DE698850C - Koksofenbatterie - Google Patents

Description

• Koksofenbatterie Die Erfindung bezieht sich auf Koksofenbatterien mit senkrechten Heizzügen und Querregeneratoren zurVorwärmung vonVerbrennungsluft und -gas oder nur Verbrennungsluft., wobei die Beheizung mit an der Heizzugsohle zugeführtem vorgewärmtern Schwachgas oder durch besondere Kanäle der H#eizzugsohl,e zugeführtem Starkgas erfolgt und#den Heizzügen im- oberen Teil Sekundärverbrennungsmittel zugeführt werden.
• Es sind Verkokungsöf en bekannt, bei denen den Heizzügen im oberen Teil entweder nur Sekandärverbrennungsluft, die eine Nachverbrennung des an der Heizzugsohle im Überschuß zugeführten Heizgases bewirkt, oder nur Sekundärbrenngas, das mit einem an der Helzzugsohle zugeführten Verbrenriungsluftüberkhuß verbrennt, zugeführt wird. Zweck dieser bekannten Einrichtungen ist lediglich, eine gleichmäßige Beheizung der Ofenkammern indu Höhenrichtung zu erzielen.
• Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ofenkarninern einer Koksofmbatterie den jeweiligen BetrJebserfordernissen entsprechend entweder in der Höhenrichtung soWohl als auch auf der ganzen' Länge der Ofenkammern gleichmäßig oder aber auch den oberen Teil der Of enkammern, insbesondere den Gassammelraum, stärker oder gegebenenfalls schwächer zu beheizen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erßndung' grundsätzlich so gelöst, daß an die zum oberen Teil der 4.eizzüge führenden Kanäle zur Zuführung der sekundären Verbrennungsmittel eine die beflammten Heizzüge einer Heizwand verbindende besondere Luft- und Schwachgaszuführung angeschlossen ist, welcher wahlweise entweder Sekundärluft oder -gas una;bhängig voneinander zugeführt werden kann.
• Dieser Erfindungsgedanke wird vorzugsweise, so verwirklicht, daß die Zuführungskanäle für die sekundären Verbrennungs mittel die Regeneratorlängswände unterhalb der Heizwände und die Heizzugbinder durchsetzen und die Zuführungskanäle der beflammten Reizzüge einer Heizwand an eine in einem unterhalb der Regeneratoren vorgesehenen Begehraum angeordnete Verteilleitung angeschlossen sind. Diese Verteilleitung ist einerseits an einer oder gegebenenfalls auch an.beiden Enden mit gasdicht verschließbaren, mit der Umstelleinrichtung verbundenen Lufte2inlaßorganen und andererseits mit einer Gashauptleitung unter Zwischenschaltung eines Absperr- und Regel organs, das ebenfalls an den Umstellorganismus angeschlossen ist, verbunden. , Auf diese Weise ist es möglich, je nachdem ob eine Zuführung von Sekundärgas oder Sekundärluft ini oberen Teil der Heizzüge erforderlich ist, entweder die Brenngasleitung durch Anschließen der Umstellorgane der einzelnen den aufwärts beflammten Heizzügen zugeordneten Verteilleitungen an die' Zugwechs#leinrichtung öder durch Anschließen der Lufteinlaßorgane der Verteilleitungen an die Zugwechseleinrichtung Sekundärluft zuzuführen.
• Die Zugänglichkeit der sekundären Ver7 brennungsmittelkanäle von dem Begehraum aus gestattet eine individuelle Regelung jedes Heizzuges oder bei Zuführung der sekundären Verbrennungsmittel durch Binderkanäle der Heizzüge eine jeweilige Regelung zweier nebeneinanderliegender Heizzüge, in die die Verbrennungsmittelkanäle münden.
• Diese erfindungsgemäße Einrichtung ist. von besonderem Vorteil in solchen Fällen, wo-. eine Krackung der D.estillationsprodukte, die in den oberhalb der Kohlenfüllung liegenden. Gassammelraum . gesammelt und abgezogen werden, zum Zwecke der Umwandlung in Produkte überwiegend aromatischer Natur gewünscht wird. Andererseits ist es in gewissen Fällen erwünscht, den Gassammelra,uni kühl zu halten, um größere Mengen Destillationsprodukte aliphatischer Natur zu erhalten. Die Aufgabe wird im ersteren Falle, in welchem eine stärkere Beheizung des Gassammelraumes erforderlich ist, dadurch gelöst, daß die in den Regeneratoren vorgewärmten Heizmittel, entweder Luft und Schwachgas oder nur Luft, der beim Eintritt in die Heizzugsohle nicht vorgewärmtes Starkgas zugemischt wird, in ihrem Verhältnis und ihren Mengen so eingestellt werden, daß die sich dadurch ergebende Verbrennung den normalerweise erforderlichen'Wärmebedarf der Koksofenwände deckt, wobei aber ein Gasüberschuß vorhanden ist, der mit zusätzlich in den oberen Teil der Heizzüge eingeführter Verbrennungsluft dort verbrennt. In analoger Weise läßt sich eine solche stärkere Beheizung des oberen Teils der Heizwände auch durch-Einführen von Heizgas in den oberen Teil der Heizzüge erreichen, wobei in der Heizzugsohle ein entsprechender Luftüberschuß vorhanden sein muß. Ist es nun erforderlich, den Gassammelraum kühler zu halten, als dieses bei einer normalen gleichmäßigen Beheizung der Fall ist, so kann man durch die zum oberen Teil der Heizzüge führenden Zuführkanäle Luft führen, die einen bestimmten Teil der vollständig verbrannten Abgase aus der Verbrennung der an der Heizzugsohle zugeführten Heizmittel absorbiert.
• Endlich gestattet die Erfindung noch die Einstellung einer gleichmäßigen Beheizung bei gegenüber der normalen Garungszeit verkürzter oder verlängerter Garungszeit. Bei verlängerter Garungszeit ist die Geschwindigkeit der an der Heizzugsohle eintretenden Heizmittel entsprechend dem geringeren Wärmebedarf niedriger. Es bildet sich dadurch insbesondere bei Starkgasbeheizung eine kurze Flamme, die im wesentlichen nur ,den unteren Teil der Ofenkammer beheizt. Durch Zuführung nur eines Teiles der zur Verbrennung des an der Heizzugsohle zugeführten Heizgases führenden Luftmenge und des restlichen Anteils der #Luftmenge durch die zu dem oberen Teil der Heizzüge führenden Kanäle wird sich somit die Flamme über den ganzen Heizzu-g verlängern.
• - In den zugehörigen Zeichnungen zeigt Abb. i einen senkrechten Querschnitt durch eine gemäß der Erfindung ausgebildete Ofen batterie, teilweise durch die Ofenkammern und teilweise durch die Heizzüge.
• Abb. 2 ist ein senkrechter Längs-schnitt durch die Ofenbatterie nach Linie C-C und D-D der Abb. i.
• Abb. 3 stellt ebenfalls einen senkrechten Querschnitt durch die Ofenbatterie in derselben Weise wie Abb. i, aber- in einer anderen Ausbildungsform der Erfindung dar.
• Abb. 4 ist ein entsprechender Schnitt durch die Ofenbatterie nach Linie G-G, H-H und K-K der Abb. 3.
• Die Koksofenbatterie besteht aus einer Reihe von Ofenkammern 12, die von Heizwänden i i gebildet sind. Die Heizwände -11 schließen die Heizzüge -iB ein. Unterhalb der Heizwände i i sind Stützwände 13 vorgesehen, die sich mit den Heizwänden quer zur Ofenbatterie erstrecken. Ferner sind noch unterhalb der Ofenkammern i i Trennwände 14 angeordnet. Die so durch die Wände 13, 14 sich ergebenden Räume 15 bilden die zur Vorwärmung von Verbrennungsluft oder bei Beheizung der Öfen mit Schwachgas auch von diesem dienenden Regeneratoren.
• Die beiderseits der Stützwände. 13 angeordneten, mit Gitterwerk ausgestatteten Regeneratoren 15 bilden ein mit einer Heizwand zusammenarbeitendes Paar, die entweder beide von Luft oder bei Schwachgasbeheizung zu einem. Teil von Luft und zum anderen Teil von Schwachgas durchströmt werden. jeder Regenerator 1-5 besitzt unten einen durch-Öffnungen 17 mit dem Regenerator in Verbin-' -dung stehenden -Sohlkanal 16.
• . jede #zweite, -die..H..eiz#vand--in die senk.*r.ech--ten Heizzüge 18 -aufteilende-Q-iierw.and-2i besitzt eine geringere Höhe -.als jede erste Querwand -i g. Die Querwän-de ig sind oben so -erweitert, daß -waagerechte Kanäle 23 gebildet werden, die mit diesem Heizzugpaar durch eine Öffn-ung:2o verbunden sind. Die Kanäle 23 dienen-zur Sammlung bzw. Verteilung der .aus ein-er oder in eine Gruppte -von vier Heizzügen -str-ömenden Gase und -sind Uurch Trennwände 22 voneinander getrennt. 'Von -der Mitte jedes waagerechten Kanals 23 führt ein Umführungskanal,24 über die Ofen--kammerwand.
• Die beiderseits der Stützwände 13 -liegenden Regeneratoren 15 sind durch Kanäle 4:2 mit je-dem Heizzug der zugehörigen Heizwand verbunden. Die i0feiiba-tteri-e -ruht auf -einer Tragplatte _z5, die -von SStütz-en .2ß -unteretützt ist, -so daß -sich,ein freier, -begehbarer -Ratun27 ergibt.
• In den Stützwänden 13 sind -senkrechte Kanäle 2,8 vorgesehen, die -durch öffnungen:29 in der Heizzugsohle zu den Heizzügen :führen -und zur Zuführung es -Starkg'ases im Falle einer Beheizung mit -solchem von dern.-B.egeh-»xaum -97 aus --dienen. Die :Star-kgaskanäle 2-8 sind unten -mit einer V-£-rt-eilleit-une-, 3-0 verbunden, 'die 'von der Hauptleitung 31 unter ZWischenschaltungeines A--b.sp-err-.und-Regelorgaris gespeist wird.
• -Die Starkgasz-tiführung kann auch, -wie in -Abb. 3.und 4 dargestellt, durch -unterhalb der Heizzugsohle angeordnete waagerechte Ver--eilkanäle 33 -den einzelnen -Heizzügen zuge-.führt werden. Die den Heizzügen zuzufÜh7 rende Gasmenge wird -durch -in der Heizzug--s.ohle angeordnete ausw-echseJbar-e Düsen geregelt. Die senkrechten Kanäle.44-führen da--bei -um den waagerechten Kanal 33 -herum.
• Wie aus -Abb. i und 2 -ersichtlich, isind in den Stützwänden-13 weitere senkrechte Kanäle35 vorgesphen,-w-elr-he sich-v.on dem Begehraum 27 aufwäxts bis zu- einem Punkt wenig unterhalb der 0 #b-eren Enden der Heizzugquerwände-2i durch diese hindurch er:z strecken. Die -Kanäle 35 gabeln sich.an ihrem oberen, Ende in zwei Kanäle 3-6, die in die Eeizzüge münden. Die -Kanäle 35 können -L=h durch die Heizzngquei7wände 19 geführt -werden. Die -Anordnung der -Kanäle 33 in den Wänden 2 1 bietet j edoch -den Vor-teil, daß jede Heizzuggruppe in bezug -auf die Beheizung für sich abgeschlossen -ist. Die zwei benachbarten Heizzüge speisenden Kanäle 3 5 sind unten mit Rohrleitungen 37-ve ' rbunden, die züi Verteilleitungen 39 führen und mit

  Regeforgianen 3-8 versehen sind. -Die Vertell-

  1eitungen 3-9 -besitzen -an beiden Enden Ab-

  MP£=9-M-e.4o, die, - je -nachdem -ob Üine 2zu-

  -_gehörigen Zeizwände aufwärts oder -abwärts

  befla-mmt #wer-.den, -geöffnet oder -geschlossen

  werden.

  . Die #Sohlkanäte z6 Sind an beiden. -Enden

  :mit.-;Knies-tür-ken 41 zur Kegelung:.und Urn-

  stellung der -in. die Vorwärmregeneratoren

  -einströmenden Heizmittel und der aus diesen

  in -die Abhitzekanäle 43 strömenden -A#b-g#us#e

  versehen. 'Bei S-chwachgasbeheizung -wird das

  ,Gas jdur£h -an -den LängssEiten. -der Batterie

  angeord nete Leitungen-53 durch r die--entspre- e

  ,cheenden Kniestücke4-i einem#Aer beiderseits

  -der Stütz.-wand 13 gelegenen R-eg-eneratoren

  =geführt.

  Die senkrechten Kanäle 35 bzw. 44 können

  wahlweise zur '.Zuführung von Luft Moder

  S.chwachgas in den oberen Teil -der-Hei.7,züge

  -dien-en. -Bei -Zuführung von Schwathgas sind

  die Verteillettungen 39 mit- einer SchNvach-

  gasleitung46 unter Zwischenschaltung von

  .Umstell- -und Ab-sp-errorganen-45 verbunden,

  die-von einem Ulns-t-eltorganismus-mittel$.d-eB

  -Zugorgaus47 betätigt --#verd.en. Die Umstell-

  iDrZane40 -der Verteilleitung 3 9 zur Zuführung

  -von Luft.bleiben dann geschloss-en. -Die durch

  -,die:Kanäl.e 35 bzw. 44 -zugeführte Luft -kann

  durch :.den Kaminzug ange-saugt oder -unter

  :Druck in:die Heizzüge geführt -werden, -Dip-

  durch die -Kni£stüclz---4-i und -Regenerati)ren

  =g,eführte Luft -kann in den Kniestücken

  -beispielsweise -durch den Lufteintrittsquer-

  ;&chnit,t einengend-e -Bleche49 geregelt iv.erden.

  _Die Beheizung läßt -si-ch nun 1-eicl-tt. -und

  :schnell den -.erforderlichen Beriebsverhält-

  -ni:ssen -anpcassen, -je nachdem eine stärkex--e

  oder schwächere. Beheizung des oberen Teiles

  -der Of£ükainn-rer,--irrshesonder-.e des Ga:ssam-

  m:elraumes 5:2, gewünscht wird., Erfolgt bei-

  ,s.piels,#veis£ --die Beheizung mittels :an der

  .Heizzug£ohle -zugeführten -St-axkgases, das

  #sich -dDrt mit der -durch die Kanäle42 -dus

  den Regeneratoren kommenden vorgewärniten

  Luft vermischt, -wobei -die Ltiftmenge -durch

  .auswechseIbare -Körper p geregelt wird, so

  -wird --dabpi,sc> viel 1,uft -d-.ux.ch die Kanäle-42

  =geführt, -als -zur vollständigen Verbrennung

  --cb# B-renngases -erforderlich ist. Infolge der

  von --den --Heizwänüen aufgenommenen Wärme

  .#stellt.sinh ein gewisses Wärmegleich-gew-icht

  -zwischen den Heizwänden und den 13renn-

  .,a:sen-.ein.

  Wird nun die Erzeugung eines 1Cokses ge-

  wünscht, der mehr flächtigeBestandteile ent-

  -hält, -zu welchem Zwecke also die Heizzug-

  #teniperatur'erniedrigt werden 7n-i-uß, und will

  man ferner die bei solchen niedrigeren Tem-

  p4#xaturen- erhaltenen,# durch den Gassammel-

  raum 52 abziehenden Destillationsgase einer

  zersetzenden Wärmebehandlung unterwerfen, um die Eigenschaften aller oder einiger Destillationsprodukte, zu ändern, so können diese gewünschten Ergebnisse ohne Änderung der vorherrschenden Strömung der Verbrennungsmittel erreicht werden. Zu diesem Zwecke wird eine erfahrungsgemäß bestimmte zusätzliche Luftmenge durch die senkrechten Kanäle35 bzw. 44 in die Heizzüge in der Nähe des Gassammelraumes 52, durch Betätigung der Klappen4o-eingeleitbt. Der freie Lufteinlaßquerschnitt48 der Kniestücke41 wird dabei entsprechend verkleinert, so daß die an der Heizzugsohle zugeführte. Luft das eingeführte Gas nicht vollständig verbrennt. Die durch die Kanäle 35 bzw. 44 in den oberen Teil der Heizzüge eingesaugte zusätzliche Luft, deren Menge durch die Regelorgane 38 geregelt wird, bewirkt hier die Verbrennung der noch unverbrannten aufsteigenden Gase. Auf diese Weise wird das Mauerwerk im Bereiche des Gassammelraumes stärker beheizt.
• In gewissen Fällen ist es wünschenswert, den oberen Teil der Ofenkaminer kühler zu halten. In solchem Falle wird das zur Beheizung der Heizwand erforderliche Heizgas mit der zur vollständigen Verbrennung desselben erforderlichen Luftmenge an der Heizzugsohle zugeführt. Ddch -die Kanäle 35 bzw. 44 wird dabei zusätzlich Luft in den oberen Teil der Heizzüge in solchen Mengen eingeführt, als dem Grad der gewünschten Kühlung im oberen Teil der Ofenkammer entspricht. Diese kalte Luft absorbiert eine bestimmte Wärmemenge, die aber wieder beim Durchströmen der Abhitzeregenerator-en größtenteils an das Gitterwerk derselben abgegeben wird.
• Die Erfindung kann auch dazu dienen, bei gegenüber der für die Ofenbatterie vorgesehenen stark verlängerten Garungszeit die Wärme in allen Heizzügen gleichmäßig zu verteilen. In solchem Falle ist die Geschwindigkeit der Heizgase stark verringert, so daß nur, insbesondere bei Starkgasbeheizung, ein kurzer Abschnitt der Heizzüge beflammt: wird. Durch Zuführung nur eines Teiles der zur Verbrennung des an der Heizzugsohle zugeführten Heizgases dienenden Luftmenge und des restlichen Anteiles der Luftmenge durch die Kanäle 35 bzw. 44 in den oberen Teil der Heizzüge erreicht man dann eine sich über den ganzen Heizzug erstreckende verlängerte Flamme.
• Die Erfindung kann auch mit Vorteil angewandt werden, wenn eine stärkere Beheizang der Ofenkammer erforderlich ist, 'beispielsweise bei einer Verkürzung der Garungszeit gegenüber der normalen und falls auch eine stärkere Beheizung des Ofenkammeroberteils zwecks Krackung der Destillationsgase erforderlich ist. Diese Beheizung erfolgt dann so, daß die Verbrennung an der Ofensohle mit Luftüberschuß vor sich geht und durch die Kanäle 35 bzw. 44 Schwachgas aus der Hauptleitung46 zugeführt wird.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHF: i. Koksofenbatterie mit senkrechten Heizzügen und Querregeneratoren zur Vorwärmung von Verbrennungsluft und -gas oder nur Verbrennungsluft, wobei die Beheizung mit an der Heizzugsohle zugeführtem, vorgewärmtem Schwachgas oder durch besondere Kanäle der Heizzugsohle zugeführtem Starkgas erfolgt und den Heizzügen im oberen Teil sekundäre Verbrennungsmittel zugeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zu den am Fuße der Heizzüge mündenden Schwachgas-, Starkgas- und Luftzuführungen an die zu dem oberen Teil der Heizzüge führenden Kanäle eine die beflammten Heizzüge einer Heizwand verbindende besondere Luft- und Schwachgaszuführung (39) angeschlossen ist, der wahlweise Sekundärluft oder -schwachgas unabhängig voneinander zugeführt werden kann.
2. 2. Koksofenbatterie nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungskanäle für die sekundären Verbrennungsmittel die Regeneratorlängswände unterhalb der Heizwände und die Heizzugbinder durchsetzen und die Zuführungskanäle der beflammten Heizzüge einer Heiz-wand an eine in einem unterhalb der Regeneratoren vorgesehenen Regelraum angeordnete Verteilleitung (39) angeschlossen sind, die einerseits an einem oder beiden Enden mit gasdicht verschließbaren, an die Zugwechseleinrichtung angeschlossenen Lufteinlaßorganen (40) und andererseits an eine Schwachgasleitung (46) unter Zwischenschaltung eines ebenfalls mit der Zugwechseleinrichtung verbundenen Absperr- und Regelorgans angeschlossen ist. - 3. Koksofenbatterie nach Ansp*ruch2, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Verteilleitung verbundenen Zuführungskanäle für die sekundären Verbrennungsmittel mit vom Begehraum aus bedienbaren Regelorganen (38) versehen sind.