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Anlage zur Ausnutzung der fühlbaren Wärme von glühendem Koks u. dgl.
Es ist bekannt, die Wärme des aus Retorten, Kammern und Koksöfen kommenden glühenden
Kokses dadurch nutzbar zu machen, daß man unbrennbare Gase über den Koks führt und
diese Gase einer Kesselanlage zuleitet. Dabei ist es von Fall zu Fall nötig, den
aus dieser Anlage entfallenden Koks noch außerhalb nach Verlassen der Anlage mit,
Wasser nachzulöschen, weil der Koks, trotzdem er soweit als möglich mit inerten
Gasen herabgekühlt ist, praktisch immer noch glühende Teile enthält. Um die sehr
weite Trockenabkühlung des Kokses zu erzielen, sind indessen große Mengen unbrennbarer
Gase und große Heizflächen an den Kesselanlagen, also große Kesselanlagen, erforderlich,
weil mit sehr weit herabsinkender Temperatur des zu kühlenden Kokses das Wärmegefälle
immer geringer wird.
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Bei der den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Anlage
schließt sich an den an sich bekannten Behälter mit den glühenden Koks aufnehmenden
Rosten und einer Gebläseeinrichtung zur Bewegung der inerten Gase unmittelbar ein
Bunker an, in welchem das endgültige Naßlöschen des Kokses mittels Wasser oder Niederdruckdampf
erfolgt. Der entstehende Wasserdampf erfüllt dabei den Raum über dem Naßlöschteil
mit geringem Überdruck und verhindert dadurch ein Eindringen von Außenluft in diesen
Bunker. Um dabei gleichzeitig zu verhindern, daß dieser Dampf in den Trockenkühlraum
zuriicktritt und dadurch in dem glühenden Koks etwa Wassergas erzeugt, wird der
die Roste enthaltende Behälter ebenfalls unter einem gewissen Überdruck gehalten,
was zweckmäßig durch Einführung zusätzlicher inerter Gase, etwa Rauchgase aus irgendeiner
Feuerungsanlage, erfolgt. Dieser Überdruck verhindert gleichzeitig ein Eintreten
von Luft in diesen Behälter.
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Um bei dieser Anlage eine noch wirtschaftlichere Ausnutzung der Wärme
zu erzielen, ist außerdem auch der Trockenkühlteil in mehrere Unterabteilungen zerlegt,
in denen zonenweise der Koks durch Gasströme gekühlt wird. Diese Gasströme sind
in bekannter Weise so geführt, daß für jede Zone eine vollständig getrennte Zu-
und Rückführung der Gase zu der betreffenden Zone erfolgt, so daß jede Zone einen
in sich geschlossenen und nur sie bestreichenden Kreislauf des Gases hat, d. h.
jede Zone ist gewissermaßen eine vollständig getrennte Kühlanlage für sich, wodurch
ermöglicht wird, daß inerte Gase der höchst erreichbaren Temperatur nur für Hochdruckdampferzeugung
verwendet werden, solche geringerer Temperatur für Niederdruckdampf bzw. Speisewasservorwärmung
ausgenutzt werden.
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Ein Klappensystem ist noch vorgesehen, um den Dampfabzug aus dem Bunker
zu regeln bzw. vollständig abzuschließen, wenn die Auswurfklappe des Bunkers oder
aber die Einwurfklappe für den Koks am Kühlbehälter geöffnet ist. Auch ist eine
Verriegelungsvorrichtung vorgesehen, die verhindert, daß
die Einfüllklappe
des Trockenteiles und die Auslaßklappe des -nassen Teiles gleichzeitig geöffnet
werden.
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Zwei beispielsweise Ausführungsformen derartiger Anlagen sind in den
beiliegenden Zeichnungen dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Ausführungsform,
bei der der glühende Koks teilweise auf einem Treppenrost und teilweise auf einem
Wanderrost ruht. Bei der zweiten Ausführungsform nach Abb. 2 wird lediglich ein
Treppenrost für den Koks benutzt.
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Was zunächst die Ausführungsform nach Abb. i anbetrifft, so ist hier
ein Einwurftrichter i vorgesehen, unter dem ein Treppenrost 2 zur Aufnahme des glühenden
Kokses dient. Der Trichter i ist durch eine Klappe 3 luftdicht abzuschließen. Über
dem Treppenrost 2 liegen die Heizröhren 4 eines Hochdruckkessels 5. Ein Gebläse
6 mit der Leitung 7 und der Rückleitung 8 ist vorgesehen, das irgendein inertes
Gas durch den Rost hindurch über den glühenden Koks bläst und den Heizröhren q.
zuführt. Das Gebläse zieht bei 9 die so abgekühlten Gase wieder zurück. Dem Gebläse
können Rauchgase einer Feuerungsanlage zugeführt werden, damit im ganzen Kühlraum
immer etwas Überdruck gegen die Atmosphäre herrscht.
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Gegebenenfalls kann noch ein Teil der Heizröhren bei io abgezweigt
sein und durch eine zusätzliche Brennereinrichtung i i, etwa durch Gasbrenner, erhitzt
werden, wenn gelegentlich ein forcierter Betrieb des Hochdruckkessels nötig ist.
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An den Treppenrost 2 schließt sich ein Wanderrost 12 an, der aus einer
Stabkette mit Platten 13 oder einer ähnlichen Bauart besteht, die über die Kettenräder
14 und 15 läuft. Auf diesem Rost wird die zweite Temperaturstufe ausgenutzt, und
zwar wiederum dadurch, daß durch ein Gebläse 16 mit der Leitung 17 inerte Gase durch
den Rost 12 und die- auf ihm liegende glühende Koksschicht geblasen werden, welche
Gase dann eine Wasservorwärmevorrichtung 18 umspülen und bei i9 wieder in das Gebläse
16 eintreten. Auch dem Gebläse dieser Stufe können Rauchgase irgendeiner Feuerungsanlage
zugeführt werden, damit auch in diesen gesamten Kühlräumen Überdruck gegen die Atmosphäre
und gegen den Naßlöschraum herrscht, um unnötiges Übertreten von Dampf der letzten
Stufe, also der Naßlöschstufe, in den Kühlraum zu vermeiden. Diese Wasservorwärmevorrichtung
kann dazu dienen, den Hochdruckkessel mit Speisewasser zu versehen.
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Der von dem Wanderrost 12 kommende Koks fällt sodann in einen Bunker
2o, der unten durch eine Drehklappe 21 verschlossen ist. Über dem Bunker ist ein
Abzugsrohr 22, in dem zwei Klappen 23 und 24 liegen. Die Klappe 23 ist mit der Klappe
zi durch das Gestänge 25 verbunden, und zwar so, daß, wenn die eine Klappe zu ist,
die andere geöffnet ist, und umgekehrt.
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Durch die Düseneinrichtung 26 kann zweckmäßig warmes Wasser auf den
glühenden Koks im Bunker 2o gespritzt werden, bzw. es kann durch die Düsen 27 Niederdruckdampf
durch den Koks geblasen werden, um ihn vollständig abzukühlen. Der entstehende Dampf
entweicht dabei teilweise durch das Abzugsrohr 22, erfüllt aber mit einer gewissen
niederen Spannung den ganzen Raum 28 über dem Bunker 2o und schließt diesen gegen
Lufteintritt ab.
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Die Klappe 24 ist durch das Gestänge 29 mit der Klappe 3 verbunden,
wiederum in der Weise, daß, wenn die eine Klappe offen, die andere geschlossen ist,
und umgekehrt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Der aus der Retorte bzw. dem Koksofen
kommende glühende Koks fällt nach Öffnung der Klappe 3 zunächst in den Trichter
i und damit auf den Treppenrost 2. Der Ventilator 6 bläst unbrennbares Gas durch
den Rost und den Koks, und dieses Gas umströmt die Heizröhren -q. des Hochdruckkessels
5 und gibt seine fühlbare Wärme an diese ab. Dadurch wird Hochdruckdampf erzeugt.
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Auf diesem Rost 2 erfolgt die Abkühlung des glühenden Kokses von etwa
iooo° bis zu 6oo bzw. 7oo° C. Der Koks- fällt dann auf den Wanderrost 12, der ihn
mitnimmt und durch den mittels des Gebläses 16 gleichfalls unbrennbare Gase, gegebenenfalls
mit Zusatz von Rauchgasen,' geblasen werden, die die Vorwärmeröhr en 18 umziehen
und ihre Wärme an diese abgeben. Von dem Wanderrost 12 fällt über das Kettenrad
15. der Koks allmählich herunter in den Bunker 2o, wo er entweder durch. Warmwasser
aus den Düsen 26 oder durch Niederdruckdampf aus den Düsen z7 abgekühlt wird.
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Der vom Wanderrost kommende Koks hat etwa noch eine Temperatur von
300° und fällt mit dieser in den Bunker 2o. Aus dem Bunker 2o wird der Koks nach
seiner Abkühlung auf etwa ioo° C durch die Klappe 21 abgezogen. Wird diese geöffnet,
so schließt sich durch das Gestänge 25 die Klappe 23, so daß von oben her keine
Luft eintreten kann. Der Raum 28 ist ständig mit dem aus dem heißen Koks durch Bespritzen
mit Wasser bzw. mit Dampf entstehenden Wasserdampf angefüllt, wodurch der Luftabschluß
gesichert ist. Ein weiterer Abschluß erfolgt durch den Überdruck der zusätzlich
angesaugten Gase.
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Bei Öffnung der Klappe 3 schließt sich die Klappe 2,4 und verhindert,
daß durch die Öffnung 22 Luft eingesaugt wird. Ebenso kann
noch
durch ein besonderes Gestänge diese Klappe 24 mit den Klappen 16 und 21 in Verbindung
stehen, damit stets, wenn eine Klappe geöffnet ist, die beiden anderen geschlossen
bleiben.
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Unter dem Wanderrost 12 ist noch eine weitere Klappe 30 vorgesehen,
durch- die der entstehende Flugkoks abgezogen werden kann.
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Bei der Ausführungsform nach der Abb. 2 ist die Anordnung im ersten
Teil die gleiche, nur wird der Wanderrost ersetzt gleichfalls durch einen Treppenrost
31, durch den mittels des Gebläses 16 und der Leitung 17 wiederum inertes Gas geblasen
wird, das nach Umspülung der.Röhren des Vorwärmers 18 bei i9 wieder in das Gebläse
16 eintritt. Am Ende dieses Treppenrostes 31 ist eine große Trommel 32 vorgesehen,
die sich in der Pfeilrichtung langsam dreht und unten den Koks allmählich abnimmt
und dem Bunker 2o zuführt, der wieder in derselben Weise eingerichtet ist wie bei
der Ausführungsform nach Abb. i. Die Trommel 32 kann gegebenenfalls an ihrem Umfang
mit Greifern versehen sein, um den Koks besser mitzunehmen.
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Bei beiden Ausführungsformen wandert der eingeworfene glühende Koks
allmählich über die beiden Roste und gibt in Stufen seine Wärme an den Hochdruckkessel
bzw. an die Wasservorwärmevorrichtung ab.
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Gegebenenfalls kann die Unterteilung noch weitergeführt werden, indem
man zwischen die beiden ersten Stufen noch eine weitere Stufe zur Erzeugung von
Niederdruckdampf einschaltet.
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Durch die stufenweise Ausnutzung der Wärme ist es möglich, die wärmeaufnehmenden
Apparate in erheblich einfacherer und wesentlich billigerer Form herzustellen. Da
obendrein die Abkühlung des Kokses durch inerte Gase nur auf etwa 300 bis
40o° erfolgt, wird die Gebläseleistung erheblich geringer, so daß der wirtschaftliche
Wirkungsgrad der Gesamtanlage wesentlich höher wird, als wenn die Wärmeausnutzung
in einer einzigen Stufe erfolgt.
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Dasselbe Verfahren und dieselbe Vorrichtung kann auch benutzt werden
zur Ausnutzung der fühlbaren Wärme von anderen glühenden Massen als Koks, die aus
irgendwelchen Brennöfen o. dgl. anfallen.
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Der glühende Koks kann über die Roste gegebenenfalls auch durch eine
besondere Fördervorrichtung geführt werde-i.
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Die Abkühlung des Kokses nach diesem System ergibt einen sehr guten
Koks, weil die Naßlöschung des Kokses erst bei einer Temperatur von etwa 300° erfolgt
und dazu noch mit heißem Wasser oder Dampf, so daß hierbei das Wasser oder der Dampf
keine zerstörende Wirkung auf den Koks ausüben kann.
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Die Stufenlöschung kann auch aufgeteilt werden in Hochdruckdampf,
Niederdruckdampf und Naßlöschung, also ohne Warmwasserbereitung, wobei man Koks
von etwa 400° naß löscht und gleichzeitig aus dem Niederdruckkessel Speisewasser
für den Hochdruckkessel entnimmt. Der Niederdruckkessel könnte dann mit einem gegebenenfalls
vorhandenen Speicher direkt gekuppelt werden.