TW201915152A - 用於生產焦炭的包含中心再循環的焦爐裝置、焦爐裝置的操作方法及其控制裝置與用途 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種焦爐裝置(10)，用於透過該焦爐裝置內部的措施最小化一氧化二氮的排放，透過煉焦煤生產焦炭，該焦爐裝置具有多個雙加熱煙道(13)，每個加熱煙道具有一燃燒的加熱管槽(11)以及一廢氣引導加熱管槽(12)，所述加熱管槽在每種情況下透過隔板(14) 成對地彼此分隔，並透過兩個錯縫順磚式砌合的壁(15) 與相應的爐室(10.2)分隔，其中用於在一外部循環流動路徑(19, 19.1)上進行內部廢氣再循環之成對的加熱管槽係借助一上部耦接通道(14.2)彼此流體連接，其中在該相應的雙加熱煙道之基底(5.4)上的下部區域中，在每種情況下提供選自焦爐氣體入口(18)、燃燒空氣入口(16)、混合氣體入口(17)之群組中的至少一個入口；其中至少一個廢氣再循環通道(14.2)被設置成比至少一個入口更中心並且界定一更中心的流動路徑(GP4)。這樣可以減少一氧化二氮的排放。本發明進一步關於一種操作該焦爐裝置的方法。

Description

用於生產焦炭的包含中心再循環的焦爐裝置、焦爐裝置的操作方法及其控制裝置與用途

本發明係關於一種用於生產焦炭的裝置和方法，以及一種控制裝置以及相應的用途。更特別的是本發明係關於一種根據相應的獨立請求項的前言部分的裝置和方法。

全世界對焦爐的需求仍然很高，並且估計未來仍將繼續保持高位，例如，如在以下出版物中所述： 「K. Wessiepe et al.: Optimization of Combustion and Reduction of NOx-Formation at Coke Chambers…. COKE MAKING INTERNATIONAL; 9, 2; 42-53; VERLAG STAHLEISEN MBH; 1997」 。由於焦爐個別的運行時間或使用壽命可能相當地長，因此焦爐的規劃和建造也必須以長遠的眼光進行，所以，重要的是要知道在未來幾年內可以在焦爐中實施哪些環境技術方面的改進。儘管有更嚴格的環境標準，現在每年仍有數百個焦爐新建和投產。然而，與此同時，大多數政治人物都清楚地意識到透過焦爐生產能源並不是特別環保。因此，對於新焦爐的構造，或者對於現有焦爐的操作，特別是與氮氧化物（NOx）相關，設定了越來越嚴格的排放要求。在此背景下，多方正在努力提高焦化效率或其環境友善性，例如可以瀏覽在以下出版物和其中引用的專業文章： 「A.J. Nowak et al.: CFD model of coupled thermal processes within coke oven battery …. Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences, 17: 161–172, 2010」 。該出版物的主題是習知的最佳化措施的模擬。

以下提及現今允許的排放限值或現有工廠仍可容許的排放限值：500 mg/Nm³ ，相當於在5 %氧氣O₂ 下約250 ppm。以下提及可以作為未來限值：在歐洲約350 mg/Nm³ （在5 %氧氣O₂ 下約170 ppm），或者很快在亞洲甚至只有約200 mg/Nm³ ，特別是在日本、韓國、台灣和中國。換句話說，NOx的排放應盡快降低一半或更多。然而，某些環保部門，特別是亞洲的環保部門，現今已經要求上限值僅在約100 mg/Nm³ 的範圍內，這相當於1/5。鑑於更嚴格的要求，特別是用於柴油車輛的要求，因此，預期在歐洲於短時間內允許的極限值也將更低於350 mg/Nm³ 。

具體而言，氮氧化物是分別透過由焦爐氣體燃燒產生的煙氣釋放，或者在燃燒中形成，特別是在大約1250 °C的噴嘴磚(nozzle brick)溫度（在基底上的廢氣引導管槽中）之上（所謂NOx的熱形成）。隨著溫度的升高，NOx的熱形成分別以指數方式進一步促進或引發，使得氮氧化物的排放很大程度上取決於焦爐中的熱條件。眾所周知，透過設定特定的溫度狀態，特別是可以在焦爐的垂直煙氣引導煙道中影響NOx的排放。適用於此的經驗法則為溫度越高，NOx排放越強烈。因此，爐操作者受限於環境技術方面的參數，分別致力於或被迫使溫度保持盡可能低，特別是不允許溫度升高超過1250 °C的限制。然而，爐操作員也關注於高效的焦化過程，並期望噴嘴磚溫度高達1325 °C時的操作模式；焦化效率隨溫度升高而增加，操作溫度越高，爐組在相同輸出下的設計可越緊湊。例如：在工作溫度升高的情況下，只需要建造大約95到98個爐而不是100個爐，這相當於設備節省2 %至5 %（投資額較低，工廠成本減少5 %，涉及例如1億至8億歐元投資額）。

因此，試圖分別透過在焦化期間實施降低的溫度水準或透過避免加熱煙道中的溫度峰值，特別是通過調整操作模式來降低NOx的排放是非常不受歡迎的，因為這會導致輸出損失並使焦炭的生產更加不經濟。因此，對於焦爐的爐操作者來說，在非最佳的操作狀態下操作是相當不理想或不可實現的。因此可以接受的是，NOx的排放保持在不利的高水準。然而，爐操作員確實知道，如果能夠在相對適中的溫度降低的情況下將熱能的輸入保持恆定，則這將對NOx的排放產生正面影響，同時提供相當的輸出。

在各種類型的焦爐的情況下，爐操作員必須觀察這些參數。特別地，根據垂直腔室爐和水平腔室爐之間的焦炭的噴射方向進行區分。在水平腔室爐的情況下，焦化是分批進行的。焦化後，焦炭沿水平方向噴射（分批操作）。相對地，垂直腔室爐中的煤在垂直方向上連續地進給和排出（連續操作）。本發明特別關於水平腔室爐。

爐室通常具有4至8.5 m的高度，其中爐室或加熱管槽的高度也分別由操作模式預先確定。高度影響加熱管槽中的壓差。如果需要較大的壓差，則必須選擇較大的高度。可以假設溫度必須在整個高度上盡可能保持恆定，因為只有這樣才能設定有效的運行狀態而不會過度增加NOx的排放。溫度梯度應盡可能分別顯著小於40 K或40 °C，特別是在爐腔中的溫度範圍為1000至1100 °C。顯著高於平均溫度的溫度最大值將促進NOx的熱形成。因此，當溫度保持均勻，恰好低於發生NOx的熱形成的溫度時，焦爐可以在高輸出和NOx的低排放之間的最佳折衷下操作。

操作狀態的模擬是一種實用的工具，可以更好地判斷各個最佳化措施的效果。然而，焦爐是相對複雜的設備，在模擬方面具有相應的複雜性。例如，具有新型氣體路徑的新結構可能意味著每次計算需要數週的計算工作量，使得在模擬的情況下也可能產生數年的工作量（例如，在需要超過100種變化的情況下）。因此，出於成本原因，不僅必須在有限的可能性下對技術規模的新措施進行測試，而且即使是簡單的結構措施，也必須首先在許多方面進行檢查，然後才能透過模擬更詳細地研究所述措施。這導致現有爐設計的結構變化，僅能以非常溫和、保守的方式進行。

迄今為止的措施分別直接在焦爐或其結構設計上進行測試，並且在對輸出進行最佳化的操作模式的情況下也起作用，通常是從向下灌注到向上灌注的加熱煙道的內部煙氣再循環，這是分別由壓差或溫度和密度的差異所驅動的（煙氣的部分體積流動的內部迴路路徑，即所謂的循環流動），和/或燃燒空氣的分階(stepping)，從而將燃燒氣體分別從不同高度位置的隔板或黏合壁引入加熱煙道中。這裡的分階特別是考慮到以下標準來執行：煤塊上方相鄰爐室內的最高氣體收集室溫度必須低於820 °C；頂板表面溫度必須盡可能小於或等於60 °C；爐室壁內部溫差 ＜= 40 K，特別是在爐底/燃燒爐平面上方500 mm和爐室上邊緣下方500 mm的高度位置之間。

這裡的循環流動路徑（部分地在加熱管槽的端部處，或者以完全圓周的圓形方式）通常在所謂的雙加熱煙道中實施。分別彼此相鄰地成對佈置的加熱煙道或加熱管槽，特別是垂直對齊的加熱煙道或加熱管槽彼此耦接，其中來自燃燒的加熱管槽的氣體返回到非燃燒的加熱管槽中，氣體僅在上/下反轉點返回，或者在頂部和底部兩者返回。在水平腔室爐的情況下，可以在噴射方向上提供大約24到40個加熱管槽，因此大約有12到20個雙對。可選擇地，在此實施的循環流動可以藉助於壓差以自主方式配置，因此無須任何額外的主動流體調節或支撐。

在1920年代已經開始最佳化循環流動路線，特別是也為了工業規模的均勻熱分佈。自1970年代以來，還更詳細地研究了循環流動路徑對NOx排放的影響。

具有在過去大多數情況下使用的循環流動路徑之焦爐的構造可以描述如下。加熱氣體被向上引導，以在流動方向上，於成對的加熱管槽（雙加熱煙道）中上升，因此在燃燒的加熱管槽中，並且在此特別是以多個階段燃燒，所述加熱氣體接著作為煙氣透過平行的廢氣引導管槽向下引導回到基底，並在後者處被抽吸，其中惰性（消耗的）廢氣的部分體積流動在迴路中被引導回向上引導的燃燒的加熱管槽。在此，在上端和下端的加熱管槽在每種情況下可以分別透過廢氣再循環開口或通道彼此耦接，特別是在爐室基底的區域中，其位置至少大約與入口的高度水平相同。因此，可以控制加熱煙道中的平均噴嘴磚溫度，並保持在中等水準（例如，在1240至1300 °C的噴嘴磚溫度下），特別是透過降低局部火焰溫度（在富氣加熱的情況下高於2000 °C，在混合氣體加熱的情況下低於2000 °C），可以降低NOx的排放。可以提及下部通道的以下佈置（高度位置），例如：在0 mm（因此直接在燃燒爐平面的水平處）到燃燒爐平面上方300 mm之間。在此的橫截面積通常由約120 mm高的層預先確定。基底上的下部通道可以根據需要透過滾輪關閉，滾輪可以在燃燒爐平面上的通道前方滾動。通道有利地透過壁層（間隙或缺少的磚）中的間隙來實現。

這種加熱管槽分別為成對設置並在垂直方向對齊，或為雙加熱煙道，因此，能夠以相對低的作用力影響溫度曲線，特別是在煙氣的循環路徑的特定適配的情況下。在此總是區分為兩種類型的加熱煙道 - 加熱管槽：向上灌注、燃燒的加熱管槽；向下灌注的廢氣引導加熱管槽。在上部區域中成對的加熱管槽透過自由開口的橫截面相互連接，因而形成通道，加熱管槽透過該通道彼此流體連接。舉例來說，在富氣加熱的情況下，被引導回燃燒的加熱管槽的煙氣的部分體積流動通常是在向上灌注的加熱管槽中產生的整個煙氣體積的30 %至45 %。具有循環流動的雙加熱煙道的這種佈置的一個例子是所謂的Combiflame加熱系統，該系統自80年代末以來已經建立起來。於其中執行空氣分階和循環流動路徑的組合。在此之前，直到1980年代中期，執行空氣分階（Otto系統）或循環流動路徑（Koppers系統）。

就本說明書中提到的單一通道而言，這也可以指一對通道，它們成對地設置在相同的高度位置。

如前所述，燃燒也可以透過分階來進行，其中氣體或空氣分別透過至少一個分階空氣管槽在燃燒爐平面（基底）上方的至少一個高度位置被引導到相應的加熱煙道中，或者以這種方式排出相應的廢氣。分階燃燒可與循環流動路徑組合。

如果特別關注直接針對焦爐的措施，熱量的最佳化措施特別是透過最佳化媒介路徑的類型、最佳化焦爐的結構設計以及特別是最佳化相應的爐室之各個壁和相應的加熱煙道（錯縫順磚式砌合(stretcher-bond)壁，隔板）的結構設計來實現，其中焦爐的穩定性與結構設計具有相當大的相關性。結構設計的小措施可對溫度平衡和焦化過程產生很大影響。然而，在特定例子中，每種措施都有非常不利、應避免的副作用，例如，就加熱壁的靜力學、流動阻力或最終流動的流速和溫度分佈而言的副作用。因此可以預期，以下更詳細描述的結構修改只能在嚴格的容許範圍內進行。本發明所屬技術領域中具有通常知識者特別面臨的任務是透過新措施使任何弱化加熱壁複合材料的風險不存在。 實際上，取決於操作狀態，高橫向力可作用在每個壁上。例如，在大約75 %的碳化時間之後，特別是在位於燃燒爐平面上方約1 m高度的錯縫順磚式砌合的壁上產生高的橫向內部壓力（煤批的推進壓力），這種推進壓力甚至可能導致接頭膨脹，並且由此在各個加熱煙道和（相鄰的）爐室之間產生不希望的繞行流動（伴隨焦爐氣體的遷移和與之相關的CO的形成）。由此，氣體混合物的平衡被破壞。尤其，只有不足量的空氣可用於要被在加熱管槽中燃燒的額外量的氣體。此外，在相鄰的爐腔的情況下，不同的填充時間，例如在每種情況下偏離12小時，也導致相應的壁中不同的橫向力。因此，在減少排放的措施的情況下，爐的穩定性也具有高優先順序。通常透過磚的榫槽(tongue-and-groove)佈置來實現高穩定性。考慮到緊密性，這種結構模式也是較佳的，以便避免繞行流動和過早燃燒。

在一組具有多個爐室的情況下，例如40或60個爐室，與氣體導熱管槽相關的爐室由錯縫順磚式砌合的壁所界定，特別是界定在相應管槽的相對較窄的端側上，特別是透過沿整個相應的爐室延伸的兩個相互相對的錯縫順磚式砌合的壁所界定。在此各個加熱管槽透過所謂的黏合壁（隔板）彼此分隔開，所述黏合壁在錯縫順磚式砌合的壁之間，特別是以與兩個錯縫順磚式砌合的壁垂直的方式延伸，特別是在爐室的相對較寬的一側。三個黏合壁分別將兩個管槽彼此分隔，或者將一個雙加熱煙道與另一個雙加熱煙道分隔。因此，相應的加熱管槽由兩個錯縫順磚式砌合的壁部分和兩個黏合壁所界定。在噴射方向（深度y）上，相應的加熱管槽約為450至550 mm長或深（中央到中央）。這裡的錯縫順磚式砌合的壁厚度在例如80至120 mm的範圍內。這裡的黏合壁厚度在例如120至150 mm的範圍內。

術語「黏合壁」已經在通常使用的語言中建立。在本說明書中，該術語與術語「隔板」同義使用，特別是為了闡明錯縫順磚式砌合的壁和黏合壁/隔板可以相同的結構模式生產，特別是透過在每種情況下由它們的窄側彼此相鄰放置的磚生產。水平腔室爐的「錯縫順磚式砌合的壁」也可以描述為沿噴射方向縱向設置的縱向壁，「黏合壁」也可以描述為橫向（分離）壁，其橫向於噴射方向設置。

燃燒空氣開口和混合氣體開口設置在相應的加熱管體的下側，根據加熱的類型（混合氣體或焦爐氣體加熱），能夠分別選擇或設定所述燃燒空氣開口和混合氣體開口的功能。焦爐氣體開口通向下側的加熱管槽。在循環流動路徑的情況下，在每種情況下，一對加熱管槽透過設置在爐室下側的廢氣再循環開口彼此連接，這樣就形成具有循環流動路徑的雙加熱煙道。可選擇性地調節通過廢氣再循環開口的體積流動，特別是透設置在燃燒爐平面中的基底上的調節滾輪，並且其可以重新定位。在黏合壁中提供分階氣體管槽，所述分階氣體管槽在一個或多個高度位置處將燃燒空氣（分階氣體）引入爐室（分別為空氣階段或黏合壁開口）。透過基底側燃燒空氣入口引入爐室的體積流動的通常比例可以表示為30 %，透過基底側混合氣體入口的體積流動的通常比例可以表示為30 %，透過至少一個分階氣體入口（黏合壁開口）的體積流動的通常比例可以表示為40 %。該比例也可以根據輸出要求以類似的方式設定，以便從爐室排出氣體。

可以在廢氣反轉點（再循環通道）上方配置以差熱器(heating differential)方式的繞行流動，以便調整焦化參數。繞行流動可以分別透過特別是水平的壁或頂板與加熱煙道分隔，通道可以透過例如設置在所述頂板中的滑動磚覆蓋或設置在橫截面方面。

K.Wessiepe的上述出版物特別討論了具有雙加熱煙道（至少透過上部通道彼此連接的加熱煙道）的爐的措施，其中，在90年代也已經發現，所謂的循環流動佈置可以提供盡可能低的NOx濃度方面的優點。

專利文獻DE 3443976 C2和DE 3812558 C2中討論了最佳循環流速和階段性引入燃燒空氣的有意義高度位置的問題，特別是使用Koppers循環流動爐的實例，可以以示例性方式提及。其中還提到，在加熱煙道底板區域中的高度位置處返回煙氣使得能夠在相應的加熱煙道中降低溫度，從而具有減少NOx排放的效果。

在2017年8月的第一個和未經審查的公開號CN 107033926 A中描述了一種具有雙加熱煙道的裝置，其具有分階引入燃燒空氣並且具有循環流動開口，所述循環流動開口橫向設置在分階空氣管槽的兩側。

已用特定類型的氣體傳導部件或填充元件進行實驗，以便能夠影響煉焦爐中的熱量分佈。例如，在專利文獻DE 3916728 C1中，加熱空間（加熱煙道）分別設置有可滲透蜂窩元件或蜂窩網格或卵石床形式的裝置，其中特定類型的煙氣路徑也被認為是部分有利的。該標的是對加熱空間中的流動條件的改進，並且還提出燃燒空氣在不同的高度位置進給。

已用特定塗層進行實驗，以有效地從內表面排出或反射熱能。

直接在焦爐或加熱煙道上或其中的上述措施可分別在此描述為主要措施。必須注意的是，在上述所有措施的情況下，這裡描述的爐通常透過自燃（特別是在800 °C以上）進行操作，使得用於冷卻或降低氣體溫度的相應措施只能分別在緊密的參數下或僅在緊密的溫度範圍內進行，特別是為了避免燃燒熄滅。

此外，已測試可在焦爐的下游之後佈置的工廠部件中進行的二次措施，例如，在煙囪（SCR或DeNOx）中使用選擇的催化劑，或者已經抽空的煙氣從煙囪外部返回到焦爐中。獨立於所述下游措施的有效性的問題，後者在許多情況下受挫於極高的成本（高達整個焦爐總投資的50 %）或額外的維護工作。這些措施確實有效，但在許多情況下成本太高。

此外，可以提及專利申請DE 4006217 A1，其中描述了多種措施的組合，包括爐中央部分發電機的措施，以及外部煙氣循環流動的兩種措施，目標是均勻加熱狀態和低NOx排放，即使在高爐室的情況下也是如此。

尤其是，還考慮了化學、反應型的措施，例如引入CH₄ 氣體或透過注入水來增加水分。然而，不可能在腔室的任意位置處注入水或蒸汽，而特別可能僅以中位方式位於中位高度位置處，並且對所使用的（矽酸鹽）材料具有不利影響。氣體和空氣的再生預熱溫度的增加是一種措施，其同時被認為是耗盡且不經濟的。

然而，目前看起來，仍無法想像特別是透過上述內部的主要措施在每種情況下單獨地或漸進地滿足上述要求。因此，將NOx排放降低2至5倍似乎是不可能實現的，至少不是在合理的努力下，因此不是一種經濟的方式。

儘管存在上述問題，但本發明的目的在於分別透過直接在焦爐上或在其結構設計上的措施來最佳化焦爐，特別是透過針對已建立的加熱系統的措施，該加熱系統具有至少一個再循環開口的加熱通道，特別是具有循環流動通道，特別是用以在輸出最佳化的操作模式的情況下獲得能夠操作焦爐的選項，甚至完全沒有下游設備部件。在此可以預期潛在地大的改進潛力，對於爐操作者也具有很大的優點，因此也具有技術概念在市場上成功的良好機會。

本發明的一個目的是提供一種焦爐裝置和一種焦爐裝置的操作方法，透過該裝置，即使在滿負載運行時也可以將NOx的排放保持在低水準，或者在現有的或新的裝置的情況下也可以最小化NOx的排放。其中焦爐裝置能夠有利地實現低水準的NOx排放，較佳地沒有任何下游設備部件。一特別的目的是提供一種焦爐裝置和一種焦爐裝置的操作方法，透過該裝置可由加熱煙道內部的措施減少NOx的排放。

根據本發明，該目的透過一種用於通過煉焦煤或煤混合物生產焦炭的焦爐裝置來實現，其中該焦爐裝置被指定透過該焦爐裝置內部的主要措施藉由焦爐固有氣體或氣流通過內部熱均衡能量或溫度，用於最小化NOx的排放，其具有多個雙加熱煙道，每個加熱煙道具有分別由氣體或燃燒空氣燃燒的加熱管槽（並因此向上灌注），以及向下灌注的一廢氣引導加熱管槽，所述加熱管槽在每種情況下透過一隔板彼此成對地界定，並且藉由兩個彼此相對的錯縫順磚式砌合的壁與相應的爐室分隔，其中用於在外部循環流動路徑上進行內部廢氣再循環之成對的加熱管槽在每種情況下在上端及下端借助一上部耦接通道和可選地也借助一下部耦接通道彼此流體連接，其中在相應的雙加熱煙道之基底的下部區域中，在每種情況下提供選自焦爐氣體入口、燃燒空氣入口、混合氣體入口之群組的至少一個入口；其中對應於加熱管槽的寬度(x)設置至少一個廢氣再循環通道，因此介於錯縫順磚式砌合的壁之間，以比至少一個入口更中心（更靠近加熱管槽的中位縱軸），並且限定一中心或更中心的流動路徑，透過所述入口進入的至少一種氣體的流動圍繞所述流動路徑循環。該廢氣再循環流動路徑被設置成分別比進入的氣體的相應流動路徑或流入路徑更中心。至少在頂部的再循環比透過入口的流入更中心地進行。根據再循環的相對位置的這一措施，主要可最佳化加熱管槽中的熱分佈，特別是均勻化，並且特別是在向上和向下灌注的加熱管槽中鏡像對稱或同步。在此，特別地，以流體和熱能方式的相應焦爐氣體入口可對應於至少一個通道或入口設置。效果：藉由內部氣體流動，透過內部流體措施，影響熱的分佈和氣體的混合，特別是在基底區域中。不需要外部措施。這裡的內部措施可以是純粹被動的措施，特別是純粹的結構措施。得力於結構措施，流動條件可以自主方式設定。此外，這也便於裝置的操作。可以與迄今為止的方式相當的方式執行控制/調節爐。

在此，相對的隔板之間的相應入口之y位置在每種情況下較佳地至少幾乎是中心的。已經證明，y位置應附屬於x位置選擇，並且可以在很大程度上獨立於x位置進行選擇，特別是根據相應的結構優點，或取決於所需的流入角度。

在此，相應的上部通道設置在任選存在差熱器之處的下方，特別是延伸於x-z平面的隔板中。相對地，差熱器的開口設置在延伸於x-y平面的隔板中。不一定要提供下部通道。

由於通道/複數通道的理想中心配置，當在x-y平面中觀察時，可以在附加的內部循環流動路徑上提供具有圍繞後者的環繞流動的一內部循環流動，該循環流動路徑具有圍繞後者的環繞流動，所述內部循環流動路徑在外部透過至少一種進入的氣體或者透過在外部循環流動路徑上的外部循環流動而具有一（更偏心的）環繞流動。

在不提供透過一個或多個下部通道的再循環的情況下，術語「循環流動」或「循環流動路徑」分別也可關於圍繞整個圓周不閉合的流動，而僅繞過例如圓形的180°或270°。

這些措施尤其能夠實現燃燒惰性和混合延遲中間層，以及實現在基底區域中的冷卻，並且可以分別直接在焦爐上或在其結構設計上進行，特別是在加熱系統上，不需要任何下游設備部件。特別地，燃燒爐平面和最下面的通道之間的溫度最大值也可以降低。特別地，在平均煤批溫度在1000 °C範圍內，最高溫度可以在1050 °C的範圍內，並且在任何情況下低於1100 °C的情況下，可達成在加熱管槽的整個高度保持顯著低於50 K的溫差的目的。透過這些措施，可以實現對應於350至500 ppm NOx（在5% O₂ 下）的當前水準，將NOx還原在70 %至80 %範圍內的潛力。特別地，可以實施低於100 ppm的NOx（在5% O₂ 下）的水準。 此外，在相同的輸出下，耐火材料的量可降低多達5 %。因此，該技術解決方案在經濟方面也引起相當興趣。爐操作員可以在相對低的NOx排放下分別以高輸出或高噴嘴磚溫度操作爐。

本說明書中描述的措施尤其可關於在15小時和28小時之間在填充程序和噴射程序之間具有腔室操作時間的焦爐，或者具有加熱煙道溫度或噴嘴磚溫度的焦爐，其分別在約1200至1350 °C的範圍內。

迄今為止，將各個再循環開口設置成靠近錯縫順磚式砌合的壁是常見的。將入口中心地設置在基底座同樣也是常見的。在本發明的上下文最佳化NOx排放的研究中，已經證明高燃燒溫度導致焦爐氣體與燃燒空氣一起形成已位於爐室下部區域的非常熱的氣體混合物。由於根據本發明的入口的定位，可以避免溫度峰值。這種佈置還可以在廢氣反轉點（通道）上方配有差熱器（繞行流動）。可選擇地，設置在下游的設備部件可以進一步降低NOx的排放，達到仍然可以經濟的方式實現的程度。

這裡的加熱管槽也可被描述為加熱軸。向下的相應加熱管槽由基底所界定，所述基底也被稱為燃燒爐平面，即使在其中沒有使用燃燒爐時（特別是在高於800 °C的溫度下自燃）。

這裡的加熱管槽應被理解為用於雙加熱煙道的兩個垂直加熱煙道之非常特定的垂直加熱煙道的術語。這裡的加熱煙道應被理解為雙加熱煙道的兩個垂直加熱煙道中的任何一個。在焦爐相應的操作狀態中，加熱管槽以向上方式點火或向下灌注。在解釋的各個上下文中，氣體流動的方向是不相關的，因此在此使用術語加熱煙道而不是術語加熱管槽。因此，術語加熱煙道可關於向上灌注的加熱管槽或向下灌注的加熱管槽。

本文的煤混合物應被理解為主要由不同的煤種類組成的混合物，其中混合物還可包含，例如，至少一種來自以下群組的添加劑：石油焦炭、油、瀝青品種（例如，以舊輪胎、煤塵和焦炭粉末的形式）、黏合劑或焦化劑（例如，糖蜜、油殘餘物、纖維素類添加劑、亞硫酸鹽或硫酸鹽化合物或鹼液），其中混合物也可包含生物質。

在沒有其他參考的情況下，管槽、入口、通道或噴嘴的間距細節在每種情況下係參考相應的中位縱向軸線，並且磚石或牆壁的間距細節在每種情況下係參考內表面。

已經證明，根據本發明的空氣或氣體路徑不僅可以在雙加熱煙道的情況下實施，而且在所謂的四煙道爐或替代佈置的情況下也可以實施，其中流體耦合的加熱煙道的概念被應用並且特別是在加熱煙道分別成對耦合的情況下成倍增加。

引入的燃燒空氣或加熱氣體用於在基底區域或特定的階段高度位置產生所需的製程熱量。

已經證明，根據本發明的佈置還能夠免除多個分階空氣入口（特別是在僅提供單個氣體分階的情況下），特別是在爐室高度低於8 m的情況下。因此，根據本發明的下部基底側入口的位置的變化能夠分別減少爐在另一位置處的結構作用力或複雜性。

相應的隔板的寬度（壁厚）較佳為80至200 mm，更佳為120至150 mm。相應的錯縫順磚式砌合的壁的寬度（壁厚）較佳為80至120 mm。這在每種情況下都提供足夠強的絕緣和穩定性。

獨立於所描述的各個最佳化措施，用於將來自在隔板中延伸的分階空氣管槽的燃燒空氣引入至加熱管槽中的至少一個燃燒空氣入口或分階空氣入口可被提供在隔板中至少一個燃燒階段高度位置處。

在此，加熱煙道基底的下部區域可對應於燃燒爐平面，或者對應於砌體爐（2至3個壁層）的最多2至3層磚的高度範圍，在大約120 mm的範圍內的相應層的高度處。根據本說明書所定義的基底區域也可以延伸，例如高達1200 mm的高度。基底區域較佳地定義為從燃燒爐平面到燃燒爐平面上方的高度100到最大800 mm的區域。在此，本說明書中的高度細節係關於燃燒爐平面，因此係關於相應的加熱管槽的最低點。下部通道是限定循環流動或流動的下部反轉點的通道，特別是在上部通道下方。相應的下部通道不一定要設置在基底區域中。

根據一個示例性實施例，相對於加熱管槽的寬度(x)，所有的廢氣再循環通道被設置成比至少一個入口更中心，特別是比所有入口更中心。這提供了氣體流動（即中心引導的再循環氣體，以及偏心引導的新進入的氣體）的方式的明顯分離。

根據一個示例性實施例，所有廢氣再循環通道設置成比至少一個入口更中心。這使得能夠特別有效地與錯縫順磚式砌合的壁分離。根據一個示例性實施例，至少一個廢氣再循環通道設置成比所有入口更中心。這使得錯縫順磚式砌合的壁能夠透過來自進入的新氣體之氣毯與再循環廢氣分隔。根據一個示例性實施例，所有廢氣再循環通道設置成比所有入口更中心。這提供了特別有效的安排。

根據一個示例性實施例，包括焦爐氣體入口的至少兩個入口設置在耦接通道/通道的兩側，以流出通道/通道的循環流動設置在更向內的循環流動路徑上，比透過相應入口引入的氣體的流入路徑更靠近加熱管槽的中位縱向軸線這樣的方式更靠近架鍵結的壁。由此可以特別防止焦爐氣體和燃燒空氣或混合氣體的過度突然地混合。

根據一個示例性實施例，至少兩個入口設置在耦接通道的兩側，以入口之間的相應的廢氣再循環通道被設置成分別透過入口橫向地包括或限定，以及至少三個或四個向上流動的部分流動至少橫跨特定高度部分（特別是在0到1000 mm的高度範圍內）運行，以至少幾乎相互平行或至少彼此相鄰這樣的方式，更靠近錯縫順磚式砌合的壁，使得在該高度部分中的延遲混合形成在相應的加熱管槽中的流動路徑上。更完全的混合僅在該高度部分上方進行。

根據一個示例性實施例，相應的焦爐氣體入口設置成與相應的錯縫順磚式砌合的壁相鄰，和/或相應的燃燒空氣入口與焦爐氣體入口相對設置，以與相應的錯縫順磚式砌合的壁相鄰。這種相對於錯縫順磚式砌合的壁盡可能接近的佈置使得能夠在基底區域中進行中心再循環，這對均勻的熱分佈提供了優勢。已經特別證明，各個氣流的混合可以分別因此而延遲，或者可以因此而進一步重新定位到更高的高度位置。

根據一個示例性實施例，相應的燃燒空氣和/或混合氣體入口設置成與相應的錯縫順磚式砌合的壁相鄰，且相應的廢氣再循環通道設置在中位，特別是相對於相應的加熱管槽中的中位縱向軸線鏡像對稱。這種最佳化措施的組合提供了特別強大的效果。

根據一個示例性實施例，相應的隔板具有至少一個另外的耦接下部和/或上部通道，其設置在比外側循環流動路徑更靠近加熱槽之高度中央的更中位高度位置（在z方向更中位），並且被指定用於在氣體和空氣體積流動之間的中心流動路徑上形成內部惰性中間層。溫度的分佈，特別是在基底區域中的溫度分佈可以由此均勻化。已被特別證明，透過附加的再循環通道可有效地避免在特定高度位置處的溫度峰值，特別是沒有加熱壁複合材料的任何弱化的風險。換句話說，可透過氣體在加熱管槽之間的隔板中形成絕熱中間層，來自下降的加熱管槽的廢氣/煙氣的部分體積流動能夠被引導通過所述中間層並再次被引導回上升的加熱管槽，其中具有燃燒延遲效應的燃燒惰性中間流動能夠借助於中間層而產生。

根據本發明，透過單個附加的通道已可實現降低NOx的顯著效果。廢氣或廢氣的較大體積流動可分別以這種方式導入向上灌注的加熱槽中，特別是在不同的高度位置，特別是在基底區域的遠處，使局部溫度降低並且寬度和/或高度的溫度分佈均勻化。

根據本發明，相應的隔板可以具有至少一個另外的耦接通道，該耦接通道設置在比外側循環流動路徑更靠內，更靠近加熱管槽的高度的中央，並且被指定用於在氣體和空氣體積流動之間形成內部惰性中間層（作用於燃燒技術或混合技術方面）。這使得即使在相對高的高度位置也能夠獲得均勻的溫度分佈。

已經證明，將至少一個另外的廢氣再循環通道（用於返回的廢氣體積流動透過黏合壁回到向上灌注的加熱管槽）設置在分階空氣入口和加熱管槽的基底側進氣口之間的高度位置處的流動條件是有利的。根據本發明，具有隔熱功能的惰性分離層可透過內部引入內部循環的惰性廢氣形成，這具有在後續階段延遲混合的效果。特別地，可以形成分離層狀層，其防止交叉混合或至少將所述交叉混合再次向上重新定位到更高的高度位置。

本發明還基於如下概念：廢氣還可以另外在比上端和下端更低的壓差下被引導到相應加熱管槽的更中位的高度位置，在繞行的意義上，對應於最向外的廢氣再循環通道進一步向內。特別是由於較低的壓差，由外部循環流動構成的進一步向內的繞行或循環流動不會降低外部循環流動，或者不可察覺地降低外部循環流動。然而，仍可以有效的方式執行對熱傳遞或局部溫度的影響。

已經特別證明，即使在一個或多個內部循環流動路徑的情況下，也不存在使外部循環流動短路的風險，或者在體積流動方面過度減小外部循環流動的風險。可以有效地避免與外部循環流動或在各個通道之間短路，特別是因為通道之間的間距和/或直徑比例適合於相應的爐中的壓力條件。還可以控制在相反方向上配置循環流動的風險，特別是因為利用了進入的氣體的流動脈衝。

根據一個示例性實施例，相應的隔板具有至少一個另外的耦接下部和/或上部廢氣再循環通道，其設置在比外部循環流動更靠近加熱管槽的高度中央更中位高度位置，並且被指定用於額外的向上或向下內部繞行循環流動（附加再循環），用於在附加的內部繞行循環流動路徑上的氣體和空氣體積流動之間形成內部惰性中間層（作用於燃燒技術或混合技術方面），其中內部惰性中間層較佳地由外部循環流動路徑所界定。

根據一個示例性實施例，相應的隔板具有多個另外的耦接廢氣再循環通道，其設置在隔板中的至少一個空氣階段的上方和下方，並且被指定用於進一步向內的至少兩個另外的繞行循環流動，比圍繞一個或多個空氣階段的外側循環流動更接近加熱煙道高度的中央，用於在附加的內部繞行循環流動路徑上的氣體和空氣體積流動之間形成一個或多個內部惰性中間層（作用於燃燒技術或混合技術方面），其中相應的內部惰性中間層較佳地由外部循環流動路徑所界定。這使得能夠在不同高度位置處對流動和溫度分佈進行分階的影響，而與分階空氣管槽無關。

根據本發明，特別得力於在至少一個惰性中間層中以層流條件為主，可以防止或至少延遲返回的廢氣與新引入的氣體的交叉混合。交叉混合的延遲可以根據流動條件以或多或少的有效方式進行，但是特別是至少以在NOx形成區域之上最早進行交叉混合這樣的方式進行。在能量和經濟方面有利的循環流動路徑的概念還可以有利地進一步充分利用於非常高的火焰溫度主導的情況，且因此應用於富氣加熱的情況。

根據一個示例性實施例，在高度方向上的下部和任選地上部廢氣再循環通道被配置為橫跨至少2至5個壁層，特別是橫跨至少3至4個壁層，和/或橫跨最多8至10個壁層。這在結構的足夠穩定性和再循環氣體的足夠流動阻力或流速之間提供了良好的折衷。根據一個示例性實施例，在高度方向上的相應的下部/最下部廢氣再循環通道延伸穿過多個壁層或耐火層，特別是橫跨至少2至5個壁層。這也可以實現足夠的流動分佈。現有結構中的整合也可以簡單的方式執行。

根據一個示例性實施例，在x方向上的內部惰性中間層設置成分別比流入氣體的流動路徑更內部或更中心，並且分別比外部循環流動路徑更靠中位或在更中位的高度位置。這有利於在相應的相關高度位置中的分階影響。

根據一個示例性實施例，廢氣再循環通道設置在加熱管槽的中位寬度（x）的區域中，特別是與中位縱向軸線的間距x小於加熱管槽寬度的30或20或10 %。以上根據惰性中間層解釋的優點由此產生。

根據一個示例性實施例，相應的下部廢氣再循環通道設置在相應的焦爐氣體入口和相應的燃燒空氣和/或混合氣體入口之間。這實現了上述對溫度和流動分佈的影響，特別是在基底區域，特別是各個氣流的分離。

根據一個示例性實施例，相應的焦爐氣體入口設置成比加熱煙道寬度（相對的錯縫順磚式砌合的壁之間的間隔x）的三分之一更靠近錯縫順磚式砌合的壁，特別是距離錯縫順磚式砌合的壁的內表面的間距x為10至350 mm，特別是小於300 mm，其中相應的下部廢氣再循環通道設置成分別比加熱煙道的寬度的三分之一更靠近加熱煙道的中央或中位縱向軸線，特別是間距x為30至300 mm。這提供了氣流的有效分離。流動路徑可以平行流動而不會發生交叉混合，或者在後者出現之前出現。

根據一個示例性實施例，相應的燃燒空氣入口和/或混合氣體入口設置得比加熱煙道寬度（相對的錯縫順磚式砌合的壁之間的間隔x）的三分之一更靠近錯縫順磚式砌合的壁，且相應的下部廢氣再循環通道設置得比加熱煙道寬度的三分之一更靠近加熱煙道的中央，特別是間隔x為30至300 mm。這提供了氣流的有效分離。流動路徑可以平行流動而不會發生交叉混合，或者在後者出現之前出現。

特別是在流動試驗的背景下已經證明，下部廢氣再循環通道更靠近加熱煙道中央的重新定位能夠實現流入氣體的分離和交叉混合的減少。因此，可以對溫度分佈進行有針對性的影響，特別是在選定的高度位置。已經證明，由此可以設定相對低的均勻燃燒溫度T2，特別是在爐室的下部區域，對NOx的排放具有正面影響。

根據一個變化例，相應的焦爐氣體入口設置成比相應的下部廢氣再循環通道更靠近相應的錯縫順磚式砌合的壁，特別以其中位縱向軸線距離錯縫順磚式砌合的壁的內表面的間距為10至350 mm，特別是小於300 mm的方式。這也可以在結構方面提供優勢。

根據一個示例性實施例，每個雙加熱煙道提供至少一個另外的下部廢氣再循環通道，或至少另一對下部廢氣再循環通道，特別是在（第一）下部耦接通道上方的至少一個另外的高度位置處，特別是在至少一個分階空氣入口下方。這使得能夠在選定的高度位置對溫度和流動分佈產生針對性的影響。

根據一個示例性實施例，在兩個分階空氣入口之間的每個雙加熱煙道上提供多達5個更低的廢氣再循環通道，或多達5對下部廢氣再循環通道。這在各個高度位置處的影響係提供了特別高的靈活性。

根據一個示例性實施例，在最下面的一對通道上方的至少兩個另外的高度位置處，每個雙加熱煙道設置至少兩對另外的下部廢氣再循環通道，特別是在三到七個另外的高度位置處有三到七對下部廢氣再循環通道。透過多達七個內部循環流動提供高度可變性。

根據一個示例性實施例，在分階空氣入口/入口下方的另外的高度位置處，每個雙加熱煙道設置多達十個另外的下部廢氣再循環通道，或多達十對下部廢氣再循環通道。這使得能夠以均勻的方式配置循環流動，且氣體可以在相應的高度位置處逐漸彼此混合這樣的方式分配再循環氣體。更高數量的通道還可以選擇使通道以幾何形狀適應所需的流動狀態，而不會產生過於緊密的參數。

術語分階空氣在此與術語分階氣體同義使用。 因此，分階空氣管槽也可傳導非空氣的氣體。

根據一個示例性實施例，在至少兩個分階空氣入口之間的至少一個另外的高度位置處，每個雙加熱煙道設置至少一個另外的下部廢氣再循環通道或至少另一對下部廢氣再循環通道。這使得能夠透過組合再循環氣體的循環流動路徑和分階氣體的流入路徑來進行最佳化。

根據一個示例性實施例，至少一個另外的下部廢氣再循環通道或至少另一對下部廢氣再循環通道設置在每個雙加熱煙道的下方以及分階空氣入口或所有分階空氣入口上方。這提供了特別高的可變性。

根據一個示例性實施例，在分階空氣入口或所有分階空氣入口上方的至少一個另外的高度位置處，每個雙級加熱煙道處設置至少一個另外的下部廢氣再循環通道或至少另一對下部廢氣再循環通道。這也使得內部循環流動（路徑）能夠與以分階方式引入的氣體分離。

根據一個示例性實施例，在分階空氣入口或所有分階空氣入口上方的每個雙加熱煙道處設置多達五個另外的上部廢氣再循環通道或多達五對另外的上部廢氣再循環通道。這提供了特別高的可變性。

由於上述措施，可以確保增加的停留時間和更完全的燃盡（burnout），特別是在CO比例減少的情況下，並且還可以實現進入爐室的更高的熱輸入，其在垂直高度方向上更均勻。已經特別證明，在廢氣再循環超過50 %的情況下可以確保可燃氣體成分完全燃燒以形成廢氣。由此可以更佳地利用介質的熱量含量，特別是以時間分佈上的連續方式。因此，廢氣中通常為200至400 ppm的CO比例也可以進一步降低。

如果廢氣再循環通道設置在所有分階氣體入口上方，則部分熱廢氣可以被引導到已經在反轉點之前的向下灌注的加熱管槽中，這對溫度管理具有正面影響，特別是在批料上方的氣體收集空間中。此處，通常不超過800至820 °C（形成煙灰、原料氣的化學品質）。由於在下面進一步返回的廢氣，也可以降低各個爐室的溫度。

在每種情況下，廢氣再循環通道可以成對地或單獨地設置，因此在奇數的情況下（例如三個或五個，或其他數量的另外的廢氣再循環通道）也是如此。

已經證明，取決於焦爐裝置的結構類型，在兩個和十個另外的廢氣再循環通道之間的數量是有利的。

根據一個示例性實施例，在每種情況下，在各個通道之間設置至少兩個中間層。這也提供了良好的穩定性。由錯縫順磚式砌合的壁和黏合壁組成的這種類型的加熱壁複合材料的穩定性，在負載下對應於煤推進燃料壓力的穩定性方面是有利的（最大為碳化循環的約75 %）。焦爐通常以層級構造，具有層高度，包括100和160 mm之間的接頭，特別是大約120至130 mm。焦爐的建築教示分別透過榫槽連接（tongue-and-groove connection）或透過榫槽曲率（tongue-and-groove curvature）教示理想地連接加熱壁的所有磚。如果希望橫跨多個層的大通道橫截面積，則加熱壁複合材料被弱化，並且存在變形和原料氣體由於膨脹接頭從爐室遷移的風險。在加熱管槽中存在程度不足的燃燒空氣量，這可能不利地導致CO的形成。因此，橫向（水平）方向的高穩定性非常重要。

在垂直方向上也希望有加熱壁的預應力，以保護加熱壁複合材料免受垂直彎曲。因此，在磚的上側和下側也較佳以榫槽連接。加熱壁的垂直預應力尤其透過足夠高的頂板重量來執行。

例如，在碳化循環結束時透過穿過腔室的鋼柱在焦炭批的水平噴射中產生壁複合物上的進一步高負載力，所述負載力必須考慮到透過加熱壁複合材料在橫向和垂直方向上的足夠高的預應力。因此，額外的通道，特別是具有相對大的橫截面積的通道，在爐的穩定性和壽命方面需要複雜的考慮因素。

根據一變化例，再循環通道設置如下：在每種情況下，一個壁層具有一個再循環通道，並且在其上方有一個沒有通道的複合穩定耐火材料層，總是與例如最多十個通道交替；或者在每種情況下，一個壁層具有一個再循環通道，並且在其上方有兩個沒有通道的複合穩定耐火材料層，此後一個壁層具有一個再循環通道，並且在其上方有一個或兩個沒有通道的複合穩定耐火材料層。這提供了良好的穩定性。通道相對較小，但可以容易地整合到爐的建築形狀中。

根據一個示例性實施例，在隔板中配置至少一個，特別是中心設置的分階空氣管槽，該空氣管槽具有至少一個分階空氣入口，特別是在至少一個再循環通道上方具有至少一個分階空氣入口。這開啟了影響流動和溫度分佈的進一步可能。

根據一個示例性實施例，在（相應的）隔板中配置至少兩個分階空氣管槽，特別是平行設置的空氣管槽，所述分階空氣管槽連接在上部/最上部廢氣再循環通道上方，並且於位於所有廢氣再循環通道上方的最上部的分階空氣入口通向燃燒的加熱管槽。例如，這也能夠借助於分別在不同寬度位置或（x）位置以分階方式引入的氣體來最佳化溫度和流動分佈。在此統一的通道可以透過調整元件或滑塊從頂板的上方以簡單的方式調整。

根據一個示例性實施例，在至少一個隔板中配置至少兩個分階空氣管槽，特別是平行設置的空氣管槽，所述位於上部/最上部廢氣再循環通道上方的分階空氣管槽於兩個最上部的分階空氣入口通向燃燒的加熱管槽。因此，以分階方式引入的氣體可在寬度（x方向）上以均勻的方式被引入加熱管槽中。

分階空氣管槽的其他實施例，透過單獨的入口或透過共同的入口，提供特別是在加熱管槽的下部區域中的循環流動可以任意方式移動遠離並進入中央的優勢，因此可以非常有效地與進入的氣體分離。此處還可以產生構造優勢，以及在裝置結構中的成本優勢，或者在操作方面的優勢。分階空氣管槽也可以移動到外部，使得借助於再循環氣體的惰性廢氣流動可被配置成盡可能中心（至少比其他氣體更中心）。還可以實現有利的二次熱分佈。尤其具有結構的優勢。

根據一個示例性實施例，相應的下部/最下部廢氣再循環通道分別設置在下部區域上方或加熱管槽基底上方至少50 mm的間隔處。因此，特別是在透過入口的佈置進行調諧時，可以實現正向的流體效果。特別地，最下部的循環通道的下邊緣設置在燃燒爐平面上方0至150 mm的範圍內，其上方具有高度約為120至130 mm的穩定分離層，在其上方具有最小高度（例如大約120 mm）的另一通道，其中從通道到分離層的這種變化可以延伸到800 mm的高度。

根據一個示例性實施例，焦爐氣體入口或相應的氣體煙道（噴嘴或管）設置在與中位縱向軸線具有一間隔的位置，該間隔為加熱管槽寬度的至少50 %。該間隔提供了與再循環氣體之更中心設置的流動路徑的有效分離。

根據一變化例，分階僅提供於上升的加熱槽中。

根據一變化例，提供至少三個附加的耦接廢氣再循環通道，其中配置至少兩個內部附加的循環流動，其中，在每種情況下，在氣體階段（分階空氣管槽的出口）的上方和下方設置一個廢氣再循環通道。這使得措施能有效組合。

根據一個示例性實施例，燃燒空氣入口和/或混合氣體入口和/或焦爐氣體入口相對於加熱管槽的中位縱向軸線（或者分別相對於基底的法線，或者相對於垂直方向）以0°的角度或小於30°的角度對齊，特別是相對於垂直方向(z)小於20°或小於10°，所有入口尤其是在相同方向上傾斜或對齊。盡可能以垂直向上方式對齊的這種對齊使得能夠在中心設置火焰，這在溫度分佈方面提供了優勢。因此，廢氣的體積流動可以中心和幾乎垂直向上的方式在加熱管槽中流動，因此，在垂直高度方向z上的法線方向上，新的進入的氣體可以形成用於分隔的氣毯。與高度傾斜的對齊相反，該體積流動不會撞到牆壁。因此，燃燒可朝向加熱管槽中央，因而不朝向外表面，由此可以設定適度的溫度。可以有效地避免局部溫度峰值。已經證明，本文中相應的流入脈衝可特別有利地用於另外從非燃燒的加熱管槽抽吸煙氣，或者用於更有針對性地混合氣體。相應的流入脈衝可被釋放到其他氣體中，因此不會在壁上消散。相比之下，迄今為止爐的入口通常傾斜地以大於30°的大傾角對齊。已經證明，在這種對齊的情況下，相應氣體的流入脈衝並未被特別有效地利用，特別是無法用於從非燃燒的加熱管槽抽吸煙氣。根據本發明的對齊能夠實現特別高的再循環率。

根據一個示例性實施例，相應的燃燒空氣入口和/或相應的混合氣體入口和/或相應的焦爐氣體入口具有最大0.06 m² 的橫截面積，特別是在爐室高度超過6 m的情況下。在這種上限的情況下，可以確保進入的氣體以特定的最小脈衝或特定的最小速度流入加熱管槽，如此可透過入口以有效的方式執行影響加熱管槽中的流動狀態。由於這種類型的相對小的橫截面積，可以實現高噴射效果。特別地，氣體可以循環流速或再循環氣體的比例分別增加這樣的方式進入。由於橫截面是小的或以這種方式減小，介質的進入脈衝也可以這樣的方式增加，即返回的廢氣的速率可以增加，特別是在焦爐氣體加熱的情況下從約30 %至45 %到約50 %至80 %。可以設定高流速，這具有分別使抽吸或夾帶的廢氣的體積流動增加的效果。特別是，可以實現加熱煙道的高流入速度超過2 m/s。還可以確保穩定的火焰輪廓，這有助於延遲燃盡特性。

根據一個示例性實施例，相應的下部和/或上部廢氣再循環通道的橫截面積大於0.005 m² ，特別是大於0.01 m² 。這使得再循環廢氣的流動脈衝相對較弱，具有新進入的氣體的流動脈衝作用更強烈的效果。因此，透過相對小的新進入的體積流動可以實現很大的效果，並且可選擇高的循環流速。

根據一個示例性實施例，相應的下部廢氣再循環通道的橫截面積具有矩形幾何形狀，該矩形幾何形狀特別是在橫向於噴射方向的寬度方向(x)上是細長的。這以簡單的方式實現了牆壁的整合，可選擇以最小的結構作用調整尺寸。相應的上部廢氣再循環通道的橫截面積同樣可以具有矩形幾何形狀，該矩形幾何形狀特別是在橫向於噴射方向的寬度方向(x)上是細長的，或者具有方形幾何形狀。

這裡的各個入口和/或相應的通道可以具有相同的尺寸，或者可以根據高度位置特別適配。

根據一個示例性實施例，相應的廢氣再循環通道具有至少一個循環流動邊緣和/或凸曲率，特別是具有至少四分之一的一壁層的半徑（或等同度或毫米）或至少30°，特別是相對於相應的循環流動路徑向內的一循環流動邊緣或凸曲率。這有利於循環流動，特別是在僅有輕微壓差的情況下。同時，可以在向上灌注的加熱管槽中確保有利的流動分佈。

根據一個示例性實施例，相應的廢氣再循環通道具有至少一個尖銳流動邊緣和/或凹曲率，特別是具有最大一個或兩個壁層的半徑（或等同度或毫米），特別是相對於相應的循環流動路徑向外的尖銳流動邊緣或凹曲率。這可以確保流動在最佳流動路徑上流動。可以透過通道或在通道中提供氣體傳導輪廓。

根據一個示例性實施例，相應的廢氣再循環通道具有至少一個環繞流動輪廓，該環繞流動輪廓具有至少一個半徑和至少一個尖銳流動邊緣（分別是脫離(break-away)邊緣）。這種組合的輪廓提供了特別正面的流體效果，並且具有的優點是，可以在非常低的壓差下配置額外的內部循環流動。相應的半徑尤其可以配置為30°至60°的角度。這種類型的流動最佳化可以允許以更彈性的方式設計通道的佈置，特別是因為在相對高的加熱管槽中僅存在幾帕斯卡（Pa）範圍內的非常小的壓差。在通道中可以透過邊緣實現流動障礙，這具有僅使流動向前返回到相應的向上灌注的加熱管槽中的效果。

根據一個示例性實施例，下部廢氣再循環通道設置成在分階空氣管槽的兩側彼此在頂端上下偏移，該分階空氣管槽在隔板中延伸，特別是與隔板中的穩定腹板結合。因此，流動分佈也可以在更大的寬度範圍(x)內受到影響。相對於水平方向，10和200 mm之間的偏移可能是有利的，特別是為了改善冷卻效果。

根據一個示例性實施例，在混合氣體入口和燃燒空氣入口之間的位置處，用於將再循環廢氣引入相應的加熱管槽下側的至少一個輸送通道設置在廢氣再循環通道/通道下方，特別是在焦爐裝置的再生器上方的中位部分。這些傳送通道具有較大的流動路徑並且以管槽（圓形或矩形）的方式被建構，並且可以與上述繞行開口（差熱器）組合提供。

根據一個示例性實施例，在下部區域中的至少一個入口，特別是焦爐氣體入口，包括一入口噴嘴，並且在加熱管槽之基底上方0.0至0.45 m，特別是0.05至0.25 m的高度位置處通向加熱管槽。已經證明，與基底的這種間距對基底區域中的流動分佈具有正面影響。這種噴嘴設計實施例可被稱為氣體分階，並且有利地能夠與本文所述的其他措施結合。設置在加熱管槽基底上的噴嘴管較佳地終止於管槽底板（燃燒爐平面）上方約0.25 m的高度，並且較佳地由耐火材料所構成。因此，焦爐氣體在約0.25 m的高度位置從所述管流入，並與在基底流入的空氣混合。

在頂部加熱爐（=交叉燃燒爐）的情況下用於校準體積流動的入口噴嘴可以設置在噴嘴管內，較佳地設置在管槽底板/燃燒爐平面的高度處的基底上。噴嘴管的高度位置低於500 mm或較佳地低於350或300 mm也可以保護設置在其中的噴嘴免受碳或煙灰沉積物的影響，其減少流動橫截面和免於高溫，這可以防止任何輸出損失。在底部燃燒爐的情況下，噴嘴設置在爐組單元中的燃燒爐平面下方，後者在大氣條件下操作（高溫沒有風險）。在兩種類型的爐的情況下，噴嘴管突出到加熱管槽中0.05至0.5 m，較佳為0.25 m，使得在底部燃燒爐的情況下，氣體進入與交叉燃燒爐相同的高度位置。

根據一個示例性實施例，入口噴嘴對齊以與加熱管槽的基底正交，特別是垂直。另外的入口也較佳地對齊以便分別至少幾乎正交或垂直。

根據本發明，上述目的還透過一種用於操作焦爐裝置的方法來實現，焦爐裝置用於透過煉焦煤或煤混合物生產焦炭，透過該焦爐裝置內部的主要措施藉由焦爐固有氣體通過內部熱均衡能量，最小化NOx的排放，特別是用於操作前述之焦爐裝置，其中相應的雙加熱煙道具有燃燒的加熱管槽和煙氣導熱或廢氣引導管槽，在隔板周圍的外部循環流動路徑上的內部廢氣再循環，特別是在加熱管槽的上端和下端，透過至少一個穿過隔板的耦接通道，特別是透過上部和下部耦接通道來設定，其中在相應的雙加熱煙道之基底的下部區域，焦爐氣體和/或燃燒空氣和/或混合氣體（即至少有一種選自焦爐氣體、燃燒空氣、混合氣體之群組的氣體）進入；其中廢氣再循環在循環流動路徑或至少一個中心流動路徑上於每種情況下都可以被引導以比進入的氣體更中心（因此更接近x-y平面中的中位縱向軸線），特別地，通過進入的氣體，特別是在循環中，被界定於兩側或在兩側具有環繞流動。這提供了上述優點。透過至少一種進入的氣體，可在流體技術和熱量技術方面實現與本文的廢氣再循環分離。

因為至少一個返回的廢氣的部分體積流動特別是在向上灌注的加熱管槽的基底區域中被引入加熱氣體的體積流動和至少一個（流入基底的管槽的）部分體積的氣流之間，返回的氣體的部分體積流動可以如下方式被向前引導並用作惰性中間層：惰性中間層最初在加熱管槽的下部區域中分離氣體和空氣的反應物（在燃燒技術方面分離），並且在垂直方向上的流動的進一步過程中，進一步在上面引發延遲的燃盡特性。這可以導致減少NOx的效果。

根據一實施例，在每種情況下，在加熱管槽之間的隔板中，來自下行加熱管槽的廢氣/煙氣的部分體積流動的至少一個絕熱中間層在此形成為多個雙加熱煙道，在每種情況下，每個加熱煙道成對地具有加熱管槽。

根據一實施例，至少一個另外的內部循環流動被設定，特別是透過頂部和底部的至少一對附加通道而被設定成比進入的氣體更中心，並且比外部循環流動路徑更向內，並且由外部循環流動路徑所界定。已經證明，當存在幾帕斯卡範圍內的壓差時，已經可以配置進一步向內設置的另一內部循環流動。壓差可以顯著低於1 mbar，特別是在小於10或5帕斯卡(Pa)的範圍內，例如2至4 Pa，並且仍然可以配置額外的循環流動。

根據一實施例，在富氣加熱的情況下或在混合氣體加熱的情況下，在循環流動路徑或複數個循環流動路徑上內部再循環的廢氣比例設定為超過50%，特別是超過70%，特別是80%。相對地，迄今為止，在富氣加熱的情況下再循環廢氣的比例最大為25 %至45 %，或者在混合氣體加熱的情況下最大為10 %至20 %。高再循環率可透過最佳化的氣體路徑實現，並實現最小化排放的節能過程。

根據一實施例，用於富氣加熱的方法實質上是使用焦爐氣體；或其中用於混合氣體加熱的方法實質上是使用高爐氣、焦爐氣體和任選的轉化爐氣的混合物；或其中該方法是使用天然氣作為焦爐氣體的至少部分替代物。已經證明，根據本發明的流動概念可以在任何這些類型的操作情況下實現。

混合氣體通常由兩種或三種氣體或氣體混合物組成，特別是高爐氣（大部分）、焦爐氣體（少量比例）以及任選的轉化爐氣。焦爐（特別是複合爐）通常僅在每年約5 %的操作時間內以富氣加熱，火焰溫度顯著高於2000 °C（分別為富氣或焦爐氣體的高熱值）。然而，在混合氣體加熱（高爐氣）的情況下，火焰溫度例如僅在約1700 °C的範圍內。然而，還有一些爐不是以複合物操作的，並且必須分別用100 %的程度的焦爐氣體或富氣操作。根據本發明已經證明，儘管火焰溫度非常不同，但對於富氣和加熱混合氣體，可以實現相對低的NOx排放。這為爐操作員提供了他/她的爐操作的最大彈性，或多或少獨立於可能以時間方式或日曆日期預定義的排放法規。特別是，在富氣加熱的情況下，爐操作員可以毫不猶豫地選擇操作模式。

特別是在下游設備部件中，具有在17000至19000 kJ/Nm³ 之間的較低熱值的純化焦爐氣體用作富氣。富氣通常由CO、H₂ 、CH₄ 、O₂ 、N₂ 、CO₂ 和更優質的烴組成。

根據本發明，在富氣加熱的情況下，返回的廢氣的循環流動可以從之前的大約30 %至45 %增加到大於50 %，在混合氣體加熱的情況下，從先前約15 %至25 %增加到同樣多於50 %。這使得能夠透過相對較冷的廢氣非常有效地冷卻向上灌注的加熱管槽中的火焰溫度。特別是可以實現至少5至60 °C範圍內的冷卻效果，由此可以實現熱形成的氮氧化物的最小化。除此之外，還可以實現均勻的焦炭質量，特別是由於非常均勻的熱流，並且得力於較低的溫度梯度，室壁上的熱應力可以最小化。該爐可以在較低的加熱溫度下以至少幾乎相同的焦化速率操作，如迄今為止在較高溫度下操作的爐在更強的NOx排放下的情況。

在此，天然氣也可以透過焦爐氣體的入口進料，所述天然氣特別是作為LNG（liquefied natural gas，液化天然氣）提供。取決於泵送(pumping)位置/來源，達到90 %至100 %程度的天然氣由甲烷（CH₄ ）和稍微更多的更優質的烴所組成。由於甲烷的火焰溫度低，甲烷是焦爐氣體的較佳替代品（形成的熱NOx較少）。然而，甲烷/天然氣更昂貴。此外，在室內生產的純化焦爐氣體將找不到任何買家。取決於操作模式，焦爐氣體可以至少部分地由天然氣代替。當使用天然氣時，也可以實現本發明的效果。

根據一實施例，設定亞化學計量燃燒比＜ 0.9，特別是設定在0.5至0.8範圍內的燃燒比，特別是0.7的燃燒比，特別是在相應加熱管槽的基底上的燃燒爐平面中的基底區域中。在第一燃燒階段下方設定的空氣過量（Lambda）越低，燃燒越弱，或者熱傳導分別可設定在加熱煙道的下部區域。已經證明，在加熱管槽的基底區域中的空氣數低於0.9，特別是在0.5至0.8的範圍內，可以良好的安全係數遵守NOx排放所需的極限值。獨立地，頭部區域中的空氣值可以設定在1.2至1.3的範圍內。

燃燒比可以透過將由例如10至25個雙加熱煙道組成的加熱壁的總空氣量供應到整個爐組之前的空氣閥中來調節。為此，例如將金屬板作為電阻放置在相應閥的入口橫截面中，以例如減少吸入的空氣量，即整個加熱壁的所謂空氣量。另外，可以在空氣閥中提供調節襟翼以進一步影響部分量的總量或方向，在每種情況下，所述部分量流入各個再生段。例如，第一再生預熱在基底流入的部分量的各自的氣體和空氣，第二再生預熱用於分階空氣的部分量。

根據一實施例，借助於再循環的廢氣，較佳的層狀中間層被配置在進入的氣體和分階空氣管槽或來自分階空氣管槽的氣體之間，特別是在加熱管槽高度的5 %至75 %，較佳地15 %至50 %的高度範圍內，特別是在0.25至4 m的高度部分的高度。這可以促進氣流的分離。

根據一實施例，借助於進入的氣體，在相應的錯縫順磚式砌合的壁和循環流動路徑之間配置絕緣和混合延遲氣毯。層流或中間層尤其可以透過小於2320的雷諾數(Reynolds number)來識別。

根據一實施例，在第一階段和第二階段（一個或多個黏合壁階段）之間引入的氣體量，特別是在基底上透過燃燒空氣和混合氣體入口（基底階段）引入的氣體量的比例設定為50:50，或第一階段的比例更低。在第一階段中引入基底的氣體比例的降低可任選地透過較高比例的再循環氣體來進行。這在影響流動輪廓時，特別是在基底區域中實現了進一步的變化。

根據一實施例，引入加熱管槽的體積流動比例設定如下：透過燃燒空氣入口 ＜ 30 %，透過混合氣體入口 ＜ 30 %，透過再循環通道 ＞ 40 %，且選擇性地至少有一個分階氣體入口。根據一實施例，在燃燒空氣入口和混合氣體入口處引入爐室的體積流動被設定或調節為透過該再循環通道和選擇性地至少一個分階氣體入口引入的體積流動的45 %和55 %之間。這在每種情況下也能夠對不同的高度位置產生更有效的影響。在此的方法特別是在富氣加熱的情況下進行。透過富氣加熱的方法較佳使用在富氣加熱模式中具有降低的低熱值的貧富氣，其中，具有較低熱值的氣體在14000至最大17000 kJ/Nm³ 的範圍內被提供為富氣。因此，可以顯著降低火焰溫度以及上述措施，特別是50至300 K的差異。

根據本發明，上述目的也分別透過邏輯單元或控制裝置來實現，該邏輯單元或控制裝置被指定用於執行如上所述的方法，其中引入加熱管槽的體積流動根據上述比例設定，和/或其中加熱煙道中的流動方向以循環方式切換，特別是每15至25分鐘切換。因此，即使在頻繁切換的情況下，也可以實現非常均勻的溫度分佈。這裡的切換時間例如在1到2分鐘的範圍內。

根據本發明，透過使用具有至少一個廢氣再循環通道的至少一個隔板來實現上述目的，所述廢氣再循環通道在寬度方向（x）上進一步向內定位，使得在焦爐裝置的雙加熱煙道中，特別是在如上所述的焦爐裝置中，比至少一個氣體入口更中心，特別是比所有氣體入口更中心。由此產生上述優點。

根據本發明，透過使用具有至少一個廢氣再循環通道的至少一個隔板來實現上述目的，所述廢氣再循環通道在寬度方向（x）上進一步向內定位，使得僅在焦爐裝置的雙加熱煙道的一半中指向焦爐裝置的焦炭側，特別是在如上所述的焦爐裝置中，比氣體入口更中心。由此產生上述優點。

根據本發明，上述目的還透過使用具有至少兩個（特別是平行設置的）分階空氣管槽的至少一個隔板來實現，所述分階空氣管槽連接在上部/最上部廢氣再循環通道上方和最上面的分階空氣入口，最上面的分階空氣入口在通向燃燒的加熱管槽的所有廢氣再循環通道的上方，和/或透過使用具有至少兩個（特別是平行設置的）分階空氣管槽的至少一個隔板，在所有廢氣再循環通道上方的兩個最上面的分階空氣入口中的上部/最上面的廢氣再循環通道上方通向燃燒的加熱管槽，特別是在如上所述的焦爐裝置中的每種情況下。這在個別的最佳化措施方面提供了高度可變性。

已經證明，由於這種結構，在結構方面的作用力可以最小化。在許多操作狀態下，焦炭側半部比煤側半部更熱，因此這裡描述的措施足以在焦側半部實施，因此在例如6至25雙對的情況下，特別是最大20雙對，在噴射方向上進一步朝向後部設置，因此每個爐室大約6至25個，特別是最多20個隔板。

根據本發明，透過使用如上所述的用於煉焦煤或煤混合物的焦爐裝置，也實現了上述目的，煤混合物包含，至少一種來自以下群組的添加劑：石油焦炭、油、瀝青品種（例如，以舊輪胎、煤塵和焦炭粉末的形式）、黏合劑或焦化劑（例如，糖蜜、油殘餘物、纖維素類添加劑、亞硫酸鹽或硫酸鹽化合物或鹼液），其中混合物也可包含生物質。

根據本發明，透過在如上所述的焦爐裝置的操作中使用具有降低的低熱值的貧富氣來實現上述目的。這裡貧富氣特別是透過混合高爐煤氣和富氣來提供。

特別地，對於高爐氣(blast furnace gas, BFG)以及富氣（焦爐氣體被純化作為副產品），可以提及以下值作為較佳的組合物的體積%（潮濕狀態）和低熱值（kJ/m³ ，乾燥狀態，無水）：

高爐氣：1.92 % H₂ ，59.5 % N₂ ，24.24 % CO，11.96 % CO₂ ，2.37 % H₂ O，具有低熱值約為3349；

富氣：54.98 % H₂ ，0.66 % O₂ ，5.33 % N₂ ，5.75 % CO，1.52 % CO₂ ，26.66 % CH₄ ，2.74 % C₂ H₆ ，2.37 % H₂ O，具有低熱值約為18422。

在每種情況下根據本發明所屬技術領域中具有通常知識者的選擇，各個氣體混合物加總後的百分比數字為100 %。各氣體混合物的組成部分合計為100 %。在此，可以在相應的氣體混合物中包含其他組成部分，特別是微量的優質烴和NH₃ 和H₂ S，在每種情況下特別是低於1.5 %。對於各個組成部分的變化範圍，可被指定 ±15 %的公差。

特別地，可以分別從高爐氣和純化的富氣混合出混合氣體或貧富氣，特別是根據下列的組成部分，這些組成部分四捨五入到小數點後第一位，在每種情況下，各個組成部分的公差變化範圍為±15 %：

混合氣體：5.6 % H₂ ，0.1 % O₂ ，55.7 % N₂ ，23.0 % CO，11.2 % CO₂ ，1.9 % CH₄ ，0.2 % C₂ H₆ ，2.4 % H₂ O，具有低熱值約為4396；

貧富氣：45.1 % H₂ ，0.6 % O₂ ，14.4 % N₂ ，8.9 % CO，3.3 % CO₂ ，22.2 CH₄ ，2.3 % C₂ H₆ ，2.4 % H₂ O，具有低熱值約為15910。

已經證明，使用貧富氣可以使NOx減少30至50 ppm（對應於廢氣中的7 % O₂ ），特別是其中局部火焰溫度降低到低於2000 °C的範圍。結合上述措施，進一步放大了減少NOx的有利效果。

在未在個別圖式的上下文中明確描述的元件符號的情況下，可參考其他圖式。在描述先前技術的圖式中，各個入口和通道或流動路徑的位置和角度對齊並非完全地示出，而是僅以示例性方式（特別是僅在各個加熱管槽中）示出並且不以精確的角度設置。在描述本發明的圖式中，示意性地示出各個入口和通道或流動路徑的位置和角度對齊（特別是僅在各個加熱管槽中），其中各個間距的值或角度對齊在說明書中更詳細地定義。

圖1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H示出作為一種水平腔室爐的焦爐1，其具有多個爐室2，在每種情況下具有煤批。爐腔2的高度z2例如為6至8 m。爐腔2由錯縫順磚式砌合的壁3分隔，錯縫順磚式砌合的壁3在每種情況下在y-z平面延伸。成對的加熱管槽5.1、5.2在每種情況下分別在兩個錯縫順磚式砌合的壁3之間形成一個雙加熱煙道5，所述雙加熱煙道5的內壁5.3界定來自各爐室氣體（並且沒有煤）灌注的加熱空間。加熱管槽5.1、5.2以交替的方式作為燃燒或廢氣引導的加熱管槽操作，這需要切換流動方向並且以例如20分鐘的周期進行。

成對的加熱管槽在每種情況下透過耦接隔板（黏合壁）4彼此分開，其中在頂部和底部設置有耦接通道4.4，再循環廢氣的循環流動9可透過所述通道4.4實施。

相鄰的雙加熱煙道透過完全沒有通道的分隔隔板4a彼此完全分隔。

在每種情況下，一個分階空氣管槽4.1設置在隔板4、4a中，前者透過至少一個燃燒階段4.2或相應的入口或出口分別耦接到加熱管槽。相應的燃燒階段4.2設置在特徵高度位置z4處。例如，分階空氣進入的兩個或三個高度位置z4被定義。

相應的牆壁由磚砌成，其在每種情況下界定一個壁層3.1。

x方向標識爐1的寬度，y方向標識深度（或者分別在水平腔室爐的情況下水平噴射方向），並且z方向標識垂直（垂直軸）。相應的加熱管槽的中位縱向軸線M貫穿相應的加熱管槽的中央，所述中央相對於內表面/內壁設置成在x方向和y方向上居中。相應的雙加熱煙道的中央未被標識。所述中央大致位於相應的隔板的中央，所述隔板具有循環層流動，特別是在中心設置的分階空氣管槽的中央。這裡的術語「中心」或「中央」係關於x-y平面的中央，術語「中位」或「中部」在本文中是指高度方向（z）。

多個入口，特別是（第一）燃燒空氣入口6（特別是用於焦爐氣體加熱）以及另一個燃燒空氣入口7（特別是用於混合氣體加熱），以及焦爐氣體入口8分別被設置於所謂的燃燒爐平面5.4中或者被設置於相應的加熱管槽的基底上。透過入口引入的氣體在隔板的壁表面4.3上和錯縫順磚式砌合的壁的內壁上向上流動。

焦爐1的溫度包括：噴嘴磚溫度T1、各個加熱管槽中的（氣體）溫度T2以及爐室中的溫度T3。本發明特別關於盡可能均勻的溫度T2的分佈。

以下將參考圖1F至8E描述各個氣流。氣流G1分別標識新進入或供應的加熱氣體或燃燒空氣。氣流G1可包括氣流G1a（焦爐氣體）和/或氣流G1b（混合氣體）。氣流G4標識再循環廢氣，其分別返回或以圓形佈線。氣流G5分別標識來自相應的燃燒階段4.2、14.11的氣體或空氣，並且氣流G6標識從相應的加熱管槽或加熱煙道排出的廢氣。

以下將參考圖1D、1E描述迄今為止常見的各個入口和通道的間距和相對位置。

習知的通道4.4在x方向上的相互間距d4相對較大。焦爐氣體入口8與x方向上的其他入口6、7的間距d5，特別是焦爐氣體入口8、G1a和另外進入的氣流G1之間的間隔相對較小。間距d5小於間距d4。相應通道4.4與錯縫順磚式砌合的壁3的內壁的間距x4相對較小（特別是，迄今為止，在錯縫順磚式砌合的壁和通道的外邊緣之間保持120至140 mm的間隔）。來自錯縫順磚式砌合的壁3的入口6、8的間距x6、x8相對較大。該間距x8小於間距x6。間距x4明顯小於間距x6、x8。

圖1D中所示的再循環箭頭僅以示意性方式示出，並非完全反映相應的氣流的方向。

圖1G示意性地示出具有單獨開口5.61的差熱器5.6，透過該開口5.61，氣體可以在加熱管槽的頭部區域中轉向。差熱器5.6透過（中間）頂板5.7與相應的雙加熱煙道分隔。差熱器5.6獨立於循環流動9。

為了提高清晰度，有意識地省去了設置在燃燒爐平面5.4下方的爐的中位部分的圖示。氣體的供應和體積流量的調節可以在中位部分進行。

圖2、3、4、5、6、7示出根據本發明用於最佳化相應的加熱管槽中的溫度分佈的各個措施。在圖8A、8B、8C、8D、8E中更詳細地說明各個措施。

具有爐室10.2（特別是具有水平腔爐腔）的焦爐裝置10具有多個雙加熱煙道13，每個煙道具有一個燃燒的加熱管槽11和一個廢氣引導管槽12。透過其內壁11.1的加熱管槽界定用於傳導氣體的加熱煙道。各個加熱管槽由具有耦接通道14.2的隔板（黏合壁）14和沒有通道的分隔隔板14a相互界定。在每種情況下，在隔板14、14a中分別設置至少一個分階空氣管槽14.1，其具有一個或多個燃燒階段14.11，或者分別來自/到達加熱管槽的入口或出口。錯縫順磚式砌合的壁15在y方向上界定爐室和加熱管槽。

氣體可以透過多個入口16、17、18流入相應的加熱管槽，特別是特別是用於焦爐氣體加熱透過第一燃燒空氣入口16、透過特別是用於混合氣體加熱的另外的燃燒空氣入口17以及分別透過焦爐氣體入口18或焦爐氣體噴嘴。進入和再循環的氣體分別以中心方式上升或下降，並且分別通過相應的加熱管槽在相應的隔板或錯縫順磚式砌合的壁的內表面14.3、15.1上流動。

根據本發明的措施之一主要在圖2中示出。循環流動19由多個循環流動所形成，所述多個循環流動在多個路徑上彼此圍繞流動。在圖2中示出外部循環流動路徑19.1，其界定和以層狀方式圍繞兩個設置在更向內的循環流動路徑19.2、19.3流動，其中內部循環流動路徑19.2、19.3透過相應的附加廢氣再循環通道14.2所界定。

圖2示出具有三個循環流動路徑19.1、19.2、19.3的佈置，其圍繞分階空氣出口14.11，該分階空氣出口14.11設置在加熱管槽中的高度位置的至少大約一半處。分階氣體G5流出分階氣體出口14.11。也可以選擇地設置多個分階空氣出口，特別是也在最內部的循環流動路徑19.3上方。這裡的流動和熱分佈的最佳化可以主要透過再循環氣體G4在基底區域以及在其上方的多個高度位置中進行。

圖3示出具有多於三個循環流動路徑的佈置，其中下部通道的數量大於上部通道的數量。在此的最佳化尤其可以主要透過再循環氣體G4在基底區中進行，而不需要以分階方式進入分階氣體。在加熱管槽的頭部區域中設置差熱器5.6，該差熱器例如借助於滑動磚可獨立於相應的循環流動而接通。

圖4示出具有多於三個循環流動路徑的佈置，其中下部通道的數量顯著大於上部通道的數量。特別地，在六個不同的高度位置處設置六個下部通道（或者成對的通道）。下部通道全部設置在中心分階空氣管槽的分階空氣出口14.11下方。六個下部通道成對設置，以與分階空氣管槽相鄰，並且上部通道單獨地和中心地設置。單個中心下部通道設置在分階空氣出口上方。在這種佈置的情況下，從底部到頂部產生特別寬的中心雙流動的流動路徑，後者進一步向上補充分階氣體和以中心方式引入的再循環氣體。

將參考圖5、6、7描述在朝向加熱管槽的內表面上的相應的耦接通道14.2的橫截面面積Q14。設置在分階空氣管槽14.1上方的通道14.2的橫截面面積Q14分別比橫向設置在分階空氣管槽14.1旁邊的通道14.2的橫截面面積Q14更寬或更細長。

圖5示出與圖4相比具有多個中心分階空氣出口14.11並且具有不同橫截面的通道的裝置，下部通道在z方向上至少部分地伸長，並且上部通道在x方向上是伸長的。在該變化的情況下，分階空氣管槽在兩側由多個下部通道構成，但並非成對的。一側的下部通道的數量不等於另一側的通道的數量。在z方向上伸長的通道實現了有利的相對佈置，後者尤其在很大程度上是中心的（相對小的間距d2），並且特別是在最佳化的流動輪廓的情況下。在右側示出的通道的相對大的橫截面Q14能夠實現進入的氣體G1的強烈流動效果，特別是穿過很大的高度部分。

在圖5中示出相應的通道14.2的內側壁/邊緣與分階空氣管槽14.1的外側壁/邊緣之間在x方向上的相互間距d2，其特別地設置成在加熱煙道中居中。根據本發明的該間距d2非常小，特別是30至100 mm，較佳為50至70 mm。根據本發明，通道14.2（特別是在分階空氣管槽14.1的中心佈置的情況下）可在x方向上盡可能緊密地相鄰定位。

圖6示出具有兩個分階空氣管槽的佈置，所述兩個分階空氣管槽在多個高度位置處分別通向加熱管槽。在最上面的分階空氣出口下方的所有下部通道14.2是中心設置的，特別是相對於中位縱向軸線對稱。另外兩對下部通道（四個通道）設置在分階空氣入口14.11上方的寬度位置(x)處，該寬度位置(x)至少大約對應於分階氣體出口14.11的寬度位置。成對的通道也可以設置在多個高度位置，也可以橫向直接彼此相鄰。

或者，下部通道也可以建構成比上部通道窄和/或比最上面的下部通道窄。最上面的下部通道也可以設置為單個通道（非成對），並且以分階氣體可以流過/沿著相應的通道流動並與再循環氣體混合這樣的方式設置在寬度位置。

圖7示出具有兩個分階空氣管槽的佈置，所述兩個分階空氣管槽在各個下部通道14.2之間的高度位置處共同地中心通向加熱管槽，其中在相應的分階空氣管槽可選地設置另外的分開的分階空氣出口。中心分階空氣入口14.11特別是在寬度上延伸，該寬度與位於其上方的下部通道完全重疊。下部通道設置成在x方向上以偏移x2相互偏移。偏移x2還提供了特別寬的均勻流動（沒有更強烈流動核心）的優點，特別是在通道14.2的x方向上相對寬的情況下。因此，可以設計循環流動以使其更均勻。可任選地提供多個上部通道。在圖6所示的佈置的情況下也可以提供這種偏移。

在圖7中示出x方向上的偏移x2。相鄰通道14.2之間的這種偏移特別是50至100 mm，並提供正熱分佈的優點。

圖2、3、4、5、6、7皆示出具有完整圓周的循環流動路徑的再循環。可選擇性地省去下部通道或複數個下部通道，特別是當本文所述的措施，在單獨的雙加熱煙道中或在整個爐裝置中，係為或必須為獨立於完整圓周的循環流動路徑時。

以下將參照圖8A、8B、8C、8D、8E透過另一示例性實施例描述根據本發明的各個入口和通道的間距和相對位置。

入口16、17、18以相互相對的方式佈置，並且在x方向上與中位縱向軸線間隔開，以盡可能靠近在圖8A中（的一些加熱管槽中）示意性地示出的錯縫順磚式砌合的壁15。可以在每個加熱管槽中選擇或改變這種佈置。

在圖8B中示出，沿x方向的入口16、17、18被設置成比通道14.2更遠。通道以相互間距d14設置，該間距d14小於入口的間距d15。

在圖8C中示出，分階氣體G5最遠地以中心方式向中央流動，進一步向外在再循環氣體G4的兩側具有層流，後者在每種情況下進一步向外具有進入的氣體G1、G1a、G1b的層流。為了提高清晰度，圖8C中所示的角度α，特別是與焦爐氣體入口18相關，被設定為誇張地放大。根據本發明，角度α可以特別小，特別是朝向零收斂，或者是0°。取決於中位部分的設計實施例，在5至10°的範圍內的角度也可以是在構造和工廠技術方面的額外努力與所實現的流體效果之間的合理折衷。

在佈置、數量和幾何形狀方面，圖8C中所示的通道14.2或分階氣體入口14.11可以根據圖2至7中討論的變型而變化。從圖8C中所示的各個氣流G1、G1a、G4、G5可以看出，根據本發明，氣體流動分離或平行流動分別可以至少在特定高度部分實現。

通道14.2在x方向上的相互間距d14相對較小，特別是小於加熱管槽寬度(x)的50 %、45 %、40 %、35 %或30 %。焦爐氣體入口18在x方向上與另外的入口16、17的間距d15相對較大，特別是大於加熱管槽寬度(x)的70 %、75 %、80 %或85 %。間距d15明顯大於間距d14，特別是大至少35 %、40 %、45 %、50 %或55 %。相應通道14.2與錯縫順磚式砌合的壁3的內壁的間距x14相對較大，特別是大於（在通道的情況下成對的）加熱管槽寬度(x)的35 %、40 %或45 %。間距x14特別較佳地至少大於加熱管槽寬度(x)的40 %，特別是在基底區域中。來自錯縫順磚式砌合的壁15的入口6、8的間距x16、x18相對較小，特別是小於加熱管槽寬度(x)的20 %、15 %或10 %。間距x16、x18在每種情況下小於間距x14。特別地，間距x14是間距x16、x18的尺寸的至少兩倍或至少三倍。

以下將參考圖8B至8E描述各個氣體流動。根據本發明，相應的氣體流動路徑GP1分別標識透過入口引入的至少一種氣體G1的流入路徑或流動路徑。根據本發明，相應的氣體流動路徑GP4標識再循環廢氣/煙氣G4的流動路徑，並且根據本發明，相應的氣體流動路徑GP5標識以分階方式引入的氣體G5的流動路徑。

在圖8C、8E中所示的流入角α，特別是對於焦爐氣體，在每種情況下相對於z軸較佳地小於30°，特別是小於10°。流入角α也可以類似的方式實施，用於另外的入口17、18。

各個入口相應的y位置尤其可以是中心的。

在相應的入口和通道的上下文中提到的間距和相對位置，至少在隨後與相鄰氣體流動混合的上游的部分中也可以往復方式與相應的氣體流動路徑/循環流動路徑的間距和相對位置相關。

y-z平面中的通道橫截面如圖9所示。從上方發出的再循環氣體G4流過相應的下部通道14.2並且還再次朝向頂部流出。這裡的氣體G4以層狀方式圍繞兩個圓形流動邊緣14.21流動並流過兩個尖銳的流動邊緣14.22。隔板14透過向下的凸曲率界定頂部的通道。這有利於低流動阻力。隔板14還界定底部的通道。目前具有非常緊密半徑的循環流動因此可在沒有任何強烈紊流(turbulence)的情況下流過通道並且被轉移到頂部。一個或多個尖銳邊緣14.22可界定到底部的流動。透過進入新氣體的方式，這種類型的流動最佳化也能夠實現很好的效果。特別地，再循環氣體G4不產生任何紊流，或僅產生輕微的紊流，從而可以透過入口有效地最佳化流動分佈。

在圖10中示意性地示出焦爐裝置10可具有控制單元20，該控制單元20被指定用於控制/調節如上所述的體積流動V(t)之一，特別是至少體積流動G1、G1a、G1b、G4、G5、G6。控制和設定體積流動能夠影響相應的加熱管槽11、12中的流動和溫度分佈。因此，NOx的排放也可以透過體積流動間接地設定。

圖11、12示出圖5中所示的示例性實施例的變型。在圖11中佈置在最上面的分階空氣出口上方的一些下部通道被成對配置，其中提供單個相對大、相對寬的下部通道。

在圖12中最下面的分階氣體開口和燃燒爐平面之間僅設置兩個再循環通道，特別是在大於500 mm的相對高的高度位置。這使得能夠省去設置在基底區域中更下方的通道。

圖2至12中所示的通道的位置以示例性方式示出。每個入口可以獨立於其他入口設置和對齊。所示的示例性實施例也可以特別地透過改變下部通道的佈置或透過分配個別或所有下部的通道而變化。

可以執行通道的佈置和尺寸的變化，特別是設置在最上面的分階空氣出口上方的通道和/或設置在各個分階空氣出口之間的高度位置處的通道，特別是參考圖5、6、11、12的示例性實施例，在每種情況下透過成對地轉換成通道。特別地，在所述通道進一步向上重新定位到高於500 mm的高度範圍的情況下，也可以省去設置在基底區域中的一些或所有通道。分階空氣出口的數量或具有階段的高度位置的數量不限於所示的變型。

1‧‧‧焦爐，特別是水平腔室爐

2‧‧‧具有煤批的爐室

3‧‧‧錯縫順磚式砌合的壁

3.1‧‧‧壁層

4‧‧‧耦接隔板或黏合壁

4a‧‧‧沒有通道的分隔隔板

4.1‧‧‧隔板上的管槽或分階通風管槽

4.2‧‧‧來自/到加熱管槽的分階空氣管槽上的燃燒階段或入口或出口

4.3‧‧‧牆面

4.4‧‧‧耦接兩個加熱管槽的通道（或廢氣反轉點或用於加熱氣體的反轉點）

5‧‧‧雙加熱煙道（成對佈置兩個垂直加熱煙道）

5.1‧‧‧燃燒的加熱管槽（垂直加熱煙道）

5.2‧‧‧廢氣引導管槽（垂直加熱煙道）

5.3‧‧‧內牆

5.4‧‧‧燃燒爐平面或加熱管槽的底部

5.6‧‧‧差熱器

5.61‧‧‧差熱器的個別開口

5.7‧‧‧（中間）加熱管槽的頂板

6‧‧‧（第一）燃燒空氣入口，特別是用於焦爐氣體加熱

7‧‧‧另外的燃燒空氣入口或混合氣體加熱入口

8‧‧‧焦爐氣體入口或焦爐氣體噴嘴

9‧‧‧循環流動

10‧‧‧焦爐裝置，特別是具有水平腔室爐

10.2‧‧‧爐室

11‧‧‧燃燒的加熱管槽（垂直加熱煙道）

11.1‧‧‧內牆

12‧‧‧廢氣引導管槽（垂直加熱煙道）

13‧‧‧雙加熱煙道（成對佈置兩根垂直加熱煙道）

14‧‧‧隔板或黏合壁

14a‧‧‧沒有通道的分隔隔板

14.1‧‧‧隔板上的管槽或分階空氣管槽

14.11‧‧‧來自/到加熱管槽的分階管槽上的燃燒階段或分階空氣入口或出口

14.2‧‧‧耦接兩個加熱管槽的通道

14.21‧‧‧圓形的流動邊緣

14.22‧‧‧尖銳的流動邊緣

14.3‧‧‧隔板的內表面

15‧‧‧錯縫順磚式砌合的壁

15.1‧‧‧錯縫順磚式砌合的壁的內表面

16‧‧‧（第一）燃燒空氣入口，特別是用於焦爐氣體加熱

17‧‧‧另外的燃燒空氣入口或混合氣體加熱入口

18‧‧‧焦爐氣體入口或焦爐氣體噴嘴

19‧‧‧循環流動

19.1‧‧‧外部循環流動路徑

19.2‧‧‧（第一）內部循環流動路徑

19.3‧‧‧（另外的）內部循環流動路徑

20‧‧‧邏輯單元或控制裝置

d2‧‧‧相應的通道14.2的內側壁/邊緣與分階空氣管槽14.1的外側壁/邊緣之間在x方向上的相互間距，其特別地居中設置在加熱煙道中

d4‧‧‧雙加熱煙道習知的通道4.4在x方向上的相互間距

d5‧‧‧在焦爐氣體入口8的x方向上與來自另外的入口的間隔，特別是焦爐氣體入口8、G1a與另外進入的氣流G1之間的間隔

d14‧‧‧根據本發明的雙加熱煙道在通道14.2的x方向上的相互間隔

d15‧‧‧根據本發明在焦爐氣體入口16的x方向上與另外的入口的間隔，特別是在G1和G1a之間

G1‧‧‧加熱氣體或燃燒空氣

G1a‧‧‧焦爐氣體

G1b‧‧‧混合氣體

G4‧‧‧再循環廢氣

G5‧‧‧來自燃燒階段的分階氣體或分階空氣

G6‧‧‧廢氣

GP1‧‧‧流入路徑或流動路徑，分別用於透過入口引入的至少一種氣體

GP4‧‧‧再循環廢氣/煙氣的流動路徑

GP5‧‧‧以分階方式引入氣體的流動路徑

M‧‧‧相應的加熱管槽的中位縱軸

Q14‧‧‧耦接通道在加熱管槽內表面上的橫截面積

T1‧‧‧噴嘴磚溫度

T2‧‧‧加熱煙道/加熱管槽中的（氣體）溫度

T3‧‧‧爐室內的溫度

V(t)‧‧‧相應的氣體流動的體積流量，例如以m3/h為單位

x‧‧‧水平方向（寬度或長度）

x2‧‧‧x方向偏移

x4‧‧‧習知的通道4.4與錯縫順磚式砌合的壁3的內壁的間隔

x6‧‧‧習知的入口6與錯縫順磚式砌合的壁3的內壁的間隔

x8‧‧‧習知的入口8與錯縫順磚式砌合的壁3的內壁的間隔

x14‧‧‧根據本發明的通道14.2與錯縫順磚式砌合的壁的間隔

x16‧‧‧根據本發明的入口16與錯縫順磚式砌合的壁的間隔

x18‧‧‧根據本發明的入口18與錯縫順磚式砌合的壁的間隔

y‧‧‧深度或水平噴射方向

z‧‧‧垂直方向（垂直軸）

z2‧‧‧爐室高度

z4‧‧‧相應的分階空氣入口/出口的高度位置

α‧‧‧焦爐氣體相對於z軸（垂直）的流入角

本發明的其他特徵和優點透過以下圖式和至少一個示例性實施例的描述得出，其中： 圖1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H分別示出根據先前技術的雙加熱煙道或焦爐的剖面側視和平面的示意圖。 圖2、3、4、5、6、7示出根據示例性實施例的雙加熱煙道，在寬度和深度方向上的截面側視示意圖。 圖8A、8B、8C、8D、8E分別示出根據示例性實施例的雙加熱煙道或焦爐裝置的剖面側視和平面示意圖。 圖9分別示出根據示例性實施例的雙加熱煙道中的通道的剖面或剖面輪廓的截面側視示意圖。 圖10示出與根據示例性實施例的焦爐裝置的操作有關的方法圖。 圖11、12示出根據示例性實施例的雙加熱煙道的截面側視示意圖。

Claims (15)

1. 一種焦爐裝置(10)，用於透過煉焦煤或煤混合物生產焦炭，其中該焦爐裝置係特定用於最小化一氧化二氮的排放，其係透過該焦爐裝置內部的措施，藉由焦爐固有氣體(G1, G4, G5)，通過能量的內部熱均衡來最小化一氧化二氮的排放，該焦爐裝置具有多個雙加熱煙道(13)，每個加熱煙道具有由氣體燃燒的一加熱管槽(11)，以及向下灌注的一廢氣引導加熱管槽(12)，所述加熱管槽在每種情況下透過一隔板(14)彼此成對地界定，並且藉由兩個彼此相對的錯縫順磚式砌合的壁與相應的爐室(10.2)分隔，其中用於在外部循環流動路徑(19.1)上進行內部廢氣再循環(19)之成對的加熱管槽在每種情況下在上端及下端借助一上部耦接通道(14.2)和可選地也借助一下部耦接通道彼此流體連接，其中在相應的雙加熱煙道之基底(5.4)的下部區域中，在每種情況下提供選自焦爐氣體入口(18)、燃燒空氣入口(16)、混合氣體入口(17)之群組的至少一個入口， 其特徵在於，對應於加熱管槽的寬度(x)，設置至少一個廢氣再循環通道(14.2)以比至少一個入口(16, 17, 18)更中心，並且限定一更中心的流動路徑(GP4)，透過至少一個進入的氣體(G1, G5)的流動圍繞該流動路徑(GP4)循環。
2. 如請求項1或2中所述之焦爐裝置，其中相對於該加熱管槽的寬度(x)，所有廢氣再循環通道(14.2)被設置成比至少一個入口(16, 17, 18)更中心，特別是比所有入口更中心。
3. 如請求項1~3中任一項所述之焦爐裝置，其中相應的燃燒空氣入口(16)和/或相應的混合氣體入口(17)和/或相應的焦爐氣體入口(18)具有最大0.06 m² 的橫截面積，和/或其中相應的下部和/或上部廢氣再循環通道(14.2)的橫截面積大於0.005 m² ，特別是大於0.01 m² ，和/或其中該燃燒空氣入口(16)和/或混合氣體入口(17)和/或焦爐氣體入口(18)相對於加熱管槽的中位縱向軸線以0°的角度(α)或小於30°的角度對齊，特別是小於20°或小於10°。
4. 如請求項1~3中任一項所述之焦爐裝置，其中相應的隔板(14)具有至少一個另外的耦接下部和/或上部通道(14.2)，其設置在比該外部循環流動路徑(19.1)更靠近該加熱管槽的高度中央的更中位高度位置，且被特定用於在中心流動路徑上形成該內部惰性中間層(GP4)；和/或其中相應的隔板(14)具有至少一個另外的下部和/或上部耦接通道(14.2)，其設置在比該外部循環流動路徑(19.1)更靠近該加熱管槽的高度中央的更中位高度位置，且被特定用於一附加內部循環流動，以在一內部循環流動路徑(19.2, 19.3)上形成一內部惰性中間層。
5. 如請求項1~4中任一項所述之焦爐裝置，其中在該隔板(14)中配置有至少一個，特別是在中心設置的分階空氣管槽(14.1)，該空氣管槽(14.1)具有至少一個分階空氣入口(14.11)；或其中在該隔板(14)中配置至少兩個分階空氣管槽(14.1)，特別是平行設置的空氣管槽，所述分階空氣管槽(14.1)連接在上部/最上部廢氣再循環通道(14.2)上方，並且於所有廢氣再循環通道(14.2)上方的一最上面的分階空氣入口(14.11)通向燃燒的加熱管槽(11)；和/或其中在至少一個該隔板(14)中配置至少兩個分階空氣管槽(14.1)，特別是平行設置的空氣管槽，所述分階空氣管槽(14.1)於上部/最上部廢氣再循環通道(14.2)的上方，於位在所有廢氣再循環通道上方的兩個最上面的步進空氣入口(14.11)通向燃燒的加熱管槽(11)。
6. 如請求項1~5中任一項所述之焦爐裝置，其中相應的廢氣再循環通道(14.2)具有至少一個循環流動邊緣(14.21)和/或凸曲率，特別是具有至少四分之一的一壁層的半徑或至少30°，特別是相對於相應的循環流動路徑向內的一循環流動邊緣或凸曲率；和/或其中相應的廢氣再循環通道具有至少一個尖銳流動邊緣(14.22)和/或凹曲率，特別是具有最大一個或兩個壁層的半徑或120 mm，特別是相對於相應的循環流動路徑向外的尖銳流動邊緣或凹曲率；和/或其中相應的廢氣再循環通道(14.2)具有至少一個環繞流動輪廓，該環繞流動輪廓具有至少一個半徑和至少一個尖銳流動邊緣。
7. 如請求項1~6中任一項所述之焦爐裝置，其中至少一個入口，特別是焦爐氣體入口(18)，包括一入口噴嘴，並且在加熱管槽的基底上方0.0至0.45 m，特別是0.05至0.25 m的高度位置處通向該加熱管槽(11, 12)。
8. 一種焦爐裝置(10)的操作方法，該焦爐裝置(10)用於透過煉焦煤或煤混合物生產焦炭，透過該焦爐裝置內部的措施藉由焦爐固有氣體(G1, G4, G5)通過內部熱均衡能量，最小化一氧化二氮的排放，特別是用於操作根據請求項1~7中任一項所述之焦爐裝置，其中該焦爐裝置之一相應的雙加熱煙道(13)具有一燃燒的加熱管槽(11)和一廢氣引導管槽(12)，在一隔板(14)周圍的一外部循環流動路徑(19.1)上的一內部廢氣再循環(19)透過至少一個穿過該隔板(14)的耦接通道(14.2)來設定，其中在相應的雙加熱煙道之基底(5.4)的下部區域，至少有一種選自焦爐氣體(G1a)、燃燒空氣(G1)、混合氣體(G1b)之群組的氣體進入， 其特徵在於，在一/該循環流動路徑(19.1, 19.2, 19.3)或至少一個中心流動路徑(GP4)上的廢氣再循環(19)在每種情況下被引導以比進入的氣體(G1a, G1, G1b)更加中心，特別是因此在兩側由進入的氣體所界定。。
9. 如請求項8所述之方法，其中至少一個另外的內部循環流動(19.2, 19.3)被設定，特別是透過頂部和底部的至少一對附加通道(14.2)而被設定成比進入的氣體(G1)更中心，並且比該外部循環流動路徑(19.1)更向內，並且因此由該外部循環流動路徑所界定。
10. 如請求項8或9所述之方法，其中在富氣加熱的情況下或在混合氣體加熱的情況下，在循環流動路徑或複數個循環流動路徑(19.1, 19.2, 19.3)上內部再循環的廢氣比例設定為超過50 %，特別是超過 70%，特別是80 %；和/或其中用於富氣加熱的方法實質上是使用焦爐氣體，或者使用具有降低的低熱值，特別是低於17000 kJ/Nm³ 的貧富氣；或其中用於混合氣體加熱的方法實質上是使用高爐氣、焦爐氣和任選的轉化爐氣的一混合物；或其中該方法用天然氣作為焦爐氣的至少部分替代物進行。
11. 如請求項8至10中任一項所述之方法，其中特別是在相應加熱管槽(11, 12)之基底的燃燒爐平面(5.4)中設定亞化學計量燃燒比 ＜ 0.9，特別是燃燒比在0.5至0.8的範圍內，特別是0.7。
12. 如請求項8至11中任一項所述之方法，其中借助於該再循環的廢氣(G4)，在該進入的氣體(G1)和一分階空氣管槽(14.1)或來自該分階空氣管槽的氣體(G5)之間配置一中間層，特別是在該加熱管槽高度的5 %至75 %或15 %至50 %的高度範圍內，或者在0.25至4 m的高度部分的高度範圍內；和/或其中借助於該進入的氣體(G1)，在該相應的錯縫順磚式砌合壁(15)和該循環流動路徑或該等循環流動路徑(19.1, 19.2, 19.3)之間配置一氣毯。
13. 如請求項8至12中任一項所述之方法，其中在一第一階段和一第二階段(z4)之間引入的氣體量，特別是在該基底(5.4)上透過燃燒空氣和混合氣體入口(16, 17)引入的氣體量的比例設定為50:50，或該第一階段的比例更低，特別是富氣加熱；和/或其中引入加熱管槽(11, 12)的體積流動比例設定如下：透過燃燒空氣入口(16) ＜ 30 %，透過混合氣體入口(17) ＜ 30 %，透過再循環通道 ＞ 40 %，且選擇性地至少有一個分階氣體入口(14.11)，特別是富氣加熱；和/或其中在燃燒空氣入口和混合氣體入口處引入該爐室的體積流動設定為透過該再循環通道和選擇性地至少一個分階氣體入口引入的體積流動的45 %和55 %之間，特別是富氣加熱。
14. 一種被指定用於執行如請求項8至13中任一項所述之方法的控制裝置(20)，其中引入該等加熱管槽(11, 12)的體積流動(G1, G4, G5)係根據請求項13的比例設定。
15. 一種具有降低的低熱值的貧富氣的用途，其係根據請求項8至13中任一項所述之方法來操作一焦爐裝置，特別是根據請求項1~7中任一項所述之焦爐裝置。