EP0215314A2 - Coke dry quenching plant - Google Patents

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Publication number
EP0215314A2
EP0215314A2 EP86111474A EP86111474A EP0215314A2 EP 0215314 A2 EP0215314 A2 EP 0215314A2 EP 86111474 A EP86111474 A EP 86111474A EP 86111474 A EP86111474 A EP 86111474A EP 0215314 A2 EP0215314 A2 EP 0215314A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
inert gas
coke
cylinder jacket
annular space
prechamber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP86111474A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP0215314A3 (en
Inventor
Karl Remmers
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ThyssenKrupp Technologies AG
Original Assignee
Thyssen Industrie AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE19853533079 external-priority patent/DE3533079A1/en
Application filed by Thyssen Industrie AG filed Critical Thyssen Industrie AG
Publication of EP0215314A2 publication Critical patent/EP0215314A2/en
Publication of EP0215314A3 publication Critical patent/EP0215314A3/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10B—DESTRUCTIVE DISTILLATION OF CARBONACEOUS MATERIALS FOR PRODUCTION OF GAS, COKE, TAR, OR SIMILAR MATERIALS
    • C10B39/00—Cooling or quenching coke
    • C10B39/02—Dry cooling outside the oven

Definitions

  • the invention relates to a coke dry cooling device, consisting of an antechamber with coke feed, a cooling chamber arranged below the antechamber, which has a coke discharge and an inert gas supply in its lower region, and an inert gas outlet connected to the antechamber, in the region of the coke bed and by way of the inert gas flow from Pipes through which cooling water flows are arranged.
  • coke dry cooling so much hot coke is given to the prechamber that there is always a certain amount of coke at a uniform temperature in the prechamber.
  • the coke sinks evenly from the antechamber into the cooling chamber.
  • Inert gases which are conducted in countercurrent, cool the coke here, which are fed to a cleaning unit and then to heat exchangers via the inert gas outlet.
  • the cooled and cleaned inert gases are recycled to the cooling chamber.
  • the coke also gives off its heat to cooling water in pipes, which can be used either directly or with the interposition of a heat exchanger to generate steam.
  • cooling water-carrying pipes are arranged in the cooling chamber, in particular also above the coke bed, the radiant heat of the coke and the hot inert gases flow past.
  • the cooling tube construction is complex and therefore not very easy to maintain, its heat absorption is unsatisfactory.
  • the object of the invention is to reduce the amount of inert gas required for cooling the hot coke.
  • a vertically aligned cylinder jacket formed from pipes and delimiting the coke bed is arranged in the antechamber and forms an annular space with the wall of the antechamber as a path for the inert gas.
  • the cylinder jacket delimiting the coke bed is heated not only by radiant heat, but at least in the part that delimits the coke bed, directly by the hot coke.
  • the cylinder jacket is heated by the inert gases flowing from the cooling chamber into the prechamber, in particular on the outside of the jacket delimiting the annular space.
  • the tubes of the cylinder jacket should therefore preferably be arranged vertically and close to one another and connected to lower and upper collectors and flowed through from below by the cooling water.
  • additional pipes through which cooling water flows and which extend into the annular space can be connected to the outside of the cylinder jacket.
  • These additional tubes can also be designed as flow straighteners and, in particular, can be arranged more densely in the area of the inert gas discharge than in other areas. The distribution of the inert gas in the annular space and the flow through the annular space can thus be improved or evened out.
  • Another possibility for improving the flow in the annular space is that flow straighteners in the form of plates, chain curtains and the like are arranged in the area of the inert gas discharge.
  • the wall of the prechamber in the area of the annular space is formed by a brick lining that is at the upper end of the annular space a constriction closely surrounding the cylinder jacket passes over, that the cylinder jacket above the constriction is surrounded by insulation that extends to the coke task and the pipes of the cylinder jacket that carry cooling water are brought up to the edge of the coke task and are connected there to upper collectors.
  • the casing above the constriction does not have to be made of expensive refractory material, such as firebrick, but can be simple thermal insulation, for example insulating wool with an outer sheet metal casing.
  • Additional cooling water-carrying pipes can be arranged on the underside of the constriction of the chamber wall.
  • the cylinder jacket of the prechamber can be arranged eccentrically with respect to the cooling chamber.
  • the coke dry cooling device includes a shaft with a prechamber 1 and a cooling chamber 2 arranged underneath.
  • the prechamber 1 has a coke feed 3 at the upper end and a connecting piece 5 secured with a membrane 4 for a blow-out line (not shown).
  • a cylinder jacket 6 is arranged which hangs on supports 7 which are supported on the conical roof 8 of the pre-chamber 1.
  • the cylinder jacket 6 consists of closely arranged and vertically aligned, cool water-carrying pipes 9, which are connected at the top and bottom to assigned collectors 10 and 11, respectively.
  • the inside of the cylinder jacket 6 is lined with a wear protection 12.
  • the upper collector 10 is arranged close under the roof 8 of the prechamber 1.
  • An apron 13 bridges the remaining space between the collector and the roof 8.
  • the cylinder jacket 6 has a diameter such that an annular space 15 remains between the wall 14 of the prechamber 1 and the cylinder jacket 6. In the vertical direction downward, the cylinder jacket 6 extends beyond an inert gas exhaust 16 connected to the prechamber 1, in which chain curtains 17 are arranged in the embodiment shown. In the area of the inert gas discharge 16, an air supply 18 also opens into the annular space 15.
  • the lower part of the antechamber 1 merges into the shaft-shaped cooling chamber 2 with a constriction 19.
  • the lower part 20 of the cooling chamber 2 is conical and ends above a coke discharge 21.
  • a ring line 22 runs around the lower part 20 of the cooling chamber 2, from which gas outlets 23 opening into the cooling chamber 2 extend.
  • Each gas outlet 23 has an adjustable shut-off flap 24.
  • a further central gas outlet 26 is arranged on a support 25 bridging the lower part 20 of the cooling chamber 2, which is protected by a hood 27 and which is fed in a manner not shown from the ring line 22, this central gas outlet 26 also being provided a butterfly valve is assigned. All butterfly valves can be controlled independently of one another.
  • the coke drying cooling device shown works as follows: The hot coke added via the coke feed 3 forms a touching coke bed in the area of the cylinder jacket 6, so that the coke directly transfers a part of its sensible heat to the cylinder jacket 6 or to the pipe 9 from below can deliver cooling water led above.
  • an inert gas is fed to the ring line 22 via an inert gas feed 28, which flows through the coke located in the cooling chamber 2 and reaches the annular space 15 of the prechamber 1 in the heated state.
  • the hot inert gas releases part of its sensible heat via the outside of the cylinder jacket 6 to the cooling water guided in the tubes 9.
  • the inert gas then flows through the inert gas outlet 16. It is then cleaned and passed through heat exchangers (FIG. 4). The cleaned and cooled gas is recirculated via the inert gas feed 28.
  • the inert gas also absorbs combustible gases from the cooling coke on its way through the cooling chamber, air is supplied to the inert gas shortly before leaving the annular space 15 via the air supply 18, so that the combustible components burn and the temperature of the inert gas flow increases.
  • shut-off flaps 24 of the gas outlets 23 in the lower part 20 of the cooling chamber 2 are set in such a way that the cooling chamber 2 is flowed through evenly over the entire cross section by the cooling inert gas and accordingly, the inert gas enters the annular space 15 in a uniform distribution.
  • the chain curtains 17 in the inert gas discharge 16 also serve to even out the inert gas flow because they act as a bluff body, which prevent partial flows of the inert gas from leaving the annular space 15 in a short way.
  • the same reference numerals designate the same parts.
  • Additional pipes 29, through which cooling water flows, are connected to the cylinder jacket 6 and the collectors 10, 11 and extend into the annular space 15.
  • the cooling water guided in the tubes 29 is heated by the inert gas.
  • the tubes 29 also serve to even out the flow in the annular space 15. For this purpose, they are arranged differently distributed over the circumference of the cylinder jacket 6. In the area of the inert gas discharge 16 in particular, the tubes 29 are arranged more densely than in other areas. This is not shown in detail in the drawing.
  • the wall 14 of the prechamber 1 like the wall of the cooling chamber 2, has a heavy-duty lining, in particular made of wear stones and firebricks.
  • the wall 14 of the prechamber 1 is essentially cylindrical, it practically extends only just beyond the inert gas discharge 16. There it merges into a constriction 30 which closely surrounds the jacket 6.
  • the jacket 6 is also supported on the constriction 30.
  • the portion of the jacket 6 which extends upward beyond the constriction 30 is made of a thermal insulation 31 made of insulating materials, e.g. Wool, surrounded by an outer sheet metal jacket. The insulation 31 extends until the coke feed.
  • the tubes 9 of the jacket 6 are laid on the inside of the insulation, the tubes 9 at the upper end of the jacket 6 being brought together in a roof-like manner with assigned sections 32.
  • the ends of the sections 32 open into the upper collector 10, which is arranged immediately below the coke feed 3 and practically surrounds it. In this upper area, a coke fill cone is formed, which emits radiant heat to pipes 9, in particular 32, which are spaced apart.
  • Pipes 33 through which cooling water flows are also laid on the lower side of the constriction 30 of the prechamber 1. These absorb the radiant heat from that which forms under the jacket 6 free coke cone. The heat absorption of these tubes 33 is improved if, as in the embodiment shown, the lower end of the jacket 6 is tapered, because then the radiating surface of the cone of hot coke is enlarged.
  • a wear protection which, in the embodiment shown, consists of plates 36 with a Z-profile placed one above the other and side by side.
  • the plates are arranged in such a way that their Z-webs 37 form drainage slopes for the coke in the prechamber 1 arranged one above the other in steps.
  • FIG 4 the entire inert gas system is shown schematically and simplified for clarification.
  • the coke dry cooling device according to the invention consisting of antechamber 1 and cooling chamber 2 arranged below, is connected via the inert gas outlet 16 to the boiler 38, in which the hot inert gas is recooled and the thermal energy obtained is available for steam generation. From there, the inert gas reaches a separator 39 and is recirculated via the blower 40 and the line 41 into the ring line 22 of the cooling chamber 2.
  • the heat is decoupled into the cooling water and the inert gas flow in the area of the high temperature of the coke (on average at about 1000 ° C.) and a high proportion of the decoupled heat is dissipated via cooling water. Accordingly, the amount of inert gas and thus the part of the inert gas system is to be made about 25-30% smaller than in comparable systems. As a result, both the investment costs and the operating costs are considerably reduced. In general, a lower temperature of the coke is also achieved at the coke outlet 21.

Abstract

The dry coke-quenching plant has a pre-chamber (1) with the coke charge (3) and a quenching chamber (2) located underneath the pre- chamber (1). In the lower region of the quenching chamber there is a coke discharge (21) and an inert gas feed (28). The pre-chamber (1) has an inert gas outlet (16). Pipes bearing a cooling water flow are arranged in the region of the coke bed and in the path of the inert gas stream. In order to minimise the amount of inert gas required for cooling and especially to transfer the heat more extensively to the cooling pipes bearing a cooling water flow, a cylindrical shell (6) formed from tubes (9) is arranged in the pre-chamber (1). The cylindrical shell (6) bounds the coke bed and, with the wall (14) of the pre- chamber (1), forms an annular space (15) as the path for the inert gas. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Kokstrockenkühleinrichtung, bestehend aus Vorkammer mit Koksaufgabe, unterhalb der Vorkammer angeordneter Kühl­kammer, die in ihrem unteren Bereich einen Koksaustrag und eine Inert­gaszuführung aufweist, sowie aus einem an die Vorkammer angeschlosse­nen Inertgasabzug, wobei im Bereich der Koksschüttung sowie im Wege des Inertgasstromes von Kühlwasser durchströmte Rohre angeordnet sind.The invention relates to a coke dry cooling device, consisting of an antechamber with coke feed, a cooling chamber arranged below the antechamber, which has a coke discharge and an inert gas supply in its lower region, and an inert gas outlet connected to the antechamber, in the region of the coke bed and by way of the inert gas flow from Pipes through which cooling water flows are arranged.

Bei der Kokstrockenkühlung wird der Vorkammer jeweils soviel heißer Koks aufgegeben, daß sich in der Vorkammer stets eine bestimmte Menge an Koks bei einheitlicher Temperatur befindet. Aus der Vorkammer sinkt der Koks gleichmäßig in die Kühlkammer ab. Hier kühlen im Gegenstrom geführte Inertgase den Koks ab, die über den Inertgasabzug einer Reini­gung und danach Wärmetauschern zugeführt werden. Die abgekühlten und gereinigten Inertgase werden im Kreislauf wieder zur Kühlkammer zurück­geführt. Zusätzlich gibt der Koks seine Wärme auch an in Rohren ge­führtes Kühlwasser ab, welches entweder direkt oder unter Zwischen­schaltung eines Wärmetauschers zur Dampferzeugung verwendet werden kann.In coke dry cooling, so much hot coke is given to the prechamber that there is always a certain amount of coke at a uniform temperature in the prechamber. The coke sinks evenly from the antechamber into the cooling chamber. Inert gases, which are conducted in countercurrent, cool the coke here, which are fed to a cleaning unit and then to heat exchangers via the inert gas outlet. The cooled and cleaned inert gases are recycled to the cooling chamber. In addition, the coke also gives off its heat to cooling water in pipes, which can be used either directly or with the interposition of a heat exchanger to generate steam.

Bei einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Gattung (DE-OS 33 32 702) sind in der Kühlkammer, insbesondere auch oberhalb der Koks­schüttung, kühlwasserführende Rohre angeordnet, die Strahlungswärme des Kokses aufnehmen und an denen die heißen Inertgase vorbeiströmen. Obwohl die Kühlrohrkonstruktion kompliziert ausgebildet und somit wenig wartungsfreundlich ist, ist ihre Wärmeaufnahme unbefriedigend.In the case of a device of the type described at the beginning (DE-OS 33 32 702), cooling water-carrying pipes are arranged in the cooling chamber, in particular also above the coke bed, the radiant heat of the coke and the hot inert gases flow past. Although the cooling tube construction is complex and therefore not very easy to maintain, its heat absorption is unsatisfactory.

Aufgabe der Erfindung ist es, die zur Kühlung des heißen Kokses er­forderliche Inertgasmenge zu verringern.The object of the invention is to reduce the amount of inert gas required for cooling the hot coke.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß in der Vorkammer ein aus Rohren gebildeter, vertikal ausgerichteter und die Koksschüttung begrenzen­der Zylindermantel angeordnet ist, der mit der Wandung der Vorkammer einen Ringraum als Weg für das Inertgas bildet.This object is achieved in that a vertically aligned cylinder jacket formed from pipes and delimiting the coke bed is arranged in the antechamber and forms an annular space with the wall of the antechamber as a path for the inert gas.

Dabei wird der die Koksschüttung begrenzende Zylindermantel nicht nur durch Strahlungswärme, sondern zumindest in dem Teil, der die Koks­schüttung begrenzt, auch direkt durch den heißen Koks aufgeheizt. Zu­sätzlich wird der Zylindermantel durch die aus der Kühlkammer in die Vorkammer strömenden Inertgase aufgeheizt, und zwar insbesondere auf der den Ringraum begrenzenden Außenseite des Mantels. Vorzugsweise sollen daher die Rohre des Zylindermantels senkrecht und dicht aneinan­derliegend angeordnet sowie an untere und obere Sammler angeschlossen und von unten nach oben vom Kühlwasser durchströmt sein. Um den Wärme­übergang von den aufgeheizten Inertgasen auf das Kühlwasser zu verbes­sern, können außen an den Zylindermantel zusätzlich von Kühlwasser durchströmte Rohre angeschlossen sein, die sich in den Ringraum er­strecken.The cylinder jacket delimiting the coke bed is heated not only by radiant heat, but at least in the part that delimits the coke bed, directly by the hot coke. In addition, the cylinder jacket is heated by the inert gases flowing from the cooling chamber into the prechamber, in particular on the outside of the jacket delimiting the annular space. The tubes of the cylinder jacket should therefore preferably be arranged vertically and close to one another and connected to lower and upper collectors and flowed through from below by the cooling water. In order to improve the heat transfer from the heated inert gases to the cooling water, additional pipes through which cooling water flows and which extend into the annular space can be connected to the outside of the cylinder jacket.

Diese zusätzlichen Rohre können auch als Strömungsgleichrichter aus­gebildet sein und insbesondere im Bereich des Inertgasabzugs dichter als in anderen Bereichen angeordnet sein. Damit läßt sich die Vertei­lung des Inertgases im Ringraum und die Durchströmung des Ringraumes verbessern bzw. vergleichmäßigen. Eine andere Möglichkeit zur Verbes­serung der Strömung im Ringraum besteht darin, daß im Bereich des Inert­gasabzugs Strömungsgleichrichter in Form von Platten, Kettenvorhängen und dergleichen angeordnet sind.These additional tubes can also be designed as flow straighteners and, in particular, can be arranged more densely in the area of the inert gas discharge than in other areas. The distribution of the inert gas in the annular space and the flow through the annular space can thus be improved or evened out. Another possibility for improving the flow in the annular space is that flow straighteners in the form of plates, chain curtains and the like are arranged in the area of the inert gas discharge.

Da bei der Abkühlung des Kokses auch brennbare Gase wie Kohlenmonoxid, Wasserstoff, Kohlenwasserstoffe und dergleichen frei werden, die vom Inertgas mitgeführt werden, kann es zweckmäßig sein, eine Luftzufüh­rung vorzusehen, die im Bereich des Inertgasabzuges in den Ringraum mündet. Mit der zugeführten Luft verbrennen die brennbaren Bestand­teile des Inertgases und erhöhen dessen Temperatur, so daß aus den nachgeschalteten Wärmetauschern die entsprechende Wärmemenge zusätz­lich entommen werden kann.Since when the coke is cooled, flammable gases such as carbon monoxide, hydrogen, hydrocarbons and the like are also released, which from If inert gas is carried along, it may be expedient to provide an air supply which opens into the annular space in the area of the inert gas discharge. With the supplied air, the combustible components of the inert gas burn and raise its temperature, so that the corresponding amount of heat can also be removed from the downstream heat exchangers.

Um einen möglichst großen Teil der fühlbaren Wärme des Kokses schon in der Vorkammer über kühlwasserführende Rohre aufzunehmen, ist bei einer zweckmäßigen Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes vorgesehen, daß die Wandung der Vorkammer im Bereich des Ringraums von einer Aus­mauerung gebildet ist, die am oberen Ende des Ringraums in eine den Zylindermantel eng umschließende Einschnürung übergeht, daß der Zy­lindermantel oberhalb der Einschnürung von einer bis zur Koksaufgabe reichenden Isolierung umgeben ist und die kühlwasserführenden Rohre des Zylindermantels bis an den Rand der Koksaufgabe herangeführt und dort an obere Sammler angeschlossen sind.
Das ergibt den zusätzlichen Vorteil, daß die Ummantelung oberhalb der Einschnürung nicht aus teurem Feuerfestmaterial, wie z.B. Schamotte­steinen, ausgeführt werden muß, sondern eine einfache Wärmeisolierung, z.B. Isolierwolle mit äußerer Blechhülle, sein kann.
An der Unterseite der Einschnürung der Kammerwandung können zusätzliche kühlwasserführende Rohre angeordnet sein. Der Zylindermantel der Vor­kammer kann gegenüber der Kühlkammer exzentrisch angeordnet sein.In order to absorb as much of the sensible heat of the coke as possible in the prechamber via cooling water-carrying pipes, in an expedient development of the subject matter of the invention it is provided that the wall of the prechamber in the area of the annular space is formed by a brick lining that is at the upper end of the annular space a constriction closely surrounding the cylinder jacket passes over, that the cylinder jacket above the constriction is surrounded by insulation that extends to the coke task and the pipes of the cylinder jacket that carry cooling water are brought up to the edge of the coke task and are connected there to upper collectors.
This gives the additional advantage that the casing above the constriction does not have to be made of expensive refractory material, such as firebrick, but can be simple thermal insulation, for example insulating wool with an outer sheet metal casing.
Additional cooling water-carrying pipes can be arranged on the underside of the constriction of the chamber wall. The cylinder jacket of the prechamber can be arranged eccentrically with respect to the cooling chamber.

Im folgenden werden in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert; es zeigen:

  • Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch eine Kokstrockenkühleinrichtung,
  • Fig. 2 eine andere Ausführung des Gegenstandes nach Fig. 1,
  • Fig. 3 eine weitere Ausführungsform,
  • Fig. 4 schematisch die Kokstrockenkühleinrichtung mit zugehörigem Inertgassystem.
Exemplary embodiments of the invention illustrated in the drawing are explained below; show it:
  • 1 is a schematic representation of a vertical section through a coke dry cooling device,
  • 2 shows another embodiment of the object according to FIG. 1,
  • 3 shows a further embodiment,
  • Fig. 4 shows schematically the coke dry cooling device with the associated inert gas system.

Zu der Kokstrockenkühleinrichtung gehört ein Schacht mit einer Vor­kammer 1 und einer darunter angeordneten Kühlkammer 2. Die Vorkammer 1 besitzt am oberen Ende eine Koksaufgabe 3 sowie einen mit einer Mem­bran 4 abgesicherten Stutzen 5 für eine nicht dargestellte Ausblas­leitung.The coke dry cooling device includes a shaft with a prechamber 1 and a cooling chamber 2 arranged underneath. The prechamber 1 has a coke feed 3 at the upper end and a connecting piece 5 secured with a membrane 4 for a blow-out line (not shown).

In der Vorkammer 1 ist ein Zylindermantel 6 angeordnet, der an Trägern 7 hängt, die am kegelförmigen Dach 8 der Vorkammer 1 abgestützt sind. Der Zylindermantel 6 besteht aus dicht an dicht nebeneinander angeord­neten und vertikal ausgerichteten, kühlwasserführenden Rohren 9, die jeweils oben und unten an zugeordnete Sammler 10 bzw. 11 angeschlossen sind. Die Innenseite des Zylindermantels 6 ist mit einem Verschleiß­schutz 12 ausgekleidet. Der obere Sammler 10 ist dicht unter dem Dach 8 der Vorkammer 1 angeordnet. Eine Schürze 13 überbrückt den verblie­benen Zwischenraum zwischen Sammler und Dach 8.In the pre-chamber 1, a cylinder jacket 6 is arranged which hangs on supports 7 which are supported on the conical roof 8 of the pre-chamber 1. The cylinder jacket 6 consists of closely arranged and vertically aligned, cool water-carrying pipes 9, which are connected at the top and bottom to assigned collectors 10 and 11, respectively. The inside of the cylinder jacket 6 is lined with a wear protection 12. The upper collector 10 is arranged close under the roof 8 of the prechamber 1. An apron 13 bridges the remaining space between the collector and the roof 8.

Der Zylindermantel 6 hat einen solchen Durchmesser, daß zwischen der Wandung 14 der Vorkammer 1 und dem Zylindermantel 6 ein Ringraum 15 verbleibt. In vertikaler Richtung nach unten erstreckt sich der Zy­lindermantel 6 bis über einen an die Vorkammer 1 angeschlossenen Inert­gasabzug 16, in welchem bei der dargestellten Ausführung Kettenvorhänge 17 angeordnet sind. Im Bereich des Inertgasabzuges 16 mündet außerdem in den Ringraum 15 eine Luftzuführung 18.The cylinder jacket 6 has a diameter such that an annular space 15 remains between the wall 14 of the prechamber 1 and the cylinder jacket 6. In the vertical direction downward, the cylinder jacket 6 extends beyond an inert gas exhaust 16 connected to the prechamber 1, in which chain curtains 17 are arranged in the embodiment shown. In the area of the inert gas discharge 16, an air supply 18 also opens into the annular space 15.

Die Vorkammer 1 geht in ihrem unteren Teil mit einer Einschnürung 19 in die schachtförmige Kühlkammer 2 über. Der untere Teil 20 der Kühl­kammer 2 ist kegelförmig ausgebildet und endet über einem Koksaustrag 21. Oberhalb des Koksaustrages verläuft um den unteren Teil 20 der Kühlkammer 2 herum eine Ringleitung 22, von der in die Kühlkammer 2 mündende Gasauslässe 23 ausgehen. Jeder Gasauslaß 23 weist eine ver­stellbare Abstellklappe 24 auf.The lower part of the antechamber 1 merges into the shaft-shaped cooling chamber 2 with a constriction 19. The lower part 20 of the cooling chamber 2 is conical and ends above a coke discharge 21. Above the coke discharge, a ring line 22 runs around the lower part 20 of the cooling chamber 2, from which gas outlets 23 opening into the cooling chamber 2 extend. Each gas outlet 23 has an adjustable shut-off flap 24.

Auf einem den unteren Teil 20 der Kühlkammer 2 überbrückenden Träger 25 ist ein weiterer mittiger Gasauslaß 26 angeordnet, der mit einer Haube 27 geschützt ist und der in nicht dargestellter Weise von der Ringleitung 22 gespeist wird, wobei auch diesem mittigen Gasauslaß 26 eine Absperrklappe zugeordnet ist. Alle Absperrklappen sind unabhän­gig voneinander steuerbar.A further central gas outlet 26 is arranged on a support 25 bridging the lower part 20 of the cooling chamber 2, which is protected by a hood 27 and which is fed in a manner not shown from the ring line 22, this central gas outlet 26 also being provided a butterfly valve is assigned. All butterfly valves can be controlled independently of one another.

Die dargestellte Kokstrockenkühleinrichtung arbeitet wie folgt: Der über die Koksaufgabe 3 aufgegebene heiße Koks bildet im Bereich des Zylindermantels 6 eine berührende Koksschüttung, so daß der Koks einen Teil seiner fühlbaren Wärme direkt an den Zylindermantel 6 bzw. an das in den Rohren 9 von unten nach oben geführte Kühlwasser abgeben kann.The coke drying cooling device shown works as follows: The hot coke added via the coke feed 3 forms a touching coke bed in the area of the cylinder jacket 6, so that the coke directly transfers a part of its sensible heat to the cylinder jacket 6 or to the pipe 9 from below can deliver cooling water led above.

Gleichzeitig wird der Ringleitung 22 über eine Inertgaszuführung 28 ein Inertgas zugeführt, welches den in der Kühlkammer 2 befindlichen Koks durchströmt und in aufgeheiztem Zustand in den Ringraum 15 der Vorkammer 1 gelangt. Dort gibt das heiße Inertgas einen Teil seiner fühlbaren Wärme über die Außenseite des Zylindermantels 6 an das in den Rohren 9 geführte Kühlwasser ab. Das Inertgas strömt dann durch den Inertgasabzug 16. Es wird anschließend gereinigt und durch Wärme­tauscher geleitet (Fig. 4). Das gereinigte und abgekühlte Gas wird im Kreislauf wieder über die Inertgaszuführung 28 zurückgeführt. Da das Inertgas auf dem Wege durch die Kühlkammer auch brennbare Gase aus dem abkühlenden Koks aufnimmt, wird dem Inertgas kurz vor Verlassen des Ringraumes 15 über die Luftzuführung 18 Luft zugeführt, so daß die brennbaren Bestandteile verbrennen und die Temperatur des Inert­gasstromes sich erhöht.At the same time, an inert gas is fed to the ring line 22 via an inert gas feed 28, which flows through the coke located in the cooling chamber 2 and reaches the annular space 15 of the prechamber 1 in the heated state. There, the hot inert gas releases part of its sensible heat via the outside of the cylinder jacket 6 to the cooling water guided in the tubes 9. The inert gas then flows through the inert gas outlet 16. It is then cleaned and passed through heat exchangers (FIG. 4). The cleaned and cooled gas is recirculated via the inert gas feed 28. Since the inert gas also absorbs combustible gases from the cooling coke on its way through the cooling chamber, air is supplied to the inert gas shortly before leaving the annular space 15 via the air supply 18, so that the combustible components burn and the temperature of the inert gas flow increases.

Um eine gleichmäßige Durchströmung des Ringraums 15 zu erreichen und die Bildung von Toträumen zu vermeiden, werden die Absperrklappen 24 der Gasauslässe 23 im unteren Teil 20 der Kühlkammer 2 so eingestellt, daß die Kühlkammer 2 über den gesamten Querschnitt gleichmäßig von dem kühlenden Inertgas durchströmt wird und dementsprechend das Inert­gas in gleichmäßiger Verteilung in den Ringraum 15 eintritt. Die Ket­tenvorhänge 17 im Inertgasabzug 16 dienen ebenfalls der Vergleichmäßi­gung der Inertgasströmung, weil sie als Staukörper wirken, die ver­hindern, daß Teilströme des Inertgases den Ringraum 15 auf kurzem Wege verlassen.In order to achieve a uniform flow through the annular space 15 and to avoid the formation of dead spaces, the shut-off flaps 24 of the gas outlets 23 in the lower part 20 of the cooling chamber 2 are set in such a way that the cooling chamber 2 is flowed through evenly over the entire cross section by the cooling inert gas and accordingly, the inert gas enters the annular space 15 in a uniform distribution. The chain curtains 17 in the inert gas discharge 16 also serve to even out the inert gas flow because they act as a bluff body, which prevent partial flows of the inert gas from leaving the annular space 15 in a short way.

Bei der in Figur 2 dargestellten Ausführung bezeichnen gleiche Bezugs­zeichen zu Vorstehendem gleiche Teile. An den Zylindermantel 6 bzw. die Sammler 10, 11 sind zusätzliche vom Kühlwasser durchströmte Rohre 29 angeschlossen, die sich in den Ringraum 15 erstrecken. Das in den Rohren 29 geführte Kühlwasser wird vom Inertgas aufgeheizt. Die Rohre 29 dienen aber auch zur Vergleichmäßigung der Strömung im Ringraum 15. Dazu sind sie über den Umfang des Zylindermantels 6 unterschiedlich verteilt angeordnet. Insbesondere im Bereich des Inertgasabzuges 16 sind die Rohre 29 dichter angeordnet als in anderen Bereichen. Das ist zeichnerisch im einzelnen nicht dargestellt.In the embodiment shown in Figure 2, the same reference numerals designate the same parts. Additional pipes 29, through which cooling water flows, are connected to the cylinder jacket 6 and the collectors 10, 11 and extend into the annular space 15. The cooling water guided in the tubes 29 is heated by the inert gas. The tubes 29 also serve to even out the flow in the annular space 15. For this purpose, they are arranged differently distributed over the circumference of the cylinder jacket 6. In the area of the inert gas discharge 16 in particular, the tubes 29 are arranged more densely than in other areas. This is not shown in detail in the drawing.

Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind mit Vorste­hendem übereinstimmende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Wandung 14 der Vorkammer 1 weist ebenso wie die Wandung der Kühl­kammer 2 eine hochbelastbare Ausmauerung insbesondere aus Verschleiß­steinen und Schamottesteinen auf. Die Wandung 14 der Vorkammer 1 ist im wesentlichen zylindrisch, sie erstreckt sich praktisch nur knapp bis über den Inertgasabzug 16. Dort geht sie in eine Einschnürung 30 über, die den Mantel 6 eng umschließt. An der Einschnürung 30 ist der Mantel 6 auch abgestützt. Der sich über die Einschnürung 30 hinaus nach oben erstreckende Abschnitt des Mantels 6 ist von einer Wärme­isolierung 31 aus Isolierstoffen, z.B. Wolle, umgeben, die durch einen äußeren Blechmantel geschützt ist. Die Isolierung 31 ersteckt sich bis zur Koksaufgabe. Innenseitig an der Isolierung sind die Rohre 9 des Mantels 6 verlegt, wobei die Rohre 9 am oberen Ende des Mantels 6 mit zugeordneten Abschnitten 32 dachartig zusammengführt sind. Die Enden der Abschnitten 32 münden in den oberen Sammler 10, der unmittel­bar unterhalb der Koksaufgabe 3 angeordnet ist und diese praktisch umgibt. In diesem oberen Bereich bildet sich ein Koksschüttkegel, der Strahlungswärme an mit Abstand benachbarte Rohre 9, insbesondere 32, abgibt.In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, parts which correspond to the above are provided with the same reference symbols. The wall 14 of the prechamber 1, like the wall of the cooling chamber 2, has a heavy-duty lining, in particular made of wear stones and firebricks. The wall 14 of the prechamber 1 is essentially cylindrical, it practically extends only just beyond the inert gas discharge 16. There it merges into a constriction 30 which closely surrounds the jacket 6. The jacket 6 is also supported on the constriction 30. The portion of the jacket 6 which extends upward beyond the constriction 30 is made of a thermal insulation 31 made of insulating materials, e.g. Wool, surrounded by an outer sheet metal jacket. The insulation 31 extends until the coke feed. The tubes 9 of the jacket 6 are laid on the inside of the insulation, the tubes 9 at the upper end of the jacket 6 being brought together in a roof-like manner with assigned sections 32. The ends of the sections 32 open into the upper collector 10, which is arranged immediately below the coke feed 3 and practically surrounds it. In this upper area, a coke fill cone is formed, which emits radiant heat to pipes 9, in particular 32, which are spaced apart.

An der unteren Seite der Einschnürung 30 der Vorkammer 1 sind eben­falls von Kühlwasser durchflossene Rohre 33 verlegt. Diese nehmen die Strahlungswärme auf, die von dem sich unter dem Mantel 6 ausbildenden freien Koksschüttkegel ausgeht. Die Wärmeaufnahme dieser Rohre 33 wird verbessert, wenn, wie bei der dargestellten Ausführung, das untere Ende des Mantels 6 konusartig verjüngt ist, weil dann die abstrahlende Oberfläche des Schüttkegels aus heißem Koks vergrößert wird.Pipes 33 through which cooling water flows are also laid on the lower side of the constriction 30 of the prechamber 1. These absorb the radiant heat from that which forms under the jacket 6 free coke cone. The heat absorption of these tubes 33 is improved if, as in the embodiment shown, the lower end of the jacket 6 is tapered, because then the radiating surface of the cone of hot coke is enlarged.

An der Innenseite des Mantels 6 befindet sich ein Verschleißschutz, der bei der dargestellten Ausführung aus schuppenartig über- und neben­einandergesetzten Platten 36 mit Z-Profil besteht. Die Platten sind so angeordnet, daß ihre Z-Stege 37 stufenartig übereinander angeord­nete Ablaufschrägen für den Koks in der Vorkammer 1 bilden.On the inside of the casing 6 there is a wear protection which, in the embodiment shown, consists of plates 36 with a Z-profile placed one above the other and side by side. The plates are arranged in such a way that their Z-webs 37 form drainage slopes for the coke in the prechamber 1 arranged one above the other in steps.

In Figur 4 ist zur Verdeutlichung schematisch und vereinfacht das ge­samte Inertgassystem dargestellt. Die erfindungsgemäße Kokstrockenkühl­einrichtung, bestehend aus Vorkammer 1 und unterhalb angeordneter Kühl­kammer 2, ist über den Inertgasauslaß 16 mit dem Kessel 38 verbunden, in dem das heiße Inertgas rückgekühlt wird und die gewonnene Wärme­energie zur Dampferzeugung zur Verfügung steht. Von dort gelangt das Inertgas in einen Abscheider 39 und wird über das Gebläse 40 und die Leitung 41 in die Ringleitung 22 der Kühlkammer 2 im Kreislauf zurück­geführt.In Figure 4, the entire inert gas system is shown schematically and simplified for clarification. The coke dry cooling device according to the invention, consisting of antechamber 1 and cooling chamber 2 arranged below, is connected via the inert gas outlet 16 to the boiler 38, in which the hot inert gas is recooled and the thermal energy obtained is available for steam generation. From there, the inert gas reaches a separator 39 and is recirculated via the blower 40 and the line 41 into the ring line 22 of the cooling chamber 2.

Bei der Kokstrockenkühleinrichtung nach der Erfindung erfolgt die Wär­meauskopplung in das Kühlwasser und den Inertgasstrom im Bereich hoher Temperatur des Kokses (im Mittel bei etwa 1000°C) und ein hoher Anteil der ausgekoppelten Wärme wird über Kühlwasser abgeführt. Dementsprechend ist die Inertgasmenge und damit der Inertgasanlagenteil um etwa 25-30% kleiner auszubilden als bei vergleichbaren Anlagen. Hierdurch werden sowohl die Investitionskosten als auch die Betriebskosten erheblich reduziert. Im allgemeinen erreicht man auch eine niedrigere Tempera­tur des Kokses am Koksaustritt 21.In the coke dry cooling device according to the invention, the heat is decoupled into the cooling water and the inert gas flow in the area of the high temperature of the coke (on average at about 1000 ° C.) and a high proportion of the decoupled heat is dissipated via cooling water. Accordingly, the amount of inert gas and thus the part of the inert gas system is to be made about 25-30% smaller than in comparable systems. As a result, both the investment costs and the operating costs are considerably reduced. In general, a lower temperature of the coke is also achieved at the coke outlet 21.

BEZUGSZEICHENLISTEREFERENCE SIGN LIST

  • 1 Vorkammer1 antechamber
  • 2 Kühlkammer2 cooling chamber
  • 3 Koksaufgabe3 coke task
  • 4 Membran4 membrane
  • 5 Stutzen5 sockets
  • 6 Zylindermantel6 cylinder jacket
  • 7 Träger7 carriers
  • 8 Dach8 roof
  • 9 Rohre9 tubes
  • 10 Sammler10 collectors
  • 11 Sammler11 collectors
  • 12 Verschleißschutz12 Wear protection
  • 13 Schürze13 apron
  • 14 Wandung14 wall
  • 15 Ringraum15 annulus
  • 16 Inertgasabzug16 Inert gas vent
  • 17 Kettenvorhänge17 chain curtains
  • 18 Luftzuführung18 air supply
  • 19 Einschnürung19 constriction
  • 20 unterer Teil20 lower part
  • 21 Koksaustrag21 coke discharge
  • 22 Ringleitung22 loop
  • 23 Gasauslässe23 gas outlets
  • 24 Absperrklappe24 butterfly valve
  • 25 Träger25 carriers
  • 26 Gasauslaß26 gas outlet
  • 27 Haube27 hood
  • 28 Inertgaszuführung28 Inert gas supply
  • 29 Rohre29 tubes
  • 30 Einschnürung30 constriction
  • 31 Isolierung31 insulation
  • 32 Abschnitt32 section
  • 33 Rohre33 tubes
  • 36 Platte36 plate
  • 37 Z-Stege37 Z-bars
  • 38 Kessel38 kettles
  • 39 Abscheider39 separators
  • 40 Gebläse40 blowers
  • 41 Leitung41 line

Claims (10)

1. Kokstrockenkühleinrichtung, bestehend aus Vorkammer (1) mit Koks­aufgabe (3), unterhalb der Vorkammer (1) angeordneter Kühlkammer (2), die in ihrem unteren Bereich (20) einen Koksaustrag (21) und eine Inertgaszuführung (28) aufweist, sowie aus einem an die Vor­kammer (1) angeschlossenen Inertgasabzug (16), wobei im Bereich der Koksschüttung sowie im Wege des Inertgasstromes von Kühlwasser durchströmte Rohre (9) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorkammer (1) ein aus Rohren (9) gebildeter, vertikal ausgerichteter und die Koksschüttung begrenzender Zylindermantel (6) angeordnet ist, der mit der Wandung (14) der Vorkammer (1) einen Ringraum (15) als Weg für das Inertgas bildet.1. coke dry cooling device, consisting of prechamber (1) with coke feed (3), below the prechamber (1) arranged cooling chamber (2), which has a coke discharge (21) and an inert gas supply (28) in its lower region (20), and from an inert gas outlet (16) connected to the prechamber (1), tubes (9) through which cooling water flows are arranged in the region of the coke bed and in the way of the inert gas flow, characterized in that in the prechamber (1) a pipe (9) formed, vertically aligned and the coke bed limiting cylinder jacket (6) is arranged, which forms an annular space (15) as a path for the inert gas with the wall (14) of the prechamber (1). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Einrich­tungen für eine gleichmäßige Durchströmung des Ringraums (15) vor­gesehen sind.2. Device according to claim 1, characterized in that devices are provided for a uniform flow through the annular space (15). 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (9) des Zylindermantels (6) senkrecht und dicht anein­anderliegend angeordnet, sowie an untere und obere Sammler (11,10) angeschlossen und von unten nach oben durchströmt sind.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes (9) of the cylinder jacket (6) arranged vertically and close to each other, and connected to lower and upper header (11,10) and flowed through from the bottom to the top. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß außen an den Zylindermantel (6) zusätzliche von Kühlwas­ser durchströmte Rohre (29) angeschlossen sind, die sich in den Ringraum (15) erstrecken.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that on the outside of the cylinder jacket (6) additional pipes (29) through which cooling water flows are connected, which extend into the annular space (15). 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß die zusätzlichen Rohre (29) als Strömungsgleichrichter ausgebildet und insbesondere im Bereich des Inertgasabzugs (16) dichter als in anderen Bereichen angeordnet sind und/oder daß im Bereich des Inertgasabzugs (16) Strömungsgleichrichter in Form von Platten, Kettenvorhängen (17) und dergleichen angeordnet sind.5. Device according to one of claims 2 to 4, characterized in that the additional tubes (29) are designed as flow straighteners and in particular in the region of the inert gas discharge (16) are arranged more densely than in other regions and / or in the region of the inert gas discharge (16 ) Flow rectifiers in the form of plates, chain curtains (17) and the like are arranged. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Luftzuführung (18), die im Bereich des Inertgasabzugs (16) in den Ringraum (15) mündet.6. Device according to one of claims 1 to 5, characterized by an air supply (18) which opens into the annular space (15) in the region of the inert gas discharge (16). 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­net, daß die Wandung (14) der Vorkammer (1) im Bereich des Ring­raums (15) von einer Ausmauerung gebildet ist, die am oberen Ende des Ringraums (15) in eine den Zylindermantel (6) eng umschließen­de Einschnürung (30) übergeht, daß der Zylindermantel (6) oberhalb der Einschnürung (30) von einer bis zur Koksaufgabe (3) reichenden Isolierung (31) umgeben ist und die kühlwasserführenden Rohre (9) des Zylindermantels (6) bis an den Rand der Koksaufgabe (3) heran­geführt und dort an obere Sammler (10) angeschlossen sind.7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the wall (14) of the antechamber (1) in the region of the annular space (15) is formed by a lining which at the upper end of the annular space (15) in a Cylinder jacket (6) tightly encircling constriction (30) passes over that the cylinder jacket (6) above the constriction (30) is surrounded by insulation (31) reaching to the coke feed (3) and the coolant pipes (9) of the cylinder jacket (6 ) up to the edge of the coke feed (3) and connected to the upper collector (10) there. 8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Iso­lierung (31) aus Isolierwolle mit äußerer Blechhülle besteht.8. Device according to claim 7, characterized in that the insulation (31) consists of insulating wool with an outer sheet metal shell. 9. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite der Einschnürung (30) von Kühlwasser durchström­te Rohre (33) angeordnet sind.9. Device according to claim 7 or 8, characterized in that on the underside of the constriction (30) through which cooling water flows through pipes (33) are arranged. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeich­net, daß der Zylindermantel (6) exzentrisch zur Kühlkammer (2) angeordnet ist.10. Device according to one of claims 6 to 9, characterized in that the cylinder jacket (6) is arranged eccentrically to the cooling chamber (2).
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