EP3063252A1 - Verkokungsanlage zum verkoken von kohle und verfahren zur optimierung der verkokungsbedingungen - Google Patents

Verkokungsanlage zum verkoken von kohle und verfahren zur optimierung der verkokungsbedingungen

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Publication number
EP3063252A1
EP3063252A1 EP14792392.4A EP14792392A EP3063252A1 EP 3063252 A1 EP3063252 A1 EP 3063252A1 EP 14792392 A EP14792392 A EP 14792392A EP 3063252 A1 EP3063252 A1 EP 3063252A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
furnace
coking
furnaces
gas
throttle valve
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Withdrawn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
EP14792392.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Kim
Felix Andreas Hausdorf
Timo Bialinski
Marian Czeslaw LUCHOWSKI
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 AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Original Assignee
ThyssenKrupp AG
ThyssenKrupp Industrial Solutions 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
Application filed by ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Industrial Solutions AG filed Critical ThyssenKrupp AG
Publication of EP3063252A1 publication Critical patent/EP3063252A1/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Withdrawn legal-status Critical Current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 coking plant for coking coal which operates according to a non-recovery or heat-recovery coking process.
  • coke ovens For better heat utilization often 8 to 24 coke ovens are arranged side by side in the non-recovery and heat recovery coking process and connected to a so-called coke oven bank.
  • the furnaces are connected on the exhaust side to a common collecting duct system, into which the exhaust gas volume flows of the furnaces are directed.
  • the exhaust gas enthalpy can be used in at least one downstream heat exchanger to generate steam.
  • the exhaust gases are desulphurised and released into the atmosphere.
  • the sump system is characterized by a vacuum mode of operation as compared to the surrounding atmosphere.
  • the required negative pressure of the entire system can be created by a blower and / or by the natural draft generated in a chimney. Blower and chimney are arranged downstream of the coke oven bank.
  • the coking process is characterized by a temporal heterogeneous evolution of gas from the coal charge out.
  • the gases rising from the coal charge are burned in the space above and below the charge by sucking in air through openings in the oven door, the furnace roof and side faces of a bottom channel located below the furnace shaft.
  • the magnitude of the intake air flow is determined by the height of the applied vacuum in the oven.
  • the process starts with the filling process of the feed coal mixture into the furnace chambers of the coke oven bank. There is by adding partial air the raw gas escaping from the coal cake under the influence of temperature initially only partially burned.
  • the mixture of Restrohgas and exhaust gas from the partial combustion is passed through vertical channels in Sohlkanäle below the coal batches and there completely burned by secondary air addition.
  • the exhaust gas is passed through connecting lines in a common gas manifold, in which the exhaust gas flowing from the connecting lines exhaust are sucked.
  • the net coking time is the time required to completely remove the volatiles from the coal cake to form coke. As the furnace temperature increases, the amount of gas flowing into the combustion chambers from the coal cake intensifies, as a result of which an intensified combustion combined with a higher coking power is derived as a result of air supply.
  • the net coking time of today's non- or heat-recovery coke ovens ranges from 24 hours to 96 hours, depending on design, coal and coal bed properties.
  • the exhaust temperature in the leads varies in the order of 850 ° C to 1550 ° C, depending on the rate of coking and the amount of volatiles, which is usually less than 26% by weight (dry).
  • the coking chambers and combustion chambers within non- or heat-recovery coke ovens are mostly made of silica material due to the high process temperatures, but their applicability is limited to approx. 1600 ° C. This limit of application can be exceeded if, during the coking, a feed mixture with a volatile content of more than 26% by weight (dry) is introduced into the oven chamber at random or as a result of a faulty mixing process of the individual components.
  • dry dry
  • the complete combustion of the resulting, larger amount of gas has a very in the first hours of coking in the oven intensive heat release with extremely high temperatures results, which can lead to the destruction of the silica material. It would therefore be useful if you could make the evolution of gas over the coking homogenous.
  • each furnace is loaded and emptied according to an individual operating schedule. This means that each furnace of the coke oven bank is in a different coking state and the exhaust gas streams exiting the furnaces vary from oven to oven.
  • the kilns belonging to a coke oven bank connect via their connecting line at different distances to the vacuum source to the gas manifold.
  • different negative pressures occur in front of the furnaces.
  • the height of the applied negative pressure determines the amount of air sucked into the furnace and thus the combustion and process speed of the coking process.
  • the coking plant includes a coke oven bank having a plurality of juxtaposed furnace, a loading system for loading the furnaces with a coal cake, a discharge system for discharging the finished coke cake, and a gas manifold arranged parallel to the furnace bank.
  • the ovens each have a furnace chamber closed furnace chamber with a head-side gas space as Primärterrorismraum, a Sohlkanal as Sekundärsortraum below the furnace chamber, at least one vertical channel between the Primärutzraum and Sekundärsortraum and openings for sucking primary air into the Primärloomraum and for sucking secondary air in the secondary boiler room.
  • insulated connecting lines which connect the Sekundäreuerraum the ovens with the gas manifold and are equipped with a throttle device for changing the exhaust gas flow leaving the furnace.
  • the exhaust gas quantity of a furnace is led via two connecting lines into the gas collecting line, which is arranged on the furnace cover of the Koksofenbank.
  • the pressure conditions in the combustion chambers of the furnaces can be compensated by two vertical slide designs depending on the individual coking progress.
  • the arrangement of the gas manifold on the furnace roof of the coke oven bank and the flow of the exhaust gas leaving the furnaces is technically very complex.
  • the slide designs also have functional disadvantages.
  • the slides are also composed of several stones and often do not withstand the high temperatures. They cause more expensive maintenance activities. At a high exhaust gas temperature of about 1550 ° C, they are prone to failure after a short period of use and must be replaced.
  • the invention is based on the object in the connecting lines, which the secondary heating chamber of the furnaces with the gas Connect manifold to provide a throttle device that withstands high exhaust gas temperatures and allows such control of the exhaust stream that sets in all ovens of the coke oven bank a high and approximately the same net coking performance.
  • a respective throttle valve rotatable about an axis is provided as throttle means, wherein the throttle valve is rotatably mounted in a housing, which on its inside a temperature-resistant lining has insulation and is used gastight between sections of the connecting line.
  • the throttle valve preferably has a disk arranged on a shaft, wherein the shaft is rotatably supported on both sides in bearings accessible on the outer shell side of the housing and the bearings are protected against high temperatures by fabric packs.
  • the bearings are functional plain bearings.
  • the cloth book packings may comprise carbonaceous sealing cords.
  • the throttle valve may be formed as a hollow body, so that it can be flowed through by a cooling fluid.
  • a cooling fluid is, for example, air or a liquid coolant, such as water or an oil, into consideration.
  • the disc of the throttle expediently consists of a heat-resistant ceramic fiber material or has a cover layer of a temperature-resistant insulating material.
  • the lining of the housing can also be made of a heat-resistant ceramic fiber material, refractory concrete or a temperature-resistant insulating material using corundum, silica, Silicon carbide, dolomite, and chrome ore shares exist.
  • the housing of the throttle device and the shaft are preferably made of alloyed, heat-resistant steel or stainless steel.
  • the length of the throttle device according to the invention can vary in a value range from 350 mm to 1500 mm.
  • the throttle valve can be moved between an opening angle of 0 ° (closed) and 90 ° (open) and is expediently designed with a resounding flap plate.
  • the exhaust gas with an exhaust gas temperature of 1550 ° C flow past without damage or functionality problems. As a result, it is no longer necessary to reduce the temperature and thus to reduce the coking rate in the kilns of the coke oven bank.
  • connection lines have, for example, an inner free flow cross-section of 0.2 m 2 to 2.1 m 2 .
  • the internal diameter of the insulated connecting cables varies between DN 500 mm and DN 1600 mm depending on the system configuration.
  • the outer diameter of the insulated connecting lines is in the order of 800 mm to 2100 mm.
  • the housing of the throttle device is suitably adapted by flange connections in the connecting line, wherein the flange connection is preferably carried out in the pressure stage PN 6.
  • the gas manifold of the coking plant according to the invention is arranged according to a preferred embodiment of the invention in a concrete tub in front of the stoves below the floor level, wherein the insulated connecting lines, each connecting the flow-side end of the bottom channel of a furnace with the gas manifold, a vertical portion, a horizontal portion and have a bow connecting these two sections and are supported by a support structure on the concrete tub.
  • the gas manifold may be composed of several segments of different diameter.
  • the concrete tub has, for example, a U-shaped or L-shaped cross-section and is useful on the top to avoid the incidence of foreign bodies with a grid, snapped or slot-shaped cover provided.
  • the concrete tank serves to protect the gas manifold against groundwater.
  • the connecting cables can have at least one measuring point for permanent temperature measurement, for permanent pressure measurement and / or for permanent oxygen measurement. Furthermore, an additional measuring point connection for a mobile measuring device can be provided for the manual measurement of any physical quantity.
  • the invention also provides a method according to claim 12 for optimizing the coking conditions in side-by-side furnaces of a coke oven bank.
  • the back to the claim 12 related claims 13 to 17 relate to advantageous embodiments of the method.
  • the method will be explained below together with an embodiment of the coking plant according to the invention with reference to drawings. They show schematically:
  • Fig. 1 a detail of a plan view of a coking plant for
  • FIG. 3 shows a detail of Fig. 2 in a comparison with FIG. 2 enlarged
  • the coking plant shown in Fig. 1 comprises in its basic structure a coke oven bank 1 with a plurality of juxtaposed furnaces 2, a loading system 3 for feeding the furnaces with a coal cake 4, a discharge system 5 for discharging the finished coke cake and a parallel to the coke oven bank 1 arranged Gas manifold 6.
  • the furnaces. 2 each one of furnace chamber doors 7 closed furnace chamber 8 with a head-side gas space as Primärterrorismraum 9, a Sohlkanal as Sekundärutzraum 10 below the furnace chamber 8, at least one vertical channel 1 between the Primärteilraum 9 and the Sekundmaschineraum 10 and openings 14 for sucking primary air into the Primärsortraum.
  • insulated connection lines 12 are provided, which connect the Sekundäreuerraum 10 of the ovens 2 with the gas manifold 6 and are equipped with a throttle device 13 for changing the furnace 2 leaving exhaust stream.
  • the juxtaposed furnaces 2 of the coke oven bank 1 are charged according to an individual operating instructions with coal and used for cyclic coking coal. Crude gas, which escapes from the feed coal under the influence of temperature, is partially combusted in the primary heating chamber 9 of the furnaces 2 above the coal charge with air. A mixture of raw gas and exhaust gas is passed into the secondary space 10 below the coal charge and there completely burned by secondary air addition. The resulting in the complete combustion exhaust gas 15 is passed individually to each furnace 2 through an insulated connection line 12 into the gas manifold 6, in which the exhaust gas flowing from the connecting lines of the furnaces 2 exhaust gas is sucked. At each furnace 2, the exhaust gas flow 15 can be regulated by the throttle device provided there.
  • FIGS. 2 and 3 shows that within the flow cross-section of the insulated connecting line, which connects the gas manifold 6 to the Sekundäreuerraum 10 of the furnace 2, a 16 rotatable about an axis throttle valve 17 is provided as a throttle device.
  • the throttle valve 17 is rotatably mounted in a housing 18 which has on its inside a temperature-resistant lining 19 as insulation and between sections 20, 20 'of the connecting line is inserted gas-tight.
  • the exhaust stream 15 of the furnace 2 may be adjusted to the individual coking rate within the furnace.
  • the throttle valve 17 has a disk 22 arranged on a shaft 21.
  • the shaft 21 is rotatably supported on both sides in bearings accessible on the outside of the casing, which are protected from high temperatures by fabric packs, for example with carbon-containing sealing cords.
  • the throttle valve 17 is preferably coolable.
  • the shaft 21 and / or the disc 22 may be formed as a hollow body, which is flowed through by a cooling fluid.
  • the disc 22 of the throttle valve 17 may be made of a heat-resistant ceramic fiber material or have a cover layer of a temperature-resistant insulating material.
  • the housing 18 and the shaft 21 are preferably made of alloyed heat-resistant steel or stainless steel.
  • the housing 18 of the throttle device is fitted by flange 23 in the connecting line 12, wherein the flange 23 are expediently carried out in the pressure stage PN 6.
  • the lining 19 of the housing 18 is made of a heat-resistant ceramic fiber material, refractory concrete or a temperature-resistant insulating material using corundum, silica, silicon carbide, dolomite and / or chrome ore.
  • the gas manifold 6 is arranged as shown in FIG. 2 in a concrete tub 24 in front of the ovens 2 below the ground level 25.
  • the insulated connection lines 12, which each connect the Sekundäreuerraum 10 of a furnace 2 with the gas manifold 6, have a vertical portion, a horizontal portion and an arc connecting these two sections and are supported by a support structure 26 on the concrete tub 24.
  • the wiring is designed so that the exhaust gas 15 the furnace 2 initially in a vertical sub-segment below the bottom channel leaves down and the connection to the gas manifold 6 after flowing through a 90 ° arc in a downstream horizontal sub-segment occurs.
  • the connecting line 12 constructively has at least one 90 ° arc, which in a particularly preferred variant can consist of two 45 ° arcs.
  • the throttle valve 17 can - as shown in the embodiment - in the vertical sub-segment, alternatively in the horizontal sub-segment, are arranged.
  • the insulated connection lines 12 may, for example, have an internal diameter between DN 500 mm and DN 1600 mm and an external diameter between 800 mm and 2100 mm. In the connecting lines 12 there is a negative pressure to the atmosphere of -50 Pa to -350 Pa.
  • the connecting lines 12 have a measuring point 27 for permanent temperature measurement and a measuring point 28 for permanent pressure measurement, wherein the pressure measuring point 28 is arranged upstream of the throttle flap 17 and the temperature measuring point 27 is provided behind the throttle flap 17 in the flow direction is.
  • a measuring point connection 29 for a mobile measuring device for the manual measurement of any physical variable, for example for measuring the oxygen content, may be provided in the connecting lines 12.
  • the throttle valve 17 can be moved between an opening angle of 0 ° (closed) and 90 ° (open). After filling a furnace, the throttle valve 17 of the connecting line 12 assigned to this furnace is opened. The flow cross-section released by the throttle valve 17 is then reduced with increasing coking progress and decreasing amount of exhaust gas. After approximately half of the nominal net coking time has elapsed, the free flap flow area is further reduced to give an approximately 35 to 55% open position. Some time before the coke is squeezed, the open flap cross-section is further throttled or completely closed, as now the gas release in the furnace conclusion has come. This ensures that the coke charge is evenly heated by heat conduction and the further ingress of air through the open primary and secondary air openings is avoided.
  • the actuation of the throttle valve 17 is preferably carried out by means of a controlled drive 30 as a function of physical parameters, so that the individual coking progress is met.
  • Pressure, temperature, carbon monoxide, methane, hydrogen or oxygen measurement signals or combinations of these signals can be used as reference variables for the valve position to be set.
  • a lambda probe can also be used in the connection line 12.
  • the measured values recorded at the measuring points 27, 28 are digitally recorded, stored and compared in a computing unit with a desired value, wherein the connection to the arithmetic unit takes place via suitable signal or radio lines.
  • the damper position of the throttle valve is changed via the drive 30 so that the desired pressure and temperature setpoint value is established.
  • the exhaust gas temperature is always controlled so that temperatures of maximum 1550 ° C occur in the furnace cavity and in the furnace vault. In the bottom channel of the furnaces, a negative pressure of -50 Pa to -300 Pa is expediently set.
  • the control is expediently such that the oxygen content of the exhaust gas in the connecting line at the kiln outlet is about 4 to 10% by volume.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Coke Industry (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verkokungsanlage zum Verkoken von Kohle mit einer Koksofenbank (1 ), die eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Öfen (2) umfasst, und mit einer parallel zur Koksofenbank (1 ) angeordneten Gassammelleitung (6). Die Öfen (2) weisen jeweils eine von Ofenkammertüren verschlossene Ofenkammer (8) mit einem kopfseitigen Gasraum als Primärheizraum (9), einen Sohlkanal als Sekundärheizraum (10) unterhalb der Ofenkammer (8), mindestens einen vertikalen Kanal (11 ) zwischen dem Primärheizraum (9) und dem Sekundärheizraum (10) sowie Öffnungen zum Ansaugen von Primärluft in den Primärheizraum (9) und zum Ansaugen von Sekundärluft in den Sekundärheizraum (10) auf. Zwischen den Öfen (2) und der Gassammelleitung (6) sind isolierte Anschlussleitungen (12) vorgesehen, welche den Sekundärheizraum (10) der Öfen (2) mit der Gassammelleitung (6) verbinden und mit einer Drosseleinrichtung zur Veränderung des den Ofen (2) verlassenden Abgasstromes ausgestattet sind. Erfindungsgemäß ist innerhalb des Strömungsquerschnittes der isolierten Anschlussleitungen (12) jeweils eine um eine Achse drehbare Drosselklappe (17) als Drosseleinrichtung vorgesehen. Die Drosselklappe (17) ist in einem Gehäuse drehbar gelagert, welches an seiner Innenseite eine temperaturbeständige Auskleidung als Isolierung aufweist und zwischen Abschnitten der Anschlussleitung (12) gasdicht eingesetzt ist.

Description

VERKOKUNGSANLAGE ZUM VERKOKEN VON KOHLE UND VERFAHREN ZUR OPTIMIERUNG DER VERKOKUNGSBEDINGUNGEN
Die Erfindung betrifft eine Verkokungsanlage zum Verkoken von Kohle, die nach einem "Non-Recovery"- oder "Heat-Recovery"-Verkokungsverfahren arbeitet.
Zur besseren Wärmeausnutzung werden beim Non-Recovery- und Heat- Recovery-Verkokungsverfahren häufig 8 bis 24 Koksöfen nebeneinander angeordnet und zu einer sogenannten Koksofenbank verschaltet. Die Öfen sind abgasseitig mit einem gemeinsamen Sammelkanalsystem verbunden, in das die Abgasvolumenströme der Öfen geleitet werden. Die Abgasenthalpie kann im Falle des Heat-Recovery-Verfahrens in mindestens einem nachgeschalteten Wärmetauscher zur Dampferzeugung genutzt werden. Im Falle des Non- Recovery-Verfahrens werden die Abgase entschwefelt und in die Atmosphäre geleitet.
Das Sammelkanalsystem ist im Vergleich zur umgebenden Atmosphäre durch eine Unterdruckbetriebsweise gekennzeichnet. Der erforderliche Unterdruck des Gesamtsystems kann durch ein Gebläse und/oder durch den in einem Kamin erzeugten Naturzug geschaffen werden. Gebläse und Kamin sind in Strömungsrichtung hinter der Koksofenbank angeordnet.
Der Verkokungsvorgang ist durch eine zeitliche heterogene Gasentwicklung aus der Kohlecharge heraus gekennzeichnet. Zur Erzeugung der erforderlichen Prozesswärme werden die aus der Kohlecharge aufsteigenden Gase im Raum oberhalb und unterhalb der Charge durch Einsaugen von Luft durch Öffnungen in der Ofentür, der Ofendecke und seitlichen Stirnflächen eines unterhalb des Ofenschachtes angeordneten Sohlkanals verbrannt. Die Größenordnung des eingesaugten Luftvolumenstroms wird durch die Höhe des im Ofen anliegenden Unterdrucks bestimmt.
Das Verfahren startet mit dem Füllvorgang der Einsatzkohlemischung in die Ofenkammern der Koksofenbank. Dort wird durch Zugabe von Teilluftmengen das aus dem Kohlekuchen unter Temperatureinfluss entweichende Rohgas zunächst nur teilverbrannt. Das Gemisch aus Restrohgas und Abgas aus der Teilverbrennung wird über vertikale Kanäle in Sohlkanäle unterhalb der Kohlechargen geleitet und dort durch Sekundärluftzugabe vollständig verbrannt. Am strömungstechnischen Ende der Sohlkanäle wird das Abgas durch Anschlussleitungen in eine gemeinsame Gassammelleitung geleitet, in der die aus den Anschlussleitungen zuströmenden Abgasmengen abgesaugt werden.
Die Nettoverkokungszeit ist der Zeitraum, der erforderlich ist, um die flüchtigen Kohlebestandteile vollständig unter Bildung von Koks aus dem Kohlekuchen zu entfernen. Mit zunehmender Ofentemperatur intensiviert sich die aus dem Kohlekuchen in die Verbrennungsräume einströmende Gasmenge, woraus sich infolge Luftzufuhr eine intensivierte Verbrennung verbunden mit einer höheren Verkokungsleistung ableitet. Die Nettoverkokungszeit heutiger Non- oder Heat- Recovery-Koksöfen liegt je nach Bauart, Kohle und Kohlebetteigenschaften im Bereich von 24 Stunden bis 96 Stunden.
Mit zunehmendem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen in der Einsatzkohlenmischung nimmt die Menge an emittiertem Rohgas zu und steigt die mittlere Abgastemperatur im Ofen an. Die Abgastemperatur in den Anschlussleitungen bewegt sich in Abhängigkeit vom Verkokungsfortschritt und dem Anteil an flüchtigen Bestandteilen, der üblicherweise weniger als 26 Gew.-% (trocken) beträgt, in der Größenordnung von 850 °C bis 1550 °C.
Die Verkokungskammern und Brennräume innerhalb von Non- oder Heat- Recovery-Koksöfen sind aufgrund der hohen Prozesstemperaturen zumeist aus Silika-Material aufgebaut, dessen Anwendbarkeit allerdings auf ca. 1600 °C beschränkt ist. Diese Anwendungsgrenze kann überschritten werden, wenn bei der Verkokung zufällig oder infolge eines fehlerhaften Mischvorgangs der Einzelkomponenten eine Einsatzmischung mit einem Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von mehr als 26 Gew.-% (trocken) in die Ofenkammer eingebracht wird. Die vollständige Verbrennung der daraus resultierenden, größeren Gasmenge hat in den ersten Stunden des Verkokungsvorganges im Ofen eine sehr intensive Wärmeentbindung mit extrem hohen Temperaturen zur Folge, die zur Zerstörung des Silika-Materials führen kann. Es wäre daher sinnvoll, wenn man die Gasentwicklung über den Verkokungsvorgang homogen gestalten könnte. Die bisher bekannten Koksöfen verfügen jedoch über kein funktionelles und langlebiges Regulierorgan, mit dem eine homogene Wärmeentbindung über der nominal geplanten Verkokungszeit erreicht werden kann. Um das feuerfeste Ofenmauerwerk zu schützen, wird der Koksofenbetrieb in der Praxis daher so organisiert, dass die Obergrenze der flüchtigen Bestandteile der Einsatzmischung bei einem Wert von 26 Gew.-% (trocken) festgelegt wird. Infolge dieser Beschränkung muss der Anlagenbetreiber eine geringere Dampfproduktion in Kauf nehmen, was die ökonomische Bilanz der Anlage verschlechtert.
Zur Vergleichmäßigung der im Mittel anfallenden Abgasmenge wird jeder Ofen nach einem individuellen Bedienungszeitplan beladen und geleert. Das bedeutet, dass sich jeder Ofen der Koksofenbank in einem anderen Verkokungszustand befindet und die aus den Öfen austretenden Abgasströme von Ofen zu Ofen variieren.
Die zur einer Koksofenbank gehörenden Öfen schließen über ihre Anschlussleitung in unterschiedlichem Abstand zur Unterdruckquelle an die Gassammelleitung an. Infolge von Strömungsdruckverlusten in der Gassammelleitung stellen sich vor den Öfen unterschiedliche Unterdrücke ein. Durch die Höhe des anliegenden Unterdrucks wird die in den Ofen eingesaugte Luftmenge und damit die Verbrennungs- und Prozessgeschwindigkeit des Verkokungsverfahrens bestimmt. Im Sinne einer hohen Anlagenleistung ist es erwünscht, dass alle Öfen einer Koksofenbank ihre Nominalleistung erreichen. Dies ist bei Öfen, die besonders fern der Unterdruckquelle positioniert sind, häufig nicht der Fall. Im Sinne einer hohen Anlagenleistung ist es erstrebenswert, dass an allen Öfen der gleiche Unterdruck als treibende Prozessgröße anliegt.
Aus US 5 114 542 ist eine Verkokungsanlage mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen bekannt. Die Verkokungsanlage um- fasst eine Koksofenbank, die eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Ofen aufweist, ein Beladesystem zum Beschicken der Öfen mit einem Kohlekuchen, ein Entladesystem zur Entladung der fertigen Kokskuchen und eine parallel zur Ofenbank angeordnete Gassammelleitung. Dabei weisen die Öfen jeweils eine von Ofenkammertüren verschlossene Ofenkammer mit einem kopfseitigen Gasraum als Primärheizraum, einen Sohlkanal als Sekundärheizraum unterhalb der Ofenkammer, mindestens einen vertikalen Kanal zwischen dem Primärheizraum und dem Sekundärheizraum sowie Öffnungen zum Ansaugen von Primärluft in den Primärheizraum und zum Ansaugen von Sekundärluft in den Sekundärheizraum auf. Zwischen den Öfen und der Gassammelleitung sind isolierte Anschlussleitungen vorgesehen, welche den Sekundärheizraum der Öfen mit der Gassammelleitung verbinden und mit einer Drosseleinrichtung zur Veränderung des den Ofen verlassenden Abgasstromes ausgestattet sind. Die Abgasmenge eines Ofens wird über zwei Anschlussleitungen in die Gassammelleitung geleitet, die auf der Ofendecke der Koksofenbank angeordnet ist. Die Druckverhältnisse in den Verbrennungskammern der Öfen kann in Abhängigkeit vom individuellen Verkokungsfortschritt durch zwei vertikale Schieberkonstruktionen ausgeglichen werden. Die Anordnung der Gassammelleitung auf der Ofendecke der Koksofenbank und die Strömungsführung der die Öfen verlassenden Abgasströme ist anlagentechnisch sehr aufwendig. Die Schieberkonstruktionen haben darüber hinaus funktionelle Nachteile. Nachteilig wirkt sich im Besonderen der konstruktiv bedingte Luftspalt zwischen Schieber und einem Führungsrahmen aus, durch den Falschluftmengen in das Abgassystem einströmen, was mit einem unerwünschten Zusatzdruckverlust und Nachverbrennungsprozessen an der Schieberoberfläche sowie im nachgeschalteten Kanalsystem verbunden ist. Die Schieber sind ferner aus mehreren Steinen zusammengesetzt und halten den hohen Temperaturen häufig nicht stand. Sie verursachen teurere Wartungsaktivitäten. Bei einer hohen Abgastemperatur von ca. 1550 °C sind sie nach kurzer Einsatzzeit reparaturanfällig und müssen ausgetauscht werden.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, in den Anschlussleitungen, welche den Sekundärheizraum der Öfen mit der Gas- Sammelleitung verbinden, eine Drosseleinrichtung vorzusehen, die hohen Abgastemperaturen standhält und eine derartige Regelung des Abgasstromes ermöglicht, dass sich in allen Öfen der Koksofenbank eine hohe und annähernd gleiche Nettoverkokungsleistung einstellt.
Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Verkokungsanlage nach Anspruch 1.
Erfindungsgemäß ist innerhalb des Strömungsquerschnitts der isolierten Anschlussleitungen, welche die Gassammelleitung mit einem strömungsseitigen Ende des Sohlkanals der Öfen verbinden, jeweils eine um eine Achse drehbare Drosselklappe als Drosseleinrichtung vorgesehen, wobei die Drosselklappe in einem Gehäuse drehbar gelagert ist, welches an seiner Innenseite eine temperaturbeständige Auskleidung als Isolierung aufweist und zwischen Abschnitten der Anschlussleitung gasdicht eingesetzt ist.
Die Drosselklappe weist vorzugsweise eine auf einer Welle angeordnete Scheibe auf, wobei die Welle beidseitig in an der Mantelaußenseite des Gehäuses zugänglichen Lagern drehbar gelagert ist und die Lager durch Stoffbuchspackungen vor hohen Temperaturen geschützt sind. Die Lager sind zweckmäßig Gleitlager. Die Stoffbuchspackungen können kohlenstoffhaltige Dichtungsschnüre aufweisen. An die Welle der Drosselklappe kann ein Antrieb zur Klappenverstellung angeschlossen werden.
Die Drosselklappe kann als Hohlkörper ausgebildet sein, so dass sie von einem Kühlfluid durchströmbar ist. Als Kühlfluid kommt beispielsweise Luft oder auch ein flüssiges Kühlmittel, beispielsweise Wasser oder ein Öl, in Betracht.
Die Scheibe der Drosselklappe besteht zweckmäßig aus einem warmfesten Keramikfasermaterial oder weist eine Deckschicht aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial auf. Die Auskleidung des Gehäuses kann ebenfalls aus einem warmfesten Keramikfasermaterial, feuerfestem Beton oder einem temperaturbeständigen Isoliermaterial unter Verwendung von Korund-, Silika-, Siliziumcarbid-, Dolomit-, und Chromerzanteilen bestehen. Das Gehäuse der Drosseleinrichtung und die Welle bestehen vorzugsweise aus legiertem, warmfesten Stahl oder Edelstahl. Die Baulänge der erfindungsgemäßen Drosseleinrichtung kann in einem Wertebereich von 350 mm bis 1500 mm variieren. Die Drosselklappe kann zwischen einem Öffnungswinkel von 0° (geschlossen) und 90° (offen) bewegt werden und ist zweckmäßig mit einem durchschlagenden Klappenteller ausgeführt. An der erfindungsgemäß ausgebildeten Drosseleinrichtung kann das Abgas mit einer Abgastemperatur von 1550 °C vorbeiströmen, ohne dass Beschädigungen oder Funktionalitätsprobleme auftreten. Dadurch ist es nicht mehr notwendig, die Temperatur zu reduzieren und damit die Verkokungsgeschwindigkeit in den Öfen der Koksofenbank zu drosseln.
Die Anschlussleitungen weisen beispielsweise einen inneren freien Strömungsquerschnitt von 0,2 m2 bis 2,1 m2 auf. Der Innendurchmesser der isolierten Anschlussleitungen variiert je nach Anlagenkonfiguration zwischen DN 500 mm und DN 1600 mm. Der Außendurchmesser der isolierten Anschlussleitungen liegt in der Größenordnung zwischen 800 mm und 2100 mm. Das Gehäuse der Drosseleinrichtung ist zweckmäßig durch Flanschverbindungen in die Anschlussleitung angepasst, wobei die Flanschverbindung vorzugsweise in der Druckstufe PN 6 ausgeführt ist.
Die Gassammelleitung der erfindungsgemäßen Verkokungsanlage ist gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung in einer Betonwanne vor den Öfen unterhalb des Bodenniveaus angeordnet, wobei die isolierten Anschlussleitungen, welche jeweils das strömungsseitige Ende des Sohlkanals eines Ofens mit der Gassammelleitung verbinden, einen vertikalen Abschnitt, einen horizontalen Abschnitt und einen diese beiden Abschnitte verbindenden Bogen aufweisen und mittels einer Stützkonstruktion auf der Betonwanne abgestützt sind. Die Gassammelleitung kann aus mehreren Segmenten mit unterschiedlichem Durchmesser zusammengesetzt sein. Die Betonwanne weist beispielsweise einen U-förmigen oder L-förmigen Querschnitt auf und ist zweckmäßig auf der Oberseite zur Vermeidung des Einfalls von Fremdkörpern mit einer gitter-, rast- oder schlitzförmigen Abdeckung versehen. Die Betonwanne dient dem Schutz der Gassammelleitung vor Grundwassereinwirkung.
Die Anschlussleitungen können mindestens eine Messstelle zur permanenten Temperaturmessung, zur permanenten Druckmessung und/oder zur permanenten Sauerstoff messung aufweisen. Ferner kann ein zusätzlicher Mess- stellenanschluss für ein mobiles Messgerät zur manuellen Messung einer beliebigen physikalischen Größe vorgesehen sein.
Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren nach Anspruch 12 zur Optimierung der Verkokungsbedingungen in nebeneinander angeordneten Öfen einer Koksofenbank. Die auf den Anspruch 12 zurückbezogenen Ansprüche 13 bis 17 betreffen vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens. Das Verfahren wird nachfolgend zusammen mit einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verkokungsanlage anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 ausschnittsweise eine Draufsicht auf eine Verkokungsanlage zum
Verkoken von Kohle,
Fig. 2 ausschnittsweise einen Schnitt durch einen Ofen der Verkokungsanlage mit einer Einrichtung zur Ableitung eines den Ofen verlassenden Abgasstromes,
Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 in einer gegenüber Fig. 2 vergrößerten
Darstellung.
Die in Fig. 1 dargestellte Verkokungsanlage umfasst in ihrem grundsätzlichen Aufbau eine Koksofenbank 1 mit einer Mehrzahl nebeneinander angeordneter Öfen 2, einem Beladesystem 3 zum Beschicken der Öfen mit einem Kohlekuchen 4, ein Entladesystem 5 zur Entladung der fertigen Kokskuchen sowie eine parallel zur Koksofenbank 1 angeordnete Gassammelleitung 6. Aus einer vergleichenden Betrachtung der Fig. 1 und 2 geht hervor, dass die Öfen 2 jeweils eine von Ofenkammertüren 7 verschlossene Ofenkammer 8 mit einem kopfseitigen Gasraum als Primärheizraum 9, einen Sohlkanal als Sekundärheizraum 10 unterhalb der Ofenkammer 8, mindestens einen vertikalen Kanal 1 zwischen dem Primärheizraum 9 und dem Sekundärheizraum 10 sowie Öffnungen 14 zum Ansaugen von Primärluft in den Primärheizraum 9 und zum Ansaugen von Sekundärluft in den Sekundärheizraum 10 aufweisen. Zwischen den Öfen 2 und der Gassammelleitung 6 sind isolierte Anschlussleitungen 12 vorgesehen, welche den Sekundärheizraum 10 der Öfen 2 mit der Gassammelleitung 6 verbinden und mit einer Drosseleinrichtung 13 zur Veränderung des den Ofen 2 verlassenden Abgasstromes ausgestattet sind.
Die nebeneinander angeordneten Öfen 2 der Koksofenbank 1 werden nach einer individuellen Bedienungsvorschrift mit Kohle beschickt und zur zyklischen Verkokung der Kohle genutzt. Rohgas, welches unter Temperatureinfluss aus der Einsatzkohle entweicht, wird in dem Primärheizraum 9 der Öfen 2 oberhalb der Kohlecharge mit Luft teilweise verbrannt. Ein Gemisch aus Rohgas und Abgas wird in den Sekundärraum 10 unterhalb der Kohlecharge geleitet und dort durch Sekundärluftzugabe vollständig verbrannt. Das bei der vollständigen Verbrennung entstehende Abgas 15 wird individuell an jedem Ofen 2 durch eine isolierte Anschlussleitung 12 in die Gassammelleitung 6 geleitet, in der die aus den Anschlussleitungen der Öfen 2 zuströmende Abgasmenge abgesaugt wird. An jedem Ofen 2 kann der Abgasstrom 15 durch die dort vorgesehene Drosseleinrichtung geregelt werden.
Aus den Fig. 2 und 3 geht hervor, dass innerhalb des Strömungsquerschnittes der isolierten Anschlussleitung, welche die Gassammelleitung 6 mit dem Sekundärheizraum 10 des Ofens 2 verbindet, eine um eine Achse 16 drehbare Drosselklappe 17 als Drosseleinrichtung vorgesehen ist. Die Drosselklappe 17 ist in einem Gehäuse 18 drehbar gelagert, welches an seiner Innenseite eine temperaturbeständige Auskleidung 19 als Isolierung aufweist und zwischen Abschnitten 20, 20' der Anschlussleitung gasdicht eingesetzt ist. Durch eine zeitabhängige oder messgrößenabhängige Verstellung der Drosselklappe 17 kann der Abgasstrom 15 des Ofens 2 an den individuellen Verkokungsfortschritt innerhalb des Ofens angepasst werden.
Aus den Fig. 2 und 3 ist ersichtlich, dass die Drosselklappe 17 eine auf einer Welle 21 angeordnete Scheibe 22 aufweist. Die Welle 21 ist beidseitig in an der Mantelaußenseite des Gehäuses zugänglichen Lagern drehbar gelagert, die durch Stoffbuchspackungen beispielsweise mit kohlenstoffhaltigen Dichtungs- schnüren vor hohen Temperaturen geschützt sind.
Die Drosselklappe 17 ist vorzugsweise kühlbar. Dazu kann die Welle 21 und/ oder die Scheibe 22 als Hohlkörper ausgebildet sein, der von einem Kühlfluid durchströmt wird.
Die Scheibe 22 der Drosselklappe 17 kann aus einem warmfesten Keramikfasermaterial gefertigt sein oder eine Deckschicht aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial aufweisen. Das Gehäuse 18 und die Welle 21 bestehen vorzugsweise aus legiertem warmfesten Stahl oder Edelstahl.
Das Gehäuse 18 der Drosseleinrichtung ist durch Flanschverbindungen 23 in die Anschlussleitung 12 eingepasst, wobei die Flanschverbindungen 23 zweckmäßig in der Druckstufe PN 6 ausgeführt werden. Die Auskleidung 19 des Gehäuses 18 besteht aus einem warmfesten Keramikfasermaterial, feuerfestem Beton oder einem temperaturbeständigen Isoliermaterial unter Verwendung von Korund-, Silika-, Siliziumcarbid-, Dolomit- und/oder Chromerzanteilen.
Die Gassammelleitung 6 ist gemäß der Darstellung in Fig. 2 in einer Betonwanne 24 vor den Öfen 2 unterhalb des Bodenniveaus 25 angeordnet. Die isolierten Anschlussleitungen 12, welche jeweils den Sekundärheizraum 10 eines Ofens 2 mit der Gassammelleitung 6 verbinden, weisen einen vertikalen Abschnitt, einen horizontalen Abschnitt und einen diese beiden Abschnitte verbindenden Bogen auf und sind mittels einer Stützkonstruktion 26 auf der Betonwanne 24 abgestützt. Dabei ist gemäß einer in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform die Leitungsführung so gestaltet, dass das Abgas 15 den Ofen 2 zunächst in einem vertikalen Teilsegment unterhalb des Sohlkanals nach unten verlässt und der Anschluss an die Gassammelleitung 6 nach Durchströmung eines 90° Bogens in einem nachgeschalteten horizontalen Teilsegment erfolgt. Die Anschlussleitung 12 weist konstruktiv mindestens einen 90° Bogen auf, der in einer besonders bevorzugten Variante aus zwei 45° Bögen bestehen kann. Die Drosselklappe 17 kann - wie im Ausführungsbeispiel dargestellt - in dem vertikalen Teilsegment, alternativ im horizontalen Teilsegment, angeordnet werden. Die isolierten Anschlussleitungen 12 können je nach Anlagenkonfiguration beispielsweise einen Innendurchmesser zwischen DN 500 mm und DN 1600 mm und einen Außendurchmesser zwischen 800 mm und 2100 mm aufweisen. In den Anschlussleitungen 12 herrscht ein Unterdruck gegenüber der Atmosphäre von -50 Pa bis -350 Pa.
Die Anschlussleitungen 12 weisen gemäß dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel eine Messstelle 27 zur permanenten Temperaturmessung und eine Messstelle 28 zur permanenten Druckmessung auf, wobei die Druckmessstelle 28 in Strömungsrichtung vor der Drosselklappe 17 angeordnet ist und die Temperaturmessstelle 27 in Strömungsrichtung hinter der Drosselklappe 17 vorgesehen ist. Zusätzlich kann in den Anschlussleitungen 12 ein Messstellenanschluss 29 für ein mobiles Messgerät zur manuellen Messung einer beliebigen physikalischen Größe, beispielsweise zur Messung des Sauerstoffgehalts, vorgesehen sein.
Die Drosselklappe 17 kann zwischen einem Öffnungswinkel von 0° (geschlossen) und 90° (offen) bewegt werden. Nach der Befüllung eines Ofens wird die Drosselklappe 17 der diesem Ofen zugeordneten Anschlussleitung 12 geöffnet. Der durch die Drosselklappe 17 freigegebene Strömungsquerschnitt wird dann mit zunehmendem Verkokungsfortschritt und abnehmender Abgasmenge reduziert. Nachdem etwa die Hälfte der nominellen Nettoverkokungszeit verstrichen ist, wird der freie Klappenströmungsquerschnitt weiter reduziert, so dass sich eine etwa 35 bis 55 %ige Offenstellung einstellt. Einige Zeit bevor der Koks ausgedrückt wird, wird der offene Klappenquerschnitt weiter gedrosselt oder vollständig geschlossen, da nun die Gasfreisetzung im Ofen zum Ab- schluss gekommen ist. Hierdurch wird gewährleistet, dass die Kokscharge durch Wärmeleitung gleichmäßig durchwärmt und das weitere Eindringen von Luft durch die offenen Primär- und Sekundärluftöffnungen vermieden wird.
Die Betätigung der Drosselklappe 17 erfolgt vorzugsweise mittels eines gesteuerten Antriebes 30 in Abhängigkeit von physikalischen Messgrößen, so dass dem individuellen Verkokungsfortschritt entsprochen wird. Als Führungsgrößen für die einzustellende Klappenstellung können Druck-, Temperatur-, Kohlenmonoxid-, Methan-, Wasserstoff- oder Sauerstoffmesssignale oder auch Kombinationen dieser Signale verwendet werden. Zur Überwachung der Verbrennung kann ferner eine Lambdasonde in der Anschlussleitung 12 zum Einsatz kommen.
Die an den Messstellen 27, 28 erfassten Messwerte werden digital aufgezeichnet, gespeichert und in einer Recheneinheit mit einem Sollwert verglichen, wobei die Verbindung zur Recheneinheit über geeignete Signal- oder Funkleitungen erfolgt. Bei Abweichungen des Messwertes vom Sollwert wird die Klappenstellung der Drosselklappe über den Antrieb 30 so verändert, dass sich der gewünschte Druck- und Temperatursollwert einstellt. Die Abgastemperatur wird stets so geregelt, dass im Ofensohlkanal und im Ofengewölbe Temperaturen von maximal 1550 °C auftreten. Im Sohlkanal der Öfen wird zweckmäßig ein Unterdruck von -50 Pa bis -300 Pa eingestellt. Ferner erfolgt die Regelung zweckmäßig so, dass der Sauerstoffgehalt des Abgases in der Anschlussleitung am Ofenaustritt etwa 4 bis 10 Vol.-% beträgt.
Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Verkokungsanlage und dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es an allen Öfen einer Koksofenbank möglich, über den Garungszyklus homogene Verbrennungs- und Verkokungsvorgänge sicherzustellen, wodurch der Nominalkoksdurchsatzleistung der Gesamtanlage entsprochen wird. Ein zusätzlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass Kohleeinsatzmischungen mit hohen flüchtigen Bestandteilen verkokt werden können, ohne dass die Anwendungsgrenztemperaturen der Ofenbaustoffe überschritten werden. Des Weiteren ist von Vorteil, dass mit der erfin- dungsgemäßen Ausgestaltung der Drosseleinrichtung kostenintensive Wartungsarbeiten an den Abgasregulierorganen weitgehend entfallen. Gleichzeitig kann durch die Erfindung die Dampfproduktion der Anlage und damit die ökonomische Bilanz der Anlage vorteilhaft erhöht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verkokungsanlage zum Verkoken von Kohle mit einer Koksofenbank (1 ), die eine Mehrzahl nebeneinander angeordneter Öfen (2) umfasst, einem Beladesystem (3) zum Beschicken der Öfen (2) mit einem Kohlekuchen, einem Entladesystem (5) zur Entladung der fertigen Kokskuchen und einer parallel zur Koksofenbank (1 ) angeordneten Gassammelleitung (6), wobei die Öfen (2) jeweils eine von Ofenkammertüren (7) verschlossene Ofenkammer (8) mit einem kopfseitigen Gasraum als Primärheizraum (9), einen Sohlkanal als Sekundärheizraum (10) unterhalb der Ofenkammer (8), mindestens einen vertikalen Kanal (11 ) zwischen dem Primärheizraum (9) und dem Sekundärheizraum (10) sowie Öffnungen (14) zum Ansaugen von Primärluft in den Primärheizraum (9) und zum Ansaugen von Sekundärluft in den Sekundärheizraum (10) aufweisen und wobei zwischen den Öfen (2) und der Gassammelleitung (6) isolierte Anschlussleitungen (12) vorgesehen sind, welche den Sekundärheizraum (10) der Öfen (2) mit der Gassammelleitung (6) verbinden und mit einer Drosseleinrichtung (13) zur Veränderung des den Ofen (2) verlassenden Abgasstromes ausgestattet sind, d a d u r c h g e k e n nz e i c h n e t, dass innerhalb des Strömungsquerschnittes der isolierten Anschlussleitungen (12), welche die Gassammelleitung (6) mit dem Sekundärheizraum (10) eines Ofens (2) verbinden, jeweils eine um eine Achse (16) drehbare Drosselklappe (17) als Drosseleinrichtung (13) vorgesehen ist, wobei die Drosselklappe (17) in einem Gehäuse (18) drehbar gelagert ist, welches an seiner Innenseite eine temperaturbeständige Auskleidung (19) als Isolierung aufweist und zwischen Abschnitten (20, 20') der Anschlussleitung (12) gasdicht eingesetzt ist.
2. Verkokungsanlage nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (17) eine auf einer Welle (21 ) angeordnete Scheibe (22) aufweist, wobei die Welle (21 ) beidseitig in an der Mantelaußenseite des Gehäuses (18) zugänglichen Lagern drehbar gelagert ist, und dass die Lager durch Stopfbuchspackungen vor hohen Temperaturen geschützt sind.
3. Verkokungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (17) als Hohlkörper ausgebildet und von einem Kühlfluid durchströmbar ist.
4. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheibe (22) der Drosselklappe (17) aus einem warmfesten Keramikfasermaterial besteht oder eine Deckschicht aus einem temperaturbeständigen Isoliermaterial aufweist.
5. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Auskleidung (19) des Gehäuses (18) aus einem warmfesten Keramikfasermaterial, feuerfestem Beton oder einem temperaturbeständigen Isoliermaterial unter Verwendung von Korund-, Silika-, Siliziumcarbid-, Dolomit-, und/oder Chromerzanteilen besteht.
6. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) der Drosseleinrichtung (13) aus einem warmfesten Metall besteht.
7. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet dass die Anschlussleitungen (12) einen inneren freien Strömungsquerschnitt von 0,2 m2 bis 2,1 m2 aufweisen.
8. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (18) der Drosseleinrichtungen (13) durch Flanschverbindungen (23) in die Anschlussleitung (12) eingepasst ist.
9. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gassammelleitung (6) in einer Betonwanne (24) vor den Öfen (2) unterhalb des Bodenniveaus (25) angeordnet ist und dass die isolierten Anschlussleitungen (12), welche jeweils den Sekundärheizraum (10) eines Ofens (2) mit der Gassammelleitung (6) verbinden, einen vertikalen Abschnitt, einen horizontalen Abschnitt und einen diese beiden Abschnitte verbindenden Bogen aufweisen und mittels einer Stützkonstruktion (26) auf der Betonwanne (24) abgestützt sind.
10. Verkokungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlussleitungen (12) mindestens eine Messstelle (27) zur permanenten Temperaturmessung und/oder eine Messstelle (28), zur permanenten Druckmessung aufweisen.
11. Verkokungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in den Anschlussleitungen (12) ein zusätzlicher Messstellenanschluss (29) für ein mobiles Messgerät zur manuellen Messung einer beliebigen physikalischen Größe angeordnet ist.
12. Verfahren zur Optimierung der Verkokungsbedingungen in nebeneinander angeordneten Öfen (2) einer Koksofenbank (1 ), die nach einer individuellen Bedienungsvorschrift mit Kohle beschickt und zur zyklischen Verkokung der Kohle genutzt werden, wobei Rohgas, welches unter Temperatureinfluss aus der Kohle entweicht, in einem Primärheizraum (9) der Öfen (2) oberhalb der Kohlecharge mit Luft teilweise verbrannt wird, wobei ein Gemisch aus Rohgas und Abgas in einem Sekundärheizraum (10) der Öfen (2) unterhalb der Kohlecharge geleitet und dort durch Sekundärluftzugabe vollständig verbrannt wird, wobei das bei der vollständigen Verbrennung entstehende Abgas (15) individuell an jedem Ofen (2) durch eine isolierte Anschlussleitung (12) in eine Gassammelleitung (6) geleitet wird, in der die aus den Anschlussleitungen (12) der Öfen (2) zuströmende Abgasmenge abgesaugt wird, und wobei der Abgasstrom (15) an jedem Ofen (2) durch eine Drosseleinrichtung (13) geregelt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass als Drosseleinrichtung (13) eine um eine Achse (16) drehbare Drosselklappe (17) verwendet wird, die innerhalb des Strömungsquerschnittes der mit dem Ofen (2) verbundenen isolierten Anschlussleitung (12) angeordnet ist, und dass durch eine zeitabhängige oder messgrößenabhängige Verstellung der Drosselklappe (17) die Abgasmenge des Ofens (2) an den individuellen Verkokungsfortschritt innerhalb des Ofens angepasst wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Drosselklappe (17) gekühlt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Prozessgröße des Abgasstromes gemessen und durch Verstellung der Drosselklappe (17) geregelt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass als regelbare Prozessgröße der Abgasdruck, die Abgastemperatur und/oder die Konzentration von Kohlenmonoxid, Methan, Wasserstoff oder Sauerstoff oder eine Kombination von mindestens zwei der vorgenannten Prozessgrößen verwendet wird.
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Messwerte digital aufgezeichnet, gespeichert und in einer Recheneinheit mit einem Sollwert verglichen werden und dass bei Abweichungen des Messwertes vom Sollwert die Stellung der Drosselklappe (17) so verändert wird, dass sich der gewünschte Wert der Prozessgröße einstellt.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass durch Betätigung der Drosselklappe (17) eine an den Ofenwänden gemessene Ofentemperatur von maximal 1550 °C eingehalten wird und/oder sich ein vor der Drosselklappe (17) gemessener Unterdruck von -50 Pa bis -300 Pa einstellt und/oder der Sauerstoffgehalt des Abgases (15) in der Anschlussleitung (12) am Ofenaustritt 4 bis 10 Vol.-% beträgt.
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