DE1912390A1

DE1912390A1 - Regenerativkoksofen mit hoch- und tiefliegenden Brennstellen in den Heizzuegen

Info

Publication number: DE1912390A1
Application number: DE19691912390
Authority: DE
Inventors: Steding Dipl-Ing Dr Artur; Manfred Blase
Original assignee: Didier Werke AG
Current assignee: Didier Werke AG
Priority date: 1969-03-12
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1970-10-01
Also published as: JPS498002B1; US3689365A

Description

Pall 2425 VP/Su/Sna

DIDIER-WERKE AG

62 Wiesbaden, Lessing-Straße 16

Regenerativkoksofen mit hoch- und tiefliegenden Brennstellen in den Heizzügen

(Zusatz z. Patent Aktenz.: P 17 71

Das Hauptpatent Aktenz.: P 17 71 lMo.9 bezieht sich auf

Regenerativkoksöfen mit hoch- und tiefliegenden Brennstellen in zu Gruppen zusammengefaßten Heizzügen und einer den Heizzuggruppen entsprechenden Anzahl Regeneratorabteilen, die über Sohlkanalabteile mit an der Ofenaußenseite angeordneten Regeleinrichtungen zum Dosieren der strömenden Medien (Luft, Schwachgas und Abgas) in Verbindung stehen.

Zur Verbesserung der Beheizung derartiger öfen ist im Hauptpatent im wesentlichen vorgeschlagen, daß die-Regeneratorabteile durch eine Wand längsgeteilt und die Verbindungskanäle für die hochliegenden Brennstellen an den einen, die Verbindungskanäle für die tiefliegenden Brennstellen an den anderen Längsteil angeschlossen sind, ferner jedem der durch die Längsteilung innerhalb der Regeneratorabteile entstandenen Regeneratorräume durch Längsteilung der Sohlkanalabteile ein mittels der Regeleinrichtung unabhängig dosierbarer Kanal zugeordnet ist. Auf diese Weise lassen sich die strömenden Medien an den Brennstellen der. Heizwände so einstellen, daß auch bei extrem hohen öfen eine dem tatsächlichen Wärmebedarf der Ofenkammern angepaßte Temperaturverteilung nicht nur wie bisher in horizontaler, sondern auch in vertikaler Ofenrichtung erreicht wird, da es im Bedarfsfalle nicht nur möglich ist, innerhalb einer Heizzuggruppe den Bedarf an Verbrennungsmedien für die oberen und unteren Brennstellen unabhängig voneinander einzustellen, sondern auch den Mediumsbedarf der oberen oder unteren Brennstellen von Heizzuggruppe zu Heizzuggruppe. Dadurch wird es für den Betriebsmann einfach, nach Inbetriebnahme des Ofens an den Heizwänden auftretende örtliche überhitzungen oder Wärmeschatten durch entsprechendes Verändern der Dosierung an den Regeleinrichtungen zu beseitigen bzw. auszugleichen. 009840/0581

Dem Zusatzpatent liegt vornehmlich die Aufgabe zu Grunde, durch zusätzliche Regelmöglichkeiten, inabesondere bei Schwachgasbeheizung, die Anpassung der Wärmezufuhr in jedem Bereich der Heizwandflächen entsprechend dem jeweils dort vorhandenen Wärmebedarf mit einfachen Mitteln noch weiter zu verbessern.

Es ist zwar insbesondere bei mit Starkgas beheizten Koksöfen bekannt, in verschiedenen Höhen der Heizzüge Brennstellen vorzusehen oder durch eine einzige Düse am Boden jedes Heizzuges Starkgas einzuführen und in verschiedenen Höhen der Heizzüge dosiert Luft zuzugeben zum Erzielen mehrerer Brennstellen in Höhenrichtung.

Ebenfalls ist es bei Schwachgasbeheizung bekannt, in einem Heizzug zwei verschieden hochliegende Brennstellen vorzusehen, die jeweils von einem in gleicher Ebene endenden Luft- und einem Gaskanal gebildet werden.

In weiterer Ausbildung des Ofens nach dem Hauptpatent bringt das Zusatzpatent den Vorschlag, daß die Heizzüge eine hohe, eine halbhohe und zwei in Bodenebene liegende Brennstellenöffnungen aufweisen, deren zugehörige, an der Ofenaußenseite angeordnete ,Bestandteile der Regeleinrichtungen bildende Dosieröffnungen bei Schwachgasbeheizung mit unterschiedlichen Durchgangsquerschnitten versehen sind. Dadurch lassen sich bei der Anwendung beispielsweise einer überstöchiometrischen, einer unterstöchiometrischen und einer stöchiometrischen oder nahezu stöchiometrischen Verbrennung in den Heizzügen mit den üblichen vier Brennstellenöffnungen, d.h. ohne Mehraufwand an mediumsführenden Kanälen drei Brennstellen in verschiedenen Höhen eines Heizzuges erreichen, was wieäerum eine verbesserte Anpassung des Wärmeangebotes der ' Heizzüge auf den Wärmebedarf der Heizwände bedeutet.

Die verbesserte Wärmeanpassung wird mit Bezu^ auf die gesiiate Koksofenbatterie noch wirkungsvoller, wenn die hilbhohen und die hohen Brennstellenöffnungen eines Heizzuges Höhenunterschiede gegenüber denselben öffnungen von sowohl innerhalb einer Heizwand als auch in Batterielängsachse benachbarten Heizzüge aufweisen.

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Dae Verfahren zum Betreiben solcher Koksöfen besteht gemäß der Erfindung bei Schwachgasbeheizung im wesentlichen darin, daß durch entsprechende Einstellung der an den Regeleinrichtungen vorhandenen Dosieröffnungen an den in Bodenebene eines Heizzuges liegenden Brennstellenöffnungen eine Verbrennung mit Luft-Überschuß stattfindet, während aus der halbhohen Brennstellenöffnung ausströmendes das eine Verbrennung mit Gasüberschuß und aus der hohen Brennstellenöffnung austretende Luft die Restverbrennung bewirken. Zweckmäßig wird man dabei so vorgehen bzw. die Dosieröffnungen an der Ofenaußenseite so einstellen, daß den in Bodenebene liegenden Brennstellen der Heizzüge beispielsweise etwa Ίο % der gesamten Schwachgasmenge und 60 % der gesamten Luftmenge zugeführt werden, während die Res&uftmenge 4ο % aus der hohen und die Restgasmenge 60 % aus der halbhohen Brennstellenöffnung austreten.

Selbstverständlich können sich diese Werte, die als bevorzugtes Ausführungsbeispiel gelten, in möglichen Grenzen ändern.

Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergibt.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine ausschnittsweise Draufsicht auf die Heizwände und Heizzüge einer Koksofenbatterie

Pig. 2 ist ein Schnitt nach der Linie I-I und Pig. 3 ein Schnitt nach der Linie XI-II der Pig. I während Fig. Ί perspektivisch einen Heizzug veranschaulicht, unter dem rein schematisch die Verbindung mit den dazu gehörigen Regeleinrichtungen zu erkennen ist.

Wie im Hauptpatent sind in der Zeichnung die Ofenkammern mit bezeichnet und mit 2 die Heizwände, die durch Binder 3 abgeteilte Heizzüge 1 aufweisen. Jeder Heizzug 4 hat eine hohe Brennstellenöffnung 311 eine halbhohe Brennstellenöffnung 32 und zwei Bodenöffnungen 33 und 3¹* > die alle wie insbesondere Fig. 4 zeigt, durch Kanäle 35 bie 38 mit den Regeneratorräumen 39 und 4o eines durch eine Längswand 41 unterteilten Regeneratorabteils

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42 (Fig. 3) verbunden sind. Die Regeneratorräume 39 und 4o wiederum stehen ihrerseits über ebenfalls durch eine Wand 43 längsgeteilte Sohlkanalabteile mit den im Durchgangsquerschnitt unabhängig voneinander einstellbaren Dosieröffnungen 44 bis 47 der Regeleinrichtung in Verbindung.

Insbesondere Fig. 2 und 3 zeigen, daß die in Ofenlängsachee und Batterieachse benachbarten Heizzüge eines Heizzuges 4 unterschiedliche Höhen für die hohen und halbhohen Brennstellenöffnungen 31 und 32 haben. Wie man die Höhenlage dieser Brennstellen bemißt, hängt von der Ofenhöhe und den geforderten Betriebsbedingungen ab.

Bei Schwachgasbeheizung tritt in allen aufbrennenden Heizzügen 4 eine Teilmenge von Gas und Luft aus den beiden Bodenöffnungen 33 und 34 aus. Hierbei wird das Verhältnis von Schwachgasmenge zur Verbrennungsluftmenge so eingestellt, daß am Heizzugboden eine Verbrennung, mit Luftüberschuß stattfindet. Die restliche Schwachgasmenge strömt au3 der halbhohen Brennstellenöffnung 32 in die mittlere Verbrennungsebene und verbrennt dort anteilmäßig mit dem restlichen Luftüberschuß aus der untersten Verbrennungsebene. Die endgültige Verbrennung des Schwac.'i -ases findet dann in der dritten Verbrennungsebene mit der aus der hohen Brennstellenöffnung 31 austretenden Luft bei normalem LuftÜberschuß statt.

Bei Starkgasbeheizung wird durch alle Brennstellenöffnungen 31 bis 34 jedes Heizzuges Luft eingeführt. Der Starkgasaustritt 48 befindet sich in geringer Höhe über dem 3oden der Heizzüge. Die LUft wird den einzelnen Brennstellenöffnungen 31 bis 34 so zugeteilt, daß in den beiden unteren Verbrennungsebenen jeweils eine unvollkommene Verbrennung vonstatten geht, während dann in der dritten Ebene die endgültige Verbrennung bei für Starkgas normalem Luftüberschußzahl erfolgt. Demnach sind sowohl bei Schwachgas- als auch bei StarkgasbeheiziiE in einen Heizzug drei Verbrennungsebenen vorhanden, wobei die Verbrennung in den beiden oberen Ebenen in gemischter Atmosphäre mit Abgas stattfindet, so daß speziell bei Starkgasbeheizung eine Vergrößerung des Flammenvolumens erreicht wird. Infolge der Wahl unterschiedlicher

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Höhen der halbhohen und hohen Brennstellenöffnung von Heizzug zu Heizzug ergeben sich für jeweils zwei Heizzüge insgesamt fünf verschiedene Verbrennungsebenen, was eine besonders vorteilhafte Wärmezuteilung in vertikaler Richtung in den Heizwänden hoher öfen bewirkt.

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Claims

Patentansprüche:

M J Regenerativkoksofen mit hoch- und tiefliegenden Brennstellen in zu Gruppen zusammengefaßten Heizzügen und einer den Heizzuggruppe η entsprechenden Anzahl Regeneratorabteilen, die über Sohlkanalabteile mit an der Ofenaußenseite angeordneten Regeleinrichtungen zum Dosieren der strömenden Medien (Luft, Schwachgas und Abgas) in Verbindung stehen, wobei die Regeneratorabteile durch eine Wand längsgeteilt und die Verbindungskanäle für die tiefliegenden Brennstellenöffnungen an den einen Längsteil, die Verbindungskanäle für die hochliegenden Brennstellenöffnungen an den anderen Längsteil angeschlossen sind, ferner jedem der durch die Längsteilung innerhalb der Regeneratorabteile entstandenen Regeneratorräume durch Längstsilung der Sohlkanalabteile ein mittels der Regeleinrichtungen unabhängig dosierbarer Kanal zugeordnet ist, nach Patentanmeldung Aktenz.: P 17 71 I4o.9» dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzüge (4) eine hohe Brennstellenöffnung (31)» eine halbhohe Brennstellonöffnung (32) und zwei in Bodenebene liegende Brennstellenöffnungen (33 und 34) aufweisen, deren zugehörige, an der Ofenaußenseite angeordnete, Bestandteile der Regeleinrichtungen bildende Dosieröffnungen (44 bis 47) bei Schwachgasbeheizung mit unterschiedlichen Durchgangsquerschnitten (44 bis 47) versehen sind.
2. Regenerativkoksofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß die halbhohen und die hohen Brennstellenöffnungen (31 und 32) eines Heizzuges (4) Höhenunterschiede gegenüber denselben Öffnungen von sowohl innerhalb einer Heizwand (2) als auch in Batterielängsachse benachbarten Heizzügen aufweisen«
3. Verfahren zum Betreiben des Regenerativkoksofens nach den Ansprüchen 1 und-2 bei Schwachgasbeheizung, dadurch gekennzeich-^ net, daß durch entsprechende Einstellung der Dosieröffnungen ' (44 bis 47) an den in Bodenebene eines Heizzuges liegenden Brennstellenöffnungen (33 und 34) eine Verbrennung mit Luftüberschuß stattfindet, während aus der halbhohen Brennstellenöffnung (32) ausströmendes Gas eine Verbrennung bei Gasüberschuß und aus der hohen Brennstellenöffnung (31) austretende Luft

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die Restverbrennung bewirken.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß den in Bodenebene liegenden Brennstellenöffnungen (33 und 3¹O ^o % der gesamten Schwachgasmenge und 6o % der gesamten Luftmenge zugeführt werden, wärend die Restluftmenge ^o "/<> aus der hohen Brennstellenöffnung (31) und die Restgasmenge 6o % aus der halbhohen Brennstellenöffnung (32) austreten.

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