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Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks Das Patent 897
093 betrifft einen Kammerofen zur Erzeugung von Gas und Koks mit Beheizung
durch Staakgas, das den Brennstellen des Ofens durch den Unterbau durchsetzende
Kanäle unter Überdruck zugeführt wird und wobei die senkrechten Starkgaskanäle paar-
oder gruppenweise miteinarider am unteren Ende derart verbunden: sind, daß die zu
den beflammten Heizzügen führenden Gaskanäle mit Gaskanälen der in der gleichen
Betriebsperiode von Abgas durchzogenen Heizzüge in Verbindung stehen und je mit
einem Injektor ausgestattet sind, mittels dessen durch das sich entspannende Starkgas
eine regelbare Abgasmenge in die Starkgaszuleitung gesaugt wird.
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Die Ansaugurig von Abgas aus den senkrechten Starkgaskanälen, die
mit den jeweils von Abgas beaufschlagten Heizzügen verbunden sind, ist entsprechend
der durch die Kammerkonizität und andere Umstände bedingten verschieden großen Heizgaszufuhr
zu den beflammten Heizzügen auch verschieden groß. Es kann daher leicht ein Teil
der Abgase, die in die Starkgaskanäle aus den Heizzügen angesaugt werden, durch
einzelne nicht vom Starkgas beaufschlagte Injektordüsen abwärts und durch andere
über die damit verbundene Verteilleitung aufwärts zirkulieren.
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Die Abgase bestehen im wesentlichen aus Kohlendioxyd, Stickstoff und
Wasserdampf. Ferner enthalten sie fast immer auch Schwefeldioxyd, Stickstoffdioxyd
und Stickstoffoxyde und gelegentlich in kleinen Mengen Salzsäure und Schwefeltrioxyd.
Sie verursachen daher starke Korrosionen
an Metallteilen, die unter
Umständen den ganzen Betrieb beeinträchtigen.
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Aufgabe der Erfindung ist, die Einrichtung zur Ansaugung von Abgas
nach dem Hauptpatent so auszubilden, daß eine Zirkulation von Abgasen durch die
metallischen Injektordüsen und Starkgasleitungen vermieden wird.
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Die Erfindung besteht. darin, die Starkgaszuleitungen, die zu den
paar- oder gruppenweise im unteren Teil miteinander verbundenen Starkgasmauerwerkskanälen
führen, außerhalb des Mauerwerks miteinander zu verbinden. Diese Verbindung erfolgt
vorzugsweise durch Anordnung einer Verbindungsleitung zwischen den zu den waagerechten
Verteilleitungen eines zusammenarbeitenden Paares oder einer solchen Gruppe von
senkrechtere Starkgaskanälen führenden Aüschlußleitungen in der Strömungsrichtung
hinter dem Absperrorgan.
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Gemäß der Erfindung ist in der Verbindungsleitung zwischen den Anschlußleitungen
eines zusammenarbeitenden Paares oder Gruppen von Heizwänden oder Heizzügen eine
Lochscheibe od. dgl. angeordnet, deren Loch eine solche regelbare Größe hat, daß
nur eine gerade zur Verhinderung einer Abgaszirkulation große Gasmenge in die jeweils
vom Starkgas abgesperrte Verteilleitung und damit in die zugehörigen senkrechten
Brenngasleitungen gelangen kann.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Sie ist ein senkrechter Schnitt in Längsrichtung durch eine regenerativ beheizte
Koksofenbatterie mit Unterbrennern.
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Die Koksofenbatterie besteht aus Kokskammern io und Heizwänden 12,
die durch feuerfeste Wände 14 voneinander - getrennt sind. Je zwei Heizzüge bz«-.
Heizzugsgruppen auf verschiedenen Seiten der Kokskammer sind durch einen Deckenkanal
16 miteinander verbunden.
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Die Beheizung geschieht mit Hilfe einer Reihe von Gasbrennern, die
am Fuße der Heizzüge vorgesehen sind. Jeder Brenner besteht aus einem senkrechten
Brenngaskanal 18, einer Ansaug- oder Mischdüse 2o, einem waagerechten Verbindungskanal
22 und einer Gaszuleitung 24. Die. Leitung 24 hat an ihrem oberen Ende eine Injektordüse
26, durch welche das Brenngas in eine nach Art der Venturidüsen ausgebildete Verengung
28 der Ansaugdüse 2o eingeblasen wird. Die Zuführungsleitung 24 ist an eine Verteilleitung
3o angeschlossen, die ihrerseits durch eine Anschlußleitung 32 mit der Hauptgasleitung
34 in Verbindung steht. In der Anschlußleitung 32 liegt ein Absperrhahn 36. Der
Brenngaskanal 18 jedes Brenners erstreckt sich vom unteren Ende des Heizzuges 12
bis zur Ansaugdüse 2o. Der Verbindungskanal 22 liegt zwischen den Ansaugdüsen je
zweier Brenner, die, bezogen auf die Ofenkammer, einander gegenüberliegen und über
die zugehörigen Heizzüge durch einen Deckenkanal miteinander verbunden sind. Wenn
Gas in einen dieser Brenner unter Druck einströmt, wird durch die Injektordüse in
dem zugehörigen Verbindungsrohr 22 ein Unterdruck erzeugt, durch den ein Teil der
Abgase aus dem zugehörigen, abwärts durchströmten Heizzug abgesaugt wird und durch
den zugehörigen Brenngaskanal 18 und den Verbindungskanal 22 zu derAnsaugdüse 2o
des mit Starkgas beaufschlagten Brenners gelangt. Die Abgase mischen sich mit dem
Starkgas im Brenngaskanal 18 und gelangen in den Heizzug 12. Die Ansaugdüse ist
so ausgebildet, daß sie in den Brenngaskanal 18 etwa genau so viel Abgas saugt,
wie ihr an Starkgas aus der Leitung 24 zufließt. Das aus einem Starkgas mit 46oo
cal/m3 Heizwert entstehende Brenngasgemisch hat dann noch einen Heizwert von etwa
23oo cal/m3. Ein solches Brenngas liefert eine lange Flamme, so daß die erzeugte
Wärme gleichmäßig über die ganze Breite und Höhe des Heizzuges und damit der Heizwände
der Ofenkammer verteilt wird. Selbstverständlich kann man. das Mischungsverhältnis
Starkgas zu Abgas je nach dem Heizeffekt, den man erzielen will, beliebig einstellen.
Die Absperrhähne 36, die die Gaszufuhr zu den Brennern beherrschen, werden von einer
gemeinsamen Zugstange 46 betätigt. In der Abbildung ist angenommen, daß die jeweils
rechts liegendenAbsperrhähne 36 auf Gasdurchlaß stehen, so daß die rechts von der
Ofenkammer io befindlichen Gasbrenner 18 mit Brenngas beaufschlagt sind. Entsprechend
sind die linken Absperrdrosseln geschlossen.
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Die Bauart und die Abmessungen der Ofenkammer bringen es mit sich,
daß man auf der Koksseite etwas mehr Heizgas aufwenden muß als auf der Maschinenseite.
Deshalb sind die Mischdüsen in der Nähe der Koksseite des Ofens mit größeren Öffnungen
versehen als auf der anderen Maschinenseite, und demzufolge erzeugen diese Brenner
mit den größeren Düsen einen entsprechend größeren Unterdruck.
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Wie erwähnt, verursacht der an den Mischdüsen 20 entstehende Unterdruck
ein Abwärtsströmen eines Teiles der Abgase aus einem Heizzug durch den Brenngaskanal
18 und den Verbindun:gskairal 22. DerAbsperrbahn 48 der zugehörigen Verteilleitung
30 ist geschlossen und verhindert den Zutritt von: Starkgas. Der vom Starkgas
durchströmte Injektor saugt nun durch seine Mischdüse und den damit verbundenen
Verbindungskanal22 Abgas an. Es kann nun vorkommen, daß der Sog der Brenner mit
vergrößertem Düsenquerschnitt so groß ist, daß nicht nur aus den mit ihnen unmittelbar
verbundenen, nicht mit Starkgas beaufschlagten Brennern, sondern auch aus den benachbarten
Brennern der gleichen Wand Abgas angesaugt wird, da ja alle gleichartig beaufschlagten
Brenner über die Leitungen 24 parallel geschaltet sind und an einer gemeinsamen
Leitung, der Verteilleitung 30, liegen. Da die Leitungen 2.1. und 30 immerhin
so kalt sind, daß sich in ihnen die sauren Bestandteile der Abgase kondensieren
können, tritt in ihnen eine Korrosion der metallischen Teile ein.
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Um dieses zu vermeiden, ist gemäß der Erfindung zwischen je zwei zusammengehörigen
Anschlußleitungen
32 eine Verbindungsleitung 5o angebracht, in
welcher sich eine Lochscheibe 52 befindet. Das Loch in der Scheibe ist so groß gewählt,
daß eine gewisse Menge Starkgas von der einen Anschlußleitung 32., die gerade unter
Starkgasdruck steht, in die andere Leitung 32, die von der Hauptgasleitung 34 abgesperrt
ist, überströmen kann. Das in einer geringen Menge von der unter Gasdruck stehenden
Leitung 32 abgezweigte Gas strömt durch die Leitung 24 des von der Gaszufuhr abgesperrten
Brenners in den Verbindungskanal 22 zu dem unter Gasdruck stehenden Brenner, nachdem
es sich vorher innerhalb des Verbindungskanals 22 mit den von oben aus einem abwärts
durchströmten Heizzug kommenden Abgasen: vermischt hat. Das gilt für beide Stellungen
der Absperrhähne 36, nur vertauschen dabei die in Betracht kommenden Brenner und
Leitungen ihre Rolle. Das durch die Verbindungsleitung 5o abgezweigte Gas macht
etwa 51/o des dem Brenner unmittelbar zugeführten Brenngases aus. jedoch geht dieses
Gas nicht verloren, da es auf dem Umweg über die Leitung 22 wieder zu dem Brenngaskanal
18 des unter Gasdruck befindlichen Brenners zurückfließt. Der Druck und die Menge
des abgezweigten Gasstromes gleichen die durch die verschieden ausgebildeten Düsen
entstehenden, entsprechend ungleichen Unterdrücke wieder aus und verhindern so,
daß Abgase in die Leitungen 24 und 30 gelangen können.
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In der Beschreibung und der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke für
eine Ausführungsform dargestellt, bei der die zueinander gehörenden Heizzüge auf
verschiedenen Seiten der Ofenkammer liegen. Jedoch ist die Erfindung auf diese Ausführungsform
nicht beschränkt, sondern kann auch mit Vorteil bei einer solchen Ausbildung der
Heizwände verwendet werden, bei der die aufwärts und abwärts durchströmten Heizzüge
in derselben Heizwand nebeneinander angeordnet sind.