DE4036305A1

DE4036305A1 - Verfahren zum betreiben einer trockenloeschanlage fuer heissen koks

Info

Publication number: DE4036305A1
Application number: DE4036305A
Authority: DE
Inventors: Takeshi Shimooka; Isamu Minamisawa; Kosaku Sunouchi; Michitake Takhashi
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1989-11-14
Filing date: 1990-11-14
Publication date: 1991-05-16
Also published as: US5609730A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Trockenlöschanlage für heißen Koks, insbesondere ein Verfahren zum Betreiben der Anlage unter optimalen Bedingungen zur Erzielung maximaler Nutzwirkung.

Bei einem herkömmlichen Koksofen wird aus dem Ofen ausgestoßener heißer Koks mit Sprühwasser gelöst. Dieses Löschverfahren wird als Naßlöschen bezeichnet. Jedoch bringt das Naßlöschen den Nachteil mit sich, daß eine große Menge der Wär me des heißen Kokses durch Ablassen in die Luft verlorengeht und daß der während des Löschens mit Wasser erzeugte Dampf mit Staub versetzt ist und sich in der Umge bung verstreut.

Daher wurden Trockenlöschanlagen (im folgenden auch als "Trockenlöschanlagen für Koks (coke dry quancher CDQ)" bezeichnet) seit kurzem eingesetzt. Eine Tocken löschanlage kann nicht nur die freie Wärme (Energie) des heißen Kokses zurückge winnen, sondern auch die Ausbreitung von Staub verhindern. Ebenso ist es möglich, damit die Koksfestigkeit zu erhöhen und den Wassergehalt des Kokses zu erniedrigen.

Eine Trockenlöschanlage hat darüber hinaus den Vorteil, daß verbrennbare Gase, wie Methan, Wasserstoff und Kohlenmonoxid, die im heißen Koks enthalten sind, und Monoxidgas, das bei der Verbrennung des Kokses entsteht, rückgewinnbar sind.

Jedoch ist damit auch der Nachteil verbunden, daß während des Trockenlöschens ein Verpulvern und Verbrennen des Kokses unvermeidbar sind, verbunden mit einer Abnahme der Koksausbeute.

Eine herkömmliche Trockenlöschanlage für heißen Koks weist eine Kapazität von 30 bis 50 t/Stunde auf. Für eine Koksofenbatterie muß eine Vielzahl von Trocken löschvorrichtungen vorgesehen sein. Kürzlich wurde eine Trockenlöschanlage mit einer Kapazität von 100 bis 200 t/Stunde im Großbetrieb verwendet, da es ökonomi scher ist, eine einzelne Großanlage für eine Koksofenbatterie zu bauen und es auch einfacher ist, eine Anlage für eine Ofenbatterie zu betreiben.

Die Anordnung von Koksofenbatterien und Kokstrockenlöschanlagen (CDQ) dieses Typs ist in Fig. 1 dargestellt, wobei eine Koksofenbatterie mit einer Löschanlage mit großer Kapazität ausgerüstet ist. Heißer Koks aus der Anlage A wird der CDQ Nr. 2 zu geführt und der heiße Koks aus Batterie B wird der CDQ Nr. 1 zugeführt.

Fig. 2 zeigt eine schematische teilweise Schnittansicht einer Trockenlöschanlage für heißen Koks. Aus dem Koksofen abgegebener heißer Koks wird in eine auf einem För derwagen angeordnete Förderwanne 1 für Koks beladen und anschließend mittels ei ner Winde 2 an das obere Ende eines Löschturms 3, beispielsweise einem CDQ, hoch gehoben. Anschließend wird eine Vorkammer 4 über eine Wanne 1′, die am oberen Ende des Löschturms 3 angeordnet ist, beschickt.

Nachdem die Vorkammer 4 mit heißem Koks beschickt ist, sinkt dieser unter Ab kühlen in Kontakt mit einem inerten Gas innerhalb einer Kühlkammer 5 ab, wobei das Gas, beispielsweise Stickstoff, in die Kühlkammer 5 über einen Gebläsekopf 7 mit einem Gasdurchlaufgebläse eingeblasen wird. Nach Abkühlen wird der Koks aus dem Löschturm 3 mittels einer Abgabevorrichtung 8 abgegeben. Ein durch Kontakt mit dem heißen Koks zirkulierendes Gas wird in einer Kammer für Verbrennungsga se zerstäubt oder entstaubt und anschließend in einen Wärmeaustauscher 10 einge leitet. Das abgekühlte Gas wird noch einmal mit Hilfe einer Vielzahl von Fliehkraft- Staubschneidern entstaubt und wird in die Kühlkammer 5 mittels des Gebläses 6 für die Wiederverwendung als Kühlgas eingeblasen. Dampf mit hoher Temperatur und hohem Druck, der aus dem Wärmeaustauscher 10 rückgewonnen wird, wird einer Dampf verwendenden Vorrichtung, wie einem hier nicht gezeigten Turbogenerator, zugeführt.

Bei einer Löschvorrichtung dieses Typs wird die Abgaberate des abgekühlten Kokses so bestimmt, daß ein gegebener Pegel an heißem Koks innerhalb der Vorkammer 4 aufrechterhalten wird.

Da die Abgabe des heißen Kokses aus dem Koksofen intermittierend durchgeführt wird, wird der heiße Koks in dem Ofen in die Vorkommer 4 in 7- bis 9minütigen In tervallen gegeben. Jedoch wird der heiße Koks während des Betriebs des Koksofens (1 bis 2 Stunden) nicht in die Kammer abgegeben.

Daher ist die Abgaberate des gekühlten Kokses über die Abgabevorrichtung 8 so ge steuert, daß der Pegel des heißen Kokses innerhalb der Vorkammer 4 seinen höch sten Stand erreicht, wenn die Abgabe des heißen Kokses aus dem Koksofen und das Beladen des heißen Kokses in die Vorkammer beendet sind.

Daher wird die Abgaberate des Kokses durch die Abgabevorrichtung 8 so eingestellt, daß der Pegel innerhalb der Vorkammer 4 einen minimalen Stand erreicht, wenn die nächste Abgabe des heißen Kokses aus dem Koksofen beginnt. Zusätzlich werden verbrennbare Komponenten, kombiniert mit dem zirkulierenden Gas, durch Einga be von Sauerstoff in das Gebläse 9 verbrannt, so daß die Abweichung in der Menge des rückgewonnenen Dampfes minimiert wird, während die Abweichung in der Ab gaberate des abgekühlten Kokses minimiert wird.

Falls jedoch die Vorkammer groß genug ist, um sämtlichen aus der Koksofenbatterie abgegebenen Koks auf einmal zu behandeln, kann die Abgaberate des abgekühlten Kokses nicht so eingestellt werden, daß sie zu jeder Zeit gleich ist. Daher wird bei Verwendung einer Vorkammer im Großmaßstab während der Abgabeperiode aus dem Koksofen die Abgaberate des abgekühlten Kokses durch die Abgabevorrichtung 8 erhöht, und während die Beladungsperiode des heißen Kokses in die Vorkammer 4 beendet wird, wird die Abgaberate des abgekühlten Kokses durch die Abgabevorrich tung 8 verkleinert. Es ist unvermeidlich, daß die Menge des rückgewonnenen Damp fes variiert in Abhängigkeit davon, ob der heiße Koks aus dem Koksofen abgegeben wird oder nicht.

Falls die heiße Kohle aus dem Koksofen, beispielsweise wegen eines Ausfalls des Schiebers, nicht entladen werden kann, wird die gemessene Abgabe des Kokses über die Abgabevorrichtung in Abhängigkeit vom Kokspegel innerhalb der Vorkammer 4 eingestellt.

Im schlechtesten Falle tritt, wie in Fig. 3 gezeigt, ein Problem während der Abgabe des heißen Kokses aus einer Batterie A in eine Trockenlöschanlage für Koks auf, wo bei die Abgabe gestoppt wird und der Pegel des Kokses innerhalb der Vorkammer 4 unterhalb der unteren Grenze absinkt. In diesem Fall werden sowohl die Entfernung des Kokses als auch das Zirkulieren des Kühlgases gestoppt, und im Ergebnis wird die Rückgewinnung des Dampfes beendet.

Im Gegensatz hierzu, falls die Abnahme des abgekühlten Kokses aufgrund eines Pro blems in der Abgabevorrichtung 8, einem Förderband oder dergleichen gestoppt wird, wird das Beladen des heißen Kokses in die Vorkammer 4 fortgesetzt, während der Pegel innerhalb der Vorkammer 4 beobachtet wird. Es ist notwendig, daß die Ab gabe zeitlich gestoppt werden kann, wenn der Pegel in der Vorkammer 4 die obere Grenze erreicht und daß die Abgabe fortgesetzt werden kann durch Umschalten auf Wasserlöschung, beispielsweise Naßlöschung, oder daß der heiße Koks in andere Trockenlöschvorrichtungen entladbar ist.

Derartige Probleme sind insbesondere von Bedeutung, wenn eine in Fig. 1 gezeigte Anordnung von Koksofenbatterien und Trockenlöschanlagen verwendet wird.

Kürzlich wurde ein Verfahren vorgeschlagen, um diese Nachteile zu beseitigen. Ge mäß diesem Verfahren ist es möglich, eine Trockenlöschvorrichtung für Koks auf ei ner realen Zeitbasis auf stabile Weise zu betreiben, so daß die Betriebsbedingungen optimierbar sind. Das Verfahren umfaßt die Vorberechnung der Menge der freien Wärme des heißen Kokses beim Entladen aus einem Ofen und der Menge der ver brennbaren Gaskomponenten auf Basis der Daten trockener Verkokungsbedingun gen und der Menge und Zusammensetzung der Ausgangskohle, die Berechnung des Materialgleichgewichts und des Wärmegleichgewichts der Trockenlöschvorrichtung zur Ausbildung optimaler Betriebsdaten und die Steuerung der Koksabgabe und des Betriebs der Löschvorrichtung auf Basis der optimalen Betriebsdaten, wie dies in der ungeprüften japanischen Patentanmeldung Nr. 63-3 08 091/1988 beschrieben ist. Bei diesem Verfahren ergibt sich jedoch unvermeidlich ein Unterschied zwischen den berechneten Daten und den Charakteristiken des heißen Kokses, der in die Lösch vorrichtung gerade eingebracht wird, hauptsächlich aufgrund der Tatsache, daß die Vorberechnung aufgrund von Daten betreffend die trockene Verkokung und die Aus gangskohle durchgeführt wurde.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Betreiben einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks, das die vorstehend genannten Nachteile vermeidet.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Betreiben einer Trockenlöschanlage auf stabile Weise unter optimalen Bedingungen, so daß beispielsweise die Erzeugung des Dampfs und die Rückgewinnung verbrennbarer Ga se maximiert wird.

Eine weitere erfindungsgemäße Aufgabe ist die Schaffung eines Verfahrens zum Be treiben einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks auf solche Weise, daß die Abweichung in der Abgaberate des abgekühlten Kokses durch eine Abgabevorrich tung minimiert wird, ebenso wie die Abweichung bei der Rückgewinnung des Damp fes aus einem Wärmeaustauscher, selbst wenn während des Entladens des heißen Kokses aus dem Koksofen oder des Beladens des heißen Kokses in die Löschvorrich tung oder beim Entladen des abgekühlten Kokses Probleme auftreten.

Erfindungsgemäß werden zunächst die für die Berechnung der Wärmebilanz notwen digen Daten der vorhergehenden Vorgänge von Sensoren, die an verschiedenen Orten der Löschvorrichtung angeordnet sind, gesammelt. Die Wärmebilanz für ein Lösch system für heißen Koks, umfassend eine Trockenlöschvorrichtung und einen Wär meaustauscher, wird auf Basis vorstehend genannter Daten berechnet. Die Berech nung der Wärmebilanz wird in Reihe vom Wärmeaustauscher zur Trockenlöschvor richtung für heißen Koks durchgeführt, um die Temperatur des in die Vorkammer entladenen heißen Kokses zu bestimmen und um die Zusammensetzung und Menge der in dem abgegebenen heißen Koks enthaltenen verbrennbaren Gase zu bestim men. Die Berechnung wird so durchgeführt, daß der gesamte Wärmegehalt des belade nen heißen Kokses bestimmt wird. Es ist wünschenswert, daß die berechneten Daten bezüglich der Temperatur des heißen Kokses und der Zusammensetzung und der Menge der verbrennbaren Gase, wie Wasserstoff und Kohlenmonoxid, eingestellt werden aufgrund der Daten vorhergehender Betriebsläufe der Trockenlöschvorrich tung für den Koks.

Daher ist es möglich, für die Temperatur des beladenen heißen Kokses und für die Zu sammensetzung und die Menge der in dem heißen Koks enthaltenen verbrennbaren Gase genaue Daten zu erhalten.

Diesbezüglich wird entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahren aus dem Stand der Technik, bei dem ein CDQ mit großer Kapazität verwendet wird, die Menge der freien Wärme und die Menge der verbrennbaren Komponenten des heißen Kokses auf Basis der Daten für trockene Verkokungsbedingungen und der Menge und Zusam mensetzung der Ausgangskohle berechnet. Auch ist festzustellen, daß direkte Mes sungen der Temperatur des beladenen heißen Kokses und der Zusammensetzung und Menge der verbrennbaren gasförmigen Komponenten nicht so genaue Daten, wie sie für den Zweck der Erfindung adäquat wären, geben.

Anschließend wird auf Basis der Ergebnisse der Berechnung ein optimales Arbeits programm (Datenschema) berechnet, um beispielsweise eine optimale Blasrate eines Kühlgases ebenso wie eine optimale Abgaberate des abgekühlten Kokses und eine op timale Wasserzufuhrrate für einen Siedekessel zu berechnen.

Erfindungsgemäß wird solch ein optimales Arbeitsprogramm auf maximale Nutz wirkung eingestellt, indem die Betriebskosten, beispielsweise Service- und ge brauchskosten, wie Kosten für das Gaseinblasen, Kosten für die Wasserzufuhr und Laborkosten, Berücksichtigung finden.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betreiben einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks geschaffen, umfassend:
Sammeln von Daten, vorzugsweise von vorhergehenden Betriebsabläufen, wie bei spielsweise der Menge, der Temperatur und dem Druck des rückgewonnenen Dampfes und der Menge, der Temperatur und dem Druck des einem Siedekessel zugeführten Wassers, der Temperaturen des zirkulierenden Gases am Boilereinlaß und -auslaß, der Menge des rückgewonnenen pulverisierten Kokses, der Menge der verblasenen Luft, der Temperaturen des zirkulierenden Gases am Einlaß und Auslaß einer Kühl kammer, der Temperatur und Menge des aus der Kammer entfernten Kokses;
Berechnen der Wärmebilanz eines gesamten Löschsystems für heißen Koks auf Basis der gesammelten Daten, vorzugsweise derer der vorhergehenden Abläufe zur Bestim mung der Temperatur des heißen beladenen Kokses und der Zusammensetzung und Menge der in dem beladenen heißen Koks verbleibenden verbrennbaren Gase, wenn die Trockenlöschvorrichtung mit dem heißen Koks beladen wird;
Berechnen auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Berechnung eines optimalen Be triebsprogramms, einschließlich beispielsweise der Blasrate des Kühlgases, der Was serzufuhrrate zu dem Boiler und der Abgaberate des abgekühlten Kokses;
Berechnen der optimalen Betriebsbedingungen, unter denen die maximalen Vorteile erzielbar sind, auf Basis des optimalen Betriebsprogramms und der Service- und Ge brauchskosten, wie beispielsweise der Kosten für das Gasblasen und der Wasserzu fuhr; und
Inbetriebnehmen der Trockenlöschvorrichtung in Einklang mit den optimalen Be triebsbedingungen.

Erfindungsgemäß wird die Trockenlöschvorrichtung auf der Grundlage der vorste hend berechneten optimalen Betriebsbedingungen betrieben, so daß die maximale Nutzwirkung erzielt wird.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auch auf ein kokser zeugendes System anwendbar, bei dem eine der Trockenlöschvorrichtungen für den heißen Koks für eine Koksofenbatterie vorgesehen ist.

Gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die Erfindung auf ein koks erzeugendes System anwendbar, bei dem eine Trockenlöschvorrichtung für eine Vielzahl von Koksofenbatterien vorgesehen ist und wobei heißer Koks in die Lösch apparatur aus irgendeiner dieser Batterien abgegeben wird.

Üblicherweise wird eine Vielzahl von Koksofenbatterien in Serie (reihenweise) ge schaffen und eine Vielzahl von Trockenlöschvorrichtungen ist für jede Koksofenbat terie vorgesehen. Wie jedoch vorstehend erläutert wurde, kann aufgrund der Tatsa che, daß die Kapazität einer kürzlich gebauten Trockenlöschvorrichtung groß genug sein kann, um den gesamten, von einer Koksofenbatterie abgegebenen Koks aufzu nehmen, eine Trockenlöschvorrichtung mit einer Kapazität von 100 t/Stunde oder mehr für jede Koksofenbatterie vorgesehen sein. Wenn daher das Beladen einer Trockenlöschvorrichtung mit heißem Koks aus einer Ofenbatterie gestoppt wird, muß der Koks aus einer anderen Batterie eingefüllt werden.

Daher schafft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer Trockenlösch vorrichtung für heißen Koks in einer Fertigungsstraße, umfassend eine Vielzahl von Koksofenbatterien in Reihe und wenigstens einer Trockenlöschvorrichtung für hei ßen Koks, wobei beim Auftreten von Problemen mit einer der Koksofenbatterien, aus denen der heiße Koks abgegeben wird, berechnet wird, wie viel heißer Koks aus einer anderen Koksofenbatterie in die Vorkammer der Löschvorrichtung eingefüllt wer den muß auf Basis der Daten der Menge des Kokses in der Vorkammer und der Abga berate des abgekühlten Kokses über die Abgabevorrichtung, damit der Pegel des Kok ses nicht unterhalb einer unteren Grenze abfällt und daß die Abweichung in der Ab gaberate des abgekühlten Kokses über die Abgabevorrichtung minimiert wird, und wobei die derart berechnete Menge des heißen Kokses aus einer anderen Koksofen batterie in die Trockenlöschvorrichtung eingefüllt wird.

Auch in diesem Fall läßt sich die Berechnung der Menge des heißen Kokses, der aus einer anderen Koksofenbatterie eingefüllt werden muß, wie vorstehend beschrieben durchführen, um die maximale Nutzwirkungen des Löschverfahrens für heiße Koks zu erzielen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

Fig. 1 ein Beispiel für eine Anordnung von Koksofenbatterien und Trockenlösch vorrichtungen für heißen Koks;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Änderungen im Kokspegel innerhalb einer Vorkammer, in der Menge des aus der Kühlkammer abgegebenen Kokses und in der Menge des erzeugten Dampfes, falls bei der Abgabe des heißen Kokses Probleme auftreten;

Fig. 4 eine Darstellung eines erfindungsgemäß verwendeten Steuersystems;

Fig. 5 ein Flußdiagramm, das die Ergebnisse der Berechnung der Wärmebilanz ge mäß der Erfindung wiedergibt;

Fig. 6 ein Beispiel einer Anordnung von Koksofenbatterien und Trockenlöschvor richtungen, auf die das erfindungsgemäße Steuersystem anwendbar ist;

Fig. 7(a), 7(b) und 7(c) Diagramme, die die errechneten Ergebnisse im Vergleich zu den Ergebnissen bei Realbetrieb wiedergeben; und

Fig. 8 ein Diagramm, das die Ergebnisse bei einem erfindungsgemäßen Beispiel wie dergibt.

Die Erfindung wird im Detail mit bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrie ben, wobei Fig. 4 ein erfindungsgemäßes Beispiel eines Steuersystems zeigt.

Das in Fig. 4 gezeigte Steuersystem 21 umfaßt ein Betriebsanalysesystem 22, ein Sy stem 23 zum Vorherberechnen eines optimalen Betriebsprogramms, ein Modellsy stem 24 für die Fertigungssteuerung, d. h. ein System für die Berechnung optimaler Betriebsbedingungen, und ein automatisches Steuersystem 25 zum Steuern einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks.

Betriebsanalysesystem

Daten vorhergehender Betriebsabläufe werden gesammelt und einem Betriebsanaly sesystem 22 zugeführt. Die gesammelten Daten können vorzugsweise betriebliche Daten einbeziehen, die aus vorhergehenden Betriebsabläufen erhalten wurden, ein schließlich der Menge, der Temperatur und des Drucks des rückgewonnenen Damp fes und der Menge, der Temperatur und des Drucks des einem Siedekessel zugeführten Wassers, der Temperaturen eines zirkulierenden Gases am Einlaß und Auslaß eines Siedekessels, der Menge des rückgewonnenen pulverisierten Kokses, der Menge an verblasener Luft, der Temperaturen eines zirkulierenden Gases am Einlaß und Aus laß einer Kühlkammer, der Temperatur und Menge des abgegebenen abgekühlten Kokses, der Menge des für die Beladung vorgesehenen heißen Kokses, der Zusammen setzung des zirkulierenden Gases und dergleichen.

Auf der Grundlage dieser Betriebsdaten ist die Wärmebilanz für das gesamte Löschsy stem für den heißen Koks berechenbar, vorzugsweise in sequentieller Weise vom Wärmeaustauscher zur Trockenlöschvorrichtung für den Koks, derart, daß die Tem peratur des beladenen heißen Kokses und die Zusammensetzung und Menge der in dem heißen Koks für die Beladung enthaltenen verbrennbaren Gase bestimmt wer den.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Wärmebilanz des Löschsystems für den heißen Koks einschließlich des Wärmeaustauschers und der Kühlkammer berechenbar aufgrund der Daten der vorhergehenden Betriebsabläufe, wünschens werterweise solcher aus dem Betrieb der vorhergehenden 8 Stunden.

Durch Berücksichtigung der Wärmeinputs und Wärmeoutputs der CDQ lassen sich die Temperatur des beladenen heißen Kokses und die Zusammensetzung und Menge der in dem beladenen heißen Koks verbleibenden verbrennbaren gasförmigen Kompo nenten berechnen. Mit anderen Worten, wenn eine Trockenlöschvorrichtung für Koks mit heißem Koks beladen wird, wird die Wärmebilanz dafür gegenüber der vor herigen verschoben werden und auf der Grundlage dieser Verschiebung lassen sich die Temperatur des heißen Kokses für die Beladung und die Zusammensetzung und Menge der verbrennbaren gasförmigen Komponenten berechnen.

Fig. 5 zeigt ein Beispiel für die Ergebnisberechnung. Auf der Grundlage dieser Daten läßt sich die Wärmebilanz berechnen und die Temperatur des heißen Kokses für die Beladung und die Zusammensetzung und Menge der gasförmigen Komponenten des heißen Kokses sind bestimmbar.

System für die Vorberechnung

Die Ergebnisse der Berechnungen durch das Betriebsanalysesystem 22, die Daten be züglich der Temperatur des heißen Kokses bei der Beladung und die Zusammenset zung und Menge der verbrennbaren gasförmigen Komponenten, die in dem heißen Koks für die Beladung verbleiben, werden dem System 23 für die Vorberechnung ei nes optimalen Betriebsprogramms, umfassend beispielsweise die Blasrate eines zir kulierenden Kühlgases, die Menge des abgekühlten und abzugebenden Kokses sowie die maximale zulässige Menge der für die Verbrennung notwendigen Luft. Ebenso sind die Menge des rückgewonnenen Dampfes und die Einlaßtemperatur des Siede kessels berechenbar. Diese Berechnung ist mittels des Simulationsmodells durch führbar.

Modellsystem für die Fertigungssteuerung (Model Scheduling System)

Auf der Grundlage der Ergebnisse der Berechnungen mittels des Systems für die Vor berechnung und von Einheitspreisen, beispielsweise Service- und Gebrauchskosten, lassen sich die optimalen Betriebsbedingungen für maximale Nutzwirkungen mit tels eines Modellsystems 24 für die Fertigungssteuerung berechnen. Die Menge des rückgewinnbaren Dampfes sowie die Servicekosten lassen sich bei einer derartigen Berechnung in Betracht ziehen.

Automatisches Steuerungssystem

Die Ergebnisse werden für den Betrieb der Trockenlöschvorrichtung durch das auto matische Steuerungssystem 25 verwendet.

Es ist möglich, die Trockenlöschvorrichtung automatisch zu betreiben, indem die vorstehend gezeigten optimalen Betriebsbedingungen dem automatischen Steuersy stem 25 zugeführt werden.

Fig. 6 zeigt ein Beispiel eines Steuersystems, auf das die Erfindung anwendbar ist. Ge mäß Fig. 6 kann der heiße Koks entweder aus den Batterien A oder B in eine CDQ Nr. 1 oder CDQ Nr. 2 zugeführt werden. Bei dieser Anordnung ist dasselbe Fördersystem für den heißen Koks (nicht gezeigt) für beide Batterien verwendbar und es ist einfach, eine Koksofenbatterie oder eine Trockenlöschvorrichtung an eine andere anzu schließen, falls innerhalb einer Batterie oder einer Trockenlöschvorrichtung Pro bleme auftreten.

Die Erfindung wird im folgenden anhand nicht beschränkender Beispiele näher er läutert.

Beispiel 1

In diesem Beispiel wurde die in Fig. 1 gezeigte Trockenlöschvorrichtung verwendet, um das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. Das Betriebsprogramm ent sprach demjenigen gemäß Fig. 4.

Die Ergebnisse der Berechnung für die Wärmebilanz sind wie in Fig. 5 gezeigt.

Die Fig. 7(a), 7(b) und 7(c) zeigen berechnete optimale Betriebsbedingungen im Ver gleich mit den Betriebsdaten im tatsächlichen Betrieb.

Fig. 7(a) zeigt den Fall, bei dem die Kapazität bei der Koksbehandlung 134 t/Stunde und die Siedekesselkapazität 65 t/Stunde betrugen. Die Menge (t/Stunde) des rückge wonnenen Dampfes wurde mit einer Genauigkeit von 0,98 bestimmt.

Fig. 7(b) zeigt den Fall, bei dem die Kapazität für die Koksbehandlung 150 t/Stunde und die Siedekesselkapazität 65 t/Stunde betrugen. Die Menge des rückgewonnenen Dampfes wurde mit einer Genauigkeit von 0,94 bestimmt.

Fig. 7(c) zeigt den Fall, bei dem die Kapazität für die Koksbehandlung 196 t/Stunde und die Siedekesselkapazität 100 t/Stunde betrugen. Die Menge des rückgewonnenen Dampfes wurde mit einer Genauigkeit von 0,98 bestimmt.

Diese Ergebnisse zeigen, daß erfindungsgemäß die Temperatur des heißen Kokses, mit dem die Vorkammer beladen ist, und die Zusammensetzung und Menge der in dem heißen Koks verbleibenden verbrennbaren gasförmigen Komponenten auf einer realen Zeitbasis bestimmbar sind.

Beispiel 2

Für den Fall, daß beispielsweise ein Schieber ausfällt, besteht die Möglichkeit, daß der Pegel des Kokses unterhalb einer zuvor beschriebenen unteren Grenze absinkt. Daher ist es notwendig, die Beladung mit heißem Koks aus einer anderen Koksofen batterie vorzunehmen und zu berechnen, mit wie viel heißem Koks aus der anderen Koksofenbatterie bei einem Minimum für die Abweichung in der Abgaberate des ab gekühlten Kokses zu beladen ist.

Fig. 6 zeigt zwei Koksofenbatterien mit einer Höhe von 7125 mm, wobei Batterie A92 Koksofen und Batterie B87 Koksofen umfaßt, die in Serien vorgesehen waren, wobei eine in Fig. 1 gezeigte Löschvorrichtung für jede Koksofenbatterie ausgestattet war.

Zum Vergleich wurde die Trockenlöschvorrichtung ohne Verwendung des erfin dungsgemäßen Verfahrens betrieben. Beim Auftreten eines Problems wurde die Ent fernung des Kokses und die Erzeugung des Dampfes, wie in Fig. 3 gezeigt, gestoppt.

Wenn Probleme bei der Abgabe des heißen Kokses aus Batterie B zur Zeit T3 bis T4, wie in Fig. 8 gezeigt, auftraten, wurde das erfindungsgemäße Verfahren für den Betrieb der Löschvorrichtung eingesetzt. Dabei wurde die notwendige Menge des heißen Kok ses zur Beibehaltung des Kokspegels innerhalb der Vorkammer oberhalb einer unte ren Grenze und zur Minimierung der Abweichung in der Abgaberate des abgekühlten Kokses berechnet. Auf der Grundlage der berechneten Ergebnisse wurde die notwendi ge Menge des heißen Kokses aus der Batterie A zur Zeit T5 bis T6 beladen.

Die Berechnung kann derart durchgeführt werden, daß die Nutzwirkung des Löschver fahrens für den heißen Koks auf dieselbe Weise maximiert wird, wie dies in Fig. 4 un ter Verwendung eines Simulationsmodells gezeigt wurde.

Die Ergebnisse für dieses Beispiel sind in Fig. 8 dargestellt.

Wie sich aus Fig. 8 ergibt, läßt sich erfindungsgemäß selbst beim Auftreten von Pro blemen während des Betriebs die Rückgewinnung des Dampfes weitgehend konstant halten, und der Kokspegel innerhalb der Vorkammer kann immer zwischen den vor her beschriebenen oberen und unteren Grenzen gehalten werden.

Claims

1. Verfahren für den Betrieb einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks, ge kennzeichnet durch
Sammeln von Daten vorausgehender Betriebsabläufe;
Berechnen der Wärmebilanz für das gesamte Löschsystem für heißen Koks auf der Grundlage der gesammelten Daten der vorherigen Betriebsabläufe für die Bestim mung der Temperatur des heißen Kokses für die Beladung und der Zusammensetzung und Menge der in dem beladenen heißen Koks verbleibenden verbrennbaren Gase, wenn die Trockenlöschvorrichtung mit dem Koks beladen wird;
Berechnen auf der Grundlage der Ergebnisse dieser Berechnung eines optimalen Be triebsprogramms;
Berechnen auf der Grundlage des optimalen Betriebsprogramms und der Betriebsko sten von optimalen Betriebsbedingungen, bei denen ein Maximum an Nutzwirkung erreichbar ist; und
Betreiben der Trockenlöschvorrichtung in Einklang mit den optimalen Betriebsbe dingungen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung der Wärmebilanz in Sequenz vom Wärmeaustauscher zur Trockenlöschvorrichtung für Koks durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trockenlösch vorrichtung für heißen Koks für eine Koksofenbatterie vorgesehen ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Trockenlösch vorrichtung für eine Vielzahl von Koksofenbatterien vorgesehen ist und daß der hei ße Koks in eine der Trockenlöschvorrichtungen aus irgendeiner dieser Batterien ein gefüllt wird.

5. Verfahren für den Betrieb einer Trockenlöschvorrichtung für heißen Koks in Verbund mit einer einzigen Koksofenbatterie in einer Fertigungsstraße, umfassend eine Vielzahl von Koksofenbatterien in Serie und wenigstens eine Trockenlöschvor richtung für Koks, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten von Problemen mit einer Batterie, aus der heißer Koks abgegeben wird, berechnet wird, wie viel heißer Koks aus einer anderen Koksofenbatterie in eine Vorkammer der Löschvorrichtung abgegeben werden muß auf der Grundlage des Kokses in der Vorkammer und der Ab gaberate für den abgekühlten Koks über eine Abgabevorrichtung, damit der Kokspe gel nicht unterhalb einer unteren Grenze absinkt und damit die Abweichung in der Abgaberate für den gekühlten Koks über die Abgabevorrichtung minimiert wird und daß die derart berechnete Menge an heißem Koks aus einer anderen Koksofenbatte rie in die Trockenlöschvorrichtung eingefüllt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer ande ren Koksofenbatterie abgegebene Menge an heißem Koks so durchgeführt wird, daß die Nutzwirkung des Verfahrens am höchsten ist.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die aus einer ande ren Koksofenbatterie abgegebene Menge an heißem Koks gemäß Anspruch 1 durchge führt wird.