetzt wird, so wäre die häufige Veränderung der Einstel­ lung des Ofens nicht nur sehr mühsam, sondern auch für den Bestand des Ofenmauerwerks gefährlich. Diesem Übelstand wird deswegen durch Verdünnung des Stadtgases mit Rauchgasen oder Wasserdampf abgeholfen. Man ist auf diese Weise in die Lage versetzt, Stadtgas in wechselnden Mengen ohne Schädigung des Ofenbetriebes und ohne wesentliche Veränderung der Einstellung anstelle von Generatorgas zu verbrennen. Bei der Verdünnung des Stadtgases mit Dampf ist dafür zu sorgen, daß das Gas- Dampf-Gemisch erwärmt wird, damit sich der Dampf nicht an kühlen Stellen wieder ausscheiden kann. Die Verdünnung des Stadtgases wird dabei so weit getrieben, daß ein Mischgas her­ gestellt wird, welches einen Heizwert von damals 1800 bis 2400 kcal/m³ besitzt. Je stärker die Verdünnung des Gases, desto mehr gleicht sich die Beheizung des Ofens mit Stadtgas jener mit Generatorgas an.

Aus K. Prange und J. Wulfmeier, "Freimachung von Koksofengas durch Beheizung von Koksöfen mit Leichtbenzingas", Technische Mitteilungen, 1960, Seiten 367 bis 373 ist es bekannt, Koks­ ofengas, das in vielen Fällen für die Beheizung von Koksöfen Verwendung findet, durch ein anderes, nur bedingt geeignetes Gas auszutauschen und für die Deckung des Spitzenbedarfs freizumachen. Angestrebt wird, das Koksofengas restlos durch das Austauschgas zu ersetzen. Nach dem dortigen Vorschlag eignen sich hierfür flüssige Kohlenwasserstoffe wie Propan, Butan und Leichtbenzin, wobei u.a. die Anreicherung von inerten Trägergasen auf Koksofengasheizwert erforderlich ist. Als Inertgas bzw. Trägergas wird das Abgas der Koksöfen vor­ geschlagen. Damit nach einer Beheizperiode sofort Abgas als Trägergas zur Verfügung steht, wird es als erforderlich ange­ sehen, entweder einen Abgasbehälter aufzustellen, der so groß ist, daß nach Öffnen der Heizgashähne leicht Benzingas in ausreichender Menge zur Unterfeuerung hergestellt werden kann, oder die Abgasentnahme muß von mindestens zwei Koksofenbatte­ rien erfolgen, die mit einem zeitlichen Abstand umgestellt werden; eine dieser beiden Batterien liefert dann immer das Trägergas für das gesamte Heizgas.

Aus der DE-PS 10 32 716 ist eine Koksofenbatterie zur Erzeu­ gung von Koks und Gas mit senkrechten Heizzügen und unterhalb dieser angeordneten waagerechten Starkgaskanälen mit Abgas­ rückführung aus den auf Abgas stehenden Heizzügen zu den be­ flammten Heizzügen bekannt. Danach erfolgt die Beheizung von Koksöfen mittels Starkgas durch Zumischung von Abgas zwecks Bildung einer lang brennenden, sich über die ganze Höhe der Heizwand erstreckenden Flamme, wobei bspw. bei Zwillingszug­ öfen Abgas durch eine untere Verbindungsöffnung aus dem auf Abgas stehenden Heizzug in den aufwärts beflammten Heizzug eingesaugt wird. Eine Abgaszumischung unmittelbar zu dem Starkgas vor Einführung in die Heizzüge soll den Vorteil haben, daß die selbsttätige Abgaszumischung durch Abgasrück­ saugung aus den Heizzügen bei jedem beliebigen Ofensystem durchgeführt werden kann, ohne daß eine solche nur auf Zwil­ lingszugöfen beschränkt ist. Um eine Abgaszumischung zum Starkgas auch bei solchen Regenerativ-Koksofenbatterien vorzu­ nehmen, bei denen die Starkgaszufuhr durch unterhalb der Heiz­ wände in dem Ofenmauerwerk angeordnete waagerechte Kanäle er­ folgt, wird dort vorgeschlagen, die jeweils von Starkgas be­ aufschlagten waagerechten Starkgaskanäle und die jeweils unter Abgas stehenden waagerechten Starkgaskanäle jeder Heizwand durch einen Verbindungskanal einzeln oder gruppenweise mitein­ ander zu verbinden. Dabei erfolgt die Starkgaszuführung mit­ tels eines im Zuge der waagerechten Starkgaskanäle in den Verbindungskanal mündenden Injektors derart, daß durch das unter Überdruck stehende Starkgas Abgas durch den Verbindungs­ kanal angesaugt und mit dem Starkgas vermischt wird.

Aus der DE-AS 10 55 496 ist ein Verfahren und eine Einrichtung zum gleichmäßigen Beheizen von Koksöfen zur Erzeugung von Koks und Gas mit paarweise in Gruppen zusammenarbeitenden Heizzügen und dem oberen Teil der Heizzüge zugeführten Sekundärverbren­ nungsmitteln bekannt. Eine ziemlich gleichmäßige Verbrennung der Heizmittel in den Heizzügen soll dadurch erzielt werden, daß man den Verbrennungsmitteln an der Heizzugsohle im Kreis­ strom Abgas zusetzte, um durch verzögerte Verbrennung eine langgestreckte Flamme zu erzielen. Da alle damals bekannten Einrichtungen zur gleichmäßigen Beheizung der Koksöfen, soweit mit ihnen überhaupt eine gleichmäßige Höhenbeheizung erreicht wurde, den Nachteil hatten, daß sie zusätzliche Zuführungs­ leitungen, Kanäle im Ofenmauerwerk und Düsen für die zusätz­ liche Beheizung des oberen Teils der Heizwand erforderten, wurde vorgeschlagen, bei Koksöfen mit paarweise in Gruppen zusammenarbeitenden Heizzügen den einen der paarweise aufwärts beflammten Heizzüge an der Heizzugsohle mit Luft- und den anderen mit Gasüberschuß bei derartiger regelbarer Zusammen­ setzung der Verbrennungsmittel zu beheizen, daß eine voll­ ständige Nachverbrennung an der oberen Umkehrstelle der Heiz­ züge im Sinne einer gleichmäßigen Höhenbeheizung erfolgte.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Beheizen einer Regenerativ-Koksofenbatterie mit Gichtgas als Schwachgas und unter Verwendung eines Starkgases vorzuschla­ gen, welches wirtschaftlicher betrieben werden kann, sowie eine Regenerativ-Koksofenbatterie einfacherer Bauart, mit welcher dieses Verfahren ausführbar ist.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens im wesentlichen dadurch gelöst, daß ein nicht zur Verfügung stehender Anteil des Gichtgases durch ein synthetisches Schwachgas mit etwa gleichem Heizwert ersetzt wird, welches aus Koksofengas als Starkgas und dem Abgaskanal der Koksofenbatterie entnommenem Rauchgas hergestellt wird.

Hierdurch werden gleichzeitig mehrere Vorteile erreicht: Während man einen Verbundofen je nach Gasanfall von einer Gas­ art auf die andere (Starkgas/Schwachgas) umstellen muß, ist dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht der Fall, da lediglich ein Schwachgasofen betrieben werden muß, der inso­ fern auch optimal auf Schwachgas eingestellt werden kann. Im Mittel werden 80 bis 90% der für die Koksofenbeheizung be­ nötigten Wärmemenge durch Gichtgas gedeckt. Nur für den Rest ist der Einsatz von Koksofengas erforderlich. Dieses Koksofen­ gas wird dann mit Abgas in der benötigten Menge dem Gichtgas zugesetzt oder - im Ausnahmefall - zur kurzzeitigen vollen Bedarfsdeckung eingesetzt, wobei eine Umstellung der Koksofen­ batterie von Schwachgas auf Starkgas nicht zu erfolgen braucht. Änderungen an der optimalen Ofeneinstellung sind da­ durch nicht erforderlich, und es braucht auch kein konstruk­ tiver Kompromiß für die Einstellung auf Schwachgas oder Stark­ gas gesucht zu werden, wie dies bei dem üblichen Verbundofen der Fall ist. Das synthetische Schwachgas, welches den fehlen­ den Anteil des Gichtgases ersetzen soll, verbrennt wegen der zugemischten inerten Bestandteile mit einer längeren Flamme und geringerer Flammentemperatur, als reines Koksofengas (Starkgas) ohne Rauchgaszumischung verbrennen würde. Dadurch verringert sich die Stickoxidbildung gegenüber üblicher Koks­ ofengasbeheizung, wodurch ein Beitrag zur Verringerung der Umweltbelastung geleistet wird. Der Heizwert des synthetischen Schwachgases kann so niedrig gewählt werden wie der Heizwert des Gichtgases aus modernen Hochöfen beträgt, sodaß es durch langgezogene Verbrennung wenig NO _x gebildet und gerade bei modernen Großraumöfen doch über die Höhe von mehr als z.B. acht Meter eine gleichmäßige Wärmeverteilung erreicht wird. Da das synthetische Schwachgas in der Regel nur für die Spitzen­ deckung, d.h. die letzten 10 bis 20% unzureichender Gichtgas­ versorgung erforderlich ist, sind auch für die Zeit der re­ generativbedingten Heizungsumstellung keine Sondermaßnahmen für die Abgasabsaugung erforderlich. Während der Beheizungs­ umstellung ist das Heizgas für ca. eine Minute abgestellt, und es wird deshalb auch kein Abgas erzeugt. Im Abgaskanal befin­ det sich dann überwiegend Luft. Beim Betrieb nur einer Koks­ ofenbatterie besteht in der Beheizungspause keine Nachfrage nach Heizgas. Beim Wiederanfahren spielt der Zusatz von etwas Luft auf das Gesamtgas bezogen keine Rolle. Die Zumischung von synthetischem Schwachgas kann auch verzögert einsetzen. Beim Betrieb von zwei oder mehr Koksofenbatterien reicht die Gicht­ gasmenge zur Beheizung aus, wenn eine Batterie umgestellt wird, d.h. gerade Beheizungspause hat. Dann besteht in der Regel nicht die Notwendigkeit der Erzeugung von synthetischem Schwachgas. Ein Kostenvergleich zwischen dem üblichen Verbund­ ofen und einem nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebe­ nen Schwachgasofen zeigt, daß der Schwachgasofen am günstig­ sten abschneidet, wenn er zu etwa 90% mit Gichtgas und 10% mit synthetischem Schwachgas betrieben wird. Mit der Erfindung vereinigen sich also die Vorteile niedrigerer NO _x -Bildung aufgrund geringerer Flammtemperaturen, gleichmäßigen Wärmean­ gebots für die Heizwände aufgrund längerer Flamme, verringer­ ten konstruktiven Aufwandes sowie optimaler Auslegung der Koksofenbatterie und damit wirtschaftlicherer Betriebsweise bei nur einer Gasart (Schwachgas).

In Weiterbildung des Erfindungsgedankens wird vorgeschlagen, daß dem Gichtgas das Rauchgas zugemischt wird, bevor das Koks­ ofengas der Mischung aus Gichtgas und Rauchgas zugemischt wird. Auch wenn im Abgaskanal mehr Luft als Abgas vorhanden ist, kann durch diese getrennte Zuführung der Komponenten des synthetischen Schwachgases kein explosives Gemisch entstehen, wie es der Fall wäre, wenn man erst ein Koksofengas-Abgas/- Luft-Gemisch herstellte.

Vorteilhafterweise werden Rauchgas und Koksofengas in einem fest eingeregelten Verhältnis dem Gichtgas zugemischt, um den Heizwert des entstehenden Heizgases möglichst gleich zu hal­ ten.

Dabei kann das Verhältnis von Rauchgas und Koksofengas ent­ sprechend dem Heizwert des aus dem Gichtgas und dem syntheti­ schen Schwachgas entstandenen Heizgases eingeregelt werden.

Die Zumischung von Rauchgas zum Gichtgas erfolgt mengenmäßig bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung entsprechend dem Druckabfall in der Gichtgaszufuhr, wonach die erforder­ lichen Mengen an Koksofengas zur Einstellung des gewünschten Heizwertes des aus dem Gichtgas und dem synthetischen Schwach­ gas entstandenen Heizgases nachgezogen wird.

Gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal erfolgt die Absaugung des Rauchgases aus dem Schornsteinkanal jenseits der Druck­ regelung des Abgaskanals der Koksofenbatterie, damit die Druckregelung durch größere oder geringere Absaugmengen nicht beeinflußt wird.

Die Zumischung von Rauchgas und Koksofengas kann aus Sicher­ heitsgründen während der Beheizungspause beim Umstellen der Koksofenbatterie oder geringfügig länger unterbunden werden.

Es ist aber statt dessen oder darüber hinaus auch möglich, die Zumischung von Rauchgas beim Überschreiten eines bestimmten Sauerstoffgehalts im Rauchgas zu unterbinden.

Ferner ist es im Rahmen des Erfindungsgedankens möglich, während der Beheizungspause beim Umstellen der Koksofenbatte­ rie dem Gichtgas Rauchgas von einer benachbarten Koksofen­ batterie zuzumischen, welche gerade nicht umgestellt wird.

Eine Regenerativ-Koksofenbatterie, welche mit Gichtgas als Schwachgas und unter Verwendung eines Starkgases nach dem zuvor erläuterten Verfahren beheizbar ist, weist eine Gicht­ gaszufuhrleitung, eine Starkgaszumischleitung und einen Abgas­ kanal auf und zeichnet sich erfindungsgemäß zur Lösung der ge­ stellten Aufgabe dadurch aus, daß die Starkgaszumischleitung an die Koksofengasleitung der Koksofenbatterie angeschlossen ist und in die Gichtgaszufuhrleitung mündet und daß der Abgas­ kanal über eine Rauchgaszumischleitung mit der Gichtgaszufuhr­ leitung verbunden ist. Dabei können die Starkgaszumischleitung und/oder die Rauchgaszumischleitung in einen Mischer der Gichtgaszufuhrleitung münden, um ein homogenes Heizgasgemisch zu erhalten.

Aus Sicherheitsgründen, die zuvor erörtert wurden, mündet die Rauchgaszumischleitung vorzugsweise vor der Starkgaszumisch­ leitung in die Gichtgaszufuhrleitung.

In weiterer Ausgestaltung ist bei der erfindungsgemäßen Koks­ ofenbatterie in der Rauchgaszumischleitung und der Starkgas­ zumischleitung jeweils ein Regelorgan angeordnet, wobei die Stellung des Regelorgans in der Starkgaszumischleitung über einen Verhältnisregler mit einem Flußmesser in der Rauchgas­ zumischleitung gekoppelt ist, welcher andererseits mit einem Flußmesser in der Starkgaszumischleitung in Verbindung steht. Auf diese Weise kann die Zumischung von Abgas zu Koksofengas stets in einem festen Verhältnis erfolgen.

Zur Vergleichmäßigung des Heizwertes wird gemäß einem weiteren Erfindungsmerkmal vorgeschlagen, daß ein mit der Gichtgaszu­ fuhrleitung hinter der Starkgaseinmündung in Verbindung stehender Heizwertgeber vorgesehen ist, welcher mit dem Ver­ hältnisregler gekoppelt ist.

Das Regelorgan in der Rauchgaszumischleitung kann mit einem Druckregler gekoppelt sein, welcher den Druck in der Gichtgas­ zufuhrleitung zwischen der Rauchgaseinmündung und der Stark­ gaseinmündung abgreift. Dadurch erfolgt die Zumischung von Abgas nur in dem Maße zum Gichtgas, wie letzteres Gas nicht ausreichend zur Verfügung steht. Die gemessene Abgasmenge zieht dann die entsprechende Koksofengasmenge nach sich, um den dem Gichtgas entsprechenden Heizwert in etwa einzuhalten.

Die Rauchgaszumischleitung ist zweckmäßigerweise mit einer Absaugeinrichtung ausgestattet und zwischen einem den Druck in dem Abgaskanal regelnden Regelorgan und dem Schornstein an den Schornsteinkanal angeschlossen, so daß die Druckregelung durch größere oder geringere Absaugmengen nicht beeinflußt wird.

Mit der Erfindung wird ferner vorgeschlagen, daß in der Rauch­ gaszumischleitung und der Starkgaszumischleitung jeweils ein Sperrorgan angeordnet ist, welches mit der Umstellsteuerung der Koksofenbatterie in Verbindung steht. Auf diese Weise können die Sperrorgane bspw. motorisch betätigte Schieber oder federbelastete Schnellschlußschieber sein, welche für die Dauer der Beheizungspause beim Umstellen der Koksofenbatterie oder geringfügig länger die entsprechenden Leitungen absper­ ren.

Ein weiteres Erfindungsmerkmal besteht darin, daß an die Rauchgaszumischleitung ein Sauerstoffmeßgerät angeschlossen ist, welches andererseits mit einem Sperrorgan in der Rauch­ gaszumischleitung in Verbindung steht. Beim Überschreiten eines bestimmtem Sauerstoffgehalts im Rauchgas kann dadurch aus Sicherheitsgründen die Zumischung von Rauchgas unterbunden werden.

Wenn auch während der Beheizungspause einer Koksofenbatterie eine Zumischung von Rauchgas und Koksofengas erfolgen soll und muß, kann die Rauchgaszumischleitung an die Abgaskanäle dieser und einer weiteren Koksofenbatterie angeschlossen sein, welche nicht gleichzeitig umstellbar sind. In jeder der Rauchgaszu­ mischzweigleitungen ist dann ein Sperrorgan angeordnet, wel­ ches mit der Umsteuerung mindestens einer der beiden Koksofen­ batterien in Verbindung steht. Dadurch kann sichergestellt werden, daß immer Rauchgas von der Koksofenbatterie abgesaugt wird, die gerade nicht umgestellt wird.

Je nach Versorgungssicherheit mit Gichtgas kann eventuell auf diese Rauchgasabsaugung von einer zweiten Koksofenbatterie verzichtet werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn in der Beheizungspause einer Koksofenbatterie genügend Gichtgas vor­ handen ist und daher keine Zumischung von Rauchgas und Koks­ ofengas zu erfolgen braucht.

Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestell­ ten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombi­ nation den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unab­ hängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Fließschema für die erfindungsgemäße Beheizung einer Koksofenbatterie und

Fig. 2 ein entsprechendes Fließschema angepaßt an die Be­ heizung von zwei einander zugeordneten Koksofen­ batterien.

Die Regenerativ-Koksofenbatterie B ist als Schwachgasofen aus­ gebildet, da sie in der Regel mit Gichtgas als Schwachgas be­ heizt wird. Zu diesem Zweck hat sie eine Gichtgaszufuhrleitung 1 und einen Abgaskanal AK. Erfindungsgemäß ist eine Starkgas­ zumischleitung 2 an die Heizgaszuführungsleitung der Koks­ ofenbatterie B angeschlossen, und die Starkgaszumischleitung mündet in die Gichtgaszufuhrleitung 1. Der Abgaskanal AK ist über eine Rauchgaszumischleitung 3 mit der Gichtgaszufuhrleitung 1 verbunden. Die Starkgaszumischleitung 2 und die Rauchgaszu­ mischleitung 3 münden je über einen Mischer 4 bzw. 5 der Gichtgaszufuhrleitung 1 in letztere. Die Rauchgaszumischlei­ tung 3 mündet vor der Starkgaszumischleitung 2 in die Gicht­ gaszufuhrleitung 1. In der Rauchgaszumischleitung 3 und der Starkgaszumischleitung 2 ist jeweils ein als Klappenventil ausgebildetes Regelorgan 6 bzw. 7 angeordnet. Die Stellung des Regelorgans 7 in der Starkgaszumischleitung 2 ist über einen Verhältnisregler 8 mit einem Flußmesser 9 in der Rauchgszu­ mischleitung 3 gekoppelt, welcher andererseits mit einem Flußmesser 10 in der Starkgaszumischleitung 2 in Verbindung steht. Auf diese Weise wird der zugemischten Rauchgasmenge jeweils die richtige Menge an Koksofengas zugeordnet. Zur Einhaltung des richtigen Heizwertes des entstehenden Heizgases ist ein mit der Gichtgaszufuhrleitung 1 hinter der Starkgas­ einmündung in Verbindung stehender Heizwertgeber 11 vorge­ sehen, welcher mit dem Verhältnisregler 8 gekoppelt ist. Die richtige Menge an Rauchgas wird der Gichtgaszufuhrleitung dadurch zugeführt, daß das Regelorgan 6 in der Rauchgaszu­ mischleitung 3 mit einem Druckregler 12 gekoppelt ist, welcher den Druck in der Gichtgaszufuhrleitung 1 zwischen der Rauch­ gaseinmündung und der Starkgaseinmündung abgreift. Die Rauch­ gaszumischleitung 3 ist mit einer Absaugeinrichtung 13 ausge­ stattet und zwischen einer den Druck in dem Abgaskanal AK regelnden Regelorgan RO und dem Schornstein S an den Schorn­ steinkanal SK angeschlossen. In der Rauchgaszumischleitung 3 und der Starkgaszumischleitung 2 ist jeweils ein von einem Motor 17 bzw. 18 angetriebenes Sperrorgan 14 bzw. 15 angeord­ net, welches mit der Umstellsteuerung der Koksofenbatterie B in Verbindung steht. Bei der Umstellung können somit die Sperrorgane 14 und 15 geschlossen werden. An die Rauchgaszu­ mischleitung 3 ist ferner ein Sauerstoffmeßgerät 16 ange­ schlossen, welches andererseits mit dem Sperrorgan 14 in der Rauchgaszumischleitung 3 in Verbindung steht. Bei Überschrei­ ten eines bestimmten Sauerstoffwertes wird somit das Sperr­ organ 14 ebenfalls geschlossen und die Zumischung von Rauchgas aus Sicherheitsgründen unterbunden. In dem Zwischenstück zwi­ schen der Abzweigung der Rauchgaszumischleitung 3 und dem Schornstein S des Schornsteinkanals SK befindet sich ein Absperrschieber 19, ebenso ein Absperrschieber 20 unmittelbar nach der genannten Abzweigung in der Rauchgaszumischleitung 3. Der Schornstein S zieht aufgrund des Auftriebes durch die heißen Abgase automatisch die nicht für die Rauchgasrückfüh­ rung benötigte Menge Rauchgase ab.

Die Ausführung gemäß Fig. 2 entspricht im wesentlichen derje­ nigen von Fig. 1 mit dem Unterschied, daß hier die Rauchgaszu­ mischleitung 3 über zwei Rauchgaszumischzweigleitungen 3.1 und 3.2 an zwei Koksofenbatterien B 1 und B 2 angeschlossen ist, welche nicht gleichzeitig umstellbar sind. Auf diese Weise kann bei Bedarf während der Beheizungspause der einen Koks­ ofenbatterie B 1 eine Zumischung von Rauchgas aus der anderen Koksofenbatterie B 2 erfolgen und umgekehrt. Es wird immer Rauchgas von der Koksofenbatterie B 1, B 2 abgesaugt, die gerade nicht umgestellt wird. Hierzu werden die als Klappen ausge­ bildeten Regelorgane 14.1 und 14.2 gesteuert.

Bezugszeichenliste

 1 Gichtgaszufuhrleitung
 2 Starkgaszumischleitung
 3 Rauchgaszumischleitung
 4 Mischer
 5 Mischer
 6 Regelorgan
 7 Regelorgan
 8 Verhältnisregler
 9 Flußmesser
10 Flußmesser
11 Heizwertgeber
12 Druckregler
13 Absaugeinrichtung
14 Sperrorgan
15 Sperrorgan
16 Sauerstoffmeßgerät
17 Motor
18 Motor
19 Absperrschieber
20 Absperrschieber
B Koksofenbatterie
AK Abgaskanal
RO Regelorgan
S Schornstein
SK Schornsteinkanal

Claims (19)

1. Verfahren zum Beheizen einer Regenerativ-Koksofenbatterie mit Gichtgas als Schwachgas und unter Verwendung eines Stark­ gases, dadurch gekennzeichnet, daß ein nicht zur Verfügung stehender Anteil des Gichtgases durch ein synthetisches Schwachgas mit etwa gleichem Heizwert ersetzt wird, welches aus Koksofengas als Starkgas und dem Abgaskanal der Koksofen­ batterie entnommenem Rauchgas hergestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gichtgas das Rauchgas zugemischt wird, bevor das Koksofengas der Mischung aus Gichtgas und Rauchgas zugemischt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Rauchgas und Koksofengas in einem fest eingeregelten Ver­ hältnis dem Gichtgas zugemischt werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Rauchgas und Koksofengas entsprechend dem Heiz­ wert des aus dem Gichtgas und dem synthetischen Schwachgas entstandenen Heizgases eingeregelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zumischung von Rauchgas zum Gichtgas mengenmäßig entsprechend dem Druckabfall der Gichtgaszufuhr erfolgt, wonach die erforderliche Menge an Koksofengas zur Einhaltung des gewünschten Heizwertes des aus dem Gichtgas und dem synthetischen Schwachgas entstandenen Heizgases nachge­ zogen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Absaugung des Rauchgases aus dem Schornstein­ kanal jenseits der Druckregelung des Abgaskanals der Koksofen­ batterie erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Zumischung von Rauchgas und Koksofengas während der Beheizungspause beim Umstellen der Koksofen­ batterie oder geringfügig länger unterbunden wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zumischung von Rauchgas beim Überschreiten eines bestimmten Sauerstoffgehalts im Rauchgas unterbunden wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß während der Beheizungspause beim Umstellen der Koksofenbatterie dem Gichtgas Rauchgas von einer benachbarten Koksofenbatterie zugemischt wird, welche gerade nicht umge­ stellt wird.

10. Regenerativ-Koksofenbatterie, welche mit Gichtgas als Schwachgas und unter Verwendung eines Starkgases nach einem der Ansprüche 1 bis 9 beheizbar ist, mit einer Gichtgaszufuhr­ leitung (1), einer Starkgaszumischleitung (2) und einem Abgas­ kanal (AK), dadurch gekennzeichnet, daß die Starkgaszumisch­ leitung (2) an die Koksofengasleitung der Koksofenbatterie (B) angeschlossen ist und in die Gichtgaszufuhrleitung (1) mündet und daß der Abgaskanal (AK) über eine Rauchgaszumischleitung (3) mit der Gichtgaszufuhrleitung (1) verbunden ist.

11. Koksofenbatterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Starkgaszumischleitung (2) und/oder die Rauchgaszu­ mischleitung (3) in einen Mischer (4, 5) der Gichtgaszufuhr­ leitung (1) münden/mündet.

12. Koksofenbatterie nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rauchgaszumischleitung (3) vor der Starkgas­ zumischleitung (2) in die Gichtgaszufuhrleitung (1) mündet.

13. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 10 bis 12, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Rauchgaszumischleitung (3) und der Starkgaszumischleitung (2) jeweils ein Regelorgan (6, 7) angeordnet ist, wobei die Stellung des Regelorgans (7) in der Starkgaszumischleitung (2) über einen Verhältnisregler (8) mit einem Flußmesser (9) in der Rauchgaszumischleitung (3) gekoppelt ist, welcher andererseits mit einem Flußmesser (10) in der Starkgaszumischleitung (2) in Verbindung steht.

14. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 10 bis 13, ge­ kennzeichnet durch einen mit der Gichtgaszufuhrleitung (1) hinter der Starkgaseinmündung in Verbindung stehender Heizwert­ geber (11), welcher mit dem Verhältnisregler (8) gekoppelt ist.

15. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 10 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß das Regelorgan (6) in der Rauchgas­ zumischleitung (3) mit einem Druckregler (12) gekoppelt ist, welcher den Druck in der Gichtgaszufuhrleitung (1) zwischen der Rauchgaseinmündung und der Starkgaseinmündung abgreift.

16. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 10 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszumischleitung (3) mit einer Absaugeinrichtung (13) ausgestattet umd zwischen einer den Druck in dem Abgaskanal (AK) regelnden Regelorgan (RO) und dem Schornstein (S) an den Schornsteinkanal (S) angeschlossen ist.

17. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 10 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß in der Rauchgaszumischleitung (3) und der Starkgaszumischleitung (2) jeweils ein Sperrorgan (14, 15) angeordnet ist, welches mit der Umstellsteuerung der Koks­ ofenbatterie (B) in Verbindung steht.

18. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 10 bis 17, da­ durch gekennzeichnet, daß an die Rauchgaszumischleitung (3) ein Sauerstoffmeßgerät (16) angeschlossen ist, welches anderer­ seits mit einem Sperrorgan (14) in der Rauchgaszumischleitung (3) in Verbindung steht.

19. Koksofenbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 19, da­ durch gekennzeichnet, daß die Rauchgaszumischleitung (3; 3.1, 3.2) an die Abgaskanäle (AK 1, AK 2) dieser und einer weiteren Koksofenbatterie angeschlossen ist, welche nicht gleichzeitig umstellbar sind, und daß in jeder der Rauchgaszumischzweiglei­ tungen (3.1, 3.2) ein Sperrorgan (14.1, 14.2) angeordnet ist, welches mit der Umstellsteuerung mindestens einer der beiden Koksofenbatterien (B 1, B 2) in Verbindung steht.