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Regenerativkoksofen Die Erfindung bezieht sich auf Regenerativkoksofenbatterien
mit seitlich nebeneinander angeordneten Kokskammern und dazwischenliegenden Heizwänden,
deren jede mehrere mit Aufwärtsströmung arbeitende Heizzuggruppen enthält, die je
durch waagerechte Sammelkanäle mit entsprechenden mit Abwärtsströmung arbeitenden
Heizzuggruppen in derselben Heizwand verbunden sind.
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Gemäß der Erfindung sind die Regeneratoren, die die mehreren gleichartig
arbeitenden Heizzuggruppen in denselben Heizwänden bedienen, so angeordnet, daß
in ihnen Paare von mit Einströmung arbeitenden Regeneratoren mit Paaren von mit
Ausströmung arbeitenden Regeneratoren in der Längsrichtung der Batterie abwechseln
und daß jeder Regenerator Heizzuggruppen mit gleicher Zugrichtung in zwei benachbarten
Heizwänden bedient. Vorzugsweise ist die Anordnung so getroffen, daß die von demselben
Regenerator bedienten Heizzuggruppen zweier benachbarten Heizwände in verschiedenen
Abständen von der Koksseite oder der Stempelseite der Batterie liegen. Durch diese
Anordnung wird eine entsprechende Verminderung des durch die Sammelkanäle strömenden
Gasvolumens erzielt und dementsprechend eine Verringerung der Größe dieser Züge
erreicht. Dies ermöglicht wiederum eine beträchtliche Verdickung und Verstärkung
der Wände der Ofenkonstruktion im Bereich der waagerechten Züge sowie eine Vergrößerung
der Höhe der oberen Heizzüge und eine entsprechende Vergrößerung der Höhe der Verkokungskammern,
so daß die letzteren schmaler gehalten werden können, wodurch die Verkokung von
Kohlen mit hohem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen erheblich erleichtert wird.
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Die Anordnung der Züge gemäß der Erfindung ist weiter von erheblicher
Bedeutung bei Ofenbatterien, die mit Gasen aus einer äußeren Ouelle beheizt werden,
wie Generatorgas, das ein vermehrtes Volumen: von Verbrennungsprodukten liefert.
Solche Öfen müssen ein entsprechend großes Fassungsvermögen der Züge haben, um dieses
vermehrte Volumen zu sammeln und den mit Abwärtszug arbeitenden Heizzügen zuzuführen.
Gemäß der Erfindung wird die entsprechendeEinrichtung für ein solches vermehrtes
Volumen der Verbrennungsgase geschaffen, ohne daß dabei schwache Stellen in der
Konstruktion der Wände auftreten.
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In den beiliegenden Zeichnungen ist eine Ausführungsform der Erfindung
beispielsweise dargestellt.
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Abb. r ist ein senkrechter Querschnitt durch eine Koksofenbatterie
gemäß der Erfindung,
der in der Längsrichtung durch eine Heizwand
und ein Paar von angeschlossenen Regeneratoren in Ebenen genommen ist, die durch
die gebrochene Linie A-A in Abb. 2 angedeutet sind.
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Abb. 2 ist ein zusammengesetzter senkrechter Schnitt, der in der Längsrichtung
durch eine Koksofenbatterie in Ebenen genommen ist, die durch die LinienB-B und
C-C der Abb. i angedeutet sind.
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Abb. 3 ist ein waagerechter Schnitt nach der Linie D-D von Abb. 2.
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Abb. 4 ist ein waagerechter Schnitt in einer Ebene gemäß der Linie
E-E von Abb. 2.
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Die dargestellte Ausführungsform zeigt die -Erfindung in ihrer Anwendung
auf eine Verbundofenbatterie, d. h. eine Batterie, die entweder mit einem verhältnismäßig
armen Gas aus einer äußeren Quelle, wie Generatorgas, oder mit einem verhältnismäßig
reichen Gas, wie Koksofengas, beheizt werden kann. Die Ofenbatterie, bei der die
Nebenprodukte gewonnen werden, besitzt die üblichen im Abstand voneinander stehenden
Heizwände i i, i i mit größter Ausdehnung in der Längsrichtung und dazwischenliegende
Kokskammern oder Retorten 12, 12 (liegende Kokskammern), die von Wänden 13, 13 getragen
werden, welche auf einer flachen Bodenplatte aufruhen, die das Fundament für die
gesamte Ofenbatterie bildet.
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Gemäß Abb. i sind die Heizzüge (Flammzüge) 17 in zwei Hauptgruppen
M und N eingeteilt, welche mit den entsprechenden waagerechten Sammelkanälen in
Verbindung stehen. Jede Hauptgruppe der Heizzüge M und N ist ihrerseits wieder in
Untergruppen O und P eingeteilt in übereinstimmung seit der Zugrichtung der Heizzüge.
Wenn die Heizzüge der beiden Gruppen 0 jeder Heizwand mit Einströmung arbeiten,
d. h. mit Verbrennung, so arbeiten die Heizzüge der beiden Gruppen .P mit Ausströmung,
d. h. sie führen die Verbrennungsprodukte ab. Die beiden Gruppen 0 der Heizzüge
können, wie aus Abb. i ersichtlich, als äußere Gruppen bezeichnet werden, da sie
näher an den Seitenwänden der Ofenbatterie liegen, während die beiden Gruppen P
der Heizzüge, die im Innern der Batterie liegen, als innere Gruppen bezeichnet werden
können. Vorzugsweise werdeh die beiden äußeren Gruppen von Heizzügen gleichzeitig
mit derselben Zugrichtung, beispielsweise mit Einströmung, betrieben, während beide
inneren Gruppen P gleichzeitig mit Zug in der entgegengesetzten Richtung, d. h.
also in diesem Falle mit Ausströmung arbeiten. Man. kann jedoch auch eine äußere
und eine innere Gruppe gleichzeitig mit Einströmung arbeiten lassen, während die
andere äußere und innere Gruppe mit Ausströmung arbeitet.
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Die Regeneratoren 18 der Ofenbatterie erstrecken sich quer über die
Batterie und sind tiefer als die Heizwände i i und die Kokskammern 12 angeordnet,
zu denen sie parallel liegen. In der senkrechten Längsmittelebene der Batterie ist,
wie aus Abb. i ersichtlich, eine senkrechte Scheidewand ig vorgesehen, die sich
von der Bodenplatte der Ofenbatterie bis zu dem Fuß der in einigem Abstand darüberliegenden
Kokskammer oder Heizwand sich erstreckt und die Tragwände 13 miteinander verbindet.
Die Regeneratoren, welche an beiden Seiten der Ofenbatterie liegen, erstrecken sich
nach innen bis an die Scheidewand 1g und sind durch diese getrennt, wie aus Abb.
i ersichtlich. Gemäß der Erfindung sind die verschiedenen Regeneratoren in der Längsrichtung
der Ofenbatterie zu Paaren R und S zusammengefaßt. Die abwechselnden Paare R arbeiten
mit derselben Zugrichtung wie eine äußere Gruppe 0 von Heizzügen einer Heizwand
und eine innere Gruppe P einer der benachbarten Heizwände. Die dazwischenliegenden
Paare S von Regeneratoren arbeiten mit derselben Zugrichtung wie eine innere Gruppe
P einer Heizwand und eine äußere Gruppe 0 von Heizzügen einer der benachbarten Heizwände.
Infolge dieser Einrichtung wird jeder Regenerator oder jedes Paar von Regeneratoren,
welche mit derselben Strömungsrichtung arbeiten, mit einer äußeren Gruppe 0 von
Heizzügen einer Heizwand und einer inneren Gruppe P von Heizzügen einer der benachbarten
Heizwände verbunden. Es wechseln sich Heizwände T und U, wie aus Abb.
2 ersichtlich, ab. Wenn in den äußeren Gruppen 0 der abwechselnden Heizwände T Einströmung
stattfindet, so arbeiten die äußeren Gruppen 0 der dazwischenliegendenHeizwändeU
mit Ausströmung. Zu dieser Zeit arbeiten die inneren Gruppen P der Heizzüge der
abwechselnden. HeizwändeT mit Ausströmung und die inneren Gruppen P der dazwischenliegenden
Heizwände U mit Einströmung. Nach dem Zugwechsel der Ofenbatterie werden die Einströmungsregeneratoren
und die entsprechenden Gruppen von Heizzügen auf Ausströmung umgestellt und die
Einströmungsheizzuggruppen und Regeneratoren entsprechend auf Einströmung.
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Jeder Regenerator ist mit zwei Reihen von Verbindungskanälen 23 und
2q. versehen, deren äußere Reihe den Regenerator mit der entsprechenden äußeren
Gruppe von Heizzügen verbindet. Die innere Reihe Kanäle 24 verbindet den. Regeneratör
mit den entsprechenden inneren Gruppen P von Heizzügen.
Diese neue
Anordnung der Verbindungskanäle zwischen den Regeneratoren und den Heizzügen der
Heizwände gestattet, daß jede Hauptgruppe M oder N von Heizzügen mit ihren angeschlossenen
Regeneratoren gemäß dem Regenerativumkehrprinzip unabhängig von der anderen Hauptgruppe
der Heizzüge derselben Heizwand betrieben werden kann, und gestattet so die Benutzung
so vieler waagerechter Sammelzüge, als Hauptgruppen von Heizzügen jeder Heizwand
der Batterien vorhanden sind. Außerdem gestattet die vorbeschriebene Art der Verbindungen
zwischen den Regeneratoren und den Heizzügen, daß die Ofenbatterie abwechselnd mit
verhältnismäßig reichem Gas, wie Koksofengas, und mit einem vorerhitzten verhältnismäßig
armen Gas aus einer äußeren Quelle, wie Generatorgas, betrieben wird.
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Jeder Heizzug 17 jeder Heizwand hat oben eine Zugöffnung a5 für den
Durchgang der Verbrennungsprodukte oder Abgase. Diese Öffnungen 2ä verbinden die
Heizzüge 17 mit den waagerechten Sammelkanälen 26, die in den Heizwänden
oberhalb der Heizzüge liegen und den Hauptgruppen M und X der verschiedenen Heizwände
entsprechen. In jeder Heizwand sind bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung
zwei solche waagerechten Kanäle 26 angeordnet, die mit ihren Enden aneinanderliegen
und jeder etwa die Hälfte der Heizzüge der Heizwand bedienen. Es ist zu bemerken,
daß eine Gruppe 0 oder P von Heizzügen ungefähr eine Hälfte der Hauptgruppe oder
ungefähr einViertel der Gesamtzahl der Heizzüge der Heizwand umfaßt. Da die Strömung
oberhalb der Heizzüge auf eine Mehrzahl von waagerechten Kanälen- 26 verteilt wird,
brauchen die einzelnen waagerechten Kanäle kein so großes Fassungsvermögen zu haben,
wie es bei der üblichenAnwen:dung einfacher waagerechter Kanäle notwendig ist. Infolgedessen
kann der Querschnitt jedes waagerechten Kanals 26 erheblich vermindert werden, im
Verhältnis zu der verminderten Anzahl der durch ihn verbundenen Heizzüge. mit dem
Ergebnis, daß die Dicke und Stärke der Heizwände in der Gegend der waagerechten
Kanäle wesentlich vermehrt wird. Da außerdem die Notwendigkeit derWiederverteilung
der Strömung aus den waagerechten Kanälen zu den Heizzügen auf eine geringere Zahl.
von Heizzügen beschränkt ist, im vorliegenden Beispiel nur etwa die Hälfte der Gesamtzahl
der Heizzüge in der Heizwand, so wird die Gleichförmigkeit der Verteilung der Strömung
zwischen den Heizzügen und den Regeneratoren durch die ganze Batterieanlage hindurch
erheblich gefördert. Quer zur Batterie erstreckt sich durch das Mauerwerk oberhalb
abwechselnder Tragwände 13 und unterhalb der Heizwände iz ein Paar von Kanälen 29
und 30 zur Zuführung von Koksofengas oder anderem verhältnismäßig reichen
Gas. Ein Paar von Kanälen 29 und 30 erstrecken sich je von den entgegengesetzten
Seiten der Batterie nach innen, und die Kanäle 29 bedienen die Heizzüge der äußeren
Gruppen 0, während die Kanäle 3o die Heizzüge der Innengruppen P bedienen. Diese
Kanäle stehen je durch Gasleitungen 31 mit den entsprechenden Heizleitungen
in Verbindung. In den verschiedenen Leitungen 31 sind die üblichen Düsen 32 angeordnet.
Die Zuführung von Koks-Z, zu den entsprechenden Kanälen 29 und 30 kann aus
Koksofengashauptleitungen üblicher Bauart erfolgen, die sich in der Längsrichtung
auf den entgegengesetzten Seiten der Batterie erstrecken. Zur Regelung der Zufuhr
von gasförmigem Brennstoff-zu den Kanälen 29 und 30 je nach dem Bedarf des
Betriebs der Batterie sind geeignete Vorkehrungen getroffen.
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Wenn die Batterie mit armem Gas aus einer äußeren Quelle, wie Generatorgas,
geheizt wird, so werden alle Kanäle 29 und 30 gegen den Zutritt von Koksofengas
abgesperrt. Angenommen, daß die abwechselnden Regeneratorpaare R und die äußeren
Gruppen 0 der abwechselnden Heizwände T sowie die inneren Gruppen P der dazwischenliegenden
Heizwände U mit Einströmung arbeiten und die dazwischenliegendenRegeneratorpaare
S, die inneren Gruppen P der abwechselnden Heizwände T und die äußeren Gruppen 0
der dazwischenliegenden Heizwände U mit Ausströmung arbeiten, so läßt man Generatorgas
in einen Regenerator G jedes abwechselnden Paares R eintreten. Beim Durchgang durch
diesen Regenerator G wird das Generatorgas vorgewärmt, ehe es zur Verbrennung in
die Heizzüge eintritt. Während man Generatorgas durch die Regeneratoren G strömen
läßt, wird Luft in die anderen Regeneratoren A der abwechselnden Paare R einströmen
gelassen. Die durch die Regeneratoren A aufwärts strömende Luft tritt schließlich
in die Heizzüge ein, in denen Verbrennung stattfindet, um die Verbrennung des aus
den Regeneratoren G eingeführten Generatorgases zu unterhalten. Während der Einströmung
durch die Regeneratoren R und die damit verbundenen Heizzüge strömt das Abgas aus
den waagerechten Kanälen 2,6
und den mit Ausströmung arbeitenden Heizzuggruppen
durch beide Regeneratoren der damit verbundenen dazwischenliegenden Paare S, so
daß diese als Abgasregeneratoren W arbeiten. Bei Umkehrung der Strömungsrichtung
werden
die mit Einströmung arbeitenden Regeneratoren zu mit Ausströmung arbeitenden und
umgekehrt.
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Beim Betrieb der Batterie mit Koksofengas wird der Zutritt von Generatorgas
zu den Regeneratoren G abgesperrt und in diese Regeneratoren Luft an Stelle von
Generatorgas eintreten gelassen. Während des Betriebs mit Koksofengas läßt man Koksofengas
in diejenigenKanäle 2g und 3o eintreten, welche zu den aufwärts brennenden Heizzügen
führen. Bei jederZugumkehr wird dieUmsteuerungsvorrichtung so betätigt, daß alle
mit Einströmung arbeitenden Regeneratoren mit der Außenluft inVerbindung kommen
und gleichzeitig alle mit Ausströmung arbeitenden Regeneratoren mit der Abgasleitung
verbunden werden.