DE426342C

DE426342C - Coke extinguishing system with waste heat recovery and water gas extraction

Info

Publication number: DE426342C
Application number: DEH97527D
Authority: DE
Original assignee: OSWALD HELLER DR ING
Current assignee: OSWALD HELLER DR ING
Priority date: 1924-06-11
Filing date: 1924-06-11
Publication date: 1926-03-09

Description

Kokslöschanlage mit Abhitzeverwertung und Wassergasgewinnung. Die Erfindung bezieht sich auf diejenige Art der Abhitzeverwertung, bei welcher die heim Löschen von glühendem Koks mit Wasser entstehenden heißen Gase und Dämpfe ihre Wärme an wassergefüllte Behälter abgeben.Coke extinguishing system with waste heat recovery and water gas extraction. the Invention relates to that type of waste heat recovery in which the After extinguishing glowing coke with water, hot gases and vapors are created Dissipate heat to containers filled with water.

Gegenüber bekannten Einrichtungen dieser Art, hei denen nur Löschdämpfe von atmosphärischer Spannung entstehen, zeichnet sich die vorliegende Erfindung dadurch aus, daß in die dicht verschließbare Kokslöschkaminer, in welcher infolge des Einführens von heißem Wasser ein hochgespanntes Gemisch von Wasserdampf, Wassergas und sonstigen bekannten Gasbeimengungen entsteht, ein wassergespeiste: Heizröhrensvstein als Dampferzeuger und gesondert davon, aber mit der Löschkammer durch eine gelochte Scheidewand oder eine Rohrleitung räumlich verbunden, ein Speisewasserv orwäriner eingebaut Ist.Compared to known devices of this type, they only mean extinguishing vapors arising from atmospheric tension, the present invention excels characterized in that in the tightly closable Kokslöschkaminer, in which as a result of introducing hot water a high tension mixture of water vapor, water gas and other known gas admixtures, a water-fed: Heizröhrensvstein as a steam generator and separately from it, but with the quenching chamber through a perforated Partition wall or a pipeline spatially connected, a feed water reservoir is built in.

Die Anordnung ist dabei so getroffen, daß nicht nur durch die Wärmeabgabe an den Dampferzeuger, sondern auch durch die %N-eitere Kondensationswirkung des Speisewasser vorwäriners eine vollständige Trennung des Löschdanipfgeinisches in Wassergas und Dampf bzw. Dampfkondensat stattfindet.The arrangement is made in such a way that not only through the heat dissipation to the steam generator, but also through the% N condensation effect of the Feed water preheater a complete separation of the extinguishing agent in Water gas and steam or steam condensate takes place.

In der beigefügten Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in beispielsweiser Ausführungsform dargestellt. i Es zeigen: Abb. i eine Ansicht der Gesamtanlage mit dem Kokslöschbehälter und Dampferzeuger im Schnitt, AM. 2 eine entsprechende Vorderansicht im Schnitt.In the accompanying drawing, the subject matter of the invention is shown in an exemplary embodiment. i It shows: Fig. i a view of the entire system with the coke extinguishing tank and steam generator in section, AM. 2 shows a corresponding front view in section.

Die Anlage besteht aus dein gasdicht abgeschlossenen Kokslöschraum i, einem darüber befindlichen Dampferzeuger 3, dessen Heizröhrensvstem 2 in den oberen Teil des Kokslöscbraumcs i untergebracht ist. In dem Dom 4. des Kokslöschraumes ist ein Speisewasserv or wärmer 5, z. B. in Form einer Rohrschlange, eingebaut. Die Form eines Dampfdomes ist im vorliegenden Falle deswegen als eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte gewählt, weil durch die Unterbringung der Rohrschlange in demselben der freie Querschnitt stark verkleinert und dadurch die an dieser Stelle in Betracht kommende Gasgeschwindigkeit eine sehr große und der Wärmeausfausch dadurch begünstigt wird. Über dem Heizröhrensystem 2 liegt eine Brauseeinrichtung 6, die mit einer Pumpe 7 und dem Wasserraum des Dampferzeugers in Verbindung steht. Auf dem höchsten Punkt des Dampfdomes ist ein in dein Kokslöschraum Druck haltendes Ventil 8 eingebaut. Von diesem führt eine Rohrleitung io zti einer ini Speisewasserbehälter ii befindlichen Rohrschlange 9. An letztere ist im weiteren Verlauf ein Kondenstopf 12 und die Abführungsleitung 13 angeschlossen. Der V orwärmer 5 ist einerseits mit einer Speisepumpe 14 durch eine Rohrleitung 15 verbunden, andererseits führt eine Rohrleitung 16 in den Raum des Dampferzeugers. An der tiefsten Stelle des Kokslöschraumes befindet sich ein Schlammablaßventil 17, von welchem eine Rohrleitung 18 zu einer Rohrschlange i9 im Speisewasserbehälter i i führt und von da ins Freie austritt. Die Dampfpumpen 7 und 1:1. sind durch Leitung 2o an den Dampfraum des Dampferzeugers angeschlossen.The system consists of a gas-tight closed coke extinguishing room i, a steam generator 3 located above, the Heizröhrensvstem 2 in the upper part of the Kokslöscbraumcs i is housed. In the dome 4. of the coke quenching room is a feed water service warmer 5, e.g. B. in the form of a coil installed. The shape of a steam dome is therefore special in the present case expedient and advantageous chosen because of the accommodation of the pipe coil in the same the free cross-section is greatly reduced and thereby the at this point The gas velocity in question is a very large one and the heat exchange as a result is favored. A shower device 6 is located above the heating tube system 2, which is in communication with a pump 7 and the water space of the steam generator. on the highest point of the steam dome is a pressure holding in your coke quenching chamber Valve 8 installed. A pipeline leads from this to an ini feed water tank ii located pipe coil 9. To the latter is in the further course a condensate trap 12 and the discharge line 13 connected. The preheater 5 is on the one hand connected to a feed pump 14 by a pipe 15, on the other hand a pipe 16 leads into the room of the steam generator. At the deepest point the coke quenching space is a sludge drain valve 17, from which a pipeline 18 leads to a coil i9 in the feed water tank i i and from there to the outside exit. The steam pumps 7 and 1: 1. are through line 2o to the steam chamber of the Connected to the steam generator.

Die Wirkungsweise der Anlage ist folgende Der glühende Koks wird in einen Kübel 21 in die Kokslöschkammer i eingebracht und hierauf der Deckel22 gas- und dampfdicht abgeschlossen. Hierauf wird die Pumpe 7 in Tätigkeit gesetzt, mittels welcher aus dein Wasserraum des unter Druck stehenden Dampferzeugers heißes Wasser von über 2oo° C entnommen und durch die Spritzleitung 6 auf den Kokslöschkübel gespritzt wird. Dieses Löschwasser verdampft beim Auffallen auf den glühenden Koks unmittelbar, so daß in kurzer Zeit der Raum der Kokslöschkammer unter dein hohen Druck der Kokslöschdämpfe steht. Diese Dämpfe bestehen größtenteils aus Wasserdampf, doch sind außerdem andere Beimengungen, wie Wassergas, Schwefelwasserstoff, schwefelige Säure usw., vorhanden. Wegen dieser Zusammensetzung sind die beim Kokslöschen entstehenden Dämpfe unmittelbar nicht verwertbar und dienen in dieser Anlage als Heizmittel für das Heizröhrensystem 2 des Dampferzeugers 3. Da der Druck im Dampferzeuger etwas niedriger ist als der Druck in der Kokslöschkammer, so wird der Dampf der Löschdämpfe an dem Heizröhrensystem kondensieren, und in dem Raum über dem Heizröhrensystem wird sich ein Gemisch von Wassergas, Dampf usw. ansammeln, in welchem jenes schon in wesentlich konzentrierterer Form vorhanden ist. Durch die Wärmeübertragung, die bei Kondensation der Dämpfe am Heizröhrensystem erfolgt, wird in diesem reiner Dampf erzeugt, der sich in dem Dampfraum des Dampferzeugers 3 ansammelt. Das Heizröhrensystem 2 ist in den Kokslöschraum i in geneigter Lage eingebaut, damit die Zirkulation durch das Heizröhrensystem in einer gewünschten Richtung eingeleitet wird. Durch die kräftige Zirkulation des Wassers im Heizröhrensystem einerseits und durch den hohen Dampfdruck andererseits wird ein sehr intensiver Wärmeaustausch an der Heizfläche des Dampferzeugers erreicht. Die Löschdämpfe strömen nun im weiteren Verlauf <furch ein gelochtes Blech, das den unteren Teil des Dampfdomes abschließt und dem Zwecke folgt, daß die Dämpfe nur in der Richtung nach oben in den Dampfdom eintreten können, so daß sich das an der höchsten Stelle des Dampfdomes ansammelnde Wassergas in diesem festsetzt. Durch den in den Dampfdom ;4- eingebauten Vorwärmer 5 wird nun mittels der Speisepumpe 14 Wasser gepumpt, das nach Durchströmen des Vorwärmers in den Dampferzeuger eingeführt wird. Das verhältnismäßig kalte Speisewasser wird in dem Vorwärmer einerseits auf hohe Temperatur vorgewärmt, während der in den Löschdämpfen noch vorhandene Wasserdampf an diesem Vorwärmer kondensiert.The mode of operation of the plant is as follows: The glowing coke is in a bucket 21 is placed in the coke quenching chamber i and the cover 22 is gas-fired and sealed vapor-tight. Thereupon the pump 7 is put into action, by means of which from your water space of the pressurized steam generator hot water taken from over 2oo ° C and sprayed through the spray line 6 onto the coke extinguisher will. This extinguishing water evaporates immediately when it falls on the glowing coke, so that in a short time the space of the coke extinguishing chamber under the high pressure of the coke extinguishing vapors stands. These vapors consist largely of water vapor, but there are also others Admixtures such as water gas, hydrogen sulphide, sulphurous acid etc. are present. Because of this composition, the vapors generated during coke extinguishing are immediate not usable and are used in this system as a heating medium for the heating pipe system 2 of the steam generator 3. Since the pressure in the steam generator is slightly lower than the Pressure in the coke extinguishing chamber, then the steam of the extinguishing vapors on the heating pipe system condense, and a mixture of Collect water gas, steam, etc., in which that already in much more concentrated Shape is present. Due to the heat transfer that occurs when the vapors condense takes place on the heating pipe system, pure steam is generated in this, which is in the Steam space of the steam generator 3 accumulates. The heating tube system 2 is in the coke quenching room i installed in an inclined position to allow circulation through the heating pipe system is initiated in a desired direction. The vigorous circulation of the Water in the heating pipe system on the one hand and due to the high steam pressure on the other a very intensive heat exchange is achieved on the heating surface of the steam generator. The extinguishing vapors then flow in the further course <through a perforated plate, the the lower part of the steam dome closes and the purpose follows that the vapors can only enter the steam dome in the upward direction, so that the water gas accumulating at the highest point of the steam dome sticks in it. The preheater 5 built into the steam dome; 4 is now used by means of the feed pump 14 water is pumped, which is introduced into the steam generator after flowing through the preheater will. The relatively cold feed water is on the one hand in the preheater preheated to a high temperature, while the water vapor still present in the extinguishing vapors condensed on this preheater.

Auf diese Weise wird erreicht, daß an der höchsten Stelle des Dampfdomes sich ein Gasgemisch ansammelt, das in der Hauptsache schon aus Wassergas besteht und nur noch geringe Beimengungen von Wasserdampf und der sonstigen vorhandenen permanenten Gase enthält.In this way it is achieved that at the highest point of the steam dome a gas mixture accumulates, which mainly consists of water gas and only small admixtures of water vapor and the other existing ones contains permanent gases.

Zur Abführung des Wassergases ist an der höchsten Stelle des Dampfdomes q. ein Ventil vorgesehen, das die Eigenschaft besitzt, das Wassergas abzuleiten, jedoch gleichzeitig den Druck in der Kokslöschkammer auf einer bestimmten Höhe zu halten. Das durch ein Rohr 1o abgeleitete Wassergas gelangt in eine Kühlschlange 9, die in dem Speisewasserbehälter i i eingebaut ist. In dieser Kühlschlange werden die letzten Reste des im Wassergas enthaltenen Dampfes herauskondensiert und gleichzeitig die hierbei frei werdende Wärme dem Wasser des Speisewasserbehälters zugeführt. Aus der Kühlschlange 9 tritt nun das Wassergas und das Kondensat in einen Kondenstopf 12, in welchem das Wasser abgeschieden wird und das reine Wassergas durch das Ableitungsrohr nach beliebiger Stelle geführt werden kann.To discharge the water gas is at the highest point of the steam dome q. a valve is provided which has the property of discharging the water gas, however, at the same time the pressure in the coke extinguishing chamber increases to a certain level keep. The water gas diverted through a pipe 1o enters a cooling coil 9, which is installed in the feed water tank i i. Be in this cooling coil the last remnants of the steam contained in the water gas condensed out and at the same time the heat released in this process is fed to the water in the feed water tank. The water gas and the condensate now pass from the cooling coil 9 into a condensate trap 12, in which the water is separated and the pure water gas through the discharge pipe can be led to any point.

ach Beendigung des Löschvorganges, der sich durch Sinken des Druckes im Kokslöschraum bemerkbar macht, wird dieser dadurch entspannt, daß man die in letzterem enthaltenen Dämpfe durch ein Abschlammventi117 und Rohrleitung 18 abführt. Zur Ausnutzung der Wärme der Abdämpfe werden diese durch eine Rohrschlange 19 geleitet, wobei die in diesen Dämpfen enthaltene Wärme ebenfalls an das Speisewasser des Speisewasserbehälters abgegeben wird. Der glühende Koks wird in der ersten Zeit des Löschvorganges mit heißem Wasser des Dampferzeugers gekühlt. Im weiteren Verlauf wird ständig heißes Wasser, das aus den Löschdämpfen an dem Heizröhrensystem des Dampferzeugers kondensiert, auf den Koks zurücktropfen, so daß durch das Spritzrohr Wasser in verminderten Mengen zugeführt zu werden braucht. Zur Regelung der Pumpe 7, die dieses Wasser dem Spritzrohr zuführt, wird der Innendruck des Kokslöschraumes verwendet, der die Pumpe 7 selbsttätig beeinflußt.after completion of the deletion process, which is caused by a drop in pressure makes noticeable in the coke quenching room, this is relaxed by the fact that the in the vapors contained in the latter are discharged through a blowdown valve and pipeline 18. To utilize the heat of the exhaust fumes, they are passed through a pipe coil 19, the heat contained in these vapors also being transferred to the feed water of the feed water tank is delivered. The glowing coke is in the first time of the extinguishing process hot water from the steam generator. In the further course it gets hot all the time Water that condenses from the extinguishing vapors on the heating pipe system of the steam generator, drip back onto the coke, so that water in reduced quantities through the spray pipe needs to be fed. To control the pump 7, which this Supplies water to the spray pipe, the internal pressure of the coke quenching chamber is used, which influences the pump 7 automatically.

Da der Koks nicht wie gewöhnlich mit kaltem Wasser gelöscht wird, sondern mit heißem von einer Temperatur von etwa 200° C, wird dieser wesentlich geschont und erhält eine bedeutend bessere Qualität und gibt außerdem weniger Grus. Die Feuchtigkeit des Kokses läßt sich nach Belieben regeln. Bei Beendigung des Löschvorganges enthält der Kokslöschbehälter Koks von 200° C, der beispielsweise io Prozent Wasser enthält. Durch Entspannung des Kokslöschraumes tritt eine Nachkondensation des im Koks enthaltenen Wassers ein, so daß dieser beim Herausbringen weitgehend nachtrocknet. Durch Einstellung der Bespritzung des Kokses läßt sich diesem ein. Feuchtigkeitsgehalt in jeder beliebigen Grenze geben.Since the coke is not extinguished with cold water as usual, but with hot one of a temperature of about 200 ° C, this becomes essential spared and receives a significantly better quality and also gives less grit. The humidity of the coke can be regulated as desired. At the end of the deletion process The coke extinguishing tank contains coke at 200 ° C, which is, for example, 10 percent water contains. The expansion of the coke extinguishing chamber causes post-condensation of the im Coke contained water, so that this largely dries out when it is brought out. By adjusting the spraying of the coke this can be done. Moisture content give in any limit.

Da die Kokslöschdämpfe schwefelige Säure, Kohlensäure, Schwefelwasserstoff und sonstige zerstörende Beimengungen besitzen, ist die Innenwand der Kokslöschkammer säure-und feuerfest ausgemauert. Das Heizröhrensystem des Dampferzeugers und der Vorwärmer sind aus Metall hergestellt (z. B. Bronze, das der Einwirkung der Säure gut widersteht), ebenso sind die Wasserkammern aus säurefestem Guß hergestellt. Um die Wärmedehnung der Rohre des Heizröhrensystems besser aufnehmen zu können, sind diese gebogen ausgeführt.Because the coke extinguishing vapors are sulphurous acid, carbonic acid, hydrogen sulfide and have other destructive admixtures, is the inner wall of the coke extinguishing chamber acid and fireproof brick lining. The heating pipe system of the steam generator and the Preheaters are made of metal (e.g. bronze, which is exposed to acid well resists), the water chambers are also made of acid-resistant cast iron. In order to be able to better absorb the thermal expansion of the pipes of the heating pipe system, these are curved.

Claims

PA TENT RESPONSIBILITY: i. Coke extinguishing system with waste heat recovery and water gas extraction, characterized in that in a lockable, with high tension extinguishing vapors Coke quenching chamber filled a pipe system as a steam generator, and from the main room the quenching chamber, e.g. B. separated by a perforated septum, a feed water preheater is built in, in such a way that the condensation effects on both the steam production pipes, as well as a separation of the gas mixture that is as complete as possible at the preheater takes place in water gas and steam.

2. coke extinguishing system according to claim i, characterized characterized in that the heating tube system in an inclined position in the coke quenching chamber is built in to the circulation of water in the steam generator in a given Initiate direction.

3. coke extinguishing system according to claim i and 2, characterized in that that the tubes of the heating tube system are curved to accommodate the expansion that occurs to be able to absorb as a result of warming. :

4. coke extinguishing system according to claim i to 3, characterized in that the quenching of the coke with hot water over ioo ° C takes place in the extinguishing chamber, with the required extinguishing water on the one hand the water room of the steam generator is taken, on the other hand as such that from the extinguishing vapors water condensed on the heating pipe system and dripping back onto the coke is used.

5. coke extinguishing system according to claim i to .4, characterized in that the in the upper Parts of the dome collect water gas by means of a pressure holding device in the coke quenching chamber Valves discharged through a pipeline and for the purpose of excretion of the residues of Water vapor is passed through a coil in the feed water tank to finally to be freed from the condensates that have formed by means of a condensate trap.

6. coke extinguishing system according to claim i to 5, characterized in that the steam dome is completed by means of a perforated funnel to the rest of the extinguishing space to prevent the water gas from swirling back into the extinguishing chamber.

7. Coke extinguishing system according to claims i to 6, characterized in that after the termination of the deletion process Tensioned extinguishing vapors located in the coke extinguishing chamber through a coil in the Feed water tank for the purpose of harnessing the heat contained in them before they escape into the open. B.

Coke extinguishing system according to claims i to 7, characterized in that the amount of extinguishing water delivered by a pump the internal pressure of the coke quenching chamber is regulated automatically.

9. Coke extinguishing system according to claims i to 8, characterized in that the coke extinguishing chamber has one at the top Has steam dome.