EP2877554A1 - Vorrichtung und verfahren zur regelung von einlassöffnungen in einer sammelleitung für verbrennungsluft auf der decke von koksofenkammern vom typ "heat-recovery" - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur regelung von einlassöffnungen in einer sammelleitung für verbrennungsluft auf der decke von koksofenkammern vom typ "heat-recovery"

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Publication number
EP2877554A1
EP2877554A1 EP13747786.5A EP13747786A EP2877554A1 EP 2877554 A1 EP2877554 A1 EP 2877554A1 EP 13747786 A EP13747786 A EP 13747786A EP 2877554 A1 EP2877554 A1 EP 2877554A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
coke oven
combustion air
oven chamber
ceiling
recovery
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Withdrawn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
EP13747786.5A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Kim
Michael Kaiser
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 Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
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Filing date
Publication date
Application filed by ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Publication of EP2877554A1 publication Critical patent/EP2877554A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current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
    • C10B15/00—Other coke ovens
    • C10B15/02—Other coke ovens with floor heating
    • 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
    • C10B21/00—Heating of coke ovens with combustible gases
    • C10B21/10—Regulating and controlling the combustion

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling inlet openings in a manifold for combustion air on the ceiling of coke oven chambers of the type "heat recovery”, is introduced by the combustion air in a manifold, which is used to supply primary combustion air for the openings of the coke oven chamber is used in the coke oven chamber ceiling, whereby a directed, wind-protected and simultaneous introduction of primary combustion air into the openings of Koksofensch- cke a coke oven chamber, and the pressure drop through the arrangement of the inlet openings in the manifold by the short path is less than in the prior art, Also claimed is a method by which primary combustion air can be admitted into the gas space of a coke oven chamber, with simultaneous control of the inlet opening valves of the manifold is possible, and further a crizu ng the sliding door in adaptation to the coking is possible.
  • Coke ovens of the type "non-recovery” or “heat-recovery”, the latter being equipped with a device for heat recovery are equipped with a coke oven chamber, which from the side Koksofenschrentn, a coke oven chamber floor, a coke oven chamber ceiling, which in the Typically, has a vault mold, and frontal coke oven chamber walls, the latter containing the Koksofenschen provided for loading and on the opposite side of the coke oven chamber for discharge.
  • These types of furnaces are heated by the coking gas, which forms from the coking cake to be coagulated during coking.
  • the coke oven chamber is loaded during operation only up to a certain height, so that over the coal cake a gas space remains free.
  • the forming gas space is also called Primäreuerraum, and serves to burn the resulting directly from the coal cake coking gas, which is partially burned with a stoichiometric amount of combustion air, the so-called primary air.
  • CONFIRMATION COPY Distribution system feeds the openings in the coke oven chamber ceiling. These can also be controlled in order to be able to supply an optimum amount of combustion air at all times, which is adapted to the demand for combustion air, depending on the course of the coking process.
  • WO2010102707A1 relates to a device and a method for metering primary combustion air, which flows through an air supply into the primary combustion chamber of a coke oven chamber, this device being, for example, as an inverted cup, as a downwardly open hollow cone or as a solid cone, and This device is manually or automatically inserted or withdrawn into the device for air supply, so that the device for metering and covering the air supply in a number of stages from two to infinity closes.
  • WO2006128612A1 teaches a device for combustion of coking gas in a coking chamber of a "non-recovery type” or “heat recovery type” coke oven, wherein a plurality of primary air inlet openings are arranged in the ceiling of each furnace chamber, that the coking gas produced during the coking is uniformly brought into contact with the desired amount of primary air for the partial combustion of the coking gas, these primary air inlets above the furnace for each furnace chamber are separately combined by an air supply system, the air supply systems of the individual Furnace chambers are connected to an air supply system common to many furnace chambers, and provided between the common air supply system and the air feeds of the individual furnace chambers each having a control element for varying the amount of primary air over the cooking time.
  • the common air supply system can be subjected to a slight, constant overpressure
  • the present invention solves this problem by a device comprising a manifold on the ceiling of the coke oven chamber, the combustion air through at least two openings in the coke oven chamber ceiling in the coke oven chamber of a coke oven type "non-recovery” or “heat recovery” initiates, and the manifold inlet openings, said inlet openings are located on the manifold within the space whose base is formed by the ceiling of the coke oven chamber.
  • the connection of the manifold to the openings in the coke oven chamber ceiling takes place via a branch in the manifold, while the openings are closed so that they receive the combustion air only via the manifold.
  • the inlet openings are designed as sliding doors and are opened or closed via a connecting element with a circumferential spindle.
  • the manifold is also located in its extension in most embodiments within the space whose base is formed by the ceiling of the coke oven chamber. The manifold thus has an extension that does not go beyond the ceiling of the coke oven chamber.
  • Claimed is in particular a device for controlling openings in a manifold for combustion air on the ceiling of coke oven chambers of the type "non-recovery” or “heat recovery” comprising
  • the suction of the primary combustion air takes place by the negative pressure in the coke oven chamber in connection with the chimney effect, which results from the installation of the manifold.
  • the spindle can be moved clockwise or counterclockwise until the sliding doors are fully opened or closed.
  • the other sliding flaps, which are not connected to the spindle are connected via a linkage with the sliding flaps, which are connected to the spindle. This allows a simultaneous and independent control of all inlet openings, which depends only on the movement of the spindle.
  • a further embodiment of the invention are located on the coke oven chamber ceiling four to eight openings in two rows, which are connected to two manifolds, so that a manifold is connected to each of two to four branches with two of the four openings.
  • the connecting elements may be a chain, a steel cable, or a linkage. These provide a mechanical connection from the sliding doors to the spindle.
  • a coke oven bank consisting of coke ovens of the type mentioned is used for the cyclical coking of coal by loading a coke oven with a coal cake intended for coking, and leaving over the coal cake a gas space as Primäreuerraum for substoichiometric combustion of the coking gas is provided, and
  • the partially burned coking gas from the primary heating space is passed through gas channels disposed in the side coke oven chamber walls into the flue gas channels below the coke oven chamber where the partially burned coking gas is completely burned with a superstoichiometric amount of combustion air, and
  • At least two openings in the coke oven chamber ceiling are connected to a branch which opens into a manifold through which the openings are supplied with primary combustion air, said combustion air through inlet openings with sliding flaps, which are moved via connecting elements by a rotating spindle and thereby open the inlet openings or close, is admitted in the manifolds.
  • the air supply via the sliding flaps is controlled according to the expected course of the air requirement in a standardized coking cycle or on the basis of measured values of the pressure or the temperature in the coke oven.
  • the supply of combustion air can be adapted at any time to the need for combustion air. This depends on the course of the coking process, as this is exemplified in WO2010034383A1.
  • the rotary spindle is electrically operated.
  • the electric drive mechanism is advantageously located in a protective housing, which protects the drive mechanism from the high temperatures on the coke oven chamber ceiling.
  • the rotary spindle is actuated via a separate linkage from a control point outside the coke oven.
  • the linkage can be equipped with further mechanical transmission devices, which enable a safe operation of the rotary spindle, even from a point outside the coke oven chamber or the coke oven bank.
  • the invention has the advantage of allowing a common directional supply of primary combustion air into the openings of coke oven chambers, wherein the supply of combustion air should be carried out without overpressure on a shortest possible Zu enclosuresweg, so that the air supply directly and without long reaction times can.
  • FIG.1 shows an arrangement of two manifolds on the ceiling of a coke oven chamber with a view from above.
  • 2 shows a coke oven chamber with a collecting line according to the invention with sliding flaps on the coke oven chamber ceiling in a lateral view.
  • FIG. 1 shows a coke oven chamber ceiling (1) which is equipped with eight openings (2) for the inlet of primary combustion air (3).
  • On the ceiling (1) are further two manifolds (4) for primary combustion air (3), which are connected via branches (5) with the openings (2), so that a total of four openings (2) with a manifold (4 ) are connected.
  • Other inlet possibilities for combustion air (3) are not present on the furnace roof (1), so that the combustion air can only reach the coke oven chamber (1) via the collecting lines (4).
  • the manifolds (4) have via the branches (5) inlet openings (6), which supply the manifolds (4) with combustion air (3).
  • the central inlet openings (6) are provided with sliding flaps (7) which are connected via a chain (8) as a connecting element (8) to a rotary spindle (9).
  • the rotary spindle (9) opens or via the rotational movement (9a) and the connecting element (8) closes the sliding flaps (7) which are closest to the rotary spindles (9).
  • the other sliding flaps (7) which are not connected to the spindle (9) are connected via a linkage (10) with the sliding flaps (7), which are connected to the spindle (9).
  • the rotary spindles (9) are connected to an electric drive mechanism (11) through which they are driven, which sits in a protective housing (11a) and which is driven via electrical control lines (11b).
  • the coke oven chamber doors (12) on both frontal sides (13) of the coke oven chamber (14) and the lateral coke oven chamber walls (15) can also be seen.
  • FIG. 2 shows a coke oven chamber (14) with frontal coke oven chamber walls (13), coke oven chamber doors (12), a coke oven chamber floor (16) with overlying coal cake (16a), lateral flue gas ducts (15a, "downcomer”), flue gas ducts (FIG.
  • the openings (2) in the coke oven chamber ceiling (1) are connected via branches (5) to a manifold (4).
  • the collecting line (4) has on the upper side inlet openings (6), which are covered with sliding flaps (7).
  • a rotary spindle (9) In addition to the manifold (4) is still a rotary spindle (9), which is connected to the nearest sliding flaps (7).
  • These sliding flaps (7) In turn are connected via a linkage (10) to the remaining sliding flaps (7a) lying behind them.
  • a rotary movement (9a) By a rotary movement (9a), these sliding flaps (7,7a) move and thereby open or close the inlet openings (6).

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen in einer Sammelleitung für Verbrennungsluft auf der Decke von Koksofenkammern vom Typ "Heat-Recovery", durch die Verbrennungsluft eine Sammelleitung eingelassen wird, die zur Versorgung von primärer Verbrennungsluft für die Öffnungen der Koksofenkammer in der Koksofenkammerdecke dient, wodurch eine gerichtete, windgeschützte und gleichzeitige Einleitung von primärer Verbrennungsluft in die Öffnungen der Koksofenkammerdecke einer Koksofenkammer erfolgt, und der Druckverlust durch die Anordnung der Einlassöffnungen in der Sammelleitung durch die kurze Wegstrecke geringer ist als im Stand der Technik. Beansprucht wird auch ein Verfahren, mit dem primäre Verbrennungsluft in den Gasraum einer Koksofenkammer eingelassen werden kann, wobei eine gleichzeitige Regelung der Einlassöffnungsventile der Sammelleitung möglich ist, und weiterhin eine Regelung der Schiebeklappen in Anpassung an den Verkokungsverlauf möglich ist.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Regelung von Einlassöffnungen in einer Sammelleitung für Verbrennungsluft auf der Decke von Koksofenkammern vom Typ„Heat- Recovery"
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen in eine Sammelleitung für Verbrennungsluft auf der Decke von Koksofenkammern vom Typ „Heat-Recovery", durch die Verbrennungsluft in eine Sammelleitung eingelassen wird, die zur Versorgung von primärer Verbrennungsluft für die Öffnungen der Koksofenkammer in der Koksofenkammerdecke dient, wodurch eine gerichtete, windgeschützte und gleichzeitige Einleitung von primärer Verbrennungsluft in die Öffnungen der Koksofenkammerde- cke einer Koksofenkammer erfolgt, und der Druckverlust durch die Anordnung der Einlassöffnungen in der Sammelleitung durch die kurze Wegstrecke geringer ist als im Stand der Technik, und die Regelung durch Schiebeklappen erfolgt. Beansprucht wird auch ein Verfahren, mit dem primäre Verbrennungsluft in den Gasraum einer Koksofenkammer eingelassen werden kann, wobei eine gleichzeitige Regelung der Einlassöffnungsventile der Sammelleitung möglich ist, und weiterhin eine Regelung der Schiebeklappen in Anpassung an den Verkokungsverlauf möglich ist.
[0002] Koksöfen vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery", wobei letztere mit einer Einrichtung zur Wärmerückgewinnung ausgestattet sind, sind mit einer Koksofenkammer ausgestattet, welche aus seitlichen Koksofenkammerwänden, einem Koksofen- kammerboden, einer Koksofenkammerdecke, welche in der Regel eine Gewölbeform besitzt, und frontalen Koksofenkammerwänden besteht, wobei letztere die Koksofenkammertüren enthalten, die zur Beladung und auf der entgegengesetzten Seite der Koksofenkammer zur Entladung vorgesehen sind. Die Beheizung dieser Ofentypen erfolgt durch das Verkokungsgas, welches sich während der Verkokung aus dem zu verkokenden Koh- lekuchen bildet. Hierzu wird die Koksofenkammer während des Betriebes nur bis zu einer bestimmten Höhe beladen, so dass über dem Kohlekuchen ein Gasraum freibleibt. Der sich bildende Gasraum wird auch Primärheizraum genannt, und dient zur Verbrennung des direkt aus dem Kohlekuchen entstehenden Verkokungsgases, welches mit einer un- terstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft, der sogenannten Primärluft, teilweise verbrannt wird.
[0003] Zur Zuführung von Verbrennungsluft in den Primärheizraum ist dieser mit Öffnungen ausgestattet, welche in der Koksofenkammerdecke angeordnet sind. Diese sind üblicherweise in einer Mehrzahl über die gesamte Koksofenkammerdecke verteilt. Diese können auch mit einem Luftzuführungssystem verbunden sein, welches die Luft über ein
BESTÄTIGUNGSKOPIE Verteilungssystem den Öffnungen in der Koksofenkammerdecke zuführt. Diese können auch geregelt sein, um zu jedem Zeitpunkt eine optimale Menge an Verbrennungsluft zuführen zu können, welche dem Bedarf an Verbrennungsluft je nach Verlauf des Verkokungsprozesses angepasst ist. [0004] Die WO2010102707A1 betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Dosierung von primärer Verbrennungsluft, die durch eine Luftzuführung in den primären Verbrennungsraum einer Koksofenkammer strömt, wobei diese Vorrichtung beispielsweise als umgedrehter Becher, als nach unten offener Hohlkegel oder als massiver Kegel geartet ist, und diese Vorrichtung manuell oder automatisiert in die Vorrichtung zur Luftzu- führung eingelassen oder herausgezogen wird, so dass die Vorrichtung zur Dosierung und Abdeckung die Luftzuführung in einer Stufenzahl von zwei bis unendlich schließt. Durch die Vorrichtung kann die Belüftung eines Kokskammerofens mit Primärluft so gesteuert werden, dass die Primärluft genau dosiert und je nach Aufstellungsort genau verteilt in den Primärheizraum einer Koksofenkammer eingelassen wird. [0005] Die WO2006128612A1 lehrt eine Vorrichtung zur Verbrennung von Verkokungsgas in einer Verkokungskammer eines Koksofens vom„Non-Recovery-Typ" oder „Heat-Recovery-Typ", wobei in der Decke jeder Ofenkammer eine Vielzahl von Eintrittsöffnungen für Primärluft derart angeordnet werden, dass das während der Verkokung entstehende Verkokungsgas gleichmäßig mit der gewünschten Menge Primärluft für die Teil- Verbrennung des Verkokungsgases in Kontakt gebracht wird, diese Eintrittsöffnungen für Primärluft oberhalb des Ofens für jede Ofenkammer separat durch ein Luft- Zuführungssystem zusammengefasst werden, die Luft-Zuführungssysteme der einzelnen Ofenkammern an ein für viele Ofenkammern gemeinsames Luft-Zuführungssystem angeschlossen werden, und zwischen dem gemeinsamen Luft-Zuführungssystem und den Luftzuführungen der einzelnen Ofenkammern je ein Steuerorgan zur Veränderung der Primärluft-Menge über der Garungszeit vorgesehen wird. Das gemeinsame Luft- Zuführungssystem kann mit leichtem, konstanten Überdruck beaufschlagt werden.
[0006] Bei der Einleitung der Primärluft in die Koksofenkammern über Sammelleitungen, wie dies in der WO2006128612A1 beschrieben ist, ergibt sich das Problem, dass diese oftmals eine verlängerte Reaktionszeit zur Regelung bewirken, da die zugeführte Luft durch die Länge der eingesetzten Leitungen mit einem Druckverlust in die Leitungen eingeleitet wird. Eine Zuleitung unter Überdruck ist aus Gründen der Verbrennungsregelung im Primärheizraum nicht immer erwünscht. Der Druckverlust in den Leitungen führt bei der Regelung zu einer Verzögerung, die ebenfalls aus Gründen der Verbrennungsre- gelung unerwünscht ist. Die Zuführung der Verbrennungsluft über Leitungen ist jedoch von Vorteil, da man auf diese Weise die primäre Verbrennungsluft gut verteilen kann, und man in Bezug auf die zugeführte Verbrennungsluftqualität von der Luft über der Koksofenkammerdecke, welche meist stellenweise mit Verunreinigungen behaftet ist, unab- hängig ist.
[0007] Aus diesem Grund wird nach Lösungen gesucht, die primäre Verbrennungsluft in den Primärheizraum einer Koksofenkammer weiterhin über Sammelleitungen zuzuführen, ohne bei der Regelung durch einen Druckverlust bei der Einleitung oder durch lange Reaktionszeiten bei der Regelung Einschränkungen in Kauf nehmen zu müssen. Gleichzeitig ist man auch bestrebt, die Leitungen auf der Koksofenkammerdecke mit Einrichtungen zu versehen, welche einen Ausstoß von Verbrennungsgasen durch die Sammelleitungen auffangen und absorbieren können. Bei der Regelung der Zuführung von Verbrennungsluft in die Primärluftöffnungen von Koksofenkammern kommt es häufig zu einer Flammenbildung auf der Koksofenkammerdecke, die durch Druckschwankungen in der Kokskammer und einer zeitweisen Überdruckbildung in dem Primärheizraum hervorgerufen wird.
[0008] Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche Verbrennungsluft über Sammelleitungen in zumindest einen Teil der Öffnungen in der Koksofenkammerdecke des Primärheizraums einer Koksofenkammer führt, und die Verbrennungsluft so in die Sammelleitungen der Koksofenkammer führt, dass der Druckverlust bei der Durchleitung der Verbrennungsluft durch die Sammelleitungen gering bleibt, ohne dass eine Einleitung der Verbrennungsluft unter Überdruck erforderlich ist.
[0009] Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, welche eine Sammelleitung auf der Decke der Koksofenkammer umfasst, die Verbrennungsluft über mindestens zwei Öffnungen in der Koksofenkammerdecke in die Koksofenkammer eines Koksofens vom Typ„Non-Recovery" oder„Heat-Recovery" einleitet, und die Sammelleitung Einlassöffnungen aufweist, wobei sich diese Einlassöffnungen auf der Sammelleitung innerhalb des Raumes befinden, dessen Grundfläche durch die Decke der Koksofenkammer gebildet wird. Die Verbindung der Sammelleitung zu den Öffnungen in der Koksofenkammerdecke erfolgt dabei über einen Abzweig in der Sammelleitung, während die Öffnungen so verschlossen sind, dass diese die Verbrennungsluft nur über die Sammelleitung erhalten. Die Einlassöffnungen sind als Schiebeklappen geartet und werden über ein Verbindungselement mit einer rundumlaufenden Spindel geöffnet oder geschlossen. [0010] Die Sammelleitung ist in ihrer Ausdehnung in den meisten Ausführungsformen ebenfalls innerhalb des Raumes angeordnet, dessen Grundfläche durch die Decke der Koksofenkammer gebildet wird. Die Sammelleitung besitzt somit eine Ausdehnung, die nicht über die Decke der Koksofenkammer hinausgeht.
[0011] Beansprucht wird insbesondere eine Vorrichtung zur Regelung von Öffnungen in einer Sammelleitung für Verbrennungsluft auf der Decke von Koksofenkammern vom Typ„Non-Recovery" oder„Heat-Recovery", umfassend
• einen Koksofen, welcher aus einer Koksofenkammer mit seitlichen und frontalen Wänden, einem Koksofenkammerboden und einer Koksofenkammerdecke aufgebaut ist, wobei sich in den frontalen Wänden der Koksofenkammer jeweils eine Koksofenkammertür befindet, und die Koksofenkammer so ausgelegt ist, dass diese im Betrieb nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt wird, so dass der sich über dem Kohlekuchen befindliche Gasraum einen Primärheizraum bildet,
• Rauchgaskanäle, welche sich unterhalb des Koksofenkammerbodens befinden, und welche einen Sekundärheizraum bilden, und welche über vertikale Kanäle im Koksofen mit einer Sekundärluftsohle unterhalb der Rauchgaskanäle verbunden sind, wobei die Sekundärluftsohle über Öffnungen in der Koksofenkammerwand mit der Außenatmosphäre verbunden ist,
• Gaskanäle in der seitlichen Wand der Koksofenkammer, welche sich in dem Primärheizraum in einer solchen Höhe befinden, dass diese in den Gasraum münden, welcher sich unterhalb der Koksofenkammerdecke befindet, und welche mit den Rauchgaskanälen verbunden sind,
• Öffnungen in der Koksofenkammerdecke, durch die die Koksofenkammer mit primärer Verbrennungsluft versorgbar ist,
und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
• wenigstens zwei Öffnungen verschlossen sind, und stattdessen mit einer Sammelleitung für die primäre Verbrennungsluft über einen Abzweig in der Sammelleitung verbunden sind, und
• sich in der Sammelleitung Einlassöffnungen für Verbrennungsluft befinden, welche mit Schiebeklappen bedeckt sind, und mindestens zwei Schiebeklappen mit jeweils einem Verbindungselement verbunden sind, welches auf der anderen Seite mit einer rundumlaufenden Spindel verbunden ist, so dass die Schiebeklappen bei einer Drehbewegung der Spindel auf diese zu oder von dieser wegbewegt werden, und die Einlassöffnung dadurch geöffnet oder geschlossen wird, wobei sich diese Einlassöffnungen auf der Sammelleitung innerhalb des Raumes befinden, dessen Grundfläche durch die Decke der Koksofenkammer gebildet wird.
[0012] Die Ansaugung der primären Verbrennungsluft erfolgt durch den Unterdruck in der Koksofenkammer in Verbindung mit dem Kamineffekt, welcher sich durch die Installation der Sammelleitung ergibt. Die Spindel kann dabei im oder gegen den Uhrzeigersinn bewegt werden, bis die Schiebeklappen vollständig geöffnet oder geschlossen sind. [0013] In einer Ausführungsform der Erfindung befinden sich in der Sammelleitung mehr als zwei Einlassöffnungen mit Schiebeklappen, wobei die weiteren Schiebeklappen, welche nicht mit der Spindel verbunden sind, über ein Gestänge mit den Schiebeklappen verbunden sind, welche mit der Spindel verbunden sind. Dadurch lässt sich eine gleichzeitige und unabhängige Regelung aller Einlassöffnungen erreichen, die nur von der Be- wegung der Spindel abhängt.
[0014] In einer weiteren Ausführungsform ist die Sammelleitung an einem Ende mit einer Fackel versehen, welche aus einem Ausströmrohr mit einer verschließbaren Klappe gebildet wird. Dadurch kann bei einem Zurückschlagen der Flammen in die Sammelleitung das Verbrennungsgas in die Fackel geleitet werden. Das Zurückschlagen der Flam- men wird durch Druckschwankungen in der Koksofenkammer hervorgerufen, und stellt für die Bedienmannschaften eine Gefährdung dar, so dass man bestrebt ist, diese Gefahrenquelle auszuschalten. Die Fackel kann Zündmechanismen und Ventile zur Regelung beinhalten. Die Fackel kann mit einer Sammelleitung verbunden sein, diese kann aber auch mit zwei oder mehreren Sammelleitungen verbunden sein. [0015] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich auf der Koksofenkammerdecke vier bis acht Öffnungen in zwei Reihen, welche mit zwei Sammelleitungen verbunden sind, so dass eine Sammelleitung mit jeweils über zwei bis vier Abzweige mit zwei der vier Öffnungen verbunden ist. In dieser Ausführungsform befinden sich keine weiteren Öffnungen auf der Koksofenkammerdecke, so dass alle Öffnungen mit der Sammelleitung verbunden sind, und die Verbrennungsluft über die Sammelleitung beziehen. [0016] Bei den Verbindungselementen kann es sich um eine Kette, ein Stahlseil, oder ein Gestänge handeln. Diese stellen eine mechanische Verbindung von den Schiebeklappen zu der Spindel her.
[0017] Beansprucht wird auch ein Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Koksofenkammer eines Koksofens vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery", in welchem
• eine Koksofenbank, bestehend aus Koksöfen des genannten Typs, zur zyklischen Verkokung von Kohle genutzt wird, indem ein Koksofen mit einem zur Verkokung von Kohle vorgesehenen Kohlekuchen beladen wird, und über dem Kohlekuchen ein Gasraum als Primärheizraum freigelassen wird, welcher zur unterstöchiometrischen Verbrennung des Verkokungsgases vorgesehen ist, und
• das teilverbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum über in den seitlichen Koksofenkammerwänden angeordnete Gaskanäle in die Rauchgaskanäle unter der Koksofenkammer geleitet wird, in denen das teilverbrannte Verkokungsgas mit einer überstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft vollständig verbrannt wird, und
• sich in der Koksofenkammerdecke Öffnungen befinden, durch die die Koksofenkammer mit Primärluft versorgt wird,
und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
• mindestens zwei Öffnungen in der Koksofenkammerdecke mit einem Abzweig verbunden sind, welcher in eine Sammelleitung mündet, durch den die Öffnungen mit primärer Verbrennungsluft versorgt werden, wobei diese Verbrennungsluft über Einlassöffnungen mit Schiebeklappen, die über Verbindungselemente durch eine Drehspindel bewegt werden und dadurch die Einlassöffnungen öffnen oder schließen, in die Sammelleitungen eingelassen wird.
[0018] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Luftzuführung über die Schiebeklappen nach dem zu erwartenden Verlauf des Luftbedarfs in einem standardisierten Verkokungszyklus oder anhand von Messwerten des Druckes oder der Temperatur in dem Koksofen geregelt. Dadurch lässt sich die Zuführung an Verbrennungsluft zu jedem Zeitpunkt dem Bedarf an Verbrennungsluft anpassen. Dieser hängt vom Verlauf des Verkokungsprozesses ab, wie dieses beispielhaft in der WO2010034383A1 ausgeführt ist. [0019] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Drehspindel elektrisch betätigt. Der elektrische Antriebsmechanismus befindet sich dabei vorteilhaft in einer Schutzbehausung, welche den Antriebsmechanismus vor den hohen Temperaturen auf der Koksofenkammerdecke schützt. [0020] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Drehspindel über ein separates Gestänge von einem Kontrollpunkt außerhalb des Koksofens betätigt. Das Gestänge kann hierzu mit weiteren mechanischen Übertragungsvorrichtungen ausgestattet sein, welche eine gefahrlose Bedienung der Drehspindel auch von einem Punkt von außerhalb der Koksofenkammer oder der Koksofenbank ermöglichen. [0021] Die Erfindung besitzt den Vorteil, eine gemeinsame gerichtete Zuführung von primärer Verbrennungsluft in die Öffnungen von Koksofenkammern zu ermöglichen, wobei die Zuführung der Verbrennungsluft auch ohne Überdruck auf einem möglichst kurzen Zuführungsweg erfolgen soll, so dass die Luftzuführung direkt und ohne lange Reaktionszeiten erfolgen kann. [0022] Die Erfindung wird anhand von zwei Zeichnungen genauer erläutert, wobei diese nur beispielhafte Ausführungsformen darstellen, welche nicht auf diese beschränkt sind.
[0023] FIG.1 zeigt eine Anordnung von zwei Sammelleitungen auf der Decke einer Koksofenkammer mit Ansicht von oben. FIG.2 zeigt eine Koksofenkammer mit einer erfin- dungsgemäßen Sammelleitung mit Schiebeklappen auf der Koksofenkammerdecke in seitlicher Ansicht.
[0024] FIG.1 zeigt eine Koksofenkammerdecke (1), welche mit acht Öffnungen (2) zum Einlass von primärer Verbrennungsluft (3) ausgestattet ist. Auf der Decke (1) befinden sich weiterhin zwei Sammelleitungen (4) für primäre Verbrennungsluft (3), die über Abzweige (5) mit den Öffnungen (2) verbunden sind, so dass insgesamt jeweils vier Öffnungen (2) mit einer Sammelleitung (4) verbunden sind. Andere Einlassmöglichkeiten für Verbrennungsluft (3) sind auf der Ofendecke (1) nicht vorhanden, so dass die Verbrennungsluft nur über die Sammelleitungen (4) in die Koksofenkammer (1) gelangen kann. Die Sammelleitungen (4) besitzen über den Abzweigen (5) Einlassöffnungen (6), welche die Sammelleitungen (4) mit Verbrennungsluft (3) versorgen. Die mittleren Einlassöffnun- gen (6) sind mit Schiebeklappen (7) versehen, die über eine Kette (8) als Verbindungselement (8) mit einer Drehspindel (9) verbunden sind. Die Drehspindel (9) öffnet oder schließt über die Drehbewegung (9a) und das Verbindungselement (8) die Schiebeklappen (7), die den Drehspindeln (9) am nächsten sind. Die weiteren Schiebeklappen (7), welche nicht mit der Spindel (9) verbunden sind, sind über ein Gestänge (10) mit den Schiebeklappen (7) verbunden, welche mit der Spindel (9) verbunden sind. Dadurch lässt sich eine zuverlässige und einheitliche Regelung aller Öffnungen (2) auf der Koksofenkammerdecke (1) und gleichzeitig eine Vergleichmäßigung des Verbrennungsluftstroms (3) in alle Öffnungen (2) auf der Koksofenkammerdecke (1) erreichen. Die Drehspindeln (9) sind mit einem elektrischen Antriebsmechanismus (11) verbunden, über den diese angetrieben werden, der in einem Schutzgehäuse (11a) sitzt, und der über elektrische Steu- erleitungen (11b) angetrieben wird. Zu sehen sind auch die Koksofenkammertüren (12) auf beiden frontalen Seiten (13) der Koksofenkammer (14) und die seitlichen Koksofenkammerwände (15).
[0025] FIG.2 zeigt eine Koksofenkammer (14) mit frontalen Koksofenkammerwänden (13), Koksofenkammertüren (12), einem Koksofenkammerboden (16) mit darüberliegen- dem Kohlekuchen (16a), seitlichen Rauchgaskanälen (15a,„Downcomer"), Rauchgaskanälen (17), einer Sekundärluftsohle (18) unter den Rauchgaskanälen (17) zur Versorgung der Rauchgaskanäle (17) über vertikale Kanäle (17a) mit Verbrennungsluft von außen, einem Primärheizraum (3a) über dem Kohlekuchen (16a), und einer Koksofenkammerdecke (1), in welcher Öffnungen (2) zur Versorgung der Koksofenkammer (12) mit primärer Verbrennungsluft (3) angeordnet sind. An den Türen (12) sind Haltevorrichtungen (12a) zum Öffnen und Schließen der Koksofenkammertüren (12) und an den Sekundärluftsoh- len (18) sind Öffnungen (18a) mit Verschlusseinrichtungen (18b) zum Öffnen und Schließen der Sekundärluftsohle (18) gegen die Außenatmosphäre vorhanden. Zu sehen ist außerdem der Abgaskanal (19) zur Ausführung der vollständig verbrannten Verkokungs- gase. Die Öffnungen (2) in der Koksofenkammerdecke (1) sind über Abzweige (5) mit einer Sammelleitung (4) verbunden. Die Sammelleitung (4) besitzt auf der oberen Seite Ein- lassöffnungen (6), welche mit Schiebeklappen (7) abgedeckt sind. Neben der Sammelleitung (4) befindet sich weiterhin eine Drehspindel (9), welche mit den nächstgelegenen Schiebeklappen (7) verbunden ist. Diese Schiebeklappen (7) wiederum sind über ein Ge- stänge (10) mit den übrigen, dahinterliegenden Schiebeklappen (7a) verbunden. Durch eine Drehbewegung (9a) verschieben sich diese Schiebeklappen (7,7a) und öffnen oder schließen dadurch die Einlassöffnungen (6). Am Ende der Sammelleitung (4) befindet sich eine Fackel (20), welche mit einer Klappe (20a) ausgestattet ist, und welche zum Verbrennen der zeitweise unter Überdruck ausgestoßenen Verkokungsgase (20b) dient. [0026] Bezugszeichenliste Koksofenkammerdecke
Öffnungen
Primäre Verbrennungsluft
a Primärheizraum
Sammelleitung
Abzweig
Einlassöffnung
Schiebeklappe
a Dahinterliegende Schiebeklappen
Verbindungselement
Drehspindel
a Drehbewegung
0 Gestänge
1 Antriebsmechanismus
1a Schutzgehäuse
1 b Elektrische Steuerleitungen
2 Koksofenkammertür
2a Haltevorrichtung
3 Frontale Koksofenkammerwand
4 Koksofenkammer
5 Seitliche Koksofenkammerwand
5a Kanäle in den seitlichen Koksofenkammerwänden6 Koksofenkammerboden
6a Kohlekuchen
7 Rauchgaskanäle
7a Vertikale Kanäle
8 Sekundärluftsohlen
8a Öffnung
8b Verschlusseinrichtung
9 Abgaskanal
0 Fackel
0a Klappe
0b Verkokungsgas

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery", umfassend
• einen Koksofen (14), welcher aus einer Koksofenkammer (14) mit seitlichen (15) und frontalen Wänden (13), einem Koksofenkammerboden (16) und einer Koksofenkammerdecke (1) aufgebaut ist, wobei sich in den frontalen Wänden (13) der Koksofenkammer (14) jeweils eine Koksofenkammertür (12) befindet, und die Koksofenkammer (14) so ausgelegt ist, dass diese im Betrieb nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt wird, so dass der sich über dem Kohlekuchen (16a) befindliche Gasraum (3a) einen Primärheizraum (3a) bildet,
• Rauchgaskanäle (17), welche sich unterhalb des Koksofenkammerbodens
(16) befinden, und welche einen Sekundärheizraum (17) bilden, und welche über vertikale Kanäle (17a) im Koksofen (14) mit einer Sekundärluft- sohle (18) unterhalb der Rauchgaskanäle (17) verbunden sind, wobei die Sekundärluftsohle (18) über Öffnungen (18a) in der Koksofenkammerwand mit der Außenatmosphäre verbunden ist,
• Gaskanäle (15a) in der seitlichen Wand (15) der Koksofenkammer (14), welche sich in dem Primärheizraum (3a) in einer solchen Höhe befinden, dass diese in den Gasraum (3a) münden, welcher sich unterhalb der Koksofenkammerdecke (1) befindet, und welche mit den Rauchgaskanälen
(17) verbunden sind,
• Öffnungen (2) in der Koksofenkammerdecke (1), der frontalen Koksofenkammerwand (13) oder der Koksofenkammertür (12), durch die die Koksofenkammer (3a) mit primärer Verbrennungsluft (3) versorgbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
• dass wenigstens zwei Öffnungen (2) verschlossen sind, und stattdessen über einen Abzweig (5) in der Sammelleitung (4) mit einer Sammelleitung (4) für die primäre Verbrennungsluft (3) verbunden sind, und
• sich in der Sammelleitung (4) Einlassöffnungen (6) für Verbrennungsluft (3) befinden, welche mit Schiebeklappen (7) bedeckt sind, und mindestens zwei Schiebeklappen (7) mit jeweils einem Verbindungselement (8) ver- bunden sind, welches auf der anderen Seite mit einer rundumlaufenden Spindel (9) verbunden ist, so dass die Schiebeklappen (7) bei einer Drehbewegung der Spindel (9) auf diese zu oder von dieser wegbewegt werden, und die Einlassöffnung (6) dadurch geöffnet oder geschlossen wird, wobei sich diese Einlassöffnungen (6) auf der Sammelleitung (4) innerhalb des Raumes befinden, dessen Grundfläche durch die Decke (1) der Koksofenkammer (14) gebildet wird.
2. Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery", nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Sammelleitung (4) mehr als zwei Einlassöffnungen (6) mit Schiebeklappen (7) befinden, wobei die weiteren Schiebeklappen (7a), welche nicht mit der Spindel (9) verbunden sind, über ein Gestänge (10) mit den Schiebeklappen (7) verbunden sind, welche mit der Spindel (9) verbunden sind.
3. Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery", nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (4) an einem Ende mit einer Fackel (20) versehen ist, welche aus einem Ausströmrohr mit einer verschließbaren Klappe (20a) gebildet wird.
4. Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery", nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich auf der Koksofenkammerdecke (1) vier bis acht Einlassöffnungen (2) in zwei Reihen befinden, welche mit zwei Sammelleitungen (4) verbunden sind, so dass eine Sammelleitung (4) mit jeweils zwei bis vier Abzweigen (5) verbunden ist.
5. Vorrichtung zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery", nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Verbindungselementen (8) um eine Kette, ein Stahlseil, oder ein Gestänge handelt.
6. Verfahren zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery", in welchem
• eine Koksofenbank, bestehend aus Koksöfen (14) des genannten Typs, zur zyklischen Verkokung von Kohle (16a) genutzt wird, indem ein Koksofen (14) mit einem zur Verkokung von Kohle (16a) vorgesehenen Kohlekuchen (16a) beladen wird, und über dem Kohlekuchen (16a) ein Gasraum (3a) als Primärheizraum (3a) freigelassen wird, welcher zur unterstöchio- metrischen Verbrennung des Verkokungsgases vorgesehen ist, und
• das teilverbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum (3a) über in den seitlichen Koksofenkammerwänden (15) angeordnete Gaskanäle (15a) in die Rauchgaskanäle (17) unter der Koksofenkammer (14) geleitet wird, in denen das teilverbrannte Verkokungsgas mit einer überstöchiometri- schen Menge an Verbrennungsluft (3) vollständig verbrannt wird, und
• in der Koksofenkammerdecke (1) Öffnungen (2) befinden, durch die der Primärheizraum (3a) der Koksofenkammer (14) mit Primärluft (3) versorgt wird,
dadurch gekennzeichnet, dass
• mindestens zwei Öffnungen (2) in der Koksofenkammerdecke (1) mit einem Abzweig (5) verbunden sind, welcher in eine Sammelleitung (4) mündet, durch den die Öffnungen (2) mit primärer Verbrennungsluft (3) versorgt werden, wobei diese Verbrennungsluft (3) über Einlassöffnungen (6) mit Schiebeklappen (7), die über Verbindungselemente (8) durch eine Drehspindel (9) bewegt werden und dadurch die Einlassöffnungen (6) öffnen oder schließen, in die Sammelleitungen (4) eingelassen wird.
7. Verfahren zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery" nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführung über die Schiebeklappen (7) nach dem zu erwartenden Verlauf des Luftbedarfs in einem standardisierten Verkokungszyklus oder anhand von Messwerten des Druckes oder der Temperatur in dem Koksofen (14) geregelt wird.
8. Verfahren zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery" nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehspindel (9) elektrisch betätigt wird.
Verfahren zur Regelung von Einlassöffnungen (6) in einer Sammelleitung (4) für Verbrennungsluft (3) auf der Decke (1) von Koksofenkammern (14) vom Typ„Non- Recovery" oder„Heat-Recovery" nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehspindel (9) über ein separates Gestänge von einem Kontrollpunkt außerhalb des Koksofens (14) betätigt wird.
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