DE1087739B - Verfahren und Anlage zur Verbesserung der Ausnutzung der beim Roesten von schwefelhaltigen Erzen in einem Etagenofen anfallenden Gesamtabwaerme - Google Patents

Description

• Verfahren und Anlage zur Verbesserung der Ausnutzung der beim Rösten von schwefelhaltigen Erzen in einem Etagenofen anfallenden Gesamtabwärme Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anlage zur Verbesserung der Ausnutzung der beim Rösten von schwefelhaltigen Erzen in einem mit Luftkühlung der Rührwelle versehenen Etagenofen mit oder ohne nachgeschalteten abgasbeheizten Abhitzekessel anfallenden Gesamtabwärme.
• Die Ausnutzung der beim Rösten von schwefelhaltigen Erzen in Etagenöfen anfallenden Abwärme ist bekannt. Dieses geschieht meist durch die Anordnung eines Abhitzekessels, dessen Heizflächen durch die Ofenabgase beaufschlagt werden.
• Auch ist bereits vorgeschlagen worden, weitere Wärmemengen aus der Röstwärme des Ofens durch in diesen eingebaute und von einem Kühlmittel durchflossene Kühlelemente abzuführen, und diese Wärme dem in den Strom der Abgase geschalteten Abhitzekessel zuzuführen. Auch ist es bekannt, die von der-Kühlluft zum Kühlen der Rührwelle und der Rührarme aufgenommene Wärme zum Vorwärmen des wärmeaufnehmenden Kühlmittels, das dem Abführen von Wärmemengen aus dem Ofen dient, zu benutzen.
• Diesem Bekannten -gegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Rührwellenkühlluft nach ihrer Aufheizung beim Durchfluß durch die Rührwelle und die dieser zugeordneten Rührarme und vor ihrer Zuführung zu den Heizflächen eines besonderen Wärmeaustauschers, insbesondere Dampfkessels, eine- weitere Aufheizung durch die abziehenden Ofenabgase erfährt.
• Diese erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht es, Dampf- oder Wasserkreisläufe aus der Beaufschlagung durch die S 02 haltigen Ofenabgase herauszunehmen und als Wärmeübertragungsmittel die bereits aufgeheizte Rührwellenkühlluft zu nehmen, die nun nach ihrer weiterenAufheizung durch die abziehenden Ofenabgase ihre aufgenommene Wärme zur Nutzdampferzeugung einem Dampfkessel oder anderen Wärmeverbrauchern mitteilt. Hierdurch wird einmal vermieden, dampf- oder wasserführende Kreisläufe der Beaufschlagung durch die S 02 haltigen Abgase auszusetzen,. so daß die gefürchteten zerstörenden Korrosionen der den Dampf bzw. das Wasser führenden Rohrheizflächen nicht auftreten können. Zum anderen wird eine Verbesserung der Ausnutzung der Gesamtabwärme des Ofenbetriebes durch die vollkommene Überführung der von der Rührwellenkühlluft beim Durchströmen der Rührwelle und der Rührarme aufgenommenen Wärme in Nutzwärme erreicht.
• Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Rührwellenkühlluft nach der Abgabe ihrer fühlbaren Wärme in dem Wärmeaustauscher eine abermalige Aufheizung erfährt. Die hierbei aufgenommene Wärme wird dann durch die Rührwellenkühlluft einem oder mehreren weiteren Wärmeaustauschern zur Nutzdampferzeugung und/oder Speisewasservorwärmung oder sonstiger Nutzung zugeführt.
• Besondere Vorteile des Erfindungsgegenstandes bestehen auch darin, daß in einfacher Weise eine wirksame Temperaturregelung, die eine Temperaturunterschreitung der abziehenden S 02 haltigen Abgase vermeiden läßt, dadurch ermöglicht ist, daß der Rührwellenkühlluft an geeigneter Stelle kalte Luft in regelbarer Menge zugesetzt wird. Diese erfindungsgemäße Maßnahme ermöglicht es, nicht nur das Temperaturniveau der Rührwellenkühlluft im Beaufschlagungsbereich so zu halten, daß Täupunktunterschreitungen mit Sicherheit vermieden werden, sondern auch bei entsprechender Anordnung einer zu- und abschaltbaren Umgehungsleitung für den Wärmeaustauscher, um diesen für Revisions- und Reparaturzwecke aus dem Betrieb herausnehmen zu können, die nunmehr unabgekühlte Rührwellenkühllüft durch die erfindungsgemäße Anordnung eines regelbaren Kaltlufteinlasses in die Umgehungsleitung vor ihrer weiteren Aufheizung durch die Ofenabgase so herunterzukühlen, daß keine Heizflächenschäden durch Verbrennen auftreten können.
• Um nun den oder die weiteren Wärmeaustauscher gleichfalls zu Revisions- oder Reparaturzwecken aus dem Betrieb nehmen zu können, ist vor diesen eine Einrichtung in der Rührwellenkühlluftleitung vorgesehen, die es gestattet, diese Leitung bei gleichzeitigem Sperren nach den Wärmeaustauschern nach außen in die freie Atmosphäre zu öffnen.
• Von besonderem Vorteil ist auch die Möglichkeit einer einfachen Anpassung der Dampfleistung der Wärmeaustauscher an den jeweils vorliegenden Bedarf, wozu es nur des entsprechenden Ablassens von aufgeheizter Rührwellenkühlluft vor dem Wärmeaustauscher bedarf.
• Gleichfalls von Vorteil ist die Möglichkeit, die Dampfkessel in einfacher Weise als Rippenrohrkühler auszubilden.
• Selbstverständlich ist es auch möglich, die erfindungsgemäße Ausbildung der Abwärmeverwertung bei solchen Etagenöfen vorzusehen, bei denen kein von deren Abgasen beaufschlagter Abhitzekessel vorhanden :ist..
• Auch besteht die Möglichkeit, den oder die Speisewasservorwärmer an anderer Stelle als an der gezeigten vorzusehen, wie es auch möglich ist, .in einfacher Weise die Abwärme mehrerer Etagenöfen auf nur einen Dampfkessel zu leiten.
• Ein Beispiel der Erfindung ist in vereinfachter Ausführung in der Zeichnung dargestellt.
• Der mit einer von Kühlluft durchströmten Rührwelle 1, die die Rührarme 2 trägt, ausgerüstete Etagenofen 3 ist mit dem Gäsauslaß 4 versehen. über den Gasauslaß 4 strömen die beim Erzrosten hr dem Etagenofen 3 entstehenden S O 2 haltigen heißen Abgase in den nachgeschalteten_Sammelschacht 5. Der Sammelschacht 5 ist durch eine Trennwand 6 in zwei in Strömungsrichtung der abziehenden Abgase hintereinandergeschaltete Kammern 7 und 8 unterteilt. In den Kammern 7 und 8 sind in an sich bekannter Weise die Heizflächen eines durch die abziehenden Ofenabgase beheizten Dampferzeugers 9 untergebracht. Für den Erfindungsgegenstand ist aber dieAnordnung eines solchen Dämpferzeugers 9 in dem Sammelschacht 5 ohne Bedeutung, so daß auch auf diesen Dampferzeuger 9 verzichtet werden kann. In jeder der Kammern 7 und 8 sind besondere Heizflächen, z. B. die Rohrschlangen 10 und 11 angeordnet. Diese Rohrschlangen 10 und lx werden durch die die Kammern 7 und 8 durchströmenden Ofenabgase beaufschlagt und von der Rührwellenkühlluft zu deren weiterer bzw. abermaligerAufheizung durchströmt. DieRührwellenkühlluft wird der Rohrschlange 10 von dem Rührwellen austritt 12 über die Leitung 13 zugeführt. Nach dem Durchströmen der Rohrschlange 10 wird die weiteraufgeheizte Rührwellenkühlluft über die Leitung 14 den Heizflächen 15- des Wärmeaustauschers 16 zugeführt, -um hier .die vorher aufgenommene Wärme an das über die Leitung 17 dem Wärmeaustauscher 16 zugeführte Wasser abzugeben. Der erzeugte Nutzdampf wird durch die Dampfleitung 18 den Verbrauchsstellen zugeleitet.
• Die aus den Heizflächen 15 'des Wärmeaustauschers 1.6 abgekühlt austretende Rührwellenkühlluft strömt über die Leitung 19 der Rohrschlange 11 in der Kammer 7 des Sammelschachtes 5 * zu. In dieser Rohrschlange "11 erfolgt eine äberinalige besonders hohe Aufheizung der -Rührwellenkühlluft, da diese Rufheizung in. dem höheren Temperaturabschnitt der Ofenabgase stattfindet. Die auf diese Weise wieder aufgeheizte Rührwellenkühllüft wird durch die -Leitung 20 dem Wärmeaustauscher 21 zugeführt, um hier den größten Teil ihrerWärme an das über die Leitung 22 in den Wärmeaustauscher'21 geführte Wasser abzugeben. Der erzeugte Dampf wird durch die Leitung 23 den Dampfverbrauchern entweder für sich oder zusammen mit dem in deni Wärmeaustauscher 16 und dem Abhitzekessel9 erzeugten Dampf zugeführt. Die noch in der aus dem Wärmeaustauscher 21 austretenden Rührwellenkühlluft enthaltene Restwärme wird in einem Speisewasservorwärmer 23 ausgenutzt, der dem Wärmeaustauscher 21 in Richtung der abströmenden Rührwellenkühlluft nachgeschaltet ist. Das Speisewasser :wird dem Speisewasservorwärmer 23 durch die Speisepumpe 24 zugeführt.
• Um zur Durchführung von Revisionen oder Reparaturen den Wärmaustauscher 16 von der Beaufschlagung durch die von der Rohrschlange 10 über die Leitung 14 zuströmende Rührwellenkühlluft ausschalten zu können, ist eine Umgehungsleitung 25 vorgesehen, die die Leitung 14 mit der Leitung 19 unter Umgehung der Heizflächen 15 des Wärmeaustauschers 16 unmittelbar verbindet. Zur Temperaturregelung der umgeleiteten Rührwellenkühlluft ist in der Leitung 25 ein Kaltlufteinlaß 26 vorgesehen, über den der Rührwellenkühlluft Kaltluft in regelbaren Mengen zugesetzt werden kann. Zur Ausschaltung des Wärmeaustauschers 21 und des ihm in Strömungsrichtung der abziehenden Rührwellenkühlluft nachgeschalteten Speisewasservorwärmers 23 ist in die Zuleitung 20 für die aus der Rohrschlange 11 strömende wiederaufgeheizte Rührwellenkühlluft eine Einrichtung 27 geschaltet, die bei gleichzeitiger Absperrung der Leitung 20 vor dem Wärmeaustauscher 21 ein Abführen der Rührwellenkühlluft in die freie Atmosphäre ermöglicht.
• Der Speisewasservorwärmer 23 kann, wenn es seiner, z. B. zur Aufrechterhaltung des Betriebes des Abhitzekessels 9 bedarf, auch an einer anderen geeigneten Stelle in den Fluß der Rührwellenkühlluft geschaltet werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren, zur Verbesserung der Ausnutzung der beim Rösten von schwefelhaltigen. Erzen: in einem mit Luftkühlung der Rührwelle versehenen Etagenofen mit oder ohne nachgeschalteten abgasbeheizten Abhitzekessel anfallenden Gesamtabwärme, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwellenkühlluft nach ihrer Aufheizung beim Durchfluß durch die Rührwelle (1) und die dieser zugeordneten, Rührarme (2) und vor ihrer Zuführung zu den Heizflächen (15) eines besonderen Wärmeaustauschers (16), insbesondere Dampfkessels, eine weitere Aufheizung durch die abziehenden Ofenabgase erfährt.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwellenkühlluft nach der Ab- gabe ihrer fühlbaren Wärme in dem, Wärmeaustauscher (16) und nach abermaliger Aufheizung derselben, durch die Ofenabgase eine, oder mehrere weitere Wärmeaustauscher (21, 23) zur. Nutzdampferzeugung und/oder . Speisewasservorwärmung beaufschlagt.
3. 3. Anlage zur Durchführung- des .Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein dem GasauslaB (4) des Etagenofens _(3) zugeordneter Sammelschacht (5) durch eine Trennwand (6) in zwei in Strömungsrichtung der abziehenden Abgase- hintereinandergeschaltete Kammern (7, 8) unterteilt ist, die in bekannter Weise, mit den, Heizflächen eines Dampferzeugers ,(9) versehen sein. können und deren. jede mit einer Rohrschlange (10,11) od. dgl. Heizfläche zum Hindurchleiten. der - Rührwellenkühlluft besetzt ist, durch die die Rührwellenkühlluft nach ihrem Austritt aus der Rührwelle (1) nacheinander in der Weise hindurchgeleitet wird, daß die Rührwellenkühlluft zunächst die Heizfläche (10) der in Strömungsrichtung der Abgase zweiten Kammer (8) durchströmt, um nach Beaufschlagung der Heizflächen (15) eines Wärmeaustauschers (16) und Durchströmung der Heizfläche (11) der ersten Kammer (7) den Heizflächen eines oder mehrerer weiterer Wärmeau#;tauscher (21, 23) zugeführt zu werden.
4. 4. Anlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Wärmeaustauscher (21) ein Speisewasservorwärmer (23) zur Vorwärmung des Speisewassers für die Wärmeaustauscher (16, 21) und/oder den Abgas beheizten Abhitzekessel (9) in Strömungsrichtung der abziehenden Rührwellenkühlluft nachgeschaltet oder an sonst geeigneter Stelle in dem Strom der abziehenden Rührwellenkühlluft angeordnet ist.
5. 5. Anlage nach den Ansprüchen, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß der der Rührwellenkühlluftheizfläche (10) der zweiten Kammer (8) in Strömungsrichtung der Rührwellenkühlluft nachgeschaltete Wärmeaustauscher (16) durch eine Umgehungsleitung (25) aus der Luftbeaufschlar gung ausschaltbar ist.
6. 6. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Umgehungsleitung (25) mit einem Einlaß (26) versehen ist, über den der vorher aufgeheizten. Rührwellenkühlluft kalte Luft in regelbarer Menge zugesetzt werden kann.
7. 7. Anlage nach den Ansprüchen 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Rührwellenkühlluftleitung (20) hinter der Rührwellenkühlluftheizfläche (11) in der ersten Kammer (7) eine Einrichtung (27) geschaltet ist, die bei gleichzeitigem Sperren der Leitung (20) vor dem zweiten Wärmeaustauscher (21) ein Abführen der Rührwellenkühlluft in die freie Atmosphäre gestattet.