WO2002094966A1 - Verfahren zum betreiben einer koksofenbatterie - Google Patents

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WO2002094966A1
WO2002094966A1 PCT/EP2002/003285 EP0203285W WO02094966A1 WO 2002094966 A1 WO2002094966 A1 WO 2002094966A1 EP 0203285 W EP0203285 W EP 0203285W WO 02094966 A1 WO02094966 A1 WO 02094966A1
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coking
pressure
immersion
raw gas
immersion cup
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PCT/EP2002/003285
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Frank Krebber
Helmut Dobert
Ralf Schumacher
Ulrich Kochanski
Manfred Stier
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Thyssen Krupp Encoke Gmbh
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    • 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
    • C10B27/00—Arrangements for withdrawal of the distillation gases
    • C10B27/06—Conduit details, e.g. valves
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0396—Involving pressure control

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a coke oven battery with a plurality of identical coking chambers, a raw gas supply and throttle devices arranged in the raw gas supply for individually regulating the gas pressure in the coking chambers.
  • the throttling devices each have a water cup with a closable drain.
  • the coking chambers are connected to the raw gas supply by gas lines which end as dip tubes in the immersion cups of the throttle devices.
  • throttle devices are known from EP 0 649 455 B1.
  • the gas pressure of the assigned coking chamber can be regulated depending on the gas release.
  • the change in the liquid level in the immersion cup is carried out indirectly by controlling the water inflow and the water outflow. This results in equilibrium water conditions that depend on the static pressure of the water column in the immersion cup as well as the free cross-section of the drain opening and change with fluctuations in the inflow or outflow.
  • a complex regulation is necessary to determine the water inflows and outflows during the coking process. All coking chambers must be equipped with measuring devices for the chamber pressure. Furthermore, the
  • Throttling devices Flow measurement and control devices be provided both in the water inflow and in the water outflow. The control engineering effort for automated operation of the coke oven battery is great.
  • the invention is based on the object of specifying a method which enables simple, safe operation of the coking chambers of a coke oven battery in terms of control technology.
  • a coke oven battery with a plurality of identical coking chambers a raw gas supply and throttle devices arranged in the raw gas supply for individual regulation of the gas pressure in the coking chambers is required, the throttling devices each having a water-loaded immersion cup with a closable outlet and the coking chambers with the raw gas supply through gas lines are connected, which end as dip tubes in the immersion cups of the throttle devices.
  • the object of the invention and solution of the above-mentioned object is a method for operating such a coke oven battery with the following features:
  • Throttling devices are used which have an overflow which can be adjusted vertically by an actuator for regulating the liquid level in the immersion cup;
  • Control of the actuator is assigned, the control signals for the actuator, which are associated with the pressure curve during the coking of coal to coke, are recorded in the form of a position-time curve;
  • the actuators are controlled by throttle devices which are assigned to coking chambers without pressure regulating devices.
  • the method according to the invention takes advantage of the fact that the coking in the coking chambers is a cyclic batch process and that the evolution of gas during the coking has a predictable course that is the same in all coking chambers.
  • This makes it possible to control the liquid level in the immersion cup according to a position-time curve, which is stored in a process computer.
  • the position-time curve is transmitted as control signals from the process computer to the actuators of the throttle devices, which position the assigned overflow accordingly in accordance with the control signals.
  • the pressure control device comprises a measuring device for the chamber pressure and a position transmitter, which generates control signals for the actuator of the vertically adjustable overflow from the pressure values and setpoints.
  • the transmitted control signals are stored for one or each gas development cycle as a position-time curve and can then be used the next or later Gas development cycles are used as control signals instead of the control signals coming directly from the pressure control unit.
  • the position-time curve is also used to operate coking chambers that have no pressure control device.
  • the pressure in the raw gas template is measured and correction values are applied to the functional values of the position-time curve if the pressure in the raw gas template deviates from a reference value measured when the position-time curve is recorded.
  • This compensates for pressure fluctuations on the gas discharge side and does not have a detrimental effect on the operation of the coking chambers. Disturbances on the gas supply or generation side are generally known and are caused by changes in the operating parameters, e.g. when the coking times or the heating train temperatures change. In such cases, the position-time curve is recorded again.
  • La and lb a section of a coke oven battery with a throttle device arranged in the gas path between a coking chamber and a raw gas supply, which is shown in different functional positions,
  • FIG. 2 shows a longitudinal section through the throttle device in an enlarged view compared to FIGS.
  • the invention relates to a method for operating a coke oven battery which has a plurality of identical coking chambers, a raw gas supply and throttle devices for individually regulating the gas pressure in the coking chambers.
  • FIGS. 1 a and 1 b show one of the coking chambers 1 with an associated throttle device and a section of the raw gas supply 2.
  • the throttle device is arranged within the raw gas supply 2 of the coke oven battery and connected to the gas space of the coking chambers 1 via a riser pipe 3 (FIGS. 1 a, 1 b).
  • the basic structure of the throttle device includes an immersion cup 4, to which water 5 is continuously supplied, and an immersion tube 6, which is connected to the ascending tube 3 via an ascending pipe elbow 7 and ends in the immersion cup 4.
  • the immersion cup 4 has an overflow 8 and a closable outlet 9.
  • the dip tube 6 is with a
  • the free gas outlet cross-section depends on the liquid level 11 in the immersion cup 4.
  • the end section has cut 10 jacket-side slots 12 (Fig. 2).
  • the lower ante can be profiled or beveled.
  • an outlet pipe 13 for water is provided to regulate the liquid level 11, the inlet end of which projects into the immersion pipe 6 and contains jacket-side inlet openings 14 for the inflow of water.
  • a slide 15 which is open on both end faces and closes the inlet openings 14 of the drain pipe 13 in accordance with its position in the longitudinal direction and forms a vertically adjustable overflow for the water flowing into the drain pipe 13.
  • the inlet-side end of the drain pipe 13 is surrounded by a siphon pipe 16, which closes the drain pipe 13 on the upper side and forms an annular channel for the inflow of water below the immersion pipe 6 into the immersion cup 4.
  • the upper edge of the slide 15 defines the height of the water level within the immersion cup 4.
  • the siphon tube 16 prevents gas from flowing through the drain pipe 13 and can negatively influence the water level control.
  • the e.g. slot-shaped jacket-side recesses 12 in the end section 10 of the immersion pipe 6 extend in the longitudinal direction over a section a, the length of which is adapted to the adjustment range of the slide 15 within the drain pipe 13.
  • the slider 15 is movable by an adjusting rod 17 which is guided through a section of the dip tube 6. It is through the wall of the riser pipe 7, the extension of which tion represents the immersion tube 6, led to the outside and connected there with a suitable actuator 18 (Fig. La, lb).
  • a drive unit is expediently used as the actuator 18, which remains in the last control position if its drive energy fails, since this represents the position in which the combination of water level and gas pressure corresponds to a defined, safe state. This is particularly important for the removal of raw gas from the coking chamber, since the pressure here must neither rise nor fall too much.
  • the jacket-side inlet openings 14 of the drain pipe 13, for example in the form of longitudinal slots, are closed by the slide 15.
  • the immersion cup 4 is flooded by the incoming water.
  • the water flows over the overflow 8 of the immersion cup 4.
  • Liquid column b in the immersion tube 6 is so large that the gas path between the gas space of the coking chamber 1 and the raw gas supply 2 is interrupted.
  • the coking chamber 1 can be opened and fully cooked coke can be squeezed out.
  • the device according to the invention prevents air from getting into the raw gas receiver 2.
  • the drain pipe 13- is connected as a movable adjusting element to a plug 19 assigned to the drain 9, the water flowing off in the drain pipe 13 flowing out through a water channel of the plug 19 sealing the immersion cup 4 (FIGS. 1 a and 2).
  • the sealing plug 19 can be moved into the open position shown in FIG. 4 by a lifting movement of the drain pipe 13 and releases the drain 9 of the immersion cup 4 for emptying the immersion cup.
  • the device according to the invention assumes the functional position shown in FIG. 4 when the assigned coking chamber 1 is freshly filled with coal. The filling gases are sucked into the raw gas supply 2 unthrottled with the negative pressure prevailing in the raw gas supply 2.
  • the complete operating cycle of a coking chamber can be controlled or regulated.
  • the immersion cup 4 is completely emptied, so that the filling gases can be sucked into the raw gas receiver 2 unthrottled with the negative pressure prevailing in the raw gas receiver 2.
  • the chamber pressure is regulated by regulating the liquid level in the device according to the invention in accordance with a preset value.
  • the gas path is interrupted by flooding the immersion cup 4, so that no air can get into the raw gas receiver 2.
  • a comparative examination of the figures shows that the regulation, closing and opening of the gas path by a rectified movement of the slide 15 takes place.
  • the liquid level can be regulated by the adjusting movements of the slide 15 (FIG. 2).
  • the inlet openings 14 of the outlet pipe 13 can be closed by a further adjusting movement of the slide (FIG. 3).
  • the slide 15 can be moved against a stop, for example the upper cover of the drain pipe 13, and carries the drain pipe 13 with the permanently connected sealing plug 19 with further stroke movement, the drain 9 of the immersion cup 4 being opened (FIG. 4 ).
  • the required adjusting movements of the adjusting rod 17 are small, so that the functional steps can be carried out quickly.
  • the actuating signals for the actuator are recorded in the form of a position-time curve for a coking chamber, which is assigned a pressure control device with a measuring device for the chamber pressure and with a position transmitter for controlling the actuator for the entire coking process.
  • the actuators are then controlled by throttle devices which are assigned to coking chambers which have no pressure control devices.
  • the throttling devices of the other coking chambers are controlled according to the recorded position-time curve that applies to all coking chambers.
  • the pressure in the raw gas receiver is measured and the function values of the position-time curve correction values are applied when the pressure in the raw gas receiver deviates from a reference value measured when the position-time curve is recorded.
  • the free gas passage area of the slot-shaped, jacket-side recesses 12 in the end section 10 of the immersion tube is determined above the water level.
  • a theoretical raw gas volume flow is calculated from this free gas passage area and the pressure difference between the measured chamber pressure and the measured original pressure. This theoretical raw gas volume flow is saved as a uniform, standardized curve over the entire cooking time.
  • the stored raw gas volume flow time curve and the pressure difference between the specified chamber pressure (setpoint) and the measured supply pressure * are used to set the set chamber pressure required free gas passage area of the slot-shaped jacket-side recesses 12 in the end section • 10 of the dip tube is calculated.
  • the position of the slide or the actuator is determined by direct assignment, which is then set.
  • the (theoretical) raw gas volume flow-time curve does not reflect the actual raw gas volume flow over the cooking time, but rather one of the Pressure difference between chamber and template adjusted, standardized value, which stands for the position of the actuator or the spool.
  • the described procedure compensates for pressure fluctuations on the gas discharge side. Disturbances on the gas supply or generation side are generally known and occur primarily only when changes to the operating parameters, e.g. the cooking time or heating temperature. Such changes can be taken into account by recapturing the position-time curve for the control of the actuators at regular intervals, or at least in the event of serious changes in the operating parameters.

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer Koksofenbatterie, die eine Mehrzahl gleicher Verkokungskammern, eine Rohgasvorlage und in der Rohgasvorlage angeordnete Drosselvorrichtungen zum individuellen Regeln des Gasdruckes in den Verkokungskammern aufweist. Die Drosselvorrichtungen weisen jeweils eine mit Wasser beaufschlagte Tauchtasse auf. Die Verkokungskammern sind mit der Rohgasvorlage durch Gasleitungen verbunden, die als Tauchrohre in den Tauchtassen der Drosselvorrichtungen enden. Erfindungsgemäß werden Drosselvorrichtungen verwendet, die einen von einem Stellantrieb vertikal verstellbaren Überlauf zur Regelung des Flüssigkeitsspiegels in der Tauchtasse aufweisen. Für eine Verkokungskammer, der eine Druckregeleinrichtung zugeordnet ist, werden die dem zeitlichen Druckverlauf beim Verkoken von Kohle zu Koks zugeordneten Stellsignale für den Stellantrieb in Form einer Stellungs-Zeit-Kurve aufgezeichnet. Nach Maßgabe der Stellungs-Zeit-Kurve werden die Stellantriebe von Drosselvorrichtungen gesteuert, die Verkokungskammern ohne Druckregeleinrichtungen zugeordnet sind.

Description

Verfahren zum Betreiben einer Koksofenbatterie
Beschreibung :
Die Erfindung betrifft eine Verfahren zum Betreiben einer Koksofenbatterie mit einer Mehrzahl gleicher Verkokungs- kammern, einer Rohgasvorlage und in der Rohgasvorlage angeordneten Drosselvorrichtungen zum individuellen Regeln des Gasdruckes in den Verkokungskammern. Die Drossel- Vorrichtungen weisen jeweils eine mit Wasser beaufschlagte Tauchtasse mit einem verschließbaren Ablauf auf. Die Verkokungskammern sind mit der Rohgasvorlage durch Gasleitungen verbunden, die als Tauchrohre in den Tauchtassen der Drosselvorrichtungen enden.
Solche Drosselvorrichtungen sind aus EP 0 649 455 Bl bekannt. Durch Verändern des Flüssigkeitsspiegels in der Tauchtasse kann der Gasdruck der zugeordneten Verkokungs- kammer in Abhängigkeit der Gasentbindung geregelt werden. Die Veränderung des Flüssigkeitsspiegels in der Tauchtasse erfolgt mittelbar durch Steuerung des Wasserzuflus.ses und des Wasserabflusses. Dabei stellen sich Gleichgewichts- wasserzustände ein, die abhängig sind von dem statischen Druck der Wassersäule in der Tauchtasse sowie dem freien Querschnitt der Abflussöffnung und sich bei Schwankungen in der Zulaufmenge oder der Ablaufmenge ändern. Für jede Verkokungskämmer der Koksofenbatterie ist eine aufwendige Regelung erforderlich, um die Wasserzu- und -abflüsse während des Verkokungsvorganges festzulegen. Dabei müssen alle Verkokungskämmern mit Messeinrichtungen für den Kammerdruck ausgerüstet werden. Ferner müssen an den
Drosselvorrichtungen Durchflussmess- und Regeleinrichtungen sowohl im Wasserzufluss als auch im Wasserabfluss vorgesehen werden. Der regelungstechnische Aufwand für einen automatisierten Betrieb der Koksofenbatterie ist groß.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das einen regelungstechnisch einfachen, sicheren Betrieb der Verkokungskammern einer Koksofenbatterie ermöglicht.
Vorausgesetzt wird eine Koksofenbatterie mit einer Mehrzahl gleicher Verkokungskammern, einer Rohgasvorlage und in der Rohgasvorlage angeordneten Drosselvorrichtungen zum individuellen Regeln des Gasdruckes in den Verkokungskammern, wobei die Drosselvorrichtungen jeweils eine mit Wasser beaufschlagte Tauchtasse mit einem verschließbaren Ablauf aufweisen und wobei die Verkokungskammern mit der Rohgasvorlage durch Gasleitungen verbunden sind, die als Tauchrohre in den Tauchtassen der Drosselvorrichtungen enden. Gegenstand der Erfindung und Lösung der vorstehend genannten Aufgabe ist ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Koksofenbatterie mit den folgenden Merkmalen:
1.1) Es werden Drosselvorrichtungen verwendet, die einen von einem Stellantrieb vertikal verstell- baren Überlauf zur Regelung des Flüssigkeitsspiegels in der Tauchtasse aufweisen;
1.2) für eine Verkokungskammer, der eine Druckregeleinrichtung mit einer Messeinrichtung für den Kammerdruck und mit einem Stellungsgeber zur
Steuerung des Stellantriebes zugeordnet ist, werden die dem zeitlichen Druckverlauf beim Verkoken von Kohle zu Koks zugeordneten Stell- Signale für den Stellantrieb in Form einer Stellungs-Zeit-Kurve aufgezeichnet ;
1.3) nach Maßgabe der Stellungs-Zeit-Kurve werden die Stellantriebe von Drosselvorrichtungen gesteuert, die Verkokungskammern ohne Druckregeleinrichtungen zugeordnet sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt aus, dass die Verkokung in den Verkokungskammern ein zyklischer Batch- Prozess ist und die Gasentwicklung während der Verkokung einen in allen Verkokungskammern gleichen, vorhersehbaren Verlauf hat. Das ermöglicht es, den Flüssigkeitsstand in der Tauchtasse nach einer Stellungs-Zeit-Kurve, _ die in einem Prozessrechner hinterlegt ist, zu steuern. Die Stellungs-Zeit-Kurve wird dabei als Stellsignale vom Prozessrechner an die Stellantriebe der Drosselvorrich- tungen übertragen, welche nach Maßgabe der Stellsignale den zugeordneten Überlauf entsprechend positionieren. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ausreichend, wenn nur eine oder einige wenige Verkokungskammern der Koksofenbatterie mit einer Druckregeleinrichtung ausgerüstet werden. Die Druckregeleinrichtung umfasst eine Messeinrichtung für den Kammerdruck und einen Stellungsgeber, der aus den Druckwerten und Sollwerten Stellsignale für den Stellantrieb des vertikal verstellbaren Überlaufes erzeugt-. Die übertragenen Stellsignale werden für einen oder jeden Gasentwicklungszyklus als Stellungs-Zeit-Kurve abgespeichert und können dann beim nächsten oder bei späteren Gasentwicklungszyklen als Stellsignale anstelle der direkt aus der Druckregeleinheit kommenden Stellsignale eingesetzt werden. Erfindungsgemäß wird die Stellungs-Zeit-Kurve auch genutzt, um Verkokungskammern zu betreiben, die keine Druckregeleinrichtung aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung Wird der Druck in der Rohgasvorlage gemessen und werden den Funktionswerten der Stellungs-Zeit -Kurve Korrekturwerte aufgeschaltet , wenn der Druck in der Rohgasvorlage von einem bei der Aufzeichnung der Stellungs-Zeit-Kurve gemessenen Referenzwert abweicht . Druckschwankungen auf der Gasabführungsseite werden dadurch kompensiert und wirken sich nicht nachteilig auf den Betrieb der Verkokungskammern aus. Störgrößen auf der Gaszuführungs- bzw. Erzeugungsseite sind im Regelfall bekannt und werden von Änderungen der Betriebsparameter, z.B. bei einer Änderung der Verkokungszeiten oder der Heizzugtemperaturen, verursacht. In solchen Fällen wird die Stellungs-Zeit-Kurve neu erfasst .
Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der nachgeordneten Ansprüche 3 bi's 5 und werden im Folgenden anhand einer lediglich ein Ausführungs- beispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch
Fig. la und lb einen Ausschnitt aus einer Koksofenbatterie mit einer im Gasweg zwischen einer Verkokungskammer und einer Rohgas- vorläge angeordneten Drosselvorrichtung, die in unterschiedlichen Funktionsstellungen gezeigt ist,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Drosselvorrichtung in einer gegenüber Fig. la und lb vergrößerten Darstellung,
Fig. 3 und 4 andere Funktionssteilungen der in Fig. 2 dargestellten Vorrichtung.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Betreiben einer Koksofenbatterie, die eine Mehrzahl gleicher Verkokungs- kammern, eine Rohgasvorlage und Drosselvorrichtungen zum individuellen Regeln des Gasdruckes in den Verkokungs- kammern aufweist. In den Fig. la und lb ist eine der Verkokungskammern 1 mit zugeordneter Drosselvorrichtung und einem Ausschnitt aus der Rohgasvorlage 2 dargestellt .
Die Drosselvorrichtung ist innerhalb der Rohgasvorlage 2 der Koksofenbatterie angeordnet und über ein Steigrohr 3 mit dem Gasraum der Verkokungskämmer 1 verbunden (Fig. la, lb) . Zum grundsätzlichen Aufbau der Drosselvorrichtung gehören eine Tauchtasse 4, der ständig Wasser 5 zugeführt wird, sowie ein Tauchrohr 6, das über eine Steigrohrkrümmer 7 mit dem Steigrohr 3 verbunden ist und in der Tauchtasse 4 endet. Die Tauchtasse 4 weist einen Überlauf 8 sowie einen verschließbaren Ablauf 9 auf. Das Tauchrohr 6 ist mit einem
Endabschnitt 10 ausgebildet, dessen freier Gasaustritts- querschnitt abhängig ist von dem Flüssigkeitsspiegel 11 in der Tauchtasse 4. Im Ausführungsbeispiel weist der Endab- schnitt 10 mantelseitige Schlitze 12 auf (Fig. 2) . Ferner kann die Unter ante profiliert oder abgeschrägt sein.
Der Fig. 2 entnimmt man, dass zur Regelung des Flüssig- keitsspiegels 11 ein Ablaufrohr 13 für Wasser vorgesehen ist, dessen einlaufseitiges Ende in das Tauchrohr 6 ragt und mantelseitige Einlauföffnungen 14 für den Zufluss von Wasser enthält. Innerhalb des Ablaufrohres 13 ist ein an beiden Stirnseiten offener Schieber 15 angeordnet, der die Einlauföffnungen 14 des Ablaufrohres 13 nach Maßgabe seiner Stellung in Längsrichtung verschließt und einen vertikal verstellbaren Überlauf für das in das Ablaufrohr 13 einströmende Wasser bildet. Das einlaufseitige Ende des Ablaufrohres 13 ist von einem Siphonrohr 16 umgeben, welches das Ablaufrohr 13 oberseitig verschließt und einen unterhalb des Tauchrohres 6 in die Tauchtasse 4 mündenden Ringkanal für den Zufluss von Wasser bildet. Die Oberkante des Schiebers 15 definiert die Höhe des Wasserstandes innerhalb der Tauchtasse 4. Das Siphonrohr 16 verhindert dabei, dass Gas durch das Ablaufröhr 13 strömen und die Wasserstandsregelung negativ beeinflussen kann.
Die z.B. schlitzförmig ausgebildeten mantelseitigen Ausnehmungen 12 im Endabschnitt 10 des Tauchrohres 6 erstrecken sich in Längsrichtung über einen Abschnitt a, dessen Länge an den Stellbereich des Schiebers 15 innerhalb des Ablauf- rohres 13 angepasst ist.
Der Schieber 15 ist durch eine Stellstange 17 bewegbar, die durch einen Abschnitt des Tauchrohres 6 geführt ist. Sie ist durch die Wand des Steigrohrkrümmers 7, dessen Verlän- gerung das Tauchrohr 6 darstellt, nach außen geführt und dort mit einem geeigneten Stellantrieb 18 verbunden (Fig. la, lb) . Zweckmäßig wird als Stellantrieb 18 ein Antriebsaggregat verwendet, das bei Ausfall seiner Antriebsenergie in der letzten Regelstellung verharrt, da diese diejenige Position darstellt, bei der die Kombination Wasserstand/ Gasdruck einem definierten, sicheren Zustand entspricht. Das ist vor allem bei der Rohgasabfuhr aus der Verkokungskammer von Bedeutung, da hier der Druck weder zu stark an- steigen noch zu stark abfallen darf. Bei einem unkontrollierten Druckanstieg besteht die Gefahr von Emission über die Ofenverschlüsse; bei einem Druckabfall ist ein Lufteinbruch in die Verkokungskammer möglich, was zu Beschädigungen durch Überhitzung führen könnte. Der letzte gere- gelte Wasserstand vor dem Ausfall der Antriebsenergie des Stellantriebes 18 bzw. einer sonstigen Störung des Stellantriebes 18 stellt gleichzeitig für diesen Zustand die sichere Stellung für den Ofenbetrieb dar.
Bei der in Fig. 3 dargestellten FunktionsStellung der Vorrichtung sind die z.B. als Längsschlitze ausgebildeten mantelseitigen Einlauföffnungen 14 des Ablaufrohres 13 durch den Schieber 15 verschlossen. Durch das zulaufende Wasser ist die Tauchtasse 4 geflutet. Das Wasser fließt über den Überlauf 8 der Tauchtasse 4 ab. Die . Flüssigkeitssäule b im Tauchrohr 6 ist so groß, dass der Gasweg zwischen dem Gasraum der Verkokungskammer 1 und der Rohgas- vorläge 2 unterbrochen ist. Die Verkokungskammer 1 kann geöffnet und ausgegarter Koks ausgedrückt werden. Die erfin- dungsgemäße Vorrichtung verhindert, dass Luft in die Rohgasvorlage 2 gelangen kann. Das Ablaufrohr 13- ist als bewegliches Stellelement an einen dem Ablauf 9 zugeordneten Verschlussstopfen 19 angeschlossen, wobei das im Ablaufrohr 13 abfließende Wasser durch einen Wasserkanal des die Tauchtasse 4 abdichtenden Verschlussstopfens 19 abströmt (Fig. la und 2) . Der Verschlussstopfen 19 ist durch eine Hubbewegung des Ablaufrohres 13 in die in Fig. 4 dargestellte Öffnungsstellung bewegbar und gibt den Ablauf 9 der Tauchtasse 4 zur Entleerung der Tauchtasse frei. Die erfindungsgemäße Vorrichtung nimmt die in Fig. 4 dargestellte Funktionsstellung ein, wenn die zugeordnete Verkokungskämmer 1 frisch mit Kohle befüllt wird. Die Füllgase werden mit dem in der Rohgasvorlage 2 herrschenden Unterdruck ungedrosselt in die Rohgasvorlage 2 abgesaugt.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der komplette Betriebszyklus einer Verkokungskämmer gesteuert bzw. geregelt werden. Zur Kohlebeschickung der Verkokungskammer 1 wird die Tauchtasse 4 vollständig entleert, damit die Füllgase mit dem in der Rohgasvorlage 2 herrschenden Unterdruck ungedrosselt in die Rohgasvorlage 2 abgesaugt werden können. Während der Verkokungszeit wird der Kammerdruck durch Regelung des Flüssigkeitsspiegels in der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach Maßgabe eines Vorgabewertes geregelt. Zum Ausdrücken des ausgegarten Kokses aus der Verkokungsk mmer 1 wird der Gasweg durch Fluten der Tauchtasse 4 unterbrochen, so dass keine Luft in die Rohgasvorlage 2 gelangen kann. Einer vergleichenden Betrachtung der Figuren entnimmt man, dass das Regeln, Verschließen und Öffnen des Gasweges durch eine gleichgerichtete Bewegung des Schiebers 15 erfolgt . Durch die Stellbewegungen des Schiebers 15 kann der Flüssigkeitsstand geregelt werden (Fig. 2) . Durch eine weitere Stellbewegung des Schiebers sind die Einlauföffnungen 14 des Ablaufrohres 13 verschließbar (Fig. 3) . Der Schieber 15 ist gegen einen Anschlag, z.B. den oberen Deckel des Ablaufrohres 13, bewegbar und führt bei weiterer Hubbewegung das Ablaufröhr 13 mit dem fest angeschlossenen Verschluss- stopfen 19 mit, wobei der Ablauf 9 der Tauchtasse 4 geöff- net wird (Fig. 4) . Bei der Abfolge der Funktionsschritte sind die erforderlichen Stellbewegungen der Stellstange 17 klein, so dass die Funktionsschritte schnell ausgeführt werden können.
Bei dem erfindungsgemäßen Betrieb der Koksofenbatterie werden für eine Verkokungska mer, der eine Druckregel.- einrichtung mit einer Messeinrichtung für den Kammerdruck und mit einem Stellungsgeber zur Steuerung des Stellantriebes zugeordnet ist, die Stellsignale für den Stellantrieb in Form einer Stellungs-Zeit -Kurve aufgezeichnet und zwar für den gesamten Verkokungsprozess . Nach Maßgabe dieser Stellungs-Zeit-Kurve werden dann die Stellantriebe von Drosselvorrichtungen gesteuert, die Verkokungskammern zugeordnet sind, welche keine Druckregel- einrichtungen aufweisen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es ausreichend, wenn eine Verkokungskammer oder einige wenige Verkokungskammern mit einer Druckregeleinrichtung ausgerüstet sind. Die Drosselvorrichtungen der übrigen Verkokungskammern werden nach der für alle Verkokungskammern geltenden aufgezeichneten Stellungs-Zeit- Kurve gesteuert. Gemäß einer weiteren bevorzugten Aus.- führung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Druck in der Rohgasvorlage gemessen und werden die Funktionswerte der Stellungs-Zeit-Kurve Korrekturwerte aufgeschaltet , wenn der Druck in der Rohgasvorlage von einem bei der Aufzeichnung der Stellungs-Zeit-Kurve gemessenen Referenzwert abweicht .
Aus der Kenntnis der Stellung des Stellantriebes und somit des Schiebers wird die oberhalb des Wasserspiegels vorhan- dene freie Gasdurchtrittsflache der schlitzförmig ausgebildeten, mantelseitigen Ausnehmungen 12 im Endabschnitt 10 des Tauchrohres ermittelt . Aus dieser freien Gasdurch- trittsfläche sowie der Druckdifferenz zwischen dem gemessenen Kammerdruck und dem gemessenen Vorlagendruck wird ein theoretischer Rohgasvolumenstrom errechnet. Dieser theoretische Rohgasvolumenstrom wird als vergleichmäßgte, normierte Kurve über die gesamte Garungszeit abgespeichert. Zur Steuerung des Kammerdruckes über die Garungszeit während einer späteren Garungsreise bzw. an einem anderen Ofen wird mit Hilfe der abgespeicherten Rohgasvolumenstrom-Zeit- Kurve und der Druckdifferenz zwischen dem vorgegebenen Kammerdruck (Sollwert) sowie dem gemessenen Vorlagendruck*, die zur Einstellung des Soll-Kammerdruckes erforderliche freie Gasdurchtrittsflache der schlitzförmig ausgebildeten mantelseitigen Ausnehmungen 12 im Endabschnitt • 10 des Tauchrohres berechnet . Aus diesem Wert wird durch direkte Zuordnung die Stellung des Schiebers bzw. des Stellantriebes ermittelt, die dann eingestellt wird. Bei der beschriebenen Vorgehensweise gibt die (theoretische) Rohgasvolumen- strom-Zeit-Kurve nicht den tatsächlichen Rohgasvolumenstrom über die Garungszeit wieder sondern vielmehr einen von der Druckdifferenz zwischen Kammer und Vorlage bereinigten, normierten Wert, der für die Stellung des Antriebes bzw. des Schiebers steht.
Durch die beschriebene- Vorgehensweise werden Druckschwankungen auf der Gasabführungsseite kompensiert. Störgrößen auf der Gaszuführungs- bzw. Erzeugungsseite sind im Regelfall bekannt und treten vornehmlich nur dann auf, wenn Änderungen an den Betriebsparametern, z.B. der Garungszeit oder Heizzugtemperatur, vorgenommen werden. Derartige Änderungen lassen sich berücksichtigen, indem die Stellungs- Zeit-Kurve für die Steuerung der Stellantriebe in regelmär ßigen Abständen, zumindest aber bei gravierenden Änderungen der Betriebsparametern, neu erfasst wird.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zum Betreiben einer Koksofenbatterie mit einer Mehrzahl gleicher Verkokungskammern, einer Rohgasvorlage und in der Rohgasvorlage angeordneten Drosselvorrichtungen zum individuellen Regeln des Gasdruckes in den Verkokungskammern, wobei die Drosselvorrichtungen jeweils eine mit Wasser beaufschlagte Tauchtasse mit einem verschließbaren Ablauf aufweisen und wobei die Verkokungskammern mit der Rohgasvorlage durch Gasleitungen verbunden sind, die als Tauchrohre in den Tauchtassen der Drosselvorrichtungen enden, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die folgenden Merkmale :
1.1) Es werden Drosselvorrichtungen verwendet, die einen von einem Stellantrieb vertikal verstellbaren Überlauf zur Regelung des Flüssigkeitsspiegels in der Tauchtasse aufweisen;
1.2) für eine Verkokungskammer, der eine Druckregeleinrichtung mit einer Messeinrichtung für den Kammerdruck und mit einem Stellungsgeber zur Steuerung des Stellantriebes zugeordnet ist, werden die dem zeitlichen Druckverlauf beim
Verkoken von Kohle zu Koks zugeordneten Stellsignale für den Stellantrieb in Form einer Stellungs-Zeit-Kurve aufgezeichnet;
1.3) nach Maßgabe der Stellungs-Zeit-Kurve werden die Stellantriebe von Drosselvorrichtungen gesteuert, die Verkokungskammern ohne Druckregeleinrichtungen zugeordnet sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Rohgasvorlage gemessen wird und dass den Funktionswerten der Stellungs-Zeit-Kurve Korrekturwerte aufgeschaltet werden, wenn der Druck in der Rohgasvorlage von einem bei der Aufzeichnung der Stellungs-Zeit-Kurve gemessenen Referenzwert abweicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Verkokungsprozess in einer Verkokungs ammer der vertikal verstellbare Überlauf der dieser Verkokungskammer zugeordneten Drosselvorrichtung verschlossen und die Tauchtasse bis zu einem Tauchtassenüberlauf mit Wasser geflutet wird, bevor der Koks aus der Verkokungskammer ausgedrückt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Beschicken einer Verkokungskammer mit Kohle die Tauchtasse der zugeordneten Drosselvorrichtung entleert wird, um die beim Beschicken auftretenden Emissionen drosselfrei mit dem in der Rohgasvorlage herrschenden Unterdruck abzusaugen.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Stellantrieb ein an beiden Stirnseiten offener Schieber in einem Ablaufrohr betätigt wird, der mantelseitige EinlaufÖffnungen des bis in das Tauchrohr ragenden Ablaufrohres nach Maßgabe seiner Stellung in Längsrichtung verschließt und den Überlauf bildet,
wobei das einlaufseitige Ende des Ablaufrohres von einem Siphonrohr umgeben ist, welches das Ablaufröhr oberseitig verschließt und einen unterhalb des Tauchrohres in die Tauchtasse mündenden Ringkanal für den Zufluss von Wasser bildet,
wobei das Ablaufrohr als bewegliches Stellelement an einen dem Ablauf der Tauchtasse zugeordneten Verschlussstopfen angeschlossen ist und das im Ablaufrohr abfließende Wasser durch einen Wasserkanal des die Tauchtasse abdichtenden Verschlussstopfens abströmt,
und dass durch Hubbewegungen des Schiebers der Flüssigkeitsspiegel der Tauchtasse während des Verkokungsprozesses geregelt wird, die EinlaufÖffnungen nach Beendigung des Verkokungsprozesses geschlossen werden, um die Tauchtasse zu fluten, sowie der Verschlussstopfen anschließend geöffnet wird, um die Tauchtasse vor einer Befüllung der Verkokungskammer mit frischer Kohle zu entleeren.
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