DE917245C - Vorrichtung zum Entleuchten des Heizgases und Entfernen von Graphit an Kammeroefen zum Erzeugen von Gas und Koks - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Entleuchten des Heizgases und Entfernen von Graphit an Kammeröfen zum Erzeugen von Gas und Koks Die Erfindung bezieht sich auf Kammeröfen, insbesondere Horizontalkammeröfen zur Erzeugung von Gas und Koks mit Starkgasbeheizung und insbesondere auf solche Kammeröfen, die unterhalb der Verkokungskammern Regeneratoren besitzen.
• Es ist bekannt, daß das kohlenwasserstoffreiche Starkgas, z. B. Leuchtgas, welches zur Beheizung der Koksöfen benutzt wird, gewissen Zersetzungsreaktionen unterliegt, wenn es durch heiße Kanäle geleitet wird. Da in den Zuführungskanälen, die in dem Mauerwerk zwischen Verkokungskammer und den Regeneratoren bzw. in den Wänden zwischen den Regeneratoren von Koksöfen angeordnet sind, ziemlich hohe Temperaturen herrschen, kommt es im Betrieb der Koksöfen bei Starkgasbeheizung praktisch stets zu einer pyrogenen Zersetzung von Kohlenwasserstoffen des Starkgases, wodurch an den Wänden der Starkgaskanäle und gegebenenfalls der Starkgasdüsen, aus denen das Gas in die Heizkanäle strömt, Ablagerungen von Graphit verursacht werden. Die Graphitbildung ist dabei um so größer, je geringer die Strömungsgeschwindigkeit des Starkgases ist.
• Um den nachteiligen Einfluß der Graphitablagerungen auf die Verteilung des Starkgases zu beseitigen, ist es allgemein üblich, in die Starkgaskanäle Luft einzuleiten, die in den Beheizungspausen des Regenerativbetriebes die Graphitablagerungen verbrennt. Die Koksofenanlagen werden zu diesem Zweck mit den sogenannten Rußklappen versehen, die nach Abstellen der Starkgaszufuhr beim Wechsel der Beheizungsrichtung geöffnet werden, so daß dann Luft in die Starkgaskanäle einströmen kann.
• Je nach den Eigenschaften des Heizgases ist die Graphitbildung in den Starkgaskanälen verschieden stark. Es gibt Fälle, wo die vorgenannten Rußklappen ,einen einigermaßen befriedigenden Betrieb sichern. In anderen Fällen ist jedoch die Graphitbildung aus dem Starkgas so erheblich, daß durch das häufige Ziehen der Bußklappen beträchtliche Mengen Kaltluft in die Gasverteiiungskanäle gelangen, wodurch nachteilige Unterkühlungen im Ofen und dadurch eine Erhöhung des Wärmeverbrauchs (Unterfeuerungsverluste) eintreten.
• Es ist ferner vorgeschlagen worden, dem Starkgas namentlich dann, wenn es sich um ein Gas von sehr hohem Heizwert handelt, eine beschränkte Menge Luft zwecks sogenannter Entleuchtung zuzumischen. Wegen der Explosionsgefahr erfordert aber eine solche Luftzumischung besondere kostspielige Regeleinrichtungen, andernfalls Verpuffungen in den Gaskanälen auftreten. Solche Verpuffungen sind übrigens auch dann zu beobachten, wenn die Bußklappen oder Lufteinlässe anderer Art an den Wechselhähnen der Starkgaszuleitungen mechanisch beim Wechseln der Beheizungsrichtung betätigt werden.
• Die Erfindung beseitigt nun die vorerwähnten Schwierigkeiten dadurch, daß die Entleuchtungs-oder Entrußungsiuft getrennt vom Starkgas in die Starkgaskanäle des Koksofens in einer solchen Zone derselben eingeleitet wird, in der die Temperatur über der Zündtemperatur des Gas-Luft-Gemisches liegt, so daß sich die in den Starkgaskanal einströmende und mit dem Gas vermischende Luft sofort umsetzen kann, ohne daß es zur Bildung größerer Mengen eines explosiven Gas-Luft-Gemisches kommt, dessen Zündung Verpuffungen hervorrufen kann.
• Dieser Leitgedanke der Erfindung wird vorzugsweise so verwirklicht, daß in den Starkgaskanälen an deren äußeren Enden besondere Luftzuführungsrohre angeordnet werden, die bis in die heiße Zone des Starkgaskanals reichen, wobei der ringförmige Raum um dieses Luftzuführungsrohr herum zur Einführung des Starkgases dient.
• Die Erfindung sieht ferner bei einer bevorzugten Ausführungsform vor, den Luftzuführungsrohren die Entleuchtungsluft unter erhöhtem Druck zuzuführen, und zwar vorteilhaft ständig, d. h. sowohl während der Beheizungsperiode, in welcher der Starkgaskanal mit Brenngas beaufschlagt wird, als auch in der Betriebsperiode des Regenerativsystems, in welchem die Gaszuführung unterbrochen wird. Bei dieser Ausführungsform wird unabhängig von den Betriebsbedingungen in einfacher Weise sowohl eine günstige Entleuchtung bzw. Aufspaltung der für die Graphitbildung verantwortlichen schweren Kohlenwasserstoffe des Heizgases erreicht als auch eine laufende Beseitigung von etwaigen Graphitablagerungen, ohne daß schädliche Unterkühlungen oder sonstige Nachteile auftreten.
• In den Zeichnungen ist die Erfindung beispielsweise in zwei Ausführungsformen dargestellt. Abb. i zeigt die Erfindung in einem senkrechten Schnitt durch einen Teil einer Ofenbatterie mit waagerechtem Starkgaskanal ; Abb. 2 stellt die Durchführung der Erfindung an einem Unterbrennerkoksofen dar.
• In Abb. i ist mit i die Verkokungskammer bezeichnet und mit z der Kammerboden, der in üblicher Weise von feuerfestem Mauerwerk gebildet wird. In dem mit 3 bezeichneten Raum sind die Regeneratoren untergebracht. Das gesamte Mauerwerk wird, wie üblich, von Ankerständern q. zusammengehalten.
• In dem Mauerwerk zwischen Verkokungskammer und Regeneratoren 3 sind waagerechte Starkgaskanäle 5, gebildet von rohrartigen Formsteinen 6, angeordnet. Außen ist an das Mauerwerk ein Rohr 7 angeschlossen, in dem konzentrisch das Rohr 8 angeordnet ist. An einem seitlichen Stutzen g des Rohres 7 ist das Gaszuführungsrohr io angeschlossen, das unter Vermittlung eines Umstell- und Regelorgans mit der Hauptgaszuleitung 1a in Verbindung steht. Die Regelorgane i i sind in bekannter Weise mit der Umstelleinrichtung 13 zum Wechseln der Beheizungsrichtung verbunden, so daß in der einen Betriebsperiode des Regenerativsystems Starkgas aus der Hauptleitung 1z in die Kanäle 5 strömen kann.
• Das in der Starkgasleitung angeordnete Rohr 8 dient zum Zuführen von Luft und ist zu diesem Zweck unter Vermittlung einer Drosselstelle L4 und eines Absperrorgans 15 an die Druckluftleitung 16 angeschlossen.
• Das Luftrohr 8 reicht so tief in den Starkgaskanal 5 hinein, daß das Ende des Rohres 8 in oder nahe einer solchen Zone des Starkgaskanals liegt, in der die Temperatur oberhalb der Zündtemperatur eines Gas-Luft-Gemisches liegt.
• Der Ofen wird zweckmäßig so betrieben, daß ständig eine kleine Menge Luft durch das Rohr 8 in den Starkgaskanal 5 einströmt.
• In der Betriebsperiode, in der der Starkgaskanal 5 mit Gas gefüllt ist, mischt sich die Luft dem Gas bei und setzt sich mit den im Gas enthaltenen schweren Kohlenwasserstoffen infolge der hohen Temperatur um, wobei leichte Kohlenwasserstoffe und Kohlenoxyd entstehen, während die Bildung von elementaren Kohlenstoffen unterdrückt wird. Die Menge der zugeführten Luft muß natürlich entsprechend bemessen werden, so daß keine unzweckmäßige Verbrennung im eigentlichen Sinne im Starkgaskanal eintritt.
• In der anderen Betriebsperiode kann die Einführung von Luft aus dem Rohr 8 in den Starkgaskanal5 fortgesetzt werden. Sollten sich aus dem Starkgas an irgendeiner Stelle des Starkgaskanals oder der damit verbundenen Düsen Graphitablagerungen gebildet haben, so werden dieselben laufend durch die einströmende Luft entfernt bzw. verbrannt.
• Bei der in Abb. z dargestellten Ausführungsform wird das Starkgas aus einer jeder Heizwand zugeordneten, in einem Fundamentraum 17 angeordneten waagerechten Verteilleitung 18 durch von dieser abzweigende Leitungen i9 den senkrechten Kanälen 2o zugeführt.
• Die senkrechten Abzweigleitungen i9 reichen bis zum unteren Ende der senkrechten Mauerwerkskanäle 20 und sind von Luftzuführungsrohren 21 durchsetzt. Die Luftzuführungsrohre 21 führen in gleicher Weise bis in die Zone des Starkgaskanals 2o, in der die Temperatur oberhalb der Zündtemperatur des Gas-Luft-Gemisches liegt, wie dieses bei der Luftzuführungsleitung 8 in Abb. i der Fall ist.
• Die Entgraphitierungsluft wird den senkrechten Abzweigleitungen 21 durch eine waagerechte Verteilleitung 22 über einen Absperrhahn 23 zugeführt. Durch eine aus-,vechselbare Drosselscheibe 24 kann die Luftmenge geregelt werden.
• Wie ohne weiteres ersichtlich, kann es bei der erfindungsgemäßen Einrichtung weder zu einer Verpuffung oder Explosion im Starkgaskanal kommen noch zu einer nachteiligen Unterkühlung des Kanalsystems, da ständig nur relativ geringe Mengen Entleuchtungsluft eingeleitet werden.

Claims (3)

1. PATENTANSPRTJCHE: i. Vorrichtung zum Entleuchten des Heizgases und Entfernen von Graphit an Kammeröfen, insbesondere Horizontalkammeröfen, zum Erzeugen von Gas und Koks mit Starkgasbeheizung und Zuführung von Luft in beschränkter Menge zu den Starkgaskanälen, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung für die Luft im Starkgaskanal an einer Stelle angeordnet ist, deren Temperatur über der Zündtemperatur des Gas-Luft-Gemisches liegt.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Starkgaskanälen an deren äußeren Enden Luftzuführungsrohre(8) angeordnet sind, die bis in die heißen Zonen der Starkgaskanäle reichen, wobei die ringförmigen Räume um die Luftrohre zum Zuführen des Starkgases dienen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungsrohre (8) an eine Druckluftverteilerleitung (i6) unter Zwischenschaltung von Regel- (i4) und gegebenenfalls Absperrorganen (i5) angeschlossen sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 574 oho, 668 573, 496 901, 504 222.