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Ofen zur Mitteltemperaturverkokung bituminöser Brennstoffe Die Mitteltemperaturverkokung
dient der Erzeugung eines rauchlos brennenden, leicht verbrennlichen Brennstoffs
aus Kohlen, Kohlenmischungen oder Mischungen von Kohle und thermisch vorbehandelten
Brennstoffen. Sie wird im Gegensatz zu der üblichen Hochtemperaturverkokung bei
Wandtemperaturen der kohlenberührten Fläche durchgeführt, die ungefähr zwischen
6oo und 750° liegen. Die Erzeugung des Brennstoffes erfordert außerdem eine sehr
gleichmäßige Temperaturverteilung über die ganze Wandfläche, weswegen Öfen mit sog.
Kreisstrombeheizung, bei denen also ein Teil des Abgases sich in dein Zwillingsheizzugpaar
im Kreislauf befindet, besonders für die Erzeugung dieses Produktes geeignet sind.
Entsprechend. der niedrigen Wandtemperatur ist die Garungszeit solcher Ofen eine
verhältnismäßig lange, und man ist zur Abkürzung der Garun.gszeit bestrebt, die
Kammerbreite möglichst zu verringern, da bekanntlich sich die Garungszeit mehr als
proportional mit der Ofenbreite verringert.
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Die für die Mitteltemperaturverkokung besonders zweckmäßige Kreisstrombeheizung
ist an die Verwendung von Zwillingsheizzügen gebunden. Die übliche Anordnung der
Zwillingsheizzüge in der Kammerlängsrichtung bedingt bei Kreisstrombeheizung verhältnismäßig
große Heizzüge, .die bei niedrigen Ofen nicht notwendig sind. Auch werden die Regeneratoren
um so schmäler, je schmäler die Ofenkammern sind.
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Gemäß der Erfindung werden je zwei einander gegenüberliegende Heizzüge
zweier miteinander arbeitender Heizwände, wobei also die Heizgase aus der einen
Heizwand über die Kammerdecke in die andere Heizwand abgeleitet werden, miteinander
durch einen oberen und unteren Verbindungskanal verbunden, so daß ein Teil des Abgases
aus dem abfallenden Heizzug in den brennenden Heizzug überströmt. Es ist selbstverständlich
möglich, den Querschnitt beider Verbindungskanäle beispielsweise mittels Schiebern
zu regeln und gegebenenfalls die untere Verbindungsöffnung zweier miteinander arbeitender
Heizzüge vollständig zu schließen, um einen Kreislauf der Abgase auszuschließen.
Die Kreisstrombeheizung setzt voraus, daß in dem oberen Verbindungskanal kein nennenswerter
Druckabfall eintritt, wIeswegen gemäß der Erfindung jeder Heizzug durch einen besonderen
Kanal mit dem zugehörigen Nachbarheizzug in Verbindung steht.
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Weiterhin können gemäß der Erfindung auch zwei nebeneinanderliegende
Heizzüge einer Wand durch einen gemeinsamen oberen Querkanal mit den beiden gegenüberliegenden
Heizzügen der anderen Wand in Verbindung stehen, ohne daß der Kreisstrom in seiner
Wirksamkeit beeinträchtigt wird, sofern der
obere Verbindungskanal
ausreichenden Querschnitt besitzt. Mehr Heizzüge an einen gemeinsamen oberen Verbindungskanal
anzuschließen, ist bei Kreisstrombeheizung falsch, da die den verschiedenen Heizzügen
nachgeschalteten Widerstände infolge der ungleich langen Gaswege einen ungleichmäßigen
Umlauf der Abgase in den einzelnen Heizzügen bewirken und damit die Gleichmäßigkeit
der Abgarung in horizontaler Richtung beeinträchtigen.
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Die nach Art von Koksöfen gebauten Öfen zur Mitteltemperaturverkokung,
bei denen Heizwände und Entgasungskammern miteinander abwechseln, können mit Rekuperatoren
oder, wie üblich, mit Regeneratoren versehen sein. DieRegeneratoren können als funktionell
über die Kammerlänge ,durchlaufende Einzelregeneratoren ausgebildet sein, wobei
in der Batterielängsrichtung Abgasregeneratoren mit Luftregeneratoren abwechseln
und im Falle von Schwachgasbeheizung mit zwei Abgasregeneratoren je ein Luft- und
Schwachgasregenerator abwechseln. Es ist selbstverständlich möglich, je zwei einander
benachbarte Wände im gleichen Sinne zu beaufschlagen, so daß unter ,diesen beiden
Wänden und der dazwischenliegenden Entgasungskammer vier Regeneratoren. angeordnet
sind, von denen die beiden mittleren zur Vorwärmung des Schwachgases dienen und
von den benachbarten Abhitzeregenerätoren durch die dazwischenliegenden Luftregenerätoren
isoliert sind. Statt Vierergruppen können auch Dreiergruppen von R@egeneratoren
zur Anwendung gelangen, wobei der mittlere, Schwachgas, führen-de Regenerator an
zwei Heizwände angeschlossen ist und durch die beiderseits angeordneten Luftregeneratoren
von den Abgasregeneratoren isoliert ist.
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Da stets zwei Wände paarweise miteinander arbeiten, sind Ober- und.
unterhalb jeder ungeradzahligen Entgasungskammer Querverbindungskanäle angeomdnet.
Gemäß der Erfindung' werden weiterhin unter jeder gera.dzahligen Entgasungskammer,
unter der also keine unteren Verbindungskanäle angeordnet sind., ein oder zwei Starkgaslanäle
zur Speisung der beiden angrenzenden, im gleichen Sinne beaufschlagten Heizwände
angeordnet. Bei Verwendung nur eines Starkgasverteilkanals gehen von diesem Kanal
Abzweige zu beiden benachbarten Heizwänden, bei zwei Starkgasverteilkanälen wird
zweckmäßig jeder Starkgaskanal für die Heizgasversorgung einer Heizwand verwendet.
Durch diese Maßnahme wird ein Zusammentreffen von Starkgasverteilkanälen und unteren
Querverbindungskanälen zweier Heizwände vermieden. Gleichzeitig wird dadurch erreicht,
daß.den Starkgasl@anälen lediglich im gleichen Sinne beaufschla:gteRegeneratoren
benachbart sind. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Öfen mit Unterbrennerkanälen
auszustatten und ihnen .das Heizgas durch senkrechte Steigleitungen zuzuführen.
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Statt der obenerwähnten funktionell unter den Kammern durchlaufenden
Einzelregeneratoren können auch L ängsregeneratoren verwendet werden, wobei die
zur Verbrennung gelangenden Medien durch über die ganze Kammerlänge durchlaufende
Verteilkanäle den Heizzügen einer Heizwand zugeführt werden. Im Falle von Schwachgasbeheizung
werden vier Längsgeneratoren verwendet, wobei die außenliegenden Längsgeneratoren
der Zugänglichkeit wegen der Vorwärmung des Schwachgases dienen. .Auch hierbei ist
es möglich, den das Schwachgas über die Kammerlänge verteilenden Kanal durch beiderseits
angeordnete luftführende Kanäle von den abgasführenden Kanälen zu isolieren, entsprechend
der Dreier- oder Vierergruppenschaltung der.Querregeneratoren.
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Es ist_ naturgemäß auch möglich, bei Anordnung vonLängsregeneratoren
sich scherenartig in der Kammermitte kreuzende Sohlkanäle zu verwenden, wobei die
unterhalb der zwischen zwei Einheiten liegenden Ofenkammer vorzusehenden Sohlkanäle
zu einem einzigen vereinigt sind, so daß nur unterhalb jeder zweiten Ofenkammer
scherenartig sich kreuzende Sohlkanäle vorhanden sind.
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Bei Anordnung von Einzel- oder Querregeneratoren ist es auch möglich,
,diese in der Ofenmitte zu unterteilen und die eine Regeneratorhälfte mit Luft und
die andere in der Kammerlängsachse dahinter angeordnete Hälfte mit Schwachgas zu
beaufschlagen, während die angrenzenden Regeneratoren beiderseits Abgas führen.
Die Verbindung jeder Regeneratorhälfte mit sämtlichen Heizzügen einer Heizwand erfolgt
für die darüber angeordneten Heizzüge durch unmittelbare Verbindungskanäle, für
die Heizzüge der anderen Heizwandhälfte unter Vermittelung eines an das innere obere
Ende des Regenerator s angeschlossenen horizontalen Kanals. Die derart geschalteten
Regeneratoren können an zwei Heizwände angeschlossen sein, wobei die an das innere
obere Regeneratorende angeschlossenen Kanäle unter der Kammer angeordnet sind, unter
der keine unteren Querverbindungskanäle zweier Heizzüge -verlaufen.
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Es ist natürlich auch jede beliebige andere Regeneratorschaltung möglich,
wie auch die Erfindung nicht auf die Verwendung schmaler Kammern, beispielsweise
unterhalb q.oo mm, oder auf die Mitteltemperaturverkokung beschränkt ist.
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Die Verwendung. zahlreicher Überführ ungskanäle. für die-.Gase- über
die Ofendecke bedingt
eine gewisse Erwärmung der Ofendecke und
damit des- Gassammelraumes. Im Falle der Mitteltemperaturverkokung ist diese Tennperatursteigerung
.der Destillationsprodukte im Gassammelraum erwünscht"da dadurch die bei verhältnismäßig
niedriger Temperatur abgespaltenen Destillationserzeugnisse nachträglich auf höhere
Temperaturen als ihrer Entstehungstemperatur entsprechend überhitzt werden und dadurch
in der Hochtemperaturdestillation entsprechende marktgängige Erzeugnisse übergeführt
werden. Die Kohle wird wegen der oberen Überführungskanäle für die Heizgase durch
zahlreiche gleichmäßig über die Kammerlänge verteilte kleine Füllöffnungen eingeführt.
Da bei der Mitteltemperaturverkokung vorzugsweise fein zerkleinerte trockene und
unter Umständen vorgewärmte Kohle zur Verarbeitung gelangt, fließt diese leicht
und verteilt sich gleichmäßig über die Kammerlänge. Die Destillationsprodukte werden
zweckmäßig nicht durch eine in der Kammerdecke angeordnete Öffnung abgeführt, sondern
das Steigrohr, das oben pendelnd aufgehängt ist, wird unmittelbar an eine oder beide
Türen angeschlossen, zumal sich bei Verwendung trockener Kohle eine Planieröffnung
in der Tür erübrigt.
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Ein Ausführungsbeispiel ist in den beiden dargestellten Abb. i und
2 dargestellt, von denen Abb. i einen Schnitt durch die abwechselnd nebeneinander
angeordneten Heizwände und Destillationskammern und Abb. 2 links einen Längsschnitt
durch eine Heizwand und rechts einen Längsschnitt durch eine Destillationskammer
darstellt. In Abb. i wechseln mit den Heizwänden 1, 2, 3, 4 die Destillationskammern
5 ab. Die Heizwände 2 und 3 stehen an ihrem unteren Ende mit den auf Vorwärmung
stehenden Regeneratoren 6 und 7 in Verbindung, von denen die außenliegenden Regeneratoren
6 der Vorwärmung von Luft und die innenliegenden Regeneratoren 7 der Vorwärmung
des Schwachgases dienen. Je zwei einander gegenüberliegende Heizzüge der Heizwände
2 und 1 bzw. 3 und 4 stehen durch in der Ofendecke angeordnete Querverbindungskanäle
8 miteinander in Verbindung. Die Verbindung,der Heizzüge an ihrem unteren Ende wird
durch einen Verbindungskanal 9 hergestellt, durch den ein Teil des Abgases aus den
von absteigenden Gasen beaufschlagten Heizwänden i und 4 selbsttätig in die von
aufwärts brennenden Gasen beaufschl.agten Heizwände zurückkehrt. Die Abgase der
Heizwände i und 4 ziehen in die Regeneratoren io ab und geben dort ihre fühlbare
Wärme an .das Gitterwerk ab. Unter den Regeneratoren sind die der Zuführung bzw.
Abführung der Heizmedien dienenden Sohlkanäle 6a, 7a bzw. i oa angeordnet.
Unterhalb der Destillationskammer 5, unter der keine unteren Umführungskanäle 9
angeordnet sind und die gemäß Abb. i durch die von aufsteigenden Gasen beaufschlagten
Heizwände2 und 3 eingeschlossen ist, befinden sich die horizontalen Starkgasverteilkanäle
i i, die durch entsprechende Verbindungsleitungen mit den Heizzügen der Heizwand
2 bzw. 3 in Verbindung stehen. Die Heizzüge sind durch in der Ofendecke angeordnete
Schaukanäle 12 zugänglich. In der Ofendecke sind auch zum Einfüllen des Brennstoffes
Füllöcher 13 angeordnet. An dieser Stelle sind die oberen Überführungskanäle 8 möglichst
nach den Außenseiten der Heizzüge gerückt.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ragen die Heizwände i bis
4 über die eigentliche Füllhöhe der Entgasungsräume 5 hinaus, um eine Be heizung
.des Gassammelraums 14 zu bewirken und dadurch eine nachträgliche thermische Umsetzung
der bei niedriger Temperatur abgespaltenen Destill.ationsprodukte herbeizuführen.
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Die Ausbildung des Kreisstromofens als Zwillingszugofen in der Längsrichtung
der Batterie gemäß der Erfindung bietet den Vorteil, daß unter den Ofen hinreichend
Raum für die Regeneratoren zur Verfügung steht, so daß auch bei schmalen Kammern
die regenerative Beheizung ermöglicht wird. Bei Ofen normaler Breite hat diese Art
der Beheizung den großen Vorteil, daß die Trennwände zwischen den einzelnen Regeneratoren
stark durchgebildet werden können, so daß Kurzschlüsse und Blutungen vermieden werden,
was bei der bisherigen Bauart mit über die Kammerlänge durchlaufenden Regeneratoren
und Isolierung der Schwachgasregeneratoren von den Abhitzeregeneratoren durch beiderseits
der Schwachgasregeneratoren angeordnete Luftregeneratoren nicht möglich ist.