TW201418444A

TW201418444A - 用於在焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之設備及方法

Info

Publication number: TW201418444A
Application number: TW102136120A
Authority: TW
Inventors: Ronald Kim; Felix Andreas Hausdorf
Original assignee: Thyssenkrupp Uhde Gmbh
Priority date: 2012-10-09
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2014-05-16
Also published as: WO2014056576A1; DE102012019746B3; AR092949A1

Abstract

本發明關於一種用於在焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之設備，該設備由具有一體成型廢氣閥的一熱交換器構成，並且該熱交換器被安排在一焦爐組中的一單一焦爐處，該設備允許對一焦爐的廢氣體積流速進行調節並且同時允許由該熱交換器產生蒸汽。本發明還關於一種用於在一焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之方法，根據該方法在一熱回收型的焦爐組中的該等不同焦爐處，藉由使每個焦爐的廢氣流通過一熱交換器而產生該等蒸汽流或熱水流，該熱交換器裝配有一可控廢氣閥，以便能夠對每個焦爐的廢氣流進行調節並且將廢氣壓力維持在一恆定值，同時在每個單獨的焦爐處以可控的蒸汽流速產生蒸汽。

Description

用於在焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之設備及方法

本發明關於一種用於在焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之設備(contrivance)，該設備由具有一體成型廢氣閥的一熱交換器構成並且該設備被安排在一焦爐組中的一單一的焦爐處，該設備允許對一焦爐的廢氣體積流量進行調節並且同時允許由該熱交換器產生蒸汽。本發明還關於一種用於在一焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之方法，根據該方法在一熱回收型的焦爐組中的該等不同焦爐處藉由使每個焦爐的廢氣流通過一熱交換器而產生該等蒸汽流或熱水流，該熱交換器裝配有一可控廢氣閥，以便能夠對每個焦爐的廢氣流進行調節並且將廢氣壓力維持在一恆定值，同時在每個單獨的焦爐處以可控的蒸汽流速產生蒸汽。

根據先前技術，煤在多個焦爐中被碳化，該等焦爐被安排在一焦爐組中或者一焦爐群中。該等焦爐可以被安排為任意數目並且其安排方式係為了在全部數目的焦爐中在所有碳化循環過程中實現可能最佳均化的廢氣和主產物(即，焦炭)以及副產物之產生。作為副產物提及的具體是指焦爐氣和廢氣，它們對於每個焦爐組或焦爐群是以不同量產生的。焦爐中的煤碳化係循環式發生，該循環由裝載、碳化和卸載該等過程步驟組成。取決於所用的煤類型，一碳化循環需時16至192小時。

取決於所用的煤類型，在碳化過程中產生某一量值之焦爐氣，該焦爐氣取決於焦爐類型而被收集以用於被進一步處理或者被燃燒以用於加熱該焦爐。出於不同目的對焦爐氣的進一步處理可能是有用的並且需要控制焦爐室內之壓力。焦爐氣進而可以經過進一步的處理以便獲得不同的下游產物，例如像氨、氫氣、烴類和硫化合物。然後借助一外來氣體實施加熱，從而允許對該碳化過程的適當調節。專利說明書EP649455B1和DE2654187C3揭示了包括對焦爐氣的後續使用的焦爐實施方式。

在許多場合中，不需要收集焦爐氣和衍生物並且同時出於經濟原因希望在不用外來氣體加熱的情況下來實現。在這樣的情況下，有可能採用使用在碳化過程中獲得的焦爐氣進行加熱的焦爐，這係藉由以所供應的空氣或一所供應的氧合氣體來燃燒該焦爐氣並且將煤餅加熱以便借助於燃燒熱進行碳化。這種類型的焦爐被稱為非回收型焦爐並且在加熱之後產生一廢氣，可以將該廢氣中之污染化合物清除並且排放到大氣中。取決於所用的煤類型，沒有對所供應的外來氣體的進一步依賴。在專利說明書US4344820A、US4287024A、US5114542A、GB1555400A和CA2052177C中揭示了非回收型焦爐的多個實施方式。

在運行所述非回收型的焦爐時，如同在將焦爐氣進行收集並進一步處理的常規焦爐的運行中那樣，其目的係為了實現將主旨用於碳化的煤餅藉由從所有方向(如果可能的話)加熱而盡可能均勻地將其加熱。出於這個目的，該焦爐室在該等焦爐的裝載過程中僅被部分地填充，這樣使得在煤餅上方保留空著的氣體空間。這個氣體空間也被稱為主要加熱空間。在運行過程中，對這個主要加熱空間供應低於化學計量的比例之燃燒空氣而使得僅部分焦爐氣被燃燒。經由多個碳化通道(在大多數實施方式中作為所謂下導管通道被安排在該等焦爐室的側壁中)，部分燃燒的焦爐氣接著進入在該等焦爐室下方的另一燃燒室中，在這裡來自該主要燃燒空間的經部分燃燒的焦爐氣用過量的燃燒空氣來完全燃燒。焦爐室下方的這個燃燒室也被稱為輔助加熱空間。藉由對焦爐氣進行這種逐步燃燒，焦爐中的煤餅從所有方向被均勻地加熱。

為了在一主要加熱空間和一輔助加熱空間中實施焦爐氣的逐步燃燒，受控制的空氣供應係非常重要的。為此原因，存在為了控制燃燒空氣以精確的方式進入該主要加熱空間和輔助加熱空間中的先前技術的方法和設備。WO2010102707A1揭示了用於控制燃燒空氣進入一焦爐室的主要加熱空間中的一實施方式。一焦爐可以具有多達30個主要空氣入口。WO2010034383A1揭示了用於控制燃燒空氣進入一焦爐室的輔助加熱空間中的一實施方式。一焦爐可以具有多達20個輔助空氣入口。WO2007057076A1揭示了用於同時控制燃燒空氣進入一焦爐室的主要加熱空間和輔助加熱空間中的一實施方式。

通常，在輔助加熱空間中完全燃燒之後，焦爐氣從那裡排出並且來到一廢氣收集管道。所獲得的廢氣以高溫放出，因為該焦爐室內部的碳化係在800℃至1500℃的溫度下進行。由於隨著時間過去在碳化過程中從焦爐中放出的廢氣的量係可觀的並且通常將多個焦爐室進行組合而形成焦爐組，因此放出了大量的熱廢氣。為了改善焦爐組的經濟性能，因此在大多數實施方式中將廢氣的顯熱藉由在一熱回收單元中轉化成二次能量而進行回收。藉由轉化成二次能量而對廢氣的顯熱進行回收的焦爐也被稱為熱回收型焦爐。特別在已經將多個焦爐組合成焦爐組的情況下，對廢氣顯熱的回收係有益的。

以多個被組合的非回收型或熱回收型焦爐也被稱為焦爐組。以多個被組合的常規型焦爐也被稱為焦爐群。非回收型或熱回收型焦爐的廢氣典型地經由一廢氣煙道被排出，該廢氣煙道將完全燃燒的廢氣從輔助加熱空間中輸送出並且將其輸送至一廢氣收集管道。

用於回收廢氣顯熱的焦爐組的實施方式係先前技術中已知的。US5968320A描述了用於將未加工的焦爐氣在負壓下輸送和燃燒以用於從燃燒能量中回收蒸汽的目的的一種設備，其中該設備由多個常規焦爐組成，該等常規焦爐具有通向廢氣收集管道的多個廢氣煙道，在該廢氣收集管道中焦爐氣藉由一液體處理被冷卻並且被輸送至一帶有燃燒器的蒸汽鍋爐，在該燃燒器中該等焦爐氣被燃燒並且藉由施加一設定的負壓而從該鍋爐中抽吸燃燒後的廢氣，因此產生了蒸汽，該蒸汽可以被用於產生電能。

DE3701875A1描述了一種用於產生電力之方法，根據該方法在一不包括再生器的焦爐中借助於一焦化室和通向該焦化室下面的加熱煙道的一氣體煙道將煤進行加熱，在該焦化室內部維持一負壓，並且根據該方法將空氣引入該焦化室和該氣體煙道中，在任一情況下都是僅以不僅在該焦化室中而且在該加熱煙道中維持還原性氣氛之量值，其中該等熱的燃燒氣體與殘餘含量的可燃性組分從該加熱煙道被輸送至一廢氣燃燒室，在該廢氣燃燒室中該等可燃性組分以過量空氣在一溫度下燃燒，該溫度使得由該等燃燒氣體中所含的氮氧化物組分導致的氮氧化物的形成最小化，並且其中將已經被脫硫的該等熱燃燒氣體通入一蒸汽鍋爐單元，在該蒸汽鍋爐單元中藉由從該等燃燒氣體到給水中的熱傳遞而產生蒸汽，並且這種蒸汽被用於產生電力，在結束時廢氣被排放到大氣中。

在大多數情況下，從焦爐組的廢氣顯熱中回收能量係藉由一蒸汽鍋爐實施的。還由可能焦爐氣已經在焦爐中進行完全燃燒並且將其通入一蒸汽鍋爐以進行熱回收。為此，將完全燃燒的廢氣借助一條廢氣管線從該等焦爐的輔助加熱空間中匯出並且使之通入一廢氣收集管線中而將該等廢氣帶到該蒸汽鍋爐。在此情況下，不必要求實施後燃燒。該廢氣收集管線通常具備高達20m²的截面並且通常地配備有一足夠厚的隔熱層以便將通向蒸汽鍋爐的路徑上該熱廢氣的熱損失最小化。根據先前技術，該焦爐組與該熱交換器之間的距離可高達60公尺並且位於焦爐服務機器的下方或上方，這就是為什麼要針對對應的熱損失採取措施。然而，通常仍必須接受大於100℃的溫度損失值。

在許多利用廢氣的顯熱的情況下，問題係碳化係循環式進行的從而使得在一焦爐運行過程中僅在碳化過程中供應廢氣。在裝載和卸載過程中的其他過程步驟中不產生熱廢氣。因此，所產生的熱廢氣的量不是恆定的。這在該熱廢氣被用於產生蒸汽而該蒸汽運行一渦輪機以回收二次能量的情況下尤其是一問題，因為應該對該渦輪機供應恆定的蒸汽流速。為此原因，有些先前技術的方法步驟的目的係建立更恆定的廢氣流速，即使是在由於改變循環或焦爐組運行故障所導致的廢氣不規則產生的過程中也是如此。

WO2011054421A1描述了一種用於對熱回收型焦爐的煙道氣焓損失進行補償之方法，根據該方法將多個焦爐室組合而形成一焦爐組，並且該焦爐組藉由一廢氣煙道或藉由多個廢氣煙道連接到一或多個鍋爐上，該等焦爐室的運行係由去除煤餅而週期性地中斷的，並借助於至少一個外部燃燒式輔助燃燒器來在中斷運行期間保持每個焦爐室是熱的，這樣使得甚至在運行中斷期間仍提供源自該等輔助燃燒器的煙道氣的熱煙道氣並且藉由至少一個額外的補償燃燒器對小於正常運行過程中的熱流進行補償，該額外的補償燃燒器位於該等焦爐室之外而使得與正常運行情況相比以恆定的熱流來供應該一或多個鍋爐。以此方式，有可能以經濟的方式來運行典型地被用於蒸汽產生的鍋爐。

為了確保恆定的廢氣流速以用於蒸汽鍋爐經濟性運行的目的，焦爐組的操作員通常趨向於控制該等焦爐室的運行模式而使得產生恆定量的廢氣以避免蒸汽渦輪機運行中的多種問題。如果為了達到以盡可能恆定的量產生廢氣這個目的而對通向該等單獨焦爐室的空氣供應進行控制，這尤其是個問題。那樣將無法以最佳方式控制燃燒，因為燃燒空氣的進一步供應增大了放出的廢氣的量但對焦爐氣的燃燒沒有直接影響，這係因為前者還取決於放出的焦爐氣的量，而放出的焦爐氣的量又取決於碳化過程。因此，操作員不會為所希望是獲得良好的焦炭品質而控制碳化的目的來控制通向焦爐的空氣供應，但是轉而控制並且強制性地控制空氣供應以便控制廢氣產生和由此的蒸汽產生。

該燃燒空氣可以僅部分地控制焦爐中的熱量形成，因為它在進入時具有比焦爐氣更冷的溫度並且可以直到完全將焦爐加熱才被燃燒，並且這種燃燒還取決於放出的焦爐氣的量。放出的焦爐氣的量又隨著時間顯著變化，從而產生不規則的廢氣流量。因此，不可能如可能希望的那樣藉由控制被供應給焦爐的燃燒空氣來影響碳化和焦炭品質。

因此，對於多個焦爐和焦爐組的操作員而言，如下一種方法可能是非常有幫助的：該方法控制廢氣體積流量而不影響通向焦爐室的空氣供應並且同時確保通向渦輪機的恆定蒸汽流速，這個流速獨立於該等焦爐中的碳化。為此，當然需要控制廢氣流速並且需要能夠保持這個量係恆定的以便取決於廢氣溫度而提供恆定量的蒸汽。此外，如果可能的話，蒸汽產生係在該等焦爐處直接進行的以便對所產生的蒸汽的量具有更大的影響並且以避免在通向蒸汽鍋爐的流動路徑上該廢氣的高的溫度損失。

因此，目的係提供如下述之一種設備，該設備控制在完全燃燒的廢氣從單一焦爐中離開時的廢氣流速並且同時直接使用來自該焦爐的熱廢氣來在一一體成型熱交換器中產生一蒸汽流速。因此，廢氣流速係以實際控制參數來控制的以便保持這個流速係恆定的，並且僅藉由焦化要求並且因此藉由所提供的焦炭品質來確定通向對應焦爐的空氣供應。作為一副作用，該一體成型熱交換器產生一恆定的蒸汽流速，其值僅受到該廢氣的溫度的影響。

本發明係藉由如下一種設備實現這個目的，該設備由以下各項構成：安排在一單一焦爐的輔助加熱空間與廢氣收集系統之間的廢氣煙道中的一熱交換器，這個熱交換器構成了藉由間接熱交換將廢氣的熱量傳遞到給水中的一設備；以及一閥，該閥用於對在氣體流動方向上被安排在該熱交換器下游的廢氣煙道進行比例調節(proportioning)或者將其切斷、並且被指派給一單一的焦爐。因此每個單獨的廢氣閥被提供用於一個一體成型熱交換器。

本發明的一優點在於，蒸汽流速與常規的運行模式相比更大，因為藉由在焦爐處的直接蒸汽轉化，廢氣並沒有在管線中經歷任何溫度損失，因為它不是藉由管線輸送的。本發明的另一優點在於，流通式蒸汽管線的特徵為與該等廢氣煙道相比顯著更小的截面，這歸因於與廢氣溫度相比更低的蒸汽溫度，該顯著更小的截面涉及到在構造以此方式裝配的設備時的成本優點。此外，進一步藉由以下方式來適配該方法：提供一中間蒸汽緩衝器而使得有可能確保甚至在存在運行擾動或一焦爐室不能運行的情況下對於渦輪機的持續的恆定蒸汽流量，並且該等焦爐室為了最佳焦炭品質的目的仍然保持係在空氣供應方面獨立可控的。

在通過該熱交換器之後，廢氣被輸送到一廢氣收集管道。由於實現本發明的該設備還用於從蒸汽提供二次能量，因此實現本發明的該設備還包括：用於向該焦爐的熱交換器提供給水的一條給水管線；以及一條蒸汽管線，該蒸汽管線用於帶走由該熱交換器產生的蒸汽並且延伸到一蒸汽收集管道中；以及一轉化單元，該轉化單元用於將來自該蒸汽收集管道的蒸汽熱能轉化成二次能量。在大多數情況下，後者係一帶有發電機的蒸汽渦輪機以用於回收電力，但用於回收機械能，例如用於運行一輔助裝置的渦輪機也是可想而知的。

本發明還藉由一種用於對來自焦爐的廢氣流量進行比例調節之方法實現了這個目的，該方法用於測量在進入該熱交換器的廢氣管線的入口處的廢氣壓力而將每個焦爐室的廢氣壓力至少週期性地設定為一恆定值，並且用於依賴於所供應的廢氣流量而從完全燃燒的廢氣產生恆定量的蒸汽，其中該量值的蒸汽被輸送至一蒸汽收集管道中。已經通過了該蒸汽收集管道後，該蒸汽到達一用於產生二次能量的轉化單元，這樣使得當至少週期性地調整一恆定的蒸汽流速時，在對應的焦爐處在恆定溫度下恆定的廢氣流速的情況下蒸汽量仍保持恆定。以此方式，有可能將廢氣控制與蒸汽產生分開。

與先前技術相比，不再是由用於一焦爐組的一單一蒸汽鍋爐來產生蒸汽，而是在每個單獨的焦爐處產生，每個焦爐處的廢氣流量係同時控制的而使得所有焦爐中的蒸汽的量至少週期性地保持恆定。同時，由於減小的熱損失，所提供的蒸汽量比先前技術中更高。雖然有可能在不控制廢氣流速的情況下在每個單獨的焦爐處產生蒸汽，但這通常是不希望的，因為沒有產生恆定的蒸汽流速。

1‧‧‧熱交換器

1a‧‧‧熱交換盤管

1b‧‧‧給水供應

1c‧‧‧給水閥

1d‧‧‧蒸汽排放

2‧‧‧廢氣閥

2a‧‧‧廢氣閥中的活瓣

3‧‧‧焦爐室

3a‧‧‧焦爐

3b‧‧‧焦爐室前方

3c‧‧‧輔助加熱空間

3d‧‧‧主要加熱空間

4‧‧‧廢氣

5‧‧‧廢氣煙道

5a‧‧‧廢氣煙道中的分支

5b‧‧‧分支中的切斷閥

6‧‧‧壓力測量探針

7‧‧‧蒸汽供應管線

7a‧‧‧蒸汽

7b‧‧‧閥

8‧‧‧廢氣流動方向

9‧‧‧冷凝物排出管線

9a‧‧‧冷凝物

9b‧‧‧冷凝物管線

9c‧‧‧冷凝物管線的閥

10‧‧‧馬達引動器

11‧‧‧廢氣收集管線

12‧‧‧處理器控制單元

12a‧‧‧控制線

13‧‧‧輔助燃燒器

13a‧‧‧通向輔助燃燒器的氣體管線

13b‧‧‧切斷閥

14‧‧‧焦爐組

15‧‧‧熱交換器

15a‧‧‧蒸汽

16‧‧‧切斷閥

17‧‧‧大氣

18‧‧‧廢氣處理單元

19‧‧‧廢氣風扇

20‧‧‧廢氣煙囪

21‧‧‧緊急煙囪

22‧‧‧熄焦車

22a‧‧‧熱焦炭

23‧‧‧渦輪機

24‧‧‧冷凝器

25‧‧‧處理單元

25a‧‧‧泵

26‧‧‧給水箱

27‧‧‧發電機

28‧‧‧焦爐服務機器

28a‧‧‧進給滑枕

29‧‧‧煤餅

30‧‧‧焦爐室門

31‧‧‧通氣口

32‧‧‧焦爐室爐頂

33‧‧‧蒸汽收集管線

34‧‧‧給水管線

34a‧‧‧給水閥

35‧‧‧地面標高

36‧‧‧承載支撐裝置

37‧‧‧地坑

A-E‧‧‧焦爐處熱交換器和閥的安排

第1圖表示帶有一體成型廢氣閥的一本發明之熱交換器。

第2圖表示該熱交換器的一實施方式，其中煙道氣管線裝配有一外部燃燒式輔助燃燒器。

第3圖表示一先前技術焦爐組，該焦爐組裝配有一中央蒸汽產生單元。

第4圖表示由四個焦爐組成的一焦爐組從上方看的俯視圖，該焦爐組裝配有根據本發明的熱交換器以用於分散式的蒸汽產生。

第5圖表示將一本發明的熱交換器安排在一焦爐處的多種示例性選擇。

具體申請專利範圍保護一種用於在焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之設備，該設備包括：一熱回收型焦爐，該熱回收型焦爐被安排在一焦爐組中並且配備有：一焦爐室；位於其中的一氣體空間，該氣體空間在裝載條件下形成了一主要加熱空間；一焦爐室爐頂；多個焦爐室門；用於該主要加熱空間的多個主要空氣入口；以及位於該焦爐室下方並且配備有多個輔助空氣入口的一輔助加熱空間；用於該焦爐的一裝載和卸載系統，該系統被用於以旨在進行碳化的煤餅來裝載該焦爐室並且卸載最終的焦餅以進行熄焦過程；將該輔助加熱空間與一廢氣收集系統相連接的一廢氣煙道，該廢氣煙道將在該熱交換器中處理後的以及必須的廢氣處理後的廢氣排放到大氣環境中；並且該設備的特徵在於：一熱交換器被安裝在該輔助加熱空間與該廢氣收集系統之間的該廢氣煙道中，該熱交換器構成了藉由間接熱交換將來自該廢氣的熱量傳遞至給水的一裝置並且被指派給一單獨的焦爐；並且一閥在氣體流動方向上被安裝在該熱交換器的下游以用於對該廢氣煙道進行比例調節或者將該廢氣煙切斷，該閥被指派給一單獨的焦爐並且係借助於該廢氣煙道中的多個壓力測量探針而可控制的，並且該廢氣煙道延伸進入該閥下游的一條廢氣收集管線中；並且安裝了一給水管線和一蒸汽管線，該給水管線用於將給水供應至該焦爐的熱交換器，並且該蒸汽管線用於帶走由該熱交換器產生的蒸汽並且通向一蒸汽收集管線，被帶走的蒸汽在該蒸汽收集管線中被輸送；以及一單元，用於將來自該蒸汽收集管道的蒸汽的熱能轉化為二次能量。

在本發明的一實施方式中，該焦爐組由6至30個焦爐組成。理論上可想到對實現本發明的該設備提供一單一的焦爐。在這樣的情況下，當對該焦爐進行裝載和卸載時不會產生蒸汽，因為在此過程中將缺少廢氣並且蒸汽的產生將被中斷。這係不希望的。為此原因，實現本發明的該設備特別用於具有至少6至30個焦爐的焦爐組中。

由於廢氣閥包括一個一體成型熱交換器，為了該焦爐組的運行，每個單一的廢氣閥將被供應有來自一給水收集管線的給水並且配備有通向一條蒸汽收集管線的排放蒸汽管線。在一典型的實施方式中，該等管線係沿著該焦爐組安排的。

在本發明的一實施方式中，在該焦爐組中的一焦爐的僅一前側上安裝了各自用於一單一焦爐的至少一個熱交換器、一條給水管線和一條蒸汽收集管線。在本發明的一實施方式中，在該焦爐組中的一焦爐的兩個前側上安裝了各自用於一單一焦爐的至少一個熱交換器、一給水管線和一蒸汽收集管線。因此，對於每個焦爐，帶有一體成型廢氣閥的兩個熱交換器係可用的。

在本發明的另一實施方式中，一焦爐組中的至少一個熱交換器被安裝在該焦爐室的爐頂上。如果該焦爐室係通過該焦爐室的該等前門來裝載的話，特別推薦這個實施方式。以此方式，節約了焦爐前側上的空間，這個空間係進行裝載所需要的，而可以使用該焦爐的爐頂上的自由空間。WO2010102708A2揭示了通過焦爐室門進行裝載的一實施方式。在本發明的一進一步的實施方式中，該具有一體成型熱交換器的廢氣閥被安裝在該焦爐前方的焦爐地基中的一地坑(basin)中。以此方式，如果是通過焦爐室爐頂進行裝載的話，有可能在焦爐室爐頂上節約空間。WO2009106251A1揭示了通過焦爐室爐頂進行裝載的一實施方式。

為了實施本發明，有利的是將該等熱交換器設計成在廢氣與給水之間實現最佳的間接熱交換。在內部，該熱交換器裝配有例如用於水通過的一管束，該管束帶有用於水通過的多個板元件或帶有用於水通過的多個鰭片元件，該等元件被安排在一個單一單元中或者以多個來安排。要選擇的實施方式尤其取決於該熱交換器的流動截面和幾何形狀，以便確保可能最佳的熱交換。

也可以選擇廢氣通過熱交換器的流動類型，從而使得該流動類型確保廢氣與給水之間對於蒸汽產生可能最佳的熱交換。廢氣可以在該熱交換器中若干次地改變其方向。為了實施本發明，因此有可能例如使用如下一熱交換器：該熱交換器為了給水與廢氣之間的間接熱交換而以逆流原理、橫流原理、並流原理或該等流動原理的組合進行工作。那麼該熱交換器內部的該等熱交換盤管的安排方式為允許實施所應用的流動原理，其中該等給水泵和閥被安排成用於實施所選擇的流動。

對於本發明的設備的設計，必須提供包括熱交換器的廢氣閥和帶有有效隔熱的非蒸汽管線二者。這就是根據本發明將從每個熱交換器被輸送至該焦爐組的聯合蒸汽收集管線的蒸汽流動如何免於熱損失的方式。適合於此目的隔熱材料係煉焦廠構造領域的技術人員普遍已知的。由於在長的廢氣管線上不再有控制裝置，因此也就不再有大氣空氣進入該等廢氣管線中，這種進入由於長廢氣路徑中的擴展活動係時常發生的。

不言而喻，需要以高度耐高溫的形式提供實現本發明的該設備，因為根據本發明的該等熱交換器在大多數情況下被安排在該焦爐室的極近處。焦爐室的極近處的溫度高達1000℃。在該廢氣煙道的入口處，該輔助加熱空間的末端處的廢氣彎管可以由耐火磚、鋼或鑄鐵製造。該熱交換器的所有部件要用在水側高度耐蒸汽並且在廢氣側高度耐具有腐蝕性氣體組分的熱廢氣的材料製造。在大多數實施方式中，這係耐高溫的不銹鋼，但理論上所有耐受性材料都適合於此。

在本發明的一實施方式中，該熱交換器在廢氣側配備有在該廢氣管線內部的耐熱殼，這個殼由至少一個隔熱層組成並且借助於一錨固系統被固定至該廢氣管線的內壁上。以此方式，實現本發明的該設備有可能實現良好的溫度耐受性和良好的隔熱作用。

被安裝在該等廢氣閥內部的該等閥自身的設計係任意的，但必須確保對熱廢氣的適當溫度耐受性。在本發明的一實施方式中，被整合在該熱交換器中的該閥係一活瓣、閘閥、或旋塞。它要用抗熱材料製造以確保耐受性。例如，適合的材料係：耐高溫的不銹鋼、瓷釉、碳化矽、剛玉纖維材料、氧化鋁材料、銅、玻璃、二氧化矽、耐火陶瓷材料、或耐火黏土預製部件。例如，本體可以由鋼或鑄鐵製造。

該等廢氣閥以及該另一閥的致動器也要是耐熱的。此外，它要是可遙控的。在本發明的一實施方式中，該廢氣閥係藉由一電驅動的馬達致動的。在本發明的另一實施方式中，該廢氣閥係藉由一氣動或液壓驅動的馬達致動的。該廢氣閥的控制最終可以是任何類型的，只要它在其所處在的高溫下可靠地運作即可。控制較佳的是具有短反應時間的特徵，以便允許對廢氣流進行可靠調節從而確保在該廢氣管線的末端處不變的且恆定的廢氣壓力。在一有利的設計中，該廢氣閥控制單元受到熱保護，因為它被安排在該熱的焦爐附近。例如，熱保護可以藉由在該致動器處至少提供一薄的擋熱板來實施。

在本發明的一實施方式中，通向該熱交換器(根據本發明，該熱交換器中整合了該廢氣閥)的給水供應管線以及用於蒸汽的排放管線同樣是可控制的，這樣使得有可能在需要的情況下調節給水的供應和蒸汽的排放。然而在大多數情況下，這並沒有應用在操作中，因為所認為的是蒸汽的產生應該取決於通過的廢氣並且因此在恆定的廢氣流速下僅取決於廢氣的溫度。通常，做出的選擇係在受控的恆定給水供應以及不受控的蒸汽排放條件下的。

在本發明的一進一步的實施方式中，延伸通過該熱交換器的該廢氣管線裝配有一用於壓力測量的皮託管探針或一用於該廢氣的壓力測量的壓力計。這種安排被應用在幾乎所有實施方式中，因為一首要目的係建立恆定的廢氣壓力。還有可能借助於在所描述的該等實施方式中未提及的裝置來實施這種壓力測量。然而，它們在所應用的溫度下必須是穩定的並且確保可靠的壓力測量。

通常還可取的是測量廢氣的溫度或廢氣中的氧含量，以便獲得關於碳化或焦爐氣的燃燒的進程的資訊。為此目的，在本發明範圍內有可能安裝一熱電偶或氧感測器，以測量延伸通過該熱交換器的廢氣煙道中的氧含量。同樣可以在該廢氣煙道中安裝一用於測量另外的氣體組分的探針。然後使用所有測量裝置來確定對應的測量值並且用於隨後調節廢氣流量。

在從一焦爐的輔助加熱空間進入該裝配有帶一體成型廢氣閥的熱交換器的廢氣煙道中的廢氣管線處可以安裝一輔助燃燒器，該熱交換器將對廢氣進行暫時額外加熱並且帶有經由一可控燃料管線的可調輸出。它還可以被提供在一個單一單元中或以多個來提供。可以將其安裝在一個或若干個焦爐處。因此可以加強對廢氣的加熱，從而使得除了廢氣的壓力受到該廢氣閥控制之外，廢氣的溫度同樣可以被保持在一恆定值。以此方式，有可能進一步均化蒸汽的產生。

由於要對該等焦爐室的熱交換器供應給水，因此每個熱交換器要連接到一給水收集管線上。該給水收集管線可以被安排在該焦爐組內部的任何地方。在一有利的實施方式中，該給水管線借助於一水泵向該等熱交換器供應給水、並且可以借助於一閥來控制或調節比率。在較佳情況下還可想而知的是提供一條給水管線來藉由水位補償供應或藉由溫差對流供應來輸送水。

有利地，該等廢氣煙道延伸到一條廢氣收集管線中，該廢氣收集管線用於從該等廢氣煙道中帶走廢氣。該等熱交換器的蒸汽管線有利地延伸到一條蒸汽收集管線中以用於從該等熱交換器中帶走蒸汽。在進一步的一實施方式中，該熱交換器與該轉化單元之間的蒸汽收集管線包含可膨脹或可收縮的適配器，該等適配器用於對該蒸汽收集管線的熱膨脹進行緩衝的目的。這將降低運行一焦爐組或煉焦廠的運行成本，這係因為否則將由於熱膨脹而要頻繁地更換以便修復的該蒸汽收集管線被更換的頻率將少得多。在一較佳的實施方式中，如上述那樣配備的蒸汽收集管線係隔熱的。在本發明的一較佳的實施方式中，該蒸汽收集管線配備有一蒸汽鼓，該蒸汽鼓可以儲存蒸汽。這尤其用於將進一步均化的蒸汽流動供應給這個用於將蒸汽轉化成二次能量之單元，該單元在大多數實施方式中是一渦輪機。焦爐中的蒸汽產生不僅取決於廢氣的量而且還取決於廢氣的溫度。此外，在所有焦爐中碳化循環的分佈往往與理想的分佈不同。借助於該蒸汽鼓，有可能在任何時候向該渦輪機供應恆定的蒸汽流量。為此，該蒸汽鼓裝配有用於該蒸汽流動的控制和比例調節的裝置以及壓力測量裝置。

在本發明的一實施方式中，該蒸汽收集管線被安排在操作平臺下方的焦爐室前部的前方或沿著該焦爐室前部、在該焦爐室前部的至少一側上。在本發明另一實施方式中，該蒸汽收集管線被安排為齊平地安裝在焦爐室前部的前方或沿著該焦爐室前部、在焦爐室前部的至少一側上的地板上。它還可以與該給水管線或該廢氣收集管線平行地延伸。該蒸汽收集管線還可以安排在該焦爐組的爐頂上。

如果包括多個帶有根據本發明的熱交換器的焦爐的這個焦爐組裝配有多個輔助燃燒器，那麼該等輔助燃燒器在一有利的實施方式中是經由連接至該焦爐組的每個輔助燃燒器上的一集管箱(header)被供以燃料的。通常，燃料係一烴質燃料並且在大多數情況下是天然氣或一液化氣(LPG，液化石油氣)。在本發明的一實施方式中，用於至少一個輔助燃燒器的一可以切斷的氣體管線沿著至少一個焦爐室前部延伸。在本發明的一實施方式中，用於該等輔助燃燒器的該廢氣收集管線、蒸汽收集管線、給水收集管線和氣體管線或該等管線中的至少一者平行於焦爐室前部延伸。

如先前所述，偶爾可能需要控制通向該熱交換器的給水流速或者去往或來自根據本發明的帶有一體成型廢氣閥的該熱交換器的排放蒸汽流速。然而，僅在例外情況下才需要這樣。在這樣的情況下，可以在該給水供應管線或該排放蒸汽管線中安裝多個溫度測量感測器或壓力測量儀器。然後使用所獲得的測量值來控制通向該熱交換器的給水流量或排放蒸汽流量。

為了實施本發明，在幾乎所有情況下都安裝了在用於從該等單獨的蒸汽管線中帶走蒸汽的該蒸汽收集管線中的溫度和壓力測量裝置，因為它們對於控制該用於回收二次能量的裝置(通常地是渦輪機的蒸汽壓力)係必須的。在該用於回收二次能量的裝置的上游，可以存在用於測量和控制蒸汽溫度和蒸汽壓力的另外的裝置。

在本發明的進一步的一實施方式中，延伸通過該熱交換器的廢氣管線配備有一可密封的盲噴嘴(blank nozzle)，該盲噴嘴用於一測量溫度、壓力或測量該廢氣管線中的至少一種氣體組分的移動式儀器。該盲噴嘴用於對溫度、壓力或至少一種氣體組分的偶爾測量。為此使用了一移動式測量儀器，該儀器被暫時地插入該可密封的盲噴嘴中。較佳的是，盲噴嘴直徑為DN20至DN50(根據的EN ISO 6708“標稱直徑”，DN應理解為是根據DIN的標稱大小)。例如，該等測量值可以用於為控制一廢氣閥中的廢氣流量而對一或多個額外控制閥進行永久調整。

在本發明的進一步的一實施方式中，在該廢氣管線中在廢氣閥上游或下游安排一蒸汽或壓縮空氣清潔管線。由此容易在運行過程中對該帶有一體成型廢氣閥的熱交換器進行清潔。為此目的，在一示例性實施方式中將該管線係針對範圍在5與100巴之間的清潔壓力標定的。還有可能使用基於聲學原理的清潔裝置。該熱交換器還可以具有一排出管線，藉由該排出管線可以將過量的蒸汽或廢水從該熱交換器中排出到一用於廢水的排出管線中並且排出到一罐中。如果在該廢氣閥中有冷凝物累積，則這係有用的。該冷凝物還可以在運行過程中被排出。該等排出管線可以是可控的或自動控制的。

申請專利範圍還要求保護如下一種方法，該方法用於運行實現本發明的該設備並且在每個單獨的焦爐處允許獲得恆定的廢氣壓力並且允許在一組焦爐中獲得分散的蒸汽產生。

具體申請專利範圍要求保護一種用於在一焦爐組中產生多個蒸汽流或熱水流之方法，根據該方法

將數目為6至30個熱回收型焦爐室進行組合而形成一焦爐組；並且將煤藉由循環碳化作用加熱到高溫，其中一循環由裝載、碳化和卸載該等步驟組成，並且該煤在焦爐室中被碳化，在該焦爐室中焦爐氣與部分量的燃燒空氣在一主要加熱空間中進行低於化學計量比的燃燒，該主要加熱空間係藉由在該焦爐室中保持空出一氣體空間而形成的，並且該部分燃燒的焦爐氣經由安排在該焦爐室的兩側的多個廢氣煙道被輸送到該焦爐室下方的多個輔助加熱空間中，在該等輔助加熱空間中該焦爐氣與超過化學計量比的量的燃燒空氣一起被完全燃燒；並且該方法的特徵在於：來自一單獨的焦爐室的輔助加熱空間中的經完全燃燒的廢氣經由一廢氣煙道被輸送至具有可控的一體成型廢氣閥的一熱交換器中，這樣使得可以對通過該熱交換器的廢氣流量進行調節；並且測量進入該熱交換器的該廢氣煙道的入口處之廢氣壓力，從而借助於該廢氣閥將每個焦爐室處的廢氣壓力至少週期性地設定至一恆定值；並且經完全燃燒的廢氣依賴於所供應的廢氣流量而在該熱交換器中產生一個量的蒸汽，該蒸汽被輸送至一條蒸汽收集管線中、並且在通過該蒸汽收集管線之後被輸送到用於產生二次能量的一轉化單元中；並且在通過該可控的熱交換器之後，經完全燃燒的並且冷卻的廢氣被輸送到一條廢氣收集管線中，該廢氣從該廢氣收集管線被輸送給下游處理或者被排放到環境中。

以此方式，廢氣體積流量和廢氣壓力可以保持在一恆定值，這個恆定值內在地經歷輕微的變化但是在沒有受控的廢氣流量的焦爐情況下根本不會達到具主導的程度。壓力的測量可以僅在該廢氣煙道的進入熱交換器中的入口處進行，但也可以在進入熱交換器的該廢氣煙道的入口和出口二者處進行。

藉由控制廢氣流量，還有可能將蒸汽流速保持在一恆定值，但蒸汽流速經歷與廢氣體積流量相比某種程度上更大的變化，因為蒸汽流速受到熱交換的影響。該蒸汽管線通常地是隔熱的以便在蒸汽輸送過程中實現低的熱損失。在本發明的一實施方式中，藉由調整廢氣流量而將每個焦爐處的蒸汽流速設定至300kg/h至3000kg/h的值。在此，在焦爐的一側上回收蒸汽。

還有可能在該焦爐組的兩側上產生蒸汽。在這種情況下，所回收的蒸汽的量係略微更低的，因為單一焦爐中的廢氣的熱量並未與在蒸汽產生過程中在僅一側上提供的熱量有所不同。在本發明的一實施方式中，在至少一個焦爐的焦爐兩側上產生蒸汽，在該焦爐的每側上藉由調整廢氣流量而將蒸汽流速設定至150kg/h至2850kg/h的值。

測量顯示，在進入熱交換器的該廢氣管線的入口處的廢氣溫度的範圍在850℃與1550℃之間，並且在離開時係在170℃與800℃之間，且較佳的是為大約180℃。廢氣體積流量正常地範圍係在1000Nm³/h與6000Nm³/h之間。在本發明的一實施方式中，可以對通向該熱交換器的給水供應進行調整。因此，同樣有可能根據廢氣的溫度對所產生的蒸汽量進行適配，儘管已經藉由廢氣流量的恆定控制而在相當程度上使得蒸汽量係恆定的。為此，測量在進入熱交換器的該廢氣管線的入口處的溫度，並且在該等測量值的基礎上調整通向該熱交換器的給水供應，從而使得蒸汽的產生係依賴於廢氣的溫度進行。這也是為了防止蒸汽產生器可能由於過量的給水而不出蒸汽或者不再產生蒸汽。在本發明的一實施方式中，還有可能在該熱交換器中提供一給水液位控制器。

在本發明的一實施方式中，在該熱交換器的廢氣管線中安排一輔助燃燒器，所述燃燒器被用於在廢氣通過該熱交換器之前升高並調節該廢氣的溫度。以此方式，還有可能將廢氣溫度保持恆定，從而使得在具有恆定的廢氣流速時，僅藉由給水供應，甚至不需要對給水或蒸汽的進一步控制就獲得幾乎恆定的蒸汽流速。在一有利的實施方式中，在對於廢氣溫度所測量到的值的基礎上控制該輔助燃燒器。該輔助燃燒器可以用任意的燃料氣體來運行，但較佳的是用天然氣、一液化氣(LPG，液化石油氣)或來自煤的熱解處理的一氣體。

在通過該輔助燃燒器升高了溫度並且對進入熱交換器的該廢氣管線的入口處的溫度進行測量和控制之後，廢氣的溫度範圍在850℃與1550℃之間。通過熱交換器之後的溫度的範圍仍在大約175℃與250℃之間。給水有利地是以10℃至170℃和1巴至140巴的壓力供應的。於是由該熱交換器產生的蒸汽的溫度的範圍將在120℃與600℃之間，並且在另一實施方式中是在350℃與520℃之間，並且壓力的範圍將在5巴與130巴之間，並且在另外關於實施方式中該壓力的範圍將在70巴與110巴之間。然後這種蒸汽被輸送至蒸汽收集管線中並且用於產生二次能量。該蒸汽的溫度和壓力值可以在供應至該回收二次能量的單元的過程中略微變化，並且尤其取決於該蒸汽管線和蒸汽收集管線的隔熱以及所用該等管線的截面和分支。

還有可能藉由根據本發明的帶有廢氣閥的熱交換器來提供熱水。該熱水可以用於例如該焦爐組的附屬設備。為此目的，例如在至少一個熱交換器中產生溫度為40℃至120℃的熱水而不是蒸汽。該熱水也可以在加壓條件下被供應。

為了控制該等熱交換器和一體成型廢氣閥，有利地使用一自動控制單元，因為當控制一焦爐組的該等廢氣閥時要對多個測量值和控制信號進行處理。於是藉由一處理器、使用在該廢氣煙道中測量的壓力值來實施對該熱交換器中用於廢氣的閥的控制。當要對另外的控制信號(例如廢氣煙道中的溫度和該等輔助燃燒器的操作)進行處理時，藉由一控制器來控制場站也是特別可取的。

在廢氣已經通過該熱交換器並且已經在廢氣閥中被調節之後，它們被輸送給下游處理或處置掉。在熱交換之後，廢氣具有僅約180℃的無用熱量，並且在幾乎所有情況下都進行處理並以無污染的形式和約80℃的溫度排放至大氣中。為了抽走廢氣收集管線中的廢氣，可取的是藉由一吸入式廢氣排風扇來產生負壓。

所獲得的蒸汽或所獲得的熱水可以進一步任意地用於回收二次能量。在本發明的一實施方式中，該二次能量回收單元係一渦輪機和一發電機，並且該二次能量係電力。

實現本發明的該設備和方法具有以下優點：將一焦爐的廢氣流量保持在不變的壓力值下並且因此是恆定的，這樣使得有可能在很大程度上獨立於焦爐中具主導的壓力而調節進入該焦爐中的空氣供應，從而允許僅藉由所供應的主要空氣和輔助空氣的量就控制碳化過程。另一效果係，在碳化過程中依賴於廢氣溫度而在每個焦爐處獲得幾乎恆定的蒸汽流量，這樣使得在考慮整個焦爐組時，獲得了非常均勻的蒸汽流量，從而有助於在實質性的程度上產生二次能量。因此可以實質性地提高該煉焦廠的經濟產量並且改善焦炭產品的品質。

藉由五個附圖來更詳細地說明本發明。該等附圖僅代表示例性實施方式，而本發明並不受限於此。第1圖表示帶有一體成型廢氣閥的一本發明之熱交換器。第2圖表示該熱交換器的一實施方式，其中煙道氣管線裝配有一外部燃燒式輔助燃燒器。第3圖表示一先前技術焦爐組，該焦爐組裝配有一中央蒸汽產生單元。第4圖表示由四個焦爐組成的一焦爐組從上方看的俯視圖，該焦爐組裝配有根據本發明的熱交換器以用於分散式的蒸汽產生。第5圖表示將一本發明的熱交換器安排在一焦爐處的多種示例性選擇。

第1圖表示根據本發明的帶有一體成型廢氣閥(2)的一熱交換器(1)。焦爐室(3)位於右邊並且供應一熱廢氣流(4)。該熱廢氣流進入廢氣煙道(5)並且在由一壓力測量探針(6)測量了廢氣壓力之後流經一帶有熱交換盤管(1a)的熱交換器(1)。熱交換器(1)配備有由一閥(1c)控制的可調的給水供應(1b)，以及不受控的蒸汽排放(1d)。廢氣(4)流經該熱交換器(1)並且接著進入一廢氣閥(2)中。該熱交換器(1)的特徵為在氣體流動方向上位於廢氣閥(2)上游的一用於加壓蒸汽(7a)的供給管線(7)。該供給管線(7)可以被切斷(7b)。以此方式，可以按指定的規律性時間間隔對該熱交換器(1)進行清潔。此外，該熱交換器(1)配備有在氣體流動方向(8)上位於廢氣閥(2)下游的一條用於冷凝水(9a)的排放管線(9)，該冷凝水冷凝自蒸汽(7a)用於清潔或者冷凝自焦爐氣，該焦爐氣取決於煤的品質還可能包含少量的水(9a)。冷凝水(9a)經由一具有閥(9c)的管線(9b)以規律性的時間間隔排出。廢氣(4)流經該熱交換器(1)並且接著經過一廢氣閥(2)。該廢氣閥控制廢氣流(4)而使得在經過廢氣閥(2)之後，廢氣壓力至少暫時地保持恆定。該廢氣閥(2)由一可旋轉活瓣(2a)和馬達引動器(10)構成。在一條廢氣收集管線(11)中進行廢氣流(4)的排放，這種排放係處在約-50毫巴的微負壓力下。該廢氣閥(2)由一處理器控制單元(12)控制，該處理器控制單元經由一條控制線(12a)連接到該壓力測量探針(6)和馬達引動器(10)上。

第2圖表示本發明的一實施方式，其中廢氣煙道(5)裝配有一外部燃燒式輔助燃燒器(13)，該外部燃燒式輔助燃燒器用於在廢氣溫度方面提供更大的恆定性並且用於在上游焦爐(3a)的運行中斷情況下保持廢氣(4)係熱的。以此方式，即使運行中斷也確保了熱廢氣(4)的供應。該輔助燃燒器(13)係經由一條氣體管線(13a)被供以燃料氣體，該氣體管線可以借助於一閥(13b)來控制。

第3圖表示一先前技術的焦爐組(14)，其中來自該等單獨焦爐室(3)的廢氣(4)被收集並經由一比例調節裝置輸送到一廢氣煙道(5)。經由該廢氣收集管線(11)和一分支(5a)，來自該廢氣煙道(5)的廢氣(4)進入一普遍的熱交換器(15)，該熱交換器使用廢氣(4)的熱量來產生蒸汽(15a)。廢氣(4)進入熱交換器(15)中是經由多個控制閥(16)執行的，該等控制閥在氣體流動方向上被安裝在一焦爐收集管線(11)進入通向熱交換器(15)的煙道中的一分支(5a)與該熱交換器(15)之間。根據先前技術的該等控制閥頻繁地允許少量氣體滑移以便允許由於在該等管線(5，11)中具主導的高溫導致的膨脹公差。藉由這種方式，來自大氣中的空氣(17)被不期望地進入了管線(5，11)。在通過熱交換器(15)之後，廢氣(4)被輸送至一廢氣處理單元(18)中，在這個實例中該廢氣處理單元係一用於脫硫的氣體洗滌器，並且借助於在廢氣收集管線(11)中產生微負壓力的一廢氣排風扇(19)，該廢氣被吸入一廢氣煙囪(20)中。焦爐收集管線(11)進入熱交換器(15)的煙道中的這個分支(5a)配備有一切斷閥(5b)，藉由該切斷閥可以將熱交換器(15)與該等焦爐(3a)隔離。當熱交換器(15)故障或在修復一焦爐(3a)時，如果由於修復工作而導致熱廢氣(5a)的供應中斷並且熱交換器(15)要被停工，這係所需要的。當該等焦爐(3)與熱交換器(1)隔離時，廢氣(4)流動通過一緊急煙囪(21)。在該等該等焦爐(3)前方有一行進的熄焦車(22)，該熄焦車可以裝上熱焦炭(22a)並且將其帶到一熄焦裝置(未示出)。所獲得的蒸汽(15a)被用於驅動一渦輪機(23)並且離開該渦輪機(23)而在一冷凝器(24)中冷凝，並且在一處理(25)之後藉由一泵(25a)被再循環至一給水箱(26)。該渦輪機運行一發電機(27)以回收電力。

第4圖表示由四個裝配有根據本發明的帶有廢氣閥(2)的一熱交換器(1)的焦爐(3a)組成的一安排。該等焦爐室(3)被組合形成一焦爐組(14)並且借助於一焦爐服務機器(28)而被裝載上煤餅(29)，該焦爐服務機器連接到一進給滑枕(28a)上。這個圖還表示出了焦爐室門(30)和在該等焦爐室(3)的爐頂(32)中用於主要空氣進入的通風口(31)。在該等焦爐室(3)的另一側上，一用於裝上已經從焦爐室(3)中推出的焦炭(22a)並且將其帶到一熄焦裝置(未示出)的熄焦車(22)沿著焦爐室前部(3b)移動。離開了該等輔助加熱空間(3c)，已經完全燃燒的廢氣(4)流向根據本發明的熱交換器(1)。以此方式產生了蒸汽(1a)，該蒸汽被帶走而進入一條蒸汽收集管線(33)並且然後被輸送至一用於獲得二次能量的轉化單元。熱交換器(1)經由一條給水管線(1b)被供以來自一條給水收集管線(34)的給水，該給水管線係多個閥(1c)可控制的。廢氣(4)通過該熱交換器(1)並且在通過該熱交換器(1)之後借助於一廢氣控制閥(2)被保持在恆定的壓力下。這個壓力由位於廢氣閥(2)的上游和下游的多個壓力測量感測器(6)進行測量並且由該廢氣控制閥(2)藉由一處理器控制單元(12)和多條控制線(12a)進行控制。

第5圖表示帶有廢氣閥(2)的熱交換器(1)的可能的安排。這個圖表示出了已經裝載有煤餅(29)的焦爐室(3)以及位於煤餅(29)上方的主要加熱空間(3d)。在焦爐室(3)下方是輔助加熱空間(3c)。部分燃燒的廢氣在輔助加熱空間(3c)中被完全燃燒。完全燃燒的廢氣(4)從輔助加熱空間(3c)被輸送至該帶有廢氣閥(2)的熱交換器(1)。在一實施方式(A)中，熱交換器(1)被安排在地面標高處，位於該等焦爐室(3)的輔助加熱空間(3c)的右側。它可以安排在焦爐室(3)的一側(右側或左側)、或兩側。在本發明的另一實施方式(B)中，帶有一體成型廢氣閥(2)的熱交換器(1)被安排在地面標高(35)以下，也位於該等焦爐室(3)旁邊。它可以安排在焦爐室(3)的右側或左側，或焦爐室(3)的兩側。在本發明的另外一實施方式(C)中，熱交換器(1)被安排在該等焦爐室(3)上方的一支撐結構(36)上。它可以安排在焦爐室(3)的右側或左側或兩側。在本發明的另外一實施方式(D)中，熱交換器(1)被安排在焦爐室(3)的爐頂(32)上。它可以安排在一焦爐組(13)的一個或若干焦爐室(3)上。在本發明的另外一實施方式(E)中，熱交換器(1)被安排在焦爐室(3)下方，位於地面標高(35)以下。它可以安排在一焦爐室(3)的地基中，或該焦爐室(3)前方的一適當地坑(37)中。該等用於給水(1b)、蒸汽(1d)和廢氣(4)的管線(11，33，34)也可以任意地安排但是必須向所有熱交換器(1)供應給水並且帶走廢氣(4)和蒸汽(1d)。該等管線(11，33，34)較佳的是平行於該等焦爐室(3)安排的。