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Verfahren und Vorrichtung zum Beheizen eines stetig betriebenen senkrechten
Kammerofens zum Erzeugen von Gas und Koks Die Erfindung bezieht sich auf stetig
betriebene senkrechte Kammeröfen zum Erzeugen von Gas und Koks mit regenerativer
Vorwärmung der Verbrennungsluft und gegebenenfalls des Heizgases.
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Es ist üblich, die stetig betriebenen Kammer-oder Retortenöfen zum
Verkoken und Gaserzeugen mit meist seitlich der Ofenkammer angeordneten Regeneratorkammern
zu versehen, die paarweise mit einer Heizwand oder Gruppen von Heizwänden so in
Verbindung stehen, daß der eine Regenerator an das obere Ende der senkrechten Heizzüge
und der andere Regenerator an das untere Ende der senkrechten Heizzüge angeschlossen
ist. Die Beheizung erfolgt bei diesen Ofen abwechselnd von unten nach oben und umgekehrt.
Die Beheizungsrichtung wird in bekannter Weise geändert, sobald der zum Vorwärmen
der Heizmedien dienende Regenerator nicht mehr genügend Wärme abzugeben vermag.
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Das Regenerativprinzip arbeitet nur dann mit hohem Wirkungsgrad, wenn
die Gesamtwärmeabgabe und die Gesamtwärmeaufnahme des Regeneratorbesatzes gleich
bzw. möglichst angenähert gleich sind. Durch symmetrische Ausbildung und Anordnung
der Ofen, Gaskanäle und Regeneratoren wird versucht, das feuerungstechnisch wesentliche
Wärmegleichgewicht in den Regeneratorkammern ganz oder doch weitgehend zu erreichen,
Beim
stetig betriebenen senkrechten Verkokungsofen ist nun die Wärmeaufnahme der Heizzugwände
in verschiedener Höhenlage des Koksofens stark unterschiedlich. In die Kammern fließt
aus den Heizzügen am meisten Wärme nahe dem oberen Kammerende ab, d. h. dort, wo
die kalte Kohle eingefüllt wird. Nahe dem unteren Kammerende wird demgegenüber wesentlich
weniger Wärme aus dem Heizzug in den Kammerinhalt abgeleitet, weil hier die Kohle
bereits auf relativ hohe Temperatur erhitzt ankommt und die flüchtigen Bestandteile
schon durch eine mäßige weitere Erhitzung ausgetrieben werden. Entsprechend der
verschiedenen Wärmeaufnahme im oberen und unteren Teil der Heizzüge ist auch .die
Wärmezufuhr verschieden einzustellen. Dies hat zur Folge, daß den Regenoratoren
entweder durch die Abgase weniger Wärme zugeführt wird, als die Verbrennungsmedien
zur Aufheizung auf die erforderliche Vorwärmtemperatur benötigen, oder umgekehrt
mehr, in welchem Falle die Temperatur der Verbrennungsmedien in unzulässiger Weise
gesteigert wird. Die Regenoratoren arbeiten bei einer derartigen Beheizungsweise
nicht im Wärmegleichgewicht, und der feuerungstechnischeWirkungsgrad der Anlage
sinkt entsprechend.
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Die Erfindung, deren ,Aufgabe darin liegt, die Beheizung eines senkrechten,
stetig betriebenen Verkokungsofens mit senkrechten Heizzügen und regenerativer Vorwärmung
der Verbrennungsmedien auch für ungleichmäßige Wärmezufuhr in den beiden Beheizungsrichtungen
geeignet zu machen, sieht nun grundsätzlich vor, in die Abgase an einer Stelle vor
dem Besatz desjenigen Regenorators, der die zur stärkeren Beheizung benötigten Heizmedien
(Luft und gegebenenfalls Brenngas) vorwärmt, eine zusätzliche Wärmemenge einzuführen.
Die Zuführung der zusätzlichen Wärmemenge in die zum Regenorator strömenden Abgase
kann in einfacher Weise dadurch bewirkt werden, daß in die Abgase etwas Heizgas
und Luft oder, wenn mit entsprechend hohem Luftüberschuß in den Abgasen gefahren
wird, lediglich Heizgas eingeleitet wird. Es ist aber auch möglich, in den Abgasstrom
ein als Wärmeträger dienendes, hocherhitztes Medium, z. B. erhitzte Abgase, einzuleiten.
Die zusätzlich zugeführte Wärmemenge wird dabei in jedem Falle so bemessen, daß
die von der Seite der schwächeren Beheizung der Heizzüge kommenden Abgase zusammen
mit den zugesetzten Gasen ausreichen, um in dem Besatz des zur Vorwärmung der Beheizungsmedien
für die stärkere Beheizung dienenden Regenorators die erforderliche Wärmemenge zu
speichern.
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Durch Anwendung des Erfindungsgedankens läßt sich eine außerordentlich
elastische Beheiz,ung des senkrechten, stetig betriebenen Verkokungsofens erreichen.
So kann man die Beheizung der Verkokungskammer so einstellen, daß am oberen Kammerende
stärker beheizt wird. Man kann aber auch umgekehrt verfahren und am unteren Kammerende
mehr Wärme zuführen, was beispielsweise dann in Frage kommen könnte, wenn eine besonders
große 'eienge Wassergas aus dem in der Kammer gebildeten Koks durch Einführen von
Wasserdampf am unteren Kammerende zu erzeugen ist. Sieht man erfindungsgemäß die
Mittel zum Zuführen zusätzlicher Wärme in die Abgase sowohl für die Beheizung von
oben als auch für die Beheizung von unten vor, so ist es möglich, in ein und demselben
Ofen ohne bauliche Veränderungen die Beheizung in beliebiger Weise den jeweiligen
Betriebserfordernissen anzupassen. Dies ist ein Fortschritt, der gegenüber der bisher
allgemein üblichen starren Einstellung der Beheizungsmittel praktisch von besonderer
Bedeutung ist.
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Die Erfindung kann bei senkrechten Kammeröfen, deren Heizzüge oben
und unten an waagerechte Sammel- bzw. Verteilkanäle angeschlossen sind, die zu seitlich
neben den Heizwänden liegenden Regenoratoren führen, vorzugsweise so verwirklicht
werden, daß das zum Zuführen zusätzlicher Wärme dienende Mittel, z. B. Gas-Luft-Brenner,
an dem dem Regenorator gegenüberliegenden Ende des Sammelkanals angeordnet ist.
In diesem Falle wird der Vorteil erreicht, daß die zur Zuführung der zusätzlichen
Wärme in die Abgase dienenden heißen Gase einen Teil ihrer @@ ärme noch an die Kammerwände
abgeben und dadurch z'. B. die Beheizung der oberen Kammerzone, in welche die kalte
Kohle eintritt, verstärken. Andererseits ist es bei der geschilderten Anordnung
der Mittel zum Einführen zusätzlicher Wärme auch möglich, die Heizwandtemperatur
im Bereich des horizontalen Verteil- oder Sammelkanals zu senken, indem relativ
große Mengen von Abgasen mäßiger Temperatur dort eingeführt werden. Dabei wird dein
Regeneratorbesatz die erforderliche größere Wärmemenge durch ein größeres Volumen
Abgase von geringerer Temperatur zugeführt.
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In der Zeichnung ist in Abb. i ein senkrechter Schnitt durch einen
gemäß der Erfindung ausgebildeten senkrechten Kammerofen dargestellt, und zwar nach
Linie I-1 der Abb. 2, die einen senkrechten Querschnitt nach Linie II-11 der Abb.
i durch einen Teil des Kammerofens wiedergibt.
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Mit i sind die senkrechten Verkökungskammern bezeichnet, die von den
Heizwänden 2 begrenzt werden, in welchen die senkrechten Heizzüge 3 vorgesehen sind.
Die Verkokungskammern i sind in üblicher Weise oben mit in der Zeichnung fortgelassenen
Einrichtungen zum Zuführen des Brennstoffs und unten mit Mitteln zum Abziehen des
erzeugten Koks versehen.
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Die Heizzüge 3 münden oben in die beiden waagerechten Verteil- bzw.
Sammelkanäle 4, 5 und unten in entsprechende Kanäle 6, 7, die mit je einem Umlenkkanal
8, 9 verbunden sind.
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Die Kanäle 4, 5 führen zti den seitlich neben den Verkokungskammern
und Heizwänden liegenden Regenoratoren io und die Umleitkanäle 8, 9 zu den darunter
angeordneten Regeneratorkammern i i. Die Regenoratoren sind in üblicher Weise mit
einem zur Wärmespeicherung dienenden Besatz versehen. Die Abgase werden aus den
Regenoratoren bei 12 bzw. 13 abgezogen.
In dem oberen Verteil- und
Sammelkanal 4, 5 und in dem unteren Verteil- und Sammelkanal bzw. dein sich an ihnen
anschließenden Umführungskanal 8, 9 ist je ein Gas-Luft-Brenner 14, 15 vorgesehen,
die zur Zuführung; zusätzlicher Wärme in die :\ligase dienen.