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Gaserzeugungsofen mit regelbarer Beheizung Auf kleineren Gaswerken
mit jahreszeitlich stark schwankender Gasabgabe wird an die Gaserzeugungsöfen die
Anforderung gestellt, daß sie sich den' Belastungsschwankungen leicht anpassen können,
ohne daß sich die Kosten für die Beheizung bei geringer Belastung stark erhöhen.
Die größeren Werke mit mehreren in Betrieb befindlichen Öfen können die Anpassung
an die Gasabgabe dadurch vornehmen, daß sie zu Zeiten starker Gasabgabe eine oder
mehrere Ofeneinheiten zusätzlich in Betrieb nehmen. Auf kleineren Werken würden
hierbei die einzelnen Ofeneinheiten unwirtschaftlich klein werden, so daß der .einzige
in Betrieb befindliche Ofen nach Möglichkeit die Belastungsschwankungen in sich
aufnehmen und ausgleichen muß.
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Die normalen Ausführungen von Gaserzeugungsöfen für kleinere Werke
- Horizontal-und Schrägretorten- und Kleinkammeröfen -kommen dieser Forderung nur
sehr unvollkommen nach. Bei :einem sechser Retortenofen beispielsweise mit zwei
Reihen von drei senkrecht übereinanderliegenden Retorten (Abb. i) werden sämtliche
Entgasungsräume auf der einen Seite durch die Flammen, auf der anderen Seite durch
die Abhitze der Flammen beheizt. Damit die Abhitzeseite noch oberhalb der untersten
Grenze der Entgasungstemperatur bleibt, muß die Brennerseit.e stärker beheizt werden,
als für die Belastung des Ofens. notwendig wäre. Ähnlich liegen die Verhältnisse
beispielsweise bei einem achter Retortenofen nach Abb. 2; auch hier müssen die beiden
mittleren Retorten und die Innenseite der sechs äußeren I'.etorten auf einer unnötig
hohen Temperaturstufe gehalten werden.
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Dieser Nachteil tritt noch viel stärker in die Erscheinung, wenn in
den Entgasungsräumen gleichzeitig Wassergas hergestellt wird, beispielsweise unter
Zurücklassen eines Koksstopfens. Da die Wassergasbildung unterhalb i ooo° sehr schnell
abnimmt, müssen die Entgasungsräume auch bei sehr schwacher Belastung .auf einer
Temperaturstufe gehalten werden, deren Höhe für die .eigentliche Entgasung nicht
erforderlich wäre, wenn eine lange Entgasungszeit zur Verfügung steht.
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Man hat bereits nach Mitteln gesucht, um die ungleichmäßige Beheizung
der einzelnen Retorten in den Retortenöfen nach Abb. i und 2 zu beseitigen oder
doch die Ungleichmäßigkeit zu mildern. So ist beispielsweise ein Ofen bekanntgeworden,
der im Prinzip nach. Abb. 2 ausgebildet ist, bei dem aber in den abfallenden äußeren
Heizzügen in Höhe etwa der Unterkante der obersten Retortenlage eine Nachverbrennung
durch Zufuhr von Zweitluft eingerichtet ist. Man will dadurch erreichen, daß die
Seitenretorten an ihrer äußeren Seite in der Temperatur nicht so stark gegenüber
der Temperatur der Innenseite zurückbleiben, wie es bei einem Ofen nach Abb. 2 der
Fall ist.
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Mit dieser bekannten Beheizungsanordnung erreicht man aber keine gleichmäßige
Beheizung der äußeren Retorten, da beispielsweise
die linke untere
Retorte auf der Innenseite durch die direkte heiße Flamme beheizt wird, auf der
Außenseite aber durch Flammengase, die bereits einen Teil der Wärme an die zweite
Retorte von unten abgegeben haben. Vor allem aber erreicht man nicht die Möglichkeit,
die Gaserzeugung des Ofens den Schwankungen der Gasabgabe in beliebiger Weise anzupassen,
da stets. sämtliche Retorten beheizt werden und man nicht die Möglichkeit hat, die
Beheizung einzelner Retorten gegenüber der Beheizung anderer Retorten oder Gruppen
von Retorten einzuschränken oder einzelne Retorten ganz außer Betrieb zu nehmen.
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Das Wesen der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß die Nachteile
der teils unmittelbaren, teils durch Abhetze ungleich erfolgenden Beheizung der
Öfen gemäß Abb. i und a und der ebenfalls noch ungleichmäßigen Beheizung bei einem
Ofen mit Nachverbrennung in den abfallenden Randheizzügen vermieden werden. Bei
dem Gegenstand der Erfindung findet eine beiderseits gleichmäßige Beheizung der
Entgasungsräume statt, und die Ernndung ermöglicht es, die Temperatur der einzelnen
Entgasungsräume dem Bedarf entsprechend einzustellen, also den einen Entgasungsraum
mit einer rechts und links gleichmäßigen, aber von der Temperatur eines anderen
Entgasungsraumes abweichenden Temperatur zu betreiben- und damit die Gaserzeugung
der :einzelnen Entgasungsräume crem Bedarf anzupassen.
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Zur näheren Erläuterung ist als Beispiel in Abb. 3 und 4 ein sechser
Retortenofen dargestellt; Abb.3 stellt einen Querschnitt senkrecht zur Retortenlängsachse,
Abb. q. den Längsschnitt durch einen Teil des Ofens nach der Linie A-B der Abb.
3 dar.
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Die Entgasungsräume i bis, 6 liegen in dem Ofen 7, der durch eine
Zwischenwand 8 in zwei Hälften geteilt ist. Nur die rechte Hälfte wird unmittelbar
beheizt, und zwar durch die symmetrisch zu der Mittelachse der Retortenreihe i bis
3 gelegenen Brenner 9 und i o, die in bekannter Weise ,aus je einem regelbaren Gas-
und Luftzuführungskanal bestehen. Die Verbrennungsgase steigen durch die Heizkanäle
i i und 12 beiderseits der Retorten i bis 3 ,auf und beheizen diese Retorten gleichmäßig
von beiden Seiten. Dann verlassen sie die rechte Ofenhälfte und treten über die
Zwischenwand 8 hinweg in die linke Ofenhälfte von oben her ein. Durch die Heizzüge
13 und 14 fallen sie rechts und links der Retorten q., 5 und 6 herab und treten
unterhalb der Retorte 6 in die Rekuperation des Ofens ein.
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In den aufsteigenden Heizzügen i i und 12 haben die Heizgase einen
Teil ihrer fühlbaren Wärme an die Retorten 1, 2 und 3 abgegeben, so daß die Retorten
4., 5 und -6 mit einer geringeren Temperatur arbeiten müßten. Bei Vollbetrieb des
Ofens würde daher -entweder die Retortenleistung stark abnehmen, oder die Brenner
9 und i o müßten mit einer für die Haltbarkeit des Ofens schädlichen hohen Temperatur
betrieben werden. Um beide Nachteile zu vermeiden, findet eine Aufheizung der abgekühlten
Heizgase durch Nachvcrljrennung statt, indem nach dem Beispiel der Abb. 3 beiderseits
der Retorte 4 und, wenn nötig, nochmals beiderseits der Retorten 5 und 6 vorgewärmte
Zweitluft durch die üffnungeii i 5, 16 bzw. 17, 18 in regelbarer Menge zugeführt
wird. Die Zuführungskanäle für diese können entweder in der Mittchvand 8 und dein
Außenpfeiler des Ofens liegen, wie in der Zeichnung angedeutet, oder in den Tragpfeilern
i g der Retorten, im Gewölbe oder ,an ,anderer geeigneter Stelle.. Ebenso ist es
möglich, auch schon im aufsteigenden Heizgasstrom, beispielsweise neben der obersten
Retorte 3, von beiden Seiten aus Nachverbrennungsluft zuzuführen.
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Der Betrieb des Ofens geht nun so vor sich, daß bei starker Belastung
Luft für die Nachverbrennung eingeführt wird, so daß ein Aufheizen der Verbrennungsgase
an den Luftaustrittsöffnungerf 15 und 16 bzw. 17 und 18 stattfindet und die Retorten
q., 5 und, 6 ebenfalls mit höherer Entgasungstemperatur betrieben werden. Die Temperatur
aller Retorten kann bei dieser Beheizungsart dadurch gleichmäßig gehalten werden,
daß an den Brennern g und io Gasüberschuß herrscht, so daß also die Retorten i und
2 nicht mit übermäßig hohen Temperaturen betrieben zu werden brauchen.
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Soll der Ofen mit geringerer Leistung arbeiten, so wird die Luft für
die Nachverbrennung bei 17 und 18 und nach Bedarf auch bei 15 und 16 abgestellt.
Die höhere Heizgastemperatur zieht sich dann immer weiter nach den Retorten 3, 2
und i zurück. Die Retorten 6, 5 und q. können in der genannten Reihenfolge ganz
außer Betrieb kommen und zur Vermeidung von unnötigen Wärmeverlusten mit Isoliersteinen
ab.gemauert werden. So wird erreicht, daß die für den Betrieb notwendige Zahl von
Retorten mit hoher Temperatur arbeiten, so daß auch mit gutem Erfolg Wassergas in
den Entgasungsräumen hergestellt werden kann. Die nichtbenötigten Retorten liegen
im Abgasstrom und tragen infolge guter Isolation möglichst wenig zur Erhöhung der
Strahlungsverluste bei.
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Die Zuführung der Nachverbrennungsluft durch die einzelnen Austrittsöffnungen
15, 16 usw. erfolgt in regelbarer Menge, wobei die Regelung in an sich bekannter
Weise an den
Austrittsöffnungen oder weiter unterhalb an den Zuführungskanälen
erfolgen kann.
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Die in den Abb.3 und 4. für einen Retortenofen beschriebene Erfindung
kann ebenso auf einen horizontalen oder schrägen Kleinkammerofen Anwendung finden,
indem in Stelle der Retorten die Kammern treten, und ebenso können an Stelle der
einzelnen Entgasungsräume mit je einem Brenner rechts und links Gruppen von zwei
oder mehr nebeneinanderliegenden Entgasungsräumen, beispielsweise Kleinkammern,
mit drei oder mehr Brennern treten, denen auf der von der Abhitze beheizten Ofenseite
ähnliche Gruppen von neben.einanderliegenden Entgasungsräumen entsprechen. Es ist
hierbei nicht notwendig, daß die Zahl der nebeneinanderliegenden Entgasungsräume
einer Gruppe auf der rechten oder linken Ofenhälfte dieselbe ist. So können beispielsweise
auf der unmittelbar beheizten Ofenseite zwei Entgasungsräume nebeneinanderliegen,
während auf der Abgasseite nur Einzelentgasungsräume vorhanden sind.