DE2427032B2 - Batterieweise angeordneter, regenerativ mit Schwachgas beheizbarer Verkokungsofen - Google Patents

Description

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Gegenstand der Erfindung ist ein batterieweise angeordneter, mit Schwachgas beheizbarer Verkokungsofen mit zwischen den Ofenkammern liegenden, in senkrechte auf- und abbrennende Heizzüge aufgeteilten Heizwänden und in den Heizzugquerwänden angeordneten Zuführungen (Binderkanäle) für Schwachgas und Luft mit höhengestuften Austrittsöffnungen, wobei Heizzugsquerwände mit Luftzuführungen längs der Heizzugreihe mit Heizzugsquerwänden mit Schwachgaszuführungen abwechseln und in jeden Heizzug nur die Austrittsöffnungen einer Luft- und einer Schwachgaszuführung einmünden, und mit je einem unterhalb der Ofenkammer angeordneten wechseiweise zur Schwachgasvorwärmung bzw. Luftvorwärmung dienenden Regenerator.

Das besondere Problem, das bei öfen solcher Art vorliegt, ist u. a. die Erzielung einer gleichförmigen Höhenbeheizung des Inhaltes der Ofenkammern. In dieser Beziehung ist auf eine Bauart hinzuweisen, bei der nicht vorgewärmtes Heizgas am Fuße der Heizzüge, die Luft durch Binderkanäle mit mehreren, in verschiedener Höhe angeordneten Auslässen zugeführt wird und die lichten Öffnungsweiten dieser Luftauslässe von unten nach oben hin zunehmen.

Bei einer anderen Bauart wird auf eine Abstufung der Schwachgasmengen im Betrieb kein Wert gelegt, wenn nur im aufbrennenden Heizzug, von unten her gerechnet, immer eine den ausgetretenen Luftmengen mindestens entsprechende oder eine größere Schwachgasmenge im ganzen zugeführt wird.

Ferner ist ein Verkokungsofen mit Schwachgaszuführung durch Binderkanäle und höhengestuften Austritten bekanntgeworden, bei dem ein Teil des Heizgases zusammen mit der Gesamtmenge der Verbrennungsluft im Zugwechsel am Fuße der jeweils aufbrennenden Heizzüge zugeführt wird, während sämtliche Binderkanäle dauernd mit Schwachgas gespeist werden. Hier herrscht also am Fuße und im größeren Teil der Heizzüge ständig ein Luftüberschuß, der zur Verbrennung des auch im abbrennenden Heizzuge noch durch die Binderkanäle zugeführten Schwachgases verfügbar ist.

Es ist eine Beheizungseinrichtung für mit Stark- bzw. Schwachgas beheizbare Regenerativ-Verkokungsofenbatterien (DT-PS 20 13 024) bekanntgeworden, bei der Kanäle in den Bindern der Heizzüge der Heizwände und Schwachgas- bzw. Luftübertrittsschlitze von den Binderkanälen in die Heizzüge angeordnet und die Regeneratoren in Abteile aufgeteilt sind, die einerseits über Sohikanäle mit Schwachgas- bzw. Luft- bzw. Abhitzeventilen und andererseits mit den Binderkanälen in Verbindung stehen; dabei sind die Austrittsquerschnitte der Schwachgas- bzw. Luftübertrittsschlitze der Binderkanäle eines Heizzuges über die Höhe hin nach zwei oder mehr bestimmten, aber verschiedenen Ordnungen bemessen. Als Bemessungsordnungen sind unter anderem vorgesehen eine über die Höhe hin lineare Zu- bzw. Abnahme der Austrittsquerschnitte benachbarter oder gegenüberliegender Binderkanäle.

Die verschiedenen hier angegebenen Bemessungen bezüglich der Zu- oder Abnahme der Austrittsquerschnitte in der Höhenrichtung sind teilweise nur bei Starkgasbetrieb durchführbar oder verlangen eine Anordnung von mehr als zwei Regeneratoren im Bereich einer Ofenmittenentfernung. Die Abstufung für die beiden Verbrennungsmittel Schwachgas und Luft ist immer die gleiche, unabhängig davon ob der Beheizungseffekt mehr nach oben oder unten gelegt werden soll.

In neuerer Zeit ist man mancherorts bestrebt, Sorge zu tragen, daß die das Beheizungssystem der Verkokungsöfen verlassenden Rauchgase einen möglichst geringen Gehalt an Stickoxyden haben. Dieser Aufgabe will die vorliegende Erfindung dadurch Rechnung tragen, daß besonders in den Zonen höchster Wärmeentwicklung dem in der Verbrennungsluft enthaltenen Stickstoff möglichst wenig durch die Bindung an die Bestandteile des Heizgases nicht sofort gebundener Sauerstoff zur Verfügung steht.

Im übrigen aber muß gleichzeitig die weitere, seit langem bestehende Aufgabe gelöst werden, den Inhalt der Ofenkammer in der Höhe möglichst gleichmäßig zu beheizen.

Um beiden Erfordernissen Rechnung zu tragen, nehmen bei dem gattungsgemäßen batterieweise angeordneten, mit Schwachgas beheizbaren Verkokungsofen mit Binderkanälen für Schwachgas und Luft mit höhengestuften Austrittsöffnungen die Querschnitte der Luftaustrittsöffnungen von unten nach oben und die der Schwachgasaustrittsöffnungen von oben nach unten in solchem Maße zu, daß am Fuße der Heizzüge und in ihrem unteren Teil die zugeführte Luftmenge nicht zur vollständigen Verbrennung der zugeführten Gasmenge ausreicht, während bei dem aus den Heizzügen

abziehenden Rauchgas die vollständige Verbrennung des Schwachgases gesichert ist.

Die Bauart ist einer Abwandlung in der Weise fähig, daß eine Abstufung des Querschnittes der Austrittsöffnungen nur bei einem der Verbrennungsmittel (Schwachgas und Luft) jedoch in solchem Maße erfolgt, daß am Fuße der Heizzüge und in ihrem unteren Teil die zugeführte Luftmenge nicht zur vollständigen Verbrennung der zugeführten Gasmenge ausreicht, während bei dem aus den Heizzügen abziehenden Rauchgas die ι ο vollständige Verbrennung des Schwachgases gesichert ist.

In bekannter Weise können in den Heizzugquerwänden je zwei Zuführungen für das gleiche Verbrennungsmittel angeordnet sein, deren Austrittsöffnungen auf entgegengesetzten Seiten liegen und zu benachbarten Heizzügen führen.

Die Erfindung ist bei verschiedener Zuordnung der im Zugwechsel einander zugeordneten auf- und abbrennenden Heizzüge anwendbar; so ist es möglich, die Heizzugreihe derart aufzuteilen (sog. halbgeteilter Ofen), daß die auf der Koksseite der öfen liegenden Heizzüge in der einen Halbperiode aufbrennen und durch einen oberen Horizontalkanal die Rauchgase den auf der Maschinenseite liegenden Heizzügen zugeführt werden, während nach Zugumkehr die auf der Maschinenseite liegenden Heizzüge aufbrennen. Es sind aber auch andere Aufteilungen der Heizzüge möglich, z. B. in Zwillingszüge, wobei immer ein aufbrennender Zug mit einem benachbarten Zug im Zugwechsel zusammenarbeitet. Es können aber auch kleinere oder größere Gruppen von Heizzügen im Zugwechsel zusammengefaßt sein.

Auf den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele des neuen Verkokungsofens dargestellt, und zwar zeigt

F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch regenerativ beheizten Unterbrenner-Verkokungsofen, wobei der Schnitt teilweise durch eine Ofenkammer, teilweise durch eine aus Zwillingszügen bestehende Heizzugsreihe geführt ist,

Fig.2 zeigt in größerem Maßstabe einen Schnitt durch eine Reihe von Zwillingszügen,

Fig.3 zeigt in einem waagerechten Schnitt entsprechend der Schnittlinie III-II1 von F i g. 2 eine Draufsicht auf die Sohle der Heizzüge mit einer Andeutung der Verbindungskanäle zu den unterhalb der Heizwand liegenden Querregeneratoren,

Fig.4 und 5 geben in senkrechten Schnitten entsprechend den Schnittlinien IV-IV und V-V von F i g. 2 Ansichten der Heizzugquerwänden der Zwillingszüge gemäß F i g. 2 wieder,

Fig.6 gibt in einer der Fig.2 entsprechenden Darstellung einen senkrechten Schnitt durch eine Reihe benachbarter Heizzüge eines sog. halbgeteilten Ofens wieder,

F i g. 7 ist eine Draufsicht auf die Heizzugsohle bei den Heizzügen der F i g. 6 in größerem Maßstab entsprechend der Schnittlinie VII-VII,

Fig.8 und 9 geben in senkrechten Schnitten entsprechend den Schnittlinien VIII-VIII und IX-IX von F i g. 6 Ansichten der Heizzugquerwände der Heizzüge des halbgeteilten Ofens nach F i g. 6 wieder.

Soweit bei dem Zwillingszugofen und dem halbgeteilten Ofen gleiche Teile Verwendung finden, wurden die gleichen Bezugszeichen verwendet.

Längs der Ofenbatterie wechseln Ofenkammern 10 mit Heizräumen ab. Die Ofenkammern sind durch Türen 28 an den Enden verschlossen. Mit 13 ist die Ofendecke bezeichnet, 14 sind die Ankerständer, 15 die Regeneratoren und 16 deren Sohlkanäle. Am Eingang derselben sind Luftklappen 17 angeordnet. Ein Teil der Sohlkanäle 16 ist an eine Schwachgasverteilungsleitung 18 angeschlossen. Zur Versorgung mit Starkgas dient eine Verteilungsleitung 19. Druckluft zur Entgraphitierung der Starkgaszuführungen wird durch eine Leitung 20 zugeführt. Im Kellerraum 23 verlaufen die waagerechten Verteilungsrohre 22 für das Starkgas; an diese sind mit Düsen ausgestattete Rohre 21 angeschlossen, die zu den durch die Regeneratortrennwände geführten Starkgaskanälen 24 führen; diese münden in Brenner25, die sich am Fuße der Heizzüge 11 befinden. Die Regeneratorsohlkanäle 16 sind Ober Abhitzeventile 26 an den Rauchgassammelkanal 27 angeschlossen.

Bei den Zwillingszügen gemäß Fig. 1 und 2 ist je ein aufbrennender und ein abbrennender Zug durch eine Öffnung 12 am oberen Ende verbunden. Beim halbgeteilten Ofen (Fig.6) sind sämtliche Heizzüge 11 an einen oberen Horizontalkanal 33 angeschlossen.

In den Heizzugquerwänden sind Zuführungen für Schwachgas und Luft vorgesehen mit zu den benachbarten Heizzügen führenden, in verschiedener Höhe liegenden Austrittsöffnungen.

Bei dem Zwillingszugofen (F i g. 2 bis 5) sind Binderkanäle 30 zur Zuführung von Schwachgas in den nicht durchlaufenden Heizzugquerwänden und Binderkanäle 31 zur Zuführung von Luft in den durchlaufenden Heizzugquerwänden angeordnet. Von den jeweils beiden Binderkanälen 30 und 31 gehen Austrittsöffnungen nach je einem der benachbarten Heizzüge. Die Austrittsöffnungen 35 für das Gas nehmen an Querschnitt von unten nach oben ab, die Austritte 36 für die Luft nehmen von unten nach oben zu. In Fi g. 3 ist noch angedeutet wie durch die schräg verlaufenden Zuführkanäle 29 die Binderkanäle 30 und 31 an die Schwachgasregeneratoren 15a und 15c bzw. an die Luftregeneratoren i5b und 15c/ angeschlossen sind, die paarweise im Zugwechsel zusammenarbeiten.

Während bei dem Zwillingszugofen in jeder Heizzugquerwand zwei Binderkanäle 30 bzw. 31 vorhanden sind, ist bei dem halbgeteilten Ofen (Fig.6 bis 9) in jeder Heizzugquerwand nur ein einziger Binderkanal 32a für Gas bzw. 32b für Luft vorgesehen. Die Austritte 38 für das Gas und 39 für die Luft befinden sich auf beiden Seiten der Heizzugquerwand; wie die Fig.8 und 9 erkennen lassen, nimmt der Querschnitt der öffnungen 38 von unten nach oben ab, der Querschnitt der öffnungen 39 nimmt von unten nach oben zu.

Die dünneren oberen Abschnitte der Heizzugquerwand oberhalb des obersten Austritts der Verbrennungsmittel sind mit 37 bezeichnet.

Wie leicht zu verstehen ist, wird durch die gestufte Anordnung der Querschnitte der öffnungen 35 und 36 bzw. 38 und 39 mit Sicherheit erreicht, daß im unteren Teil der Heizzüge ein Gasüberschuß vorhanden ist und erst im oberen Teil der Heizzüge so viel Luft vorhanden ist, daß eine vollständige Verbrennung des Schwachgases gesichert ist.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Batterieweise angeordneter, mit Schwachgas beheizbarer Verkokungsofen mit zwischen den Ofenkammern liegenden, in senkrechte auf- und abbrennende Heizzüge aufgeteilten Heizwänden und in den Heizzugquerwänden angeordneten Zuführungen (Binderkanäle) für Schwachgas und Luft mit höhengestuften Austrittsöffnungen, wobei Heizquerwände mit Luftzuführungen längs der Heizzugreihe mit Heizzugquerwänden mit Schwachgaszuführungen abwechseln und in jeden Heizzug nur die Austrittsöffnungen einer Luft- und einer Schwachgaszuführung einmünden, und mit je einem unterhalb der Ofenkammer angeordneten >s wechselweise zur Schwachgasvorwärmung bzw. Luftvorwärmung dienenden Regenerator, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte der Luftaustrittsöffnungen (36,39) von unten nach oben und die der Schwachgasaustrittsöffnungen (35, 38) von oben nach unten in solchem Maße zunehmen, daß am Fuße der Heizzüge (11) und in ihrem unteren Teil die zugeführte Luftmenge nicht zur vollständigen Verbrennung der zugeführten Gasmenge ausreicht, während bei dem aus den Heizzügen (U) abziehenden Rauchgas die vollständige Verbrennung des Schwachgases gesichert ist.

2. Abwandlung des Verkokungsofens nach Anspruch 1 in der Weise, daß eine Abstufung des Querschnitts der Austrittsöffnungen nur bei einem der Verbrennungsmittel (Schwachgas oder Luft) jedoch in solchem Maße erfolgt, daß am Fuße der Heizzüge (11) und in ihrem unteren Teil die zugeführte Luftmenge nicht zur vollständigen Verbrennung der zugeführten Gasmenge ausreicht, ^J5 während bei dem aus den Heizzügen (11) abziehenden Rauchgas die vollständige Verbrennung des Schwachgases gesichert ist.