WO2014015939A1 - Vorrichtung und verfahren zur gerichteten einleitung von verbrennungsluft in die sekundärheizräume eines koksofens vom typ "heat-recovery" - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur gerichteten einleitung von verbrennungsluft in die sekundärheizräume eines koksofens vom typ "heat-recovery" Download PDF

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WO2014015939A1
WO2014015939A1 PCT/EP2013/001895 EP2013001895W WO2014015939A1 WO 2014015939 A1 WO2014015939 A1 WO 2014015939A1 EP 2013001895 W EP2013001895 W EP 2013001895W WO 2014015939 A1 WO2014015939 A1 WO 2014015939A1
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WO
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coke oven
combustion air
recovery
air
type
Prior art date
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PCT/EP2013/001895
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English (en)
French (fr)
Inventor
Ronald Kim
Michael Kaiser
Original Assignee
Thyssenkrupp Uhde Gmbh
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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

Definitions

  • the invention relates to a device for the directed introduction of combustion air into the secondary air sole of a coke oven, which is formed by at least one collecting line for combustion air, which runs below the coke oven chamber of the coke ovens of a coke oven, wherein, this bus at least one branch in at least has a coke oven chamber, is introduced through the combustion air for complete combustion of the coking gas in the secondary air sole at least one coke oven, so that the combustion in the Koksofensohle is optimized and thus the coking process is controllable.
  • each coke oven can be individually supplied with combustion air by means of corresponding adjusting devices, so that each coke oven can be individually supplied with combustion air during the coking process, which is of great advantage in view of the staggered coking process in coke oven chambers of a coke oven bank.
  • the invention also relates to a method for the directed introduction of combustion air into the secondary air soles of at least one coke oven of a coke oven bank.
  • Coke ovens of the "non-recovery” or “heat-recovery” type are equipped with a coke oven chamber, which consists of lateral coke oven chamber walls, a coke oven chamber floor, a coke oven chamber ceiling, which as a rule Gewölbeform owns and frontal coke oven chamber walls, the latter containing the coke oven chamber doors, which are intended for loading and on the opposite side of the coke oven chamber for discharge.
  • the heating of these furnace types is done by the coking gas, which forms during the coking from the zukokokenden coal cake.
  • the coke oven chamber is loaded during operation only up to a certain height, so that over the coal cake a gas space remains free.
  • the forming gas space is also called Primärweraum, and serves to burn the resulting directly from the coal cake coking gas, which is partially burned with a substoichiometric amount of combustion air.
  • the partially burned coking gas is passed through the partial combustion via side gas ducts in the flue gas ducts, which are located below the coke oven chamber, and also with openings for the inlet of combustion air, the so-called secondary combustion air, are equipped. In the flue gas ducts, the partially burned coking gas is completely burned with an excess amount of combustion air.
  • the flue gas ducts which are located directly beneath the bottom of the coke oven chamber for heating, are also called secondary heating rooms. Examples of the non-recovery and heat-recovery type furnace types mentioned are US4344820A, US4287024A, US5114542A, GB1555400A and CA2052177C.
  • the flue gas ducts located directly below the coke oven chamber become almost all embodiments supplied via the secondary air soles with combustion air, which are located below the flue gas ducts, and which are connected to the flue gas ducts via vertical channels, which are in a horizontal plane between the flue gas ducts and the secondary air sole.
  • combustion air which from the atmospheric environment in the secondary air sole flows, preheated, and the openings that introduce the combustion air into the secondary air sole may also be controllable.
  • the combustion of the coking gas and consequently the temperature development in the coke oven chamber also behaves. Since the output of the amount of coking gas depends on the type of coal used, this can not be influenced by the operator of the coke oven bank for a given type of coal. However, there is often a desire on the part of the operator of a coke oven bank or plants to influence the coking behavior and the temperature development in a coke oven chamber, since this can decisively influence the quality of the coke and the economy of a coke oven bank. The only way to influence the course of coking in a coke oven chamber, therefore, is the control of the supplied quality and amount of combustion air.
  • Another problem is that although the production of coke in a coke oven bank formed of multiple coke oven chambers is carried out continuously, the loading and unloading of the coke oven chambers is performed at different times. Since the coking in a single coke oven chamber proceeds in batches, the coking processes in the individual coke oven chambers are carried out with a time offset, so that the output of coke for the entire coke oven bank is approximately constant. As a result, the air requirement is also offset in time in the individual coke ovens.
  • the present invention solves this problem by a device which is formed by a manifold for combustion air at the Koksofenschfront, wherein the manifold is located at the front wall of the coke oven chamber at the level of the secondary air sole, and has at least one branch through which the Combustion air is passed via a side pipe in the secondary air sole.
  • the supply of combustion air can take place without pressure, since an improved intake of the combustion air takes place by the operating negative pressure in the coke oven chamber in connection with the chimney effect of the line.
  • the intake of combustion air in the collecting line preferably takes place from outside the coke oven bank, so that it is free of soiling and ash.
  • the device also makes it possible to individually control the Koksofenkammem a coke oven, in which the manifold is provided before each section, which is formed by a coke oven chamber, with an adjusting device.
  • This can be provided with a bypass line as a "bypass" device and additional air openings to ensure an independent compressed air supply in the sections with the underlying coke oven chambers.
  • the manifold can easily or even repeatedly on one or more times or more on both sides of a Coke oven bank be arranged.
  • a coke oven which is made up of a coke oven chamber with side and front walls, a coke oven chamber floor and a coke oven chamber ceiling, with a coke oven chamber door in the front walls of the coke oven chamber, and the coke oven chamber is designed to operate only up to is filled to a certain height, so that the gas space above the coal cake forms a primary heating space, whereby several coke ovens are combined to form a coke oven bank,
  • Flue gas ducts which are located below the coke oven compartment floor and which form a secondary heating space and which are connected via vertical channels in the coke oven to a secondary air base below the flue gas duct, the secondary air base being connected to the outside atmosphere via openings in the coke oven chamber wall,
  • the side lines in the secondary air sole By inserting the side lines in the secondary air sole it can be closed to the outside.
  • two manifolds for combustion air both of which each have at least one branch through which the combustion air is passed via a side line in the secondary air sole.
  • the number of manifolds at the Koksofenschfront below the coke oven chamber doors can be theoretically arbitrarily high for the execution of the invention, but is usually carried out for reasons of space only simple.
  • the manifold or the manifolds may be located on one side or on both sides of the coke oven bench, even single or multiple on both sides, however, for simplicity, usually only one side is provided with a manifold.
  • the manifolds may be attached by way of example to the coke oven chamber through metal brackets, or rest on a support structure.
  • the manifold is preferably mounted at a distance of 100 to 1200 millimeters from the coke oven chamber front.
  • the manifold or manifolds for each coke oven 8 have branches through which the secondary air sole of the respective coke oven is supplied with combustion air.
  • the manifold or the manifolds have a length of one to 100 meters and in another embodiment of 2 to 4 meters and a diameter of 50 to 400 millimeters.
  • the length of a coke oven of the type "non-recovery" or “heat recovery” is typically about 4 meters.
  • the side pipes may also have a specific profile in order to achieve optimum flow performance with good results Space utilization to allow.
  • at least one side pipe behind the branch has a diameter of 10 to 70 millimeters and the branch is designed in the form of a bend. This can also achieve better space utilization.
  • the branches of the manifolds are designed as a flexible hose connection. In particular, materials which are resistant to the high temperatures at the coke oven chamber front are considered as tube materials.
  • At least one side line is equipped with a manually closable tap.
  • the manually closable tap in the side pipe is important to adjust the flow rate in the side pipe according to the position of the coke oven chamber along the manifold, so that the amount of air flowing through the side pipe per unit time, the amount of air in the collecting air duct can be adjusted. This is particularly important if the regulation of the amount of air in the corresponding coke oven chamber is carried out with an adjusting device in the collecting air line. A non-manual adjustment of the cock is conceivable, but is usually not performed due to the effort.
  • At least one side line is equipped with a measuring nozzle for measuring the pressure, which has a diameter of 8 to 50 millimeters, and which is end equipped with a pressure gauge.
  • a measuring nozzle for measuring the pressure which has a diameter of 8 to 50 millimeters, and which is end equipped with a pressure gauge.
  • the pressure and the amount of air in the side air line can be adjusted or calibrated.
  • the measured values are measured, which are measured by the pressure or the pressure glands, and based on the measured values, the closable cocks in the side pipes are set manually calibrated.
  • a diaphragm for measuring the Luftvo- lumenstrom is also possible for a further detection of the air volume flow in the side lines in at least one side line, a diaphragm for measuring the Luftvo- lumenstrom to install in the lines.
  • at least one side line is equipped with a panel for measuring the volume flow.
  • the manifold is provided with one or more actuators for shutting off or reducing the cross section of the manifold for regulating the air supply, and with a shut-off bypass for the coke oven to be controlled.
  • This adjusting device can sit directly behind the air supply device, which supplies the manifold with air, and thus supply the entire coke oven bank with a controllable air flow.
  • this can also be arranged so that it is mounted in front of the section which is associated with a coke oven, so that the associated coke oven chambers are supplied with air via the subsequent branches with the side pipes.
  • At least one adjusting device is arranged in the collecting line so that it is arranged in front of the branches of the side pipes of a coke oven chamber.
  • a bypass line (“bypass" line) may be arranged for at least one coke oven, so that despite the scheme another and independent It is also possible to dispense with such a bypass line in the adjusting device when the positions of the manually adjustable cocks in the side pipes to the changed in the course of the manifolds air pressure in the
  • bypass line bypass line
  • an additional air opening is usually installed in each of the adjusting devices, which can compensate for the branched air flow in the associated coke oven chamber at a barrier.
  • the additional air opening then feeds the air into the bypass, so that the additional air can reach the subsequent coke ovens.
  • This air opening can be manually adjustable and is adapted to the branched air flow.
  • This can also be automated.
  • all coke ovens can be controlled remotely individually and individually in the supply of combustion air. For this purpose, a computer control can be consulted.
  • the adjusting device becomes the space problem and the problem solved the high temperatures because the actuator does not have to sit directly in front of the coke oven chamber at the branch.
  • bypass line end with a compressor, so that the bypass line can be acted upon with compressed air.
  • the coking ovens following a blocked off or throttled adjusting device in the flow direction can likewise be supplied with compressed air.
  • the adjusting device contains for regulating a valve as a control element for controlling the air flow flowing through.
  • the regulation of the air flow which flows through the adjusting device and serves to supply the coke oven chamber located behind in the section, can be done manually. However, this preferably takes place automatically and depends on the coking process and the state of cooking of the coke oven chamber located behind it.
  • the automation can, for example, use the values that are taken from the pressure gauges in the side pipes.
  • the adjusting device includes a valve as a control element, which is a cock, a diaphragm, a spindle, a flap or a slider.
  • the adjusting device is equipped with an electric drive for regulating the valve.
  • the setting device It is also possible to equip the setting device with a hand wheel or an electrical point switch with an on / off control for manual operation on site. This then serves to calibrate the air flow flowing through in adaptation to the position of the associated coke oven chamber, so that all coke oven chambers are supplied with at least approximately the same air pressure. This can also serve for emergency opening.
  • an automated control device which regulates the flow of air flowing through.
  • the adjusting device is equipped with an additional air opening for metering air into the manifold, which is provided with a remote-controlled, electrically adjustable additional control element.
  • the adjusting device is protected with a housing from the heat radiation.
  • the housing may have at least one outer wall which is provided with a layer of a heat-insulating material. is layered.
  • one to three metal plates between the actuator and the coke oven chamber protect the actuator from the heat radiation of the coke oven chamber and have a thickness of 1 to 15 mm and a distance of 5 to 40 cm the actuating device. As a result, a good heat protection of the entire adjusting device can be achieved.
  • At least one coke oven chamber is equipped with a temperature measuring sensor
  • the collecting line is equipped at least at one point with an adjusting device with a valve for regulating the cross section, which is adjusted from the temperature measuring sensor on the basis of the measuring signals.
  • At least one coke oven chamber can be equipped with a pressure measuring sensor, wherein the collecting line is equipped at least at one point with an adjusting device with valve for regulating the cross section, which is adjusted from the pressure measuring sensor on the basis of the measuring signals , This makes it possible to achieve automation of the air supply for each individual coke oven chamber.
  • the inclusion of temperature readings and pressure readings can also be done together.
  • control of the control device can be automated, but this can also be done manually if this is done by a calibration.
  • the additional air openings would then be provided in the manifold by regulation with an increasingly smaller opening cross section in the course of the gas flow in order to compensate for the branched air flow.
  • side openings are installed at at least one point of the manifold, is introduced through the air in the manifold, which are closed with sliders that are moved with opposing rods, which in turn are moved by a rotation axis on the manifold , These are preferably located directly in front of the branches of the side pipes and are used as an additional air opening to the adjusting devices.
  • the secondary air soles of the coke ovens can also be equipped with additional closable inlet openings for the frontal coke oven chamber wall. These can also be arranged on the opposite side of the coke oven chamber be. However, these openings preferably have either a fixed opening cross-section or are opened only for repair purposes.
  • a coke oven bank consisting of coke ovens of the type mentioned is used for the cyclical coking of coal by loading a coke oven with a coal cake intended for coking, and leaving over the coal cake a gas space as Primäreuerraum for substoichiometric combustion of the coking gas is provided, and
  • the partially burned coking gas from the primary heating space is passed via gas channels arranged in the lateral coke oven chamber walls into the flue gas ducts below the coke oven chamber in which the partially burned coking gas has a greater than stoichiometric amount
  • the secondary air sole of at least one coke oven bank coke oven the secondary air sole being located below the coke oven compartment and flue gas ducts and connected to the latter by vertical ducts, supplied with combustion air via inlet ports from the branches of a header pipe along the coke oven chamber front through the front coke oven chamber wall becomes.
  • the regulation of the admission of the combustion air into the secondary air sole of a coke oven chamber is controlled by means of an adjusting device which sits in the manifold in the gas flow direction before each coke oven, and which is equipped with a valve for reducing or closing the line cross-section.
  • an adjusting device which sits in the manifold in the gas flow direction before each coke oven, and which is equipped with a valve for reducing or closing the line cross-section.
  • the valve of the adjusting device for controlling the air flow is electrically operated.
  • the air opening valve or the opposing linkage for actuating the slide can be electrically operated.
  • the adjusting device or the linkage for the slide can be driven arbitrarily. These can in particular also be operated manually or via transmission devices manually.
  • the adjusting device is controlled by the control station of the coke oven plant.
  • at least the valves of the adjusting devices for the air flow are electrically operated.
  • the adjusting device is regulated by means of a timing circuit. The timer is then set according to the expected air demand based on a standardized coking cycle course.
  • the adjusting device is controlled by means of a temperature or pressure measurement parameter in the coke oven chamber, which represents a measure of the progress of the coking process. This can be measured in the coke oven chamber at any point, but is preferably measured where the temperature or pressure values during the coking cycle have a particularly high difference and therefore represent a good measure of the course of the coking.
  • the combustion air is introduced via the collecting line with an overpressure of more than 10 mbar above the atmospheric pressure in the secondary air sole.
  • an intensification of the combustion can be achieved if necessary.
  • a compressor which pressurizes the combustion air and promotes into the manifold.
  • a collecting line for air can also be arranged on the ceiling of the coke oven bank, as already described in the aforementioned WO2006128612A1. was led. This then also has side pipes, which introduce primary air into the primary air. This is preferably done under pressure and indeed at the times when flame formation is to be expected.
  • the primary air openings for carrying out this embodiment may be equipped with flame detectors.
  • the collecting air ducts for primary air can also be provided with suction devices at the end, in order to suck these flame gases.
  • the manifold or the manifolds for the primary air has a terminal torch. This serves to flare the ejected coking gas and is preferably arranged at the end, which is opposite to the air inlet point.
  • the torch in one embodiment of the invention has a length of at least 1.5 meters.
  • the primary air manifold may also be provided with openings having a gate and an opposing linkage.
  • combustion air is introduced into the secondary air sole through the collecting line, which is enriched with oxygen (0 2 ), nitrogen (N 2 ) or water vapor (H 2 0).
  • the device according to the invention and the method according to the invention have the advantage of enabling a directed introduction of secondary combustion air into the secondary air sole of coke ovens of the "heat recovery" type, wherein the introduction takes place in such a way that the coking process, which runs through
  • the device has only a small space requirement and is also functional at the high temperatures which usually prevail in front of the coke oven chambers below the coke oven chambers.
  • FIG. 1 shows a coke oven bank with four coke ovens, which are supplied unregulated by a device according to the invention with secondary combustion air.
  • FIG. 2 shows a coke oven bank with four coke ovens, which are supplied with combustion air according to the invention with an adjusting device in the collecting line.
  • 3 shows a coke oven, which is equipped with a combustion air supply according to the invention, in lateral view.
  • 4 shows a coke oven, which is supplied with air via the manifold according to the invention, in a frontal view.
  • a coke oven bank (1) which consists of four coke ovens (2), wherein the coke oven (2) on the left side (2a) with open coke oven chamber door (3) and to the coke oven chamber (3) belonging Frame (3a) and the lifting device (3b) can be seen.
  • the open coke oven chamber (2) of provided for coking coal cake (6) can be seen.
  • a gas space (7) is released during operation, which forms the so-called primary heating chamber (7).
  • the flue gas ducts (8) which are connected via channels (9) in the lateral walls of the coke oven chambers (2) ("downcomer" channels) to the primary heating chambers (7)
  • the flue gas channels (8) are in turn connected via vertical channels (8a) to the secondary air soles (10) located below the flue gas channels (8
  • the secondary air soles (10) have four branches (10a) to a manifold (11) for combustion air, which runs in front of the coke oven chamber below the coke oven chamber doors (3)
  • This collecting line (11) is supplied with compressed air via a compressor (12) which flows via the collecting line (11) into the secondary air sole (10) be shut off by a valve (12a), so that the manifold (11) via an inlet (13) with combustion air (13a) is supplied.
  • the secondary air bags (10) of the coke ovens (2) are supplied uniformly with combustion air.
  • FIG. 2 shows the same coke oven bench (1) as FIG. 1, which is provided in the collecting line (11) in front of the branches (10a) to a coke oven chamber (2) with adjusting devices (14) for controlling the air flow.
  • the manifolds (11) include a gas flow control device (14) upstream of each section (1a) associated with a coke oven chamber (2) in the gas flow direction (arrow). This allows the air flow in each section (1a) regulate. So that the coke oven chambers (2) following in the gas flow direction can still be supplied with air when a coke oven chamber preceding in the direction of the arrow is shut off by the air flow, the collecting line (11) contains a bypass line (11a).
  • the adjusting device (14) contains an air opening (14a) through which the bypass line (11a) can be supplied with air.
  • the jobsite direction (14) further includes a valve (14b), and is operated in operation for remote control with an electric control valve (14c).
  • a manual control (14d) is available for manual operation.
  • a passage valve (14e) is opened so that the coke oven chambers (2) following in the direction of flow can still be supplied with air.
  • the supply of air via an inlet (13) at the end of the manifold (11).
  • a coke oven (2) which is equipped with a combustion air supply according to the invention, in a side view.
  • On display is the coke oven chamber (2), which is loaded with a coal cake (6) provided for coking. The loading is carried out so that above the coal cake (6) a gas space (7) remains free. This gas space (7) forms the so-called Primärsortraum (7).
  • the coking gas flowing out of the coal cake (6) is partially combusted with a substoichiometric amount of combustion air.
  • the so-called flue gas ducts (8) Under the coke oven chamber (2) are the so-called flue gas ducts (8), which form the so-called Sekundmaschineraum. In the flue gas ducts (8), the partially burned coking gas from the primary heating chamber (7) is completely burned.
  • the air to this combustion is added via a manifold (11), which is in front of the coke oven chamber (2), and below the coke oven chamber doors (3) and via a holder (11 b) is fixed, and which runs along the coke oven chamber front.
  • This has a branch (10a) to a side line (15), which opens into the secondary air sole (10) of the coke oven (2) shown.
  • the combustion air is added, which passes through vertical channels (8a) within the coke oven (2) in the flue gas channels (8) and is used there for the complete combustion of the coking gas.
  • a manually adjustable cock (15a) is attached, through which the gas flow through the side lead (15) can be controlled.
  • Ventilation openings (5) in the coke oven chamber ceiling (4) ventilated which in this embodiment are provided with U-shaped covers (5b) for protection against atmospheric influences, and which contain a control element (5c).
  • the partially expelled coking gas passes through lateral channels (9) in the Sekundäreuerraum (8), which is formed by the flue gas channels (8). These are connected to the air supply via vertical channels (8a) with the secondary air sole (10).
  • the secondary air sole (10) is supplied via the manifold (11) with air, which is regulated by the adjusting device (14).
  • the adjusting device (14) is equipped with an electric control (14c) and a manual control (14d), which controls the valve (14b) in the event of failure of the electric control (14c).
  • the adjusting device (14) is also equipped with an air inlet (14a), via which air can be left in the further collecting line (11) via a bypass line (11a) behind the coke oven chamber (2), when the adjusting device (14) in the closed position. This allows the remaining coke oven chambers (2) continue to be supplied with air.
  • the collecting line (11) is also provided with sliders (17) which close auxiliary openings in the collecting line (11), which can be actuated via an opposing linkage (7a) and via which the collecting line (11) can be opened continuously in order to supply the coke oven chamber (2) with a closed adjusting device (14) with a decreasing amount of air in adaptation to the coking process.
  • the adjusting device (14) is protected by a refractory housing (14f). At the end of the manifold (11), a compressor (12) for combustion air (13 a) is arranged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eines Koksofens, welche durch mindestens eine Sammelleitung für Verbrennungsluft gebildet wird, die unterhalb der Koksofenkammertüren der Koksöfen einer Koksofenbank entlangläuft, wobei diese Sammelleitung mindestens einen Abzweig in mindestens eine Koksofenkammer besitzt, durch den Verbrennungsluft zur vollständigen Verbrennung des Verkokungsgases in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens eingelassen wird, so dass die Verbrennung in der Koksofensohle optimiert wird und dadurch der Verkokungsverlauf steuerbar ist. Bevorzugt lässt sich durch entsprechende Stelleinrichtungen jeder Koksofen einzeln mit Verbrennungsluft versorgen, so dass jeder Koksofen während des Verkokungsverlaufs einzeln mit Verbrennungsluft versorgbar ist, was angesichts des zeitlich versetzten Verkokungsverlaufs in Koksofenkammern einer Koksofenbank von großem Vorteil ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume eines Koksofens vom Typ„Heat-Recovery"
[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eines Koksofens, welche durch mindestens eine Sam- melleitung für Verbrennungsluft gebildet wird, die unterhalb der Koksofenkammertüren der Koksöfen einer Koksofenbank entlangläuft, wobei, diese Sammelleitung mindestens einen Abzweig in mindestens eine Koksofenkammer besitzt, durch den Verbrennungsluft zur vollständigen Verbrennung des Verkokungsgases in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens eingelassen wird, so dass die Verbrennung in der Koksofensohle opti- miert wird und dadurch der Verkokungsverlauf steuerbar ist. Bevorzugt lässt sich durch entsprechende Stelleinrichtungen jeder Koksofen einzeln mit Verbrennungsluft versorgen, so dass jeder Koksofen während des Verkokungsverlaufs einzeln mit Verbrennungsluft versorgbar ist, was angesichts des zeitlich versetzten Verkokungsverlaufs in Koksofenkammern einer Koksofenbank von großem Vorteil ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank.
[0002] Koksöfen vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery", wobei letztere eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung enthalten, sind mit einer Koksofenkammer ausgestattet, welche aus seitlichen Koksofenkammerwänden, einem Koksofenkammerboden, ei- ner Koksofenkammerdecke, welche in der Regel eine Gewölbeform besitzt, und frontalen Koksofenkammerwänden besteht, wobei letztere die Koksofenkammertüren enthalten, die zur Beladung und auf der entgegengesetzten Seite der Koksofenkammer zur Entladung vorgesehen sind. Die Beheizung dieser Ofentypen erfolgt durch das Verkokungsgas, welches sich während der Verkokung aus dem zu verkokenden Kohlekuchen bildet. Hierzu wird die Koksofenkammer während des Betriebes nur bis zu einer bestimmten Höhe beladen, so dass über dem Kohlekuchen ein Gasraum freibleibt. Der sich bildende Gasraum wird auch Primärheizraum genannt, und dient zur Verbrennung des direkt aus dem Kohlekuchen entstehenden Verkokungsgases, welches mit einer unterstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft teilweise verbrannt wird. [0003] Zur Regelung der Verbrennung in dem Primärheizraum ist dieser mit Öffnungen ausgestattet, welche in der Decke, in der Koksofenkammertür oder in der darüberlie- genden Wand angeordnet sind. Diese sind meist regelbar. Das teilverbrannte Verkokungsgas wird nach der teilweisen Verbrennung über seitliche Gaskanäle in die Rauchgaskanäle geleitet, die sich unterhalb der Koksofenkammer befinden, und die ebenfalls mit Öffnungen zum Einlass von Verbrennungsluft, der sogenannten sekundären Verbrennungsluft, ausgestattet sind. In den Rauchgaskanälen wird das teilweise verbrannte Verkokungsgas mit einer überschüssigen Menge an Verbrennungsluft vollständig verbrannt. Dadurch wird der Kohlekuchen zur Verkokung auch von unten beheizt, was letztlich eine verbesserte Koksqualität bei einer gleichzeitig verringerten Garungszeit zur Folge hat. Die Rauchgaskanäle, welche sich zur Beheizung direkt unter dem Boden der Koksofenkammer befinden, werden auch Sekundärheizräume genannt. Beispiele für die genannten Ofentypen des Typs „Non-Recovery und „Heat-Recovery" geben die Patentschriften US4344820A, US4287024A, US51 14542A, GB1555400A und CA2052177C. [0004] Die Rauchgaskanäle, welche sich direkt unterhalb der Koksofenkammer befinden, werden in fast allen Ausführungsformen über die Sekundärluftsohlen mit Verbrennungsluft versorgt, welche sich unterhalb der Rauchgaskanäle befinden, und welche mit den Rauchgaskanälen über vertikale Kanäle verbunden sind, die sich in einer horizontalen Ebene zwischen den Rauchgaskanälen und der Sekundärluftsohle befinden. Dadurch wird die Verbrennungsluft, welche aus der atmosphärischen Umgebung in die Sekundärluftsohle strömt, vorgewärmt. Die Öffnungen, welche die Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einlassen, können auch regelbar sein.
[0005] Eine Ausführungsform für Öffnungen, welche Verbrennungsluft in die Primärheizräume und die Sekundärheizräume von Koksöfen einlassen, und welche regelbar sind, gibt die WO2007057076A1. Eine Ausführungsform für regelbare Öffnungen, welche Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen von Koksöfen einlassen, und welche eine besonderes hohe Temperaturbeständigkeit und Stellgenauigkeit aufweisen, gibt die WO2010034383A1.
[0006] Wie auch immer die Öffnungen, welche die sekundäre Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen einlassen, und die zum Verschließen vorgesehenen Verschlusselemente geartet sind, so ist es bei Koksöfen, die mit diesen Öffnungen und Verschlusselementen ausgestattet sind, nicht möglich, die Verbrennungsluft an die Öffnungen heranzuleiten. Dadurch wird die Verbrennungsluft aus der unmittelbaren atmosphärischen Umgebung angesaugt, welche die Öffnungen für die Verbrennungsluft umgibt. Diese Luft ist häufig stark verschmutzt, so dass es nicht möglich ist, eine Verbrennungsluft der gewünschten Qualität in die Sekundärluftsohlen eines Koksofens zu leiten. Auch ist der Unterdruck in einer Koksofenkammer häufig nicht ausreichend, um eine zuverlässige Ansaugung der Verbrennungsluft in die Koksofenkammern zu erreichen. Schließlich ist es meist auch nur eingeschränkt möglich, eine Steuerung des Verbrennungsvorgangs in dem Sekundärheizraum eines Koksofens zu erreichen.
[0007] Die Entwicklung von Koksofengas aus einem Kohlekuchen ist vom zeitlichen Fortgang der Verkokung in der entsprechenden Koksofenkammer abhängig. So entsteht zu Beginn des Verkokungszyklusses, also unmittelbar nach der Beladung, eine große Menge an Verkokungsgas, die im Laufe der Verkokung kontinuierlich abnimmt. Die Ga- rungszeit in Koksofenkammern aus dem Stand der Technik beträgt in Abhängigkeit von der eingesetzten Kohlesorte 48 bis 192 Stunden. Eine Skizzierung des zeitlichen Verlaufes der Entwicklung an Verkokungsgas in einer Koksofenkammer gibt die genannte WO2010034383A1.
[0008] Entsprechend dem zeitlichen Verlauf der Entwicklung des Verkokungsgases verhält sich auch die Verbrennung des Verkokungsgases und folglich die Temperaturentwicklung in der Koksofenkammer. Da der Ausstoß der Menge an Verkokungsgas von der eingesetzten Kohlesorte abhängt, ist diese vom Betreiber der Koksofenbank bei einer vorgegebenen Kohlesorte nicht zu beeinflussen. Es besteht jedoch häufig von Seiten des Betreibers einer Koksofenbank oder -anläge der Wunsch, das Verkokungsverhalten und die Temperaturentwicklung in einer Koksofenkammer zu beeinflussen, da sich dadurch die Qualität des Kokses und die Wirtschaftlichkeit einer Koksofenbank entscheidend beeinflussen läßt. Die einzige Möglichkeit, den Verlauf einer Verkokung in einer Koksofen- kammer zu beeinflussen, besteht daher in der Steuerung der zugeführten Qualität und Menge an Verbrennungsluft.
[0009] Daher wird nach Möglichkeiten gesucht, sowohl die Qualität als auch die Menge an zugeführter Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einer Koksofenbank genau zu steuern. Ein weiteres Problem ist es, dass die Produktion von Koks in einer Koks- Ofenbank, welche aus mehreren Koksofenkammern gebildet wird, zwar kontinuierlich durchgeführt wird, aber die Beladung und Entladung der Koksofenkammern zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt wird. Da die Verkokung in einer einzelnen Koksofenkammer chargenweise abläuft, werden die Verkokungsvorgänge in den einzelnen Koksofenkammern zeitlich versetzt ausgeführt, so dass der Ausstoß an Koks für die gesamte Koksofenbank näherungsweise gleichbleibend ist. Dadurch ist der Luftbedarf auch in den einzelnen Koksöfen zeitlich versetzt. Es wird daher nach zusätzlichen Möglichkeiten gesucht, die zugeführte Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen der individuellen Koksofenkammern einer Koksofenbank einzeln und weitgehend unabhängig zu steuern. [0010] Die Zuführung von sekundärer Verbrennungsluft in die Koksofenkammern soll zudem an den Zuführungen an einem Koksofen möglichst gleichzeitig erfolgen. Die individuelle Bedienung von vielen Lufteintrittsöffnungen in einen Koksofen erhöht die Wahrscheinlichkeit von Fehlbedienungen, was insbesondere bei zu weit geöffneten Eintritts- querschnitten ermöglicht, eine überproportional hohe Luftmenge in den Ofen einzulassen, wodurch in der Folge unerwünschte lokale Überhitzungen in den Sohlekanälen entstehen, die die Überschreitung der Anwendungsgrenztemperatur der Feuerfestmaterialien und damit eine mögliche Zerstörung der Ofenbaumaterialien zur Folge hat. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, die Anzahl der zu bedienenden Stelleinrichtungen pro Koksofen gering zu halten.
[0011] Anders als auf der Koksofenkammerdecke, wie dies beispielhaft in der Patentschrift WO2006128612A1 gelehrt wird, ist an der frontalen Koksofenkammerwand unterhalb der Koksofenkammertüren auch nur wenig Raum vorhanden, so dass eine individuelle und zeitnahe Steuerung der Luftzuführung an dieser Stelle nicht ohne Weiteres durchführbar ist. Auch kommen wegen der deutlich höheren Temperaturen unterhalb der Koksofenkammertüren nur wenige Vorrichtungen zur Steuerung des Luftzuflusses in Frage.
[0012] Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine gerichtete Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen der Koksofenkammern einer Koksofenbank vornimmt, wobei die Einleitung eine Steuerung der Luftmenge vornehmen soll, und eine Verbrennungsluft von beliebiger Qualität zuführen soll, wobei gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen werden soll, eine individuelle Steuerung der Luftzuführung in die einzelnen Koksofenkammern zu erreichen. Weiterhin soll eine Möglichkeit vorhanden sein, auch Verbrennungsluft unter Druck zuzuführen, wenn dies für den Verkokungsprozess von Vorteil ist, und bei Bedarf soll eine automatisierte Zuführung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen möglich sein.
[0013] Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, welche durch eine Sammelleitung für Verbrennungsluft an der Koksofenkammerfront gebildet wird, wobei sich die Sammelleitung an der frontalen Wand der Koksofenkammer in Höhe der Sekundärluftsohle befindet, und mindestens einen Abzweig besitzt, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle geleitet wird. Die Zuführung der Verbrennungsluft kann drucklos erfolgen, da durch den betriebsbedingten Unterdruck in der Koksofenkammer in Verbindung mit dem Kamineffekt der Leitung eine verbesserte Ansaugung der Verbrennungsluft erfolgt. Die Ansaugung der Verbrennungsluft in die Sammelleitung erfolgt bevorzugt von außerhalb der Koksofenbank, so dass diese frei von Verschmutzungen und Asche ist.
[0014] Die Vorrichtung ermöglicht es auch, die Koksofenkammem einer Koksofenbank individuell anzusteuern, in dem die Sammelleitung vor jedem Abschnitt, der durch eine Koksofenkammer gebildet wird, mit einer Stelleinrichtung versehen wird. Diese kann mit einer Umgehungsleitung als„Bypass"-Einrichtung und zusätzlichen Luftöffnungen versehen werden, um eine unabhängige Druckluftzuführung in den Abschnitten mit den da- hinterliegenden Koksofenkammern zu gewährleisten. Die Sammelleitung kann einfach oder auch mehrfach an einer oder einfach oder mehrfach an beiden Seiten einer Koks- Ofenbank angeordnet sein.
[0015] Beansprucht wird insbesondere ein Koksofen vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume, umfassend
• einen Koksofen, welcher aus einer Koksofenkammer mit seitlichen und fronta- len Wänden, einem Koksofenkammerboden und einer Koksofenkammerdecke aufgebaut ist, wobei sich in den frontalen Wänden der Koksofenkammer jeweils eine Koksofenkammertür befindet, und die Koksofenkammer so ausgelegt ist, dass diese im Betrieb nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt wird, so dass der sich über dem Kohlekuchen befindliche Gasraum einen Primär- heizraum bildet, wobei mehrere Koksöfen zu einer Koksofenbank zusammen- gefasst werden,
• Rauchgaskanäle, welche sich unterhalb des Koksofenkammerbodens befinden, und welche einen Sekundärheizraum bilden, und welche über vertikale Kanäle im Koksofen mit einer Sekundärluftsohle unterhalb der Rauchgaskanä- le verbunden sind, wobei die Sekundärluftsohle über Öffnungen in der Koksofenkammerwand mit der Außenatmosphäre verbunden ist,
• Gaskanäle in der seitlichen Wand der Koksofenkammer, welche sich in dem Primärheizraum in einer solchen Höhe befinden, dass diese in den Gasraum münden, welcher sich direkt unterhalb der Koksofenkammerdecke befindet, und welche mit den Rauchgaskanälen verbunden sind,
• Öffnungen in der Koksofenkammerdecke, der frontalen Koksofenkammerwand oder der Koksofenkammertür, durch die die Koksofenkammer mit Primärluft versorgbar ist, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
• sich an der frontalen Wand der Koksofenbank in Höhe der Sekundärluftsohlen eine Sammelleitung für Verbrennungsluft befindet, welche mindestens einen Abzweig besitzt, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens geleitet wird.
[0016] Durch das Einfügen der Seitenleitungen in die Sekundärluftsohle kann diese nach außen hin verschlossen werden. In einer Ausführungsform der Erfindung befinden sich an der frontalen Wand der Koksofenkammern in Höhe der Rauchgaskanäle zwei Sammelleitungen für Verbrennungsluft, welche beide jeweils mindestens einen Abzweig besitzen, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle geleitet wird. Die Zahl der Sammelleitungen an der Koksofenkammerfront unterhalb der Koksofenkammertüren kann zur Ausführung der Erfindung theoretisch beliebig hoch sein, wird jedoch aus Platzgründen in der Regel nur einfach ausgeführt. Die Sammelleitung oder die Sammelleitungen können sich auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Koks- Ofenbank befinden, auch einfach oder mehrfach auf beiden Seiten, jedoch wird aus Einfachheitsgründen in der Regel nur eine Seite mit einer Sammelleitung versehen. Die Sammelleitungen können beispielhaft an der Koksofenkammerfront durch Metallbügel befestigt sein, oder auf einer Stützkonstruktion aufliegen. Die Sammelleitung ist bevorzugt in einem Abstand von 100 bis 1200 Millimetern von der Koksofenkammerfront befestigt. [0017] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzt die Sammelleitung oder besitzen die Sammelleitungen für jeden Koksofen 4 bis 10 Abzweigungen, durch den die Sekundärluftsohle des betreffenden Koksofens mit Verbrennungsluft versorgt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Sammelleitung oder besitzen die Sammelleitungen für jeden Koksofen 8 Abzweigungen, durch den die Sekundärluftsohle des betreffenden Koksofens mit Verbrennungsluft versorgt wird. Dadurch lässt sich eine optimale Verteilung der Verbrennungsluft erreichen.
[0018] Zur Ausführung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Sammelleitung oder die Sammelleitungen eine Länge von einem bis 100 Metern und in einer weiteren Ausführungsform von 2 bis 4 Metern und einen Durchmesser von 50 bis 400 Millimetern besitzen. Dadurch wird bei optimaler Ausnutzung des Raumes vor der Koksofenkammerfront ein gutes Strömungsprofil für die durchgeleitete Verbrennungsluft in der Sammelleitung erzielt. Die Länge eines Koksofens des Typs„Non-Recovery" oder „Heat-Recovery" beträgt typischerweise etwa 4 Meter. Auch die Seitenleitungen können ein bestimmtes Profil aufweisen, um eine optimale Strömungsleistung bei guter Raumausnutzung zu ermöglichen. In einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eine Seitenleitung hinter dem Abzweig einen Durchmesser von 10 bis 70 Millimetern auf und der Abzweig ist in Form eines Krümmers ausgeführt. Dadurch lässt sich ebenfalls eine bessere Raumausnutzung erreichen. [0019] In einer Ausführungsform der Erfindung sind die Abzweige der Sammelleitungen als eine flexible Schlauchverbindung ausgeführt. Als Schlauchmaterialien kommen dabei vor allem Materialien in Betracht, die gegen die hohen Temperaturen an der Koksofenkammerfront beständig sind.
[0020] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Seiten- leitung mit einem manuell verschließbaren Hahn ausgerüstet. Dieser ist nicht zur permanenten Regelung vorgesehen und wird deshalb nur im Ausnahmefall verstellt. Der manuell verschließbare Hahn in der Seitenleitung ist wichtig, um die Durchflussmenge in die Seitenleitung entsprechend der Position der Koksofenkammer entlang der Sammelleitung einzustellen, damit die Luftmenge, welche pro Zeiteinheit durch die Seitenleitung strömt, der Luftmenge in der Sammelluftleitung angepasst werden kann. Dies ist insbesondere wichtig, wenn die Regelung der Luftmenge in die entsprechende Koksofenkammer mit einer Stelleinrichtung in der Sammelluftleitung erfolgt. Eine nichtmanuelle Verstellung des Hahnes ist zwar denkbar, wird in der Regel aufgrund des Aufwandes jedoch nicht durchgeführt. [0021] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Seitenleitung mit einem Messstutzen zur Messung des Druckes ausgestattet, welcher einen Durchmesser von 8 bis 50 Millimetern aufweist, und welcher endseitig mit einem Druckmessgerät ausgestattet ist. Dadurch können der Druck und die Luftmenge in der Seitenluftleitung eingestellt oder kalibriert werden. Somit werden die Messwerte aufgenommen, welche durch den oder die Druckmessstutzen gemessen werden, und anhand der Messwerte werden die verschließbaren Hähne in den Seitenleitungen manuell kalibriert eingestellt. Es ist zur Ausführung der Erfindung auch möglich, die Zufuhr aus der Hauptluftleitung in die Seitenleitungen anhand der Messwerte aus dem oder den Druckmessgeräten über entsprechende Regelungseinrichtungen direkt zu steuern. Dies kann sowohl visuell, dass heißt durch visuellen Abgleich der Kontrollinstrumente, als auch über eine automatisierte Steuerung erfolgen.
[0022] Es ist auch möglich, zur weiteren Erfassung des Luftvolumenstroms in den Seitenleitungen in mindestens einer Seitenleitung eine Blende zur Messung des Luftvo- lumenstroms in den Leitungen zu installieren. Hierzu ist mindestens eine Seitenleitung mit einer Blende zur Volumenstrommessung ausgestattet.
[0023] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sammelleitung mit einem oder mehreren Stelleinrichtungen zum Absperren oder Verringern des Querschnit- tes der Sammelleitung zur Regulierung der Luftzufuhr ausgestattet, und mit einer absperrbaren Umgehungsleitung für den zu regelnden Koksofen. Diese Stelleinrichtung kann direkt hinter der Luftzuführungseinrichtung sitzen, welche die Sammelleitung mit Luft versorgt, und so die gesamte Koksofenbank mit einem regelbaren Luftstrom versorgen. Diese kann aber auch so angeordnet sein, dass diese vor dem Abschnitt montiert ist, der einem Koksofen zugeordnet ist, so dass über die nachfolgenden Abzweige mit den Seitenleitungen die zugeordneten Koksofenkammern mit Luft versorgt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Stelleinrichtung in der Sammelleitung so angeordnet, dass diese vor den Abzweigungen der Seitenleitungen einer Koksofenkammer angeordnet ist. [0024] Da bei der Regulierung eines Ventils auch die in Luftströmungsrichtung dahinter liegenden Koksofenkammern betroffen sind, kann in mindestens einer Stelleinrichtung eine Umgehungsleitung (,,Bypass"-Leitung) für mindestens einen Koksofen angeordnet sein, so dass trotz der Regelung eine weitere und unabhängige Versorgung mit Verbrennungsluft der in Luftströmungsrichtung der Sammelleitung nachfolgenden Koksofenkam- mern möglich ist. Es ist auch möglich, auf eine solche Umgehungsleitung in der Stelleinrichtung zu verzichten, wenn die Stellungen der manuell verstellbaren Hähne in den Seitenleitungen auf den im Verlauf der Sammelleitungen veränderten Luftdruck in der Sammelleitung angepasst werden, und so kalibriert werden, dass bei Absperrung eines Koksofens dennoch Luft zu den weiteren Koksöfen fließt. Dies ist jedoch in der Praxis nur schwierig zu erreichen.
[0025] In den Stelleinrichtungen wird meist jeweils eine zusätzliche Luftöffnung an den Stelleinrichtungen installiert, die den abgezweigten Luftstrom in die zugeordnete Koksofenkammer bei einer Absperrung ausgleichen kann. Die zusätzliche Luftöffnung gibt die Luft dann in die Umgehungsleitung, so dass die zusätzliche Luft zu den nachfolgen- den Koksöfen gelangen kann. Diese Luftöffnung kann manuell einstellbar sein und wird so dem abzuzweigenden Luftstrom angepasst. Diese kann aber auch automatisiert sein. Dadurch lassen sich dann alle Koksöfen einzeln und individuell in der Versorgung der Verbrennungsluft ferngesteuert regeln. Hierzu kann auch eine Rechnersteuerung hinzugezogen werden. Durch die Stelleinrichtung werden das Platzproblem und das Problem der hohen Temperaturen gelöst, da die Stelleinrichtung nicht unmittelbar vor der Koksofenkammer an dem Abzweig sitzen muss. Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, die Umgehungsleitung endseitig mit einem Kompressor zu verbinden, so dass die Umgehungsleitung mit Druckluft beaufschlagt werden kann. Dadurch können die einer abge- sperrten oder gedrosselten Stelleinrichtung in Strömungsrichtung nachfolgenden Koksöfen ebenfalls mit Druckluft versorgt werden.
[0026] Die Stelleinrichtung enthält zur Regelung ein Ventil als Regelorgan zur Regelung des durchströmenden Luftstroms. Die Regelung des Luftstroms, welcher durch die Stelleinrichtung hindurchströmt und zur Versorgung der in dem Abschnitt dahinterliegen- den Koksofenkammer dient, kann manuell erfolgen. Dieser erfolgt jedoch bevorzugt automatisiert und richtet sich nach dem Verkokungsverlauf und Garungszustand der dahin- terliegenden Koksofenkammer. Die Automatisierung kann beispielhaft die Werte nutzen, welche den Druckmessgeräten in den Seitenleitungen entnommen werden. In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Stelleinrichtung ein Ventil als Regelorgan, welches ein Hahn, eine Blende, eine Spindel, eine Klappe oder ein Schieber ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Stelleinrichtung mit einem elektrischen Antrieb zur Regelung des Ventils ausgestattet.
[0027] Es ist auch möglich, die Stelleinrichtung mit einem Handrad oder einem elektrischen Punktschalter mit einer Ein/Aus-Regelung zur manuellen Bedienung vor Ort aus- zustatten. Dieser dient dann der Kalibrierung des durchströmenden Luftstroms in Anpassung an die Position der zugeordneten Koksofenkammer, so dass alle Koksofenkammern mit wenigstens näherungsweise dem gleichen Luftdruck versorgt werden. Dieser kann auch zur Notöffnung dienen. Zur Regulierung des durchströmenden Luftstroms kann auch eine stattdessen oder zusätzlich eine automatisierte Regelungseinrichtung verwendet werden, welche den durchströmenden Luftstrom reguliert.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinrichtung mit einer zusätzlichen Luftöffnung zur Eindosierung von Luft in die Sammelleitung ausgestattet, welche mit einem fernbedienbaren, elektrisch einstellbaren zusätzlichen Regelorgan versehen ist. Dadurch lässt sich auch eine zusätzliche Luftversorgung der Sammelleitung an den einzelnen Koksofenkammern einzeln und automatisiert regeln.
[0029] In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinrichtung mit einem Gehäuse vor der Wärmestrahlung geschützt. Hierzu kann das Gehäuse mindestens eine Außenwand besitzen, die mit einer Schicht aus einem wärmeisolierenden Material be- schichtet ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich zwischen der Stelleinrichtung und der Koksofenkammer ein bis drei Metallplatten, die die Stelleinrichtung vor der Wärmestrahlung der Koksofenkammer schützen, und die eine Dicke von 1 bis 15 mm besitzen, und die einen Abstand von 5 bis 40 cm zu der Stelleinrichtung auf- weisen. Dadurch lässt sich ein guter Wärmeschutz der gesamten Stelleinrichtung erreichen.
[0030] In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist mindestens eine Koksofenkammer mit einem Temperaturmesssensor ausgestattet, und die Sammelleitung an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung mit Ventil zur Regelung des Querschnit- tes ausgestattet, welches anhand der Messsignale aus dem Temperaturmesssensor justiert wird.
[0031] Zur Automatisierung der Luftversorgung über die Sammelleitung kann mindestens eine Koksofenkammer mit einem Druckmesssensor ausgestattet sein, wobei die Sammelleitung an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung mit Ventil zur Rege- lung des Querschnittes ausgestattet ist, welches anhand der Messsignale aus dem Druckmesssensor justiert wird. Dadurch lässt sich eine Automatisierung der Luftzuführung für jede einzelne Koksofenkammer erreichen. Die Hinzuziehung der Temperaturmesswerte und der Druckmesswerte kann auch gemeinsam erfolgen.
[0032] Die Regelung der Stelleinrichtung kann automatisiert sein, diese kann aber auch manuell geschehen, wenn dies durch eine Kalibrierung erfolgt. Hierzu würden dann die zusätzlichen Luftöffnungen im Laufe des Gasflusses in der Sammelleitung durch Regulierung mit einem zunehmend kleineren Öffnungsquerschnitt ausgestattet, um den abgezweigten Luftstrom auszugleichen.
[0033] In einer Ausführungsform der Erfindung sind an mindestens einer Stelle der Sammelleitung Nebenöffnungen installiert, durch die Luft in die Sammelleitung eingelassen wird, welche mit Schiebern verschließbar sind, die mit gegenläufigen Stangen bewegt werden, die wiederum von einer Drehachse an der Sammelleitung bewegt werden. Diese befinden sich bevorzugt direkt vor den Abzweigungen der Seitenleitungen und werden als als zusätzliche Luftöffnung zu den Stelleinrichtungen benutzt. [0034] Auch die Sekundärluftsohlen der Koksöfen können zur frontalen Koksofenkammerwand hin mit zusätzlichen verschließbaren Einlassöffnungen ausgestattet sein. Diese können auch an der entgegengesetzten Seite der Koksofenkammer angeordnet sein. Diese Öffnungen besitzen jedoch bevorzugt entweder einen festen Öffnungsquerschnitt oder werden nur zu Reparaturzwecken geöffnet.
[0035] Beansprucht wird auch Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery", in welchem
• eine Koksofenbank, bestehend aus Koksöfen des genannten Typs, zur zyklischen Verkokung von Kohle genutzt wird, indem ein Koksofen mit einem zur Verkokung von Kohle vorgesehenen Kohlekuchen beladen wird, und über dem Kohlekuchen ein Gasraum als Primärheizraum freigelassen wird, welcher zur unterstöchiometrischen Verbrennung des Verkokungsgases vorgesehen ist, und
• das teilverbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum über in den seitlichen Koksofenkammerwänden angeordnete Gaskanäle in die Rauchgaskanäle unter der Koksofenkammer geleitet wird, in denen das teilver- brannte Verkokungsgas mit einer überstöchiometrischen Menge an
Verbrennungsluft vollständig verbrannt wird, und
• die überstöchiometrische Menge an Verbrennungsluft über eine Sekundärluftsohle eingelassen wird, welche sich unterhalb der Rauchgaskanäle befindet, und welche mit regelbaren Verschlusselementen verschließbar ist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
• die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank, wobei die Sekundärluftsohle unterhalb des Koksofenkammerbodens und der Rauchgaskanäle angeordnet ist, und mit letzteren über vertikale Kanäle verbunden ist, über Einleitungsstutzen aus den Abzweigen einer Sammel- leitung entlang der Koksofenkammerfront durch die frontale Koksofenkammerwand hindurch mit Verbrennungsluft versorgt wird.
[0036] In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Regelung des Zutritts der Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einer Koksofenkammer anhand einer Stelleinrichtung geregelt, die in Gasflussrichtung vor jedem Koksofen in der Sammelleitung sitzt, und die mit einem Ventil zur Verringerung oder Schließung des Leitungsquerschnitts ausgestattet ist. Um eine unabhängige Steuerung zu gewährleisten, ist es ist auch möglich, die Stelleinrichtung nur vor einer Koksofenkammer vorzusehen, diese dadurch einzeln und individuell zu regeln, und dann für einen Ausgleich der abgezweigten Luft zu sorgen. Dadurch lassen sich alle Koksofenkammern einzeln und unabhängig regeln.
[0037] In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Ventil der Stelleinrichtung zur Regelung des Luftdurchflusses elektrisch betrieben. Auch das Luftöffnungsventil oder das gegenläufige Gestänge zur Betätigung der Schieber können elektrisch betrieben werden. Letztlich können aber auch die Stelleinrichtung oder das Gestänge für die Schieber beliebig angetrieben werden. Diese können insbesondere auch manuell oder über Übertragungseinrichtungen manuell betrieben werden.
[0038] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Stelleinrichtung von der Kontrollstation der Koksofenanlage aus geregelt. Hierzu werden mindestens die Ventile der Stelleinrichtungen für den Luftdurchfluss elektrisch betrieben. In einer weiteren Ausführungsform wird die Stelleinrichtung anhand einer Zeitschaltung geregelt. Die Zeitschaltung wird dann nach dem zu erwartenden Luftbedarf anhand eines standardisierten Verkokungszyklusverlaufes eingestellt. [0039] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Stelleinrichtung anhand eines Temperatur- oder Druckmessparameters in der Koksofenkammer geregelt, der ein Maß für den Fortgang des Verkokungsverlaufs darstellt. Dieser kann in der Koksofenkammer an jeder Stelle gemessen werden, wird jedoch bevorzugt dort gemessen, wo die Temperatur- oder Druckwerte im Laufe des Verkokungszyklusses eine besonders ho- he Differenz aufweisen, und deshalb ein gutes Maß für den Verlauf der Verkokung darstellen.
[0040] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Verbrennungsluft über die Sammelleitung mit einem Überdruck von mehr als 10 mbar über dem Atmosphärendruck in die Sekundärluftsohle eingeleitet. Dadurch kann bei Bedarf eine Intensivie- rung der Verbrennung erreicht werden. Hierzu sitzt an einem Ende der Sammelleitung ein Kompressor, der die Verbrennungsluft unter Druck setzt und in die Sammelleitung fördert.
[0041] Bei einem Einleiten der Verbrennungsluft unter Druck in die Sekundärluftsohle durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Verkokungsgas in den Primärheizräumen mitunter bei etwas höheren Drücken durch die Primärluftöffnungen herausgedrückt werden, so dass es auf der Decke zu einer Flammenbildung kommt. Hierzu kann in einer Ausführungsform der Erfindung auch auf der Decke der Koksofenbank eine Sammelleitung für Luft angeordnet sein, wie dies bereits in der erwähnten WO2006128612A1 aus- geführt wurde. Diese besitzt dann ebenfalls Seitenleitungen, welche Primärluft in die Primärluft einleiten. Dies geschieht bevorzugt unter Druck und zwar zu den Zeiten, in denen mit einer Flammenbildung zu rechnen ist. Auch können die Primärluftöffnungen zur Ausführung dieser Ausführungsform mit Flammendetektoren ausgestattet sein. Die Sammel- luftleitungen für Primärluft können auch mit endseitigen Saugvorrichtungen versehen sein, um diese Flammgase abzusaugen.
[0042] In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Sammelleitung oder die Sammelleitungen für die Primärluft eine endseitige Fackel. Diese dient zum Abfackeln des ausgestoßenen Verkokungsgases und ist bevorzugt an dem Ende angeordnet, welches der Lufteinleitungsstelle entgegengesetzt ist. Die Fackel hat in einer Ausführungsform der Erfindung eine Länge von mindestens 1 ,5 Metern. Auch die Primärluftsammelleitung kann mit Öffnungen ausgestattet sind, welche einen Schieber und ein gegenläufiges Gestänge besitzen.
[0043] In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird durch die Sammellei- tung Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eingeleitet, welche mit Sauerstoff (02), Stickstoff (N2) oder Wasserdampf (H20) angereichert ist.
[0044] Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren besitzen den Vorteil, eine gerichtete Einleitung von sekundärer Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle von Koksöfen des Typs„Heat-Recovery" zu ermöglichen, wobei die Ein- leitung so erfolgt, dass der Verkokungsprozess, der sich durch einen vom Verlauf der Verkokung abhängigen Verbrennungsluftverbrauch auszeichnet, optimal unterstützt wird. Die Vorrichtung hat nur einen geringen Platzbedarf und ist auch bei den hohen Temperaturen, welche vor den Koksofenkammern unterhalb der Koksofenkammern üblicherweise herrschen, funktionstüchtig. [0045] Die Erfindung wird anhand von vier Zeichnungen genauer erläutert, wobei diese nur beispielhafte Ausführungsformen darstellen, welche nicht auf diese beschränkt sind.
[0046] FIG.1 zeigt eine Koksofenbank mit vier Koksöfen, die durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ungeregelt mit sekundärer Verbrennungsluft versorgt werden. FIG.2 zeigt eine Koksofenbank mit vier Koksöfen, die mit einer Stelleinrichtung in der Sammelleitung erfindungsgemäß mit Verbrennungsluft versorgt werden. FIG.3 zeigt einen Koksofen, welcher mit einer erfindungsgemäßen Verbrennungsluftversorgung ausgestattet ist, in seitlicher Ansicht. FIG.4 zeigt einen Koksofen, der über die erfindungsgemäße Sammelleitung mit Luft versorgt wird, in frontaler Ansicht.
[0047] FIG.1 zeigt eine Koksofenbank (1), welche aus vier Koksöfen (2) besteht, wobei der Koksofen (2) auf der linken Seite (2a) mit geöffneter Koksofenkammertür (3) und den zu der Koksofenkammertür (3) gehörenden Rahmen (3a) und der Hebeeinrichtung (3b) zu sehen ist. Auf der Decke (4) der Koksofenkammern (2) befinden sich Öffnungen (5) für die Primärluft (5a), welche in dieser Ausführungsform mit U-Rohren (5b) und darin enthaltenen Regelungseinrichtungen (5c) ausgestattet sind. In der geöffneten Koksofenkammer (2) ist der zur Verkokung vorgesehene Kohlekuchen (6) zu sehen. Oberhalb des Kohlekuchens (6) wird im Betrieb ein Gasraum (7) freigelassen, welcher den sogenannten Primärheizraum (7) bildet. Unterhalb der Koksofenkammern (2) sitzen die Rauchgaskanäle (8), welche über Kanäle (9) in den seitlichen Wänden der Koksofenkammern (2) (,,Downcomer"-Kanäle) mit den Primärheizräumen (7) verbunden sind. In den Rauchgaskanälen (8) findet die vollständige Verbrennung der Verkokungsgase statt, so dass der Kokskuchen (6) auch von unten beheizt wird. Die Rauchgaskanäle (8) wiederum sind über vertikale Kanäle (8a) mit den Sekundärluftsohlen (10) verbunden, die sich unterhalb der Rauchgaskanäle (8) befinden. Über die Sekundärluftsohlen (10) werden die Rauchgaskanäle (8) mit Verbrennungsluft versorgt. Die Sekundärluftsohlen (10) besitzen vier Abzweigungen (10a) zu einer Sammelleitung (11) für Verbrennungsluft, welche vor der Koksofenkammerfront unterhalb der Koksofenkammertüren (3) verläuft. Diese Sammelleitung (11) wird über einen Kompressor (12) mit Druckluft versorgt, welche über die Sammelleitung (11) in die Sekundärluftsohle (10) strömt. Der Kompressor (12) kann auch durch ein Ventil (12a) abgesperrt werden, so dass die Sammelleitung (11) über einen Einläse (13) mit Verbrennungsluft (13a) versorgt wird. Dadurch werden die Sekundärluftsoh- len (10) der Koksöfen (2) gleichmäßig mit Verbrennungsluft versorgt.
[0048] FIG.2 zeigt die gleiche Koksofenbank (1) wie FIG.1 , welche in der Sammelleitung (11) vor den Abzweigungen (10a) zu einer Koksofenkammer (2) mit Stelleinrichtungen (14) zur Regelung des Luftdurchflusses versehen sind. Die Sammelleitungen (11 ) enthalten vor jedem Abschnitt (1a), der in Gasflussrichtung (Pfeil) einer Koksofenkammer (2) zugeordnet ist, eine Stelleinrichtung (14) für den Gasfluss. Dadurch lässt sich der Luftzufluß in jeden Abschnitt (1a) regeln. Damit die in Gasflussrichtung nachfolgenden Koksofenkammern (2) noch mit Luft versorgt werden können, wenn eine in Pfeilrichtung vorhergehende Koksofenkammer vom Luftzufluß abgesperrt wird, enthält die Sammelleitung (11) eine Umgehungsleitung (11a). Die Stelleinrichtung (14) enthält eine Luftöffnung (14a), durch die die Umgehungsleitung (11a) mit Luft versorgt werden kann. Die Stellein- richtung (14) enthält weiterhin ein Ventil (14b), und wird im Betrieb zur Fernsteuerung mit einem elektrischen Stellventil (14c) betätigt. Zur manuellen Betätigung ist auch eine Handsteuerung (14d) vorhanden. Bei einer Schließung des Ventils (14b) wird ein Durchlassventil (14e) geöffnet, so dass die in Durchflussrichtung nachfolgenden Koksofenkam- mern (2) noch mit Luft versorgt werden können. Die Versorgung mit Luft erfolgt über einen Einlass (13) am Ende der Sammelleitung (11).
[0049] FIG.3 zeigt einen Koksofen (2), welcher mit einer erfindungsgemäßen Verbrennungsluftversorgung ausgestattet ist, in seitlicher Ansicht. Zu sehen ist die Koksofenkammer (2), welche mit einem zur Verkokung vorgesehenen Kohlekuchen (6) bela- den ist. Die Beladung erfolgt so, dass über dem Kohlekuchen (6) ein Gasraum (7) freibleibt. Dieser Gasraum (7) bildet den sogenannten Primärheizraum (7). Dort wird das aus dem Kohlekuchen (6) ausströmende Verkokungsgas mit einer unterstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft teilweise verbrannt. Unter der Koksofenkammer (2) befinden sich die sogenannten Rauchgaskanäle (8), welche den sogenannten Sekundärheizraum bilden. In den Rauchgaskanälen (8) wird das teilweise verbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum (7) vollständig verbrannt. Die Luft zu dieser Verbrennung wird über eine Sammelleitung (11) zugegeben, welche sich vor der Koksofenkammer (2), und unterhalb der Koksofenkammertüren (3) befindet und über eine Halterung (11 b) befestigt ist, und welche entlang der Koksofenkammerfront verläuft. Diese besitzt einen Abzweig (10a) zu einer Seitenleitung (15), die in die Sekundärluftsohle (10) des gezeigten Koksofens (2) mündet. Dort wird die Verbrennungsluft zugegeben, die über vertikale Kanäle (8a) innerhalb des Koksofens (2) in die Rauchgaskanäle (8) gelangt und dort für die vollständige Verbrennung des Verkokungsgases genutzt wird. Innerhalb der Seitenleitung (15) ist ein manuell justierbarer Hahn (15a) angebracht, durch den der Gasfluss durch die Seitenlei- tung (15) geregelt werden kann. Vor und hinter dem Hahn (15a) befinden sich Drucksensoren (15b) für den Druck in der Seitenleitung (15), die an ein Messgerät weitergegeben werden. Das vollständig verbrannte Verkokungsgas wird als Abgas in eine Abgassammelleitung (16) gegeben. Die andere Seite der Sekundärluftsohle ist mit einer Verschlusseinrichtung (12c) verschlossen und wird nur für Reparaturarbeiten geöffnet. [0050] FIG.4 zeigt einen Koksofen (2) in frontaler Ansicht, welcher über eine erfindungsgemäße Sammelleitung (11) mit sekundärer Verbrennungsluft versorgt wird. Zu sehen ist die geöffnete Koksofenkammer (2), deren Koksofenkammertür (3) zur Öffnung über eine Bewegungsvorrichtung heraufgezogen wurde. In der Koksofenkammer (2) ist der Kohlekuchen (6) zu sehen, über dem ein Gasraum (7) freibleibt, welcher den Primär- heizraum (7) bildet. Dieser wird mit Belüftungsöffnungen (5) in der Koksofenkammerdecke (4) belüftet, welcher in dieser Ausführungsform mit U-Rohr-förmigen Abdeckungen (5b) zum Schutz vor Witterungseinflüssen ausgestattet sind, und welche ein Regelelement (5c) enthalten. Das teilverbannte Verkokungsgas gelangt über seitliche Kanäle (9) in den Sekundärheizraum (8), welcher durch die Rauchgaskanäle (8) gebildet wird. Diese sind zur Luftversorgung über vertikale Kanäle (8a) mit der Sekundärluftsohle (10) verbunden. Die Sekundärluftsohle (10) wird über die Sammelleitung (11) mit Luft versorgt, welche über die Stelleinrichtung (14) reguliert wird. Die Stelleinrichtung (14) ist mit einer elektrischen Regelung (14c) und einer Handregelung (14d) ausgestattet, welche das Ventil (14b) bei Ausfall der elektrischen Regelung (14c) steuert. Die Stelleinrichtung (14) ist au- ßerdem mit einem Lufteinlass (14a) ausgestattet, über den Luft in die weitere Sammelleitung (11 ) über eine Umgehungsleitung (11a) hinter der Koksofenkammer (2) gelassen werden kann, wenn sich die Stelleinrichtung (14) in der geschlossenen Stellung befindet. Dadurch können die übrigen Koksofenkammern (2) weiterhin mit Luft versorgt werden. Die Sammelleitung (11 ) ist außerdem mit Schiebern (17) versehen, welche Nebenöffnun- gen in der Sammelleitung (11) verschließen, die sich über eine gegenläufiges Gestänge ( 7a) betätigen lassen, und über die die Sammelleitung (11) kontinuierlich geöffnet werden kann, um die Koksofenkammer (2) bei geschlossener Stelleinrichtung (14) mit einer abnehmenden Menge an Luft in Anpassung an den Verkokungsverlauf zu versorgen. Die Stelleinrichtung (14) ist von einem feuerfesten Gehäuse (14f) geschützt. Am Ende der Sammelleitung (11) ist ein Kompressor (12) für Verbrennungsluft (13a) angeordnet.
[0051] Bezugszeichenliste
1 Koksofenbank
1 a Abschnitt einer Koksofenbank
2 Koksofenkammer
2a Letzte Koksofenkammer der eingezeichneten Koksofenbank
3 Koksofenkammertür
3a Heberahmen der Koksofenkammertür
3b Hebeeinrichtung
4 Koksofenkammerdecke
5 Öffnung auf der Koksofenkammerdecke, Primärluftöffnung
5a Einströmende Primärluft
5b U-Rohr-förmige Abdeckungen
5c Regelungseinrichtung für Primärluft
6 Kohlekuchen
7 Gasraum, Primärheizraum
8 Rauchgaskanäle a Vertikale Kanäle
Seitliche Kanäle
0 Sekundärluftsohle
0a Abzweig
1 Sammelleitung
1 a Umgehungsleitung
1 b Halterung für Sammelleitung
2 Kompressor
2a Absperrventil
2b Elektrische Steuerung für Kompressor2c Verschlusseinrichtung
3 Einlass für Verbrennungsluft
3a Verbrennungsluft
4 Stelleinrichtung
4a Lufteinlass
4b Ventil
4c Elektrischer Mechanismus
4d Handrad
4e Durchlassventil
4f Feuerfestes Gehäuse
5 Seitenleitung
5a Manuell justierbarer Hahn
5b Druckmesssensoren
6 Abgassammelleitung
7 Schieber
7a Gegenläufiges Gestänge

Claims

Patentansprüche
1. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10), umfassend
• einen Koksofen (2), welcher aus einer Koksofenkammer (2) mit seitlichen und frontalen Wänden, einem Koksofenkammerboden und einer Koksofenkammerdecke (4) aufgebaut ist, wobei sich in den frontalen Wänden der Koksofenkammer (2) jeweils eine Koksofenkammertür (3) befindet, und die Koksofenkammer (2) so ausgelegt ist, dass diese im Betrieb nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt wird, so dass der sich über dem Kohlekuchen (6) befindliche Gasraum (7) einen Primärheizraum (7) bildet, wobei mehrere Koksöfen (2) zu einer Koksofenbank (1 ) zusammengefasst werden,
• Rauchgaskanäle (8), welche sich unterhalb des Koksofenkammerbodens befinden, und welche einen Sekundärheizraum (8) bilden, und welche über vertikale Kanäle (8a) im Koksofen (2) mit einer Sekundärluftsohle (10) unterhalb der Rauchgaskanäle (8) verbunden sind, wobei die Sekundärluftsohle (10) über Öffnungen (15) in der Koksofenkammerwand mit der Außenatmosphäre verbunden ist,
• Gaskanäle (9) in der seitlichen Wand der Koksofenkammer (2), welche sich in dem Primärheizraum (7) in einer solchen Höhe befinden, dass diese in den Gasraum (7) münden, welcher sich unterhalb der Koksofenkammerdecke befindet, und welche mit den Rauchgaskanälen (8) verbunden sind,
• Öffnungen (5) in der Koksofenkammerdecke (4), der frontalen Koksofenkammerwand oder der Koksofenkammertür (3), durch die die Koksofenkammer (2) mit Primärluft (5a) versorgbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
• sich an der frontalen Wand der Koksofenbank (1 ) in Höhe der Sekundärluftsohle (10) eine Sammelleitung (1 1 ) für Verbrennungsluft (13a) befindet, welche mindestens einen Abzweig (10a) besitzt, durch den die Verbrennungsluft (13a) über eine Seitenleitung (15) in die Sekundärluftsohle (10) mindestens eines Koksofens (1 ) geleitet wird.
2. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich an der frontalen Wand der Koksofenkammer (2) in Höhe der Rauchgaskanäle (8) zwei Sammelleitungen (1 1 ) für Verbrennungsluft (13a) befinden, welche beide jeweils mindestens einen Abzweig (10a) besitzen, durch den die Verbrennungsluft (13a) über eine Seitenleitung (15) in die Sekundärluftsohle (10) geleitet wird.
3. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (1 1 ) oder die Sammelleitungen (1 1 ) für jeden Koksofen (2) 4 bis 10 Abzweigungen besitzt, durch den die Sekundärluftsohle (10) des betreffenden Koksofens (2) mit Verbrennungsluft (13a) versorgt wird.
4. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (1 1 ) oder die Sammelleitungen (1 1 ) für jeden Koksofen 8 Abzweigungen (10a) besitzt, durch den die Sekundärluftsohle (10) des betreffenden Koksofens (2) mit Verbrennungsluft (13a) versorgt wird.
5. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (1 1 ) oder die Sammelleitungen (1 1 ) eine Länge von 1 bis 100 Metern und einen Durchmesser von 50 bis 400 Millimetern besitzt.
6. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (1 1 ) oder die Sammelleitungen (11 ) eine Länge von 2 bis 4 Metern und einen Durchmesser von 50 bis 400 Millimetern besitzt.
7. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung (15) hinter dem Abzweig (10a) einen Durchmesser von 10 bis 70 Millimetern aufweist und der Abzweig (10a) in Form eines Krümmers ausgeführt ist.
8. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Abzweig (10a) als eine flexible Schlauchverbindung ausgebildet ist.
9. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung (15) mit einem manuell verschließbaren Hahn (15a) ausgerüstet ist.
10. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung (15) mit einem Messstutzen zur Messung des Druckes ausgestattet ist, welcher einen Durchmesser von 8 bis 50 Millimeter aufweist, und welcher endseitig mit einem Druckmessgerät (15b) ausgestattet ist.
1 1. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung (15) mit einer Blende zur Volumenstrommessung ausgestattet ist.
12. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung (1 1) mit einem oder mehreren Stelleinrichtungen (14) zur Regulierung der Luftzufuhr ausgestattet ist, und mit einer absperrbaren Umgehungsleitung (1 1 a) für den zu regelnden Koksofen (2).
13. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stelleinrichtung (14) in der Sammelleitung (1 1 ) so angeordnet ist, dass diese vor den Abzweigungen (10a) der Seitenleitungen (15) einer Koksofenkammer (2) angeordnet ist.
14. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14) ein Regelorgan (14b) zum Absperren oder Verringern des Querschnittes der Sammelleitung (1 1 ) enthält, welches ein Hahn, eine Blende, eine Spindel, eine Klappe oder ein Schieber ist.
15. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14) mit einem elektrischen Antrieb (14c) ausgestattet ist.
16. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Ein- leitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der
Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14) mit einem Handrad (14d) oder einem Punktschalter zur manuellen Bedienung vor Ort ausgestattet ist.
17. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Ein- leitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der
Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14) mit einer zusätzlichen Luftöffnung (14a) zur Eindosierung von Luft in die Sammelleitung (1 1 ) ausgestattet ist, welche mit einem fernbedienbaren, elektrisch einstellbaren zusätzlichen Regelorgan ausgestattet ist.
18. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14) mit einem Gehäuse (14f) vor der Wärmestrahlung geschützt wird.
19. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Ein- leitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach Anspruch
18, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (14f) mindestens eine Außenwand besitzt, die mit einer Schicht aus einem wärmeisolierenden Material beschichtet ist.
20. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Ein- leitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der
Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Stellein- richtung (14) und der Koksofenkammer (2) ein bis drei Metallplatten befinden, die die Stelleinrichtung (14) vor der Wärmestrahlung der Koksofenkammer (2) schützen, und die eine Dicke von 1 bis 15 mm besitzen, und die einen Abstand von 5 bis 40 cm zu der Stelleinrichtung (14) aufweisen.
21 . Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Koksofenkammer (2) mit einem Temperaturmesssensor ausgestattet ist, und die Sammelleitung (1 1 ) an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung (14) mit Ventil (14b) zur Regelung des Querschnittes ausgestattet ist, welches anhand der Messsignale aus dem Temperaturmesssensor justiert wird.
22. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Koksofenkammer (2) mit einem Druckmesssensor (15b) ausgestattet ist, und die Sammelleitung (1 1 ) an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung (14) mit Ventil (14b) zur Regelung des Querschnittes ausgestattet ist, welches anhand der Messsignale aus dem Druckmesssensor (15b) justiert wird.
23. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Sammelleitung (1 1) Nebenöffnungen installiert sind, durch die Luft in die Sammelleitung (1 1 ) eingelassen wird, und welche mit Schiebern (17) verschließbar sind, die mit Stangen (17a) bewegt werden, die wiederum von einer Drehachse an der Sammelleitung (1 1 ) bewegt werden.
24. Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-Recovery" zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Öffnungen der Sekundärluftsohle (10) zur frontalen Koksofenkammerwand hin mit verschließbaren (12c) Einlassöffnungen ausgestattet sind.
25. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery", in welchem
• eine Koksofenbank (1), bestehend aus Koksöfen (2) des genannten Typs, zur zyklischen Verkokung von Kohle (6) genutzt wird, indem ein Koksofen (2) mit einem zur Verkokung von Kohle (6) vorgesehenen Kohlekuchen (6) beladen wird, und über dem Kohlekuchen (6) ein Gasraum (7) als Primärheizraum (7) freigelassen wird, welcher zur unterstöchiometrischen Verbrennung (5a) des Verkokungsgases vorgesehen ist, und
• das teilverbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum (7) über in den seitlichen Koksofenkammerwänden angeordnete Gaskanäle (9) in die Rauchgaskanäle (8) unter der Koksofenkammer (2) geleitet wird, in denen das teilverbrannte Verkokungsgas mit einer überstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft (13a) vollständig verbrannt wird, und
• die überstöchiometrische Menge an Verbrennungsluft (13a) über eine Sekundärluftsohle (10) eingelassen wird, welche sich unterhalb der Rauchgaskanäle (8) befindet, und welche mit regelbaren Verschlusselementen (15a) verschließbar ist,
dadurch gekennzeichnet, dass
• die Sekundärluftsohle (10) mindestens eines Koksofens (2) einer Koksofenbank (1), wobei die Sekundärluftsohle (10) unterhalb des Koksofenkammerbodens und der Rauchgaskanäle (8) angeordnet ist, und mit letzteren über vertikale Kanäle (8a) verbunden ist, über Einleitungsstutzen (15) aus den Abzweigen (10a) einer Sammelleitung (11) entlang der Koksofenkammerfront (1) durch die frontale Koksofenkammerwand hindurch mit Verbrennungsluft (13a) versorgt wird.
26. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Zutritts der Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärluftsohle (10) einer Koksofenkammer (2) anhand einer Stelleinrichtung (14) geregelt wird, die in Gasflussrichtung vor jedem Koksofen (2) in der Sammelleitung (11) sitzt, und die mit einem Ventil (14b) zur Verringerung oder Schließung des Leitungsquerschnitts ausgestattet ist.
27. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil (14b) elektrisch (14c) betrieben wird.
28. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14c) aus der Kontrollstation der Koksofenanlage aus geregelt wird.
29. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundär- heizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-
Recovery" nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14c) anhand einer Zeitschaltung geregelt wird.
30. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach einem der Ansprüche 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung (14c) anhand eines Temperatur- oder Druckmessparameters (15b) in der Koksofenkammer (2) geregelt wird, der ein Maß für den Fortgang des Verkokungsverlaufs darstellt.
31. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundär- heizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat-
Recovery" nach einem der Ansprüche 25 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluft (13a) über die Sammelleitung (1 1 ) mit einem Überdruck von mehr als 10 mbar über dem Atmosphärendruck in die Sekundärluftsohle (10) eingeleitet wird.
32. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach einem der Ansprüche 25 bis 31 , dadurch gekennzeichnet, dass die Koksofenbank (1) auf der Decke (4) der Koksofenkammern (2) ebenfalls mit einer Sammelleitung für primäre Verbrennungsluft (5a) ausgestattet ist, durch die über eine Seitenleitung primäre Verbrennungsluft (5a) in die Koksofenkammern (2) einleitbar ist, wobei die Sammelleitung für primäre Verbrennungsluft (5a) mit einer Fackel ausgestattet ist.
33. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Fackel eine Länge von mindestens 1 ,5 Metern besitzt.
34. Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärheizräume (10) in einen Koksofen (2) vom Typ "Non-Recovery" oder "Heat- Recovery" nach einem der Ansprüche 25 bis 33, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sammelleitung (1 1 ) für sekundäre Verbrennungsluft Verbrennungsluft (13a) in die Sekundärluftsohle (10) eingeleitet wird, welche mit Sauerstoff, Stick- stoff oder Wasserdampf angereichert ist.
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