DE2733365C3

DE2733365C3 - Verfahren zur Nutzung der fühlbaren Kokswärme an einer Verkokungsanlage

Info

Publication number: DE2733365C3
Application number: DE2733365A
Authority: DE
Inventors: Claus Dr. Flockenhaus; Joachim 5628 Heiligenhaus Meckel; Dietrich Prof. Dr.-Ing. Wagener
Original assignee: Didier Engineering 4300 Essen GmbH
Current assignee: Didier Engineering 4300 Essen GmbH
Priority date: 1977-07-23
Filing date: 1977-07-23
Publication date: 1980-06-19
Also published as: JPS6345435B2; AU532280B2; ZA784171B; CA1135211A; ES471357A1; PL112401B1; GB2002412A; IT1105634B; FR2398103B1; DE2733365B2; SE433616B; PL208015A1; AU3821678A; IT7850229A0; FR2398103A1; DE2733365A1; GB2002412B; DD137598A5; JPS5423601A; SE7808045L

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der fühlbaren Kokswärme an einer Verkokungsanlage bei der trockenen Kokskühlung und Kohlevorerhitzung, bei welchem bzw. bei welcher ein Wärmeträgergas nacheinander durch die Kokskühlanlage und die Kohlevorerhitzungsanlage geführt wird.

Aus der DE-OS 24 15 758 (Fig. 2) ist eine mit einer Kokstrockenlöschanlage kombinierte Anlage zur kontinuierlichen Kohletrocknung und -vorerhitzung unter Ausnutzung der von dem glühenden Koks auf ein Mischgas übertragenen Wärme, mit einem Kreislauf für das Löschgas und mit einem Trocknungsgasweg, der ein Trocknungs- und Vorerhitzungsaggregat umfaßt, bekannt, bei welcher der Trocknungsgasweg und der Löschgaskreislauf zu einem einzigen Gaskreislauf vereinigt sind, der Gaskreislauf Einrichtungen zum Kondensieren des bei der Trocknung frei gewordenen WasserdamDfes enthält und der Gaskreislauf durch eine Nachverbrennungskammer geführt ist. Diese Anlage verwendet Verbrennungsgase einer Brennkammer als im geschlossenen Kreislauf umlaufendes Wärmeträgergas, welches dauernd erzeugt und dem Kreislauf zugesetzt werden muß, netwendige und sehr umfangreiche Anlagenteile wie Entstauber, Gebläse, Einspritzkondensatoren, Wärmetauscher und die Nachverbrennungskammer zur Verbrennung des aus dem Löschbunker stammenden Wassergasgehaltes. Die Anlage ist

ic daher von der Erstellungs- und Betriebsseite her sehr kostenaufwendig.

Aus der DE-OS 24 34 827 ist ein Verfahren zur Energie-Rückgewinnung bei Gaserzeugungsprozessen, ζ. B. Kohlevergasungsanlagen oder Kohleverkokungsanlagen, zum Zweck der Trocknung oder Vorerhitzung des Einsatzstoffes, insbesondere der Feinkohle für den Kokereibetrieb, bekannt, bei welchem die Trocknung und Vorerhitzung des Einsatzstoffes mittels Abwärme erfolgt, die beim Abkühlen der festen Rückstände des Prozesses, beispielsweise beim Trockenlöschen des Kokses in einer Kokerei in einem geschlossenen, mit einer Staubabscheidung ausgestatteten Primär-Gaskreislauf, gewonnen wird und wobei als Wärmetransport- und Trocknungsmedium ein Inertgas, wie z. B.

Stickstoff, Rauchgas aus Koksöfen oder Rauchgas aus Gichtgasverbrennung in einem Sekundär-Gaskreislauf mit Staubabscheidung verwendet wird. Die Notwendigkeit zweier separater Kreisläufe macht für die Ausführung dieses Verfahrens ebenfalls aufwendige Ausrüstungsteile, wie z. B. den Wärmetauscher, Staubabscheider und Gebläse, erforderlich.

Aus der GB-PS 13 34 373 ist es an sich bekannt, die fühlbare Wärme des heißen Kokses eines Verkokungsprozesses /ur Trocknung und/oder Vorerhitzung der Kohle zu verwenden, indem ein inertes Gas im Kreislauf durch den heißen Koks und die Kohle geführt wird, wobei das inerte Gas Teil der Verbrennungsprodukte der Brenngase sein kann, die auch für die Verkokung verwendet werden. Hierbei wird ebenfalls sowohl das der Kokskühlung zugeführte Wärmeträgergas zur Inertisierung vorbehandelt als auch das im Kreislauf zwischen Kokskühlung und Vorerhitzung.

Bei dem Verfahren zum Trocknen von Kohle nach der DE-OS 21 03 026 wird Verbrennungsabfallgas aus einem Koksofen als Beimischung zum Trockenstrom eines Trockenlöschbunkers verwendet.

Aus der US-PS 26 58 862 ist es bekannt, das Fluidisierungsgas in einer Fluidisierungs- und Krhitzungskammer für pulverförmige Kühle das Rauchgas

so des Koksofens zu verwenden, während die eigentliche Wärmezufuhr über eine Heizschlange erfolgt, die mit heißer Verbrennungsluft beschickt wird.

Nach der DE-OS 23 04 541 besteht ein im Kreislauf durch Kohlelöschbunker und Trockenanlage geführtes Inertgas im wesentlichen aus Stickstoff.

Die Veröffentlichung Wagener und Flockenhaus: »Einfluß steigender Energiekosten auf die Planung von Energieanlagen«, gas wärme international 24 (1975), 296 — 302, enthält den Vorschlag, das Inertgas für die Trocknung und Vorerhitzung von Kohle im Kreislauf mit der trockenen Kokskühlung zu führen.

Nach dem Aufsatz Risse: »Verwendbarkeit und Bewertung des Hochofengases unter dem Einfluß der gegenwärtigen Brennstoff-Marktlage«, Stahl u. Eisen, 87 (1967), 442—449, wird Gichtgas, wie bisher immer üblich, nach Reinigung und Abkühlung als Brenngas in der Kokerei und im Kesselhaus verwendet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, bei einem

Verfahren bzw. einer Anlage der eingangs genannten Art die zuvor erörterten Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen und eine wirtschaftlichere Nutzung der fühlbaren Kokswärme unter Ausnutzung sonst verlorengehender Energien zu erzielen.

Die Aufgabe wird nach der Erfindung mit dem Merkmal des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.

Das Verfahren kann demnach mit einem einzigen offenen Kreislauf des noch heißen Gichtgases als Wärmet-ägergas laufen. Damit wird die fühlbare Wärme des Gichtgases bei der Kohlevorerhitzung neben der fühlbaren Kokswärme ausgenutzt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird auf die Kühlung und Reinigung des als Wärmeträgergas zu verwendenden Gichtgases bewußt verzichtet

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann das Gichtgas sowohl in der Kokskühlanlage als auch der Kohlevorerhitzungsanlage jeweils direkt mit dem Koks bzw. der Kohle in Berührung gebrad.t werden. Das Gichtgas verhält sich in der trockenen Kokskühlung aufgrund seiner Zusammensetzung als inertes Gas und geht keine Reaktion bei dem Kühlprozeß ein. Das Gichtgas, welches normalerweise auf jedem Stahlwerk zur Verfügung steht, wird über die Anlage zur trockenen Kokskühlung als Kühlgas geleilet, aufgewärmt und anschließend in die Kohlevorerhitzung geleitet. Hier gibt es im direkten Kontakt mit der Kokskohle die Wärme wieder ab bei gleichzeitiger Aufnahme des der Kohle entzogenen Wassers.

Das in der trockenen Kokskühlung erzeugte Gichtgas kann, wenn es keiner weiteren Verwendung zugeführt werden soll, wenigstens zum Teil einer Brennkammer zugeführt werden, in welcher es zu einem inerten Wärmeträgergas für die Kohlevorerhit/ungsanlage verbrannt wird.

Dem Gichtgas kann nach Durchlaufen der Kohlevorerhitzungsanlage das aufgenommene Wasser in einer Kondensatiorsstufe und/oder der Staub in einer Feinststaubreinigungsslufe entzogen werden.

Das bei der Kondensation anfallende Kondensat kann zur nassen Koksnachlöschung verwendet werden.

Das der Kohlevorerhitzungsanlage entstammende und getrocknete und gegebenenfalls gereinigte Gichtgas eignet sich zur Verwendung als Unterfeuerungsgas in der Koksofenbatterie selbst als Karburalionsgas für das Unterfeuerungsgas und/oder für andere Karburations- und/oder Unterfeuerungszwecke.

Das der Kohlevorerhitzungsanlage entstammende Gichtgas kann auch ohne weiteres wieder in die Gichlgasleilung zurückgeführt werden. Eine Wärmetauscher-Kühlung, Reinigung oder Trocknung ist bei dieser Art der Verwendung von Gichtgas als Wärmeträgergas nicht erforderlich.

Das Gichtgas sollte unter Druck geführt werden, so daß ein Eindringen von Sauerstoff in das System mit Sicherheit verhindert wird.

Die besonderen Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich daraus, daß das Kühlgas, das als Gichtgas zur Verfugung gestellt ,vird, sowohl über

ίο den glühenden Koks als auch durch die Kohlevorerhitzungsanlage geleitet wird und zwar nicht in geschlossenem, sondern im offenen Kreislauf. Da das kontinuierlich erzeugte Gichtgas ständig zur Verfugung steht und welches nur einmal durch die verschiedenen Prozeßstufen geleitet wird, ist es nicht erforderlich, irgendwelchen Ersatz dafür zu schaffen, was bei den bekannten Anlagen notwendig ist, die mit geschlossenen Kreisläufen arbeiten, die zwangsläufig Leckagen aufweisen.
Ein weiterer besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß das Gichtgas mit einem geringen Wassergehalt auf die feuchte Kohle in der Kohlevorerhitzungsanlage trifft

Auch bei der Verbrennung des nach der Erfindung verwendeten Gichtgases, das mit 500 bis 800⁰C in die Brennkammer der Kohlevorerhitzungsanlage eintritt, entsteht ein inertes Wärmeträgergas mit weit niedrigerem Wassergehalt als bei Brenngasen wie Koksofengas, Erdgas und dergleichen. Das Konzentrationsgefälle zwischen feuchter Kohle und Wärmeträgergas ist demnach bei a!len Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens sehr hoch, jedenfalls viel höher als bei bekannten pneumatischen Kohletrocknungsverfahren. Diese hohe Konzentrationsgefälle ist für den eigentlichen Trocknungsprozeß sehr günstig.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit die Abwärme der festen Rückstände des Verkokungsprozesses mit großer Wirtschaftlichkeit indirekt über die Kohlevorerhitzung wieder nutzbar gemacht. Das frei werdende Wärmeträgergas ist für die verschiedensten Unterfeuerungszwecke und dergleichen nach Verlassen der Anlage verwendbar. Durch die Verwendung eines für alle Prozeßstufen gemeinsamen Wärmeträgergases kann auf eine Feinststaubabscheidung nach der trockenen Kokskühlung verzichtet werden. Die Anzahl der notwendigen Ausrüstungsteile ist für die erfindungsgemäße Anlage im Vergleich zu bekannten Anlagen daher verringert.

!n der Zeichnung ist das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die zugehörige Anlage in einem Blockschema veranschaulicht.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Nutzung der fühlbaren Kokswärme in einer Verkokungsanlage bei der trockenen Kokskühlung und Kohlevorerhitzung, bei welchem ein Wärmeträgergas nacheinander durch die Kokskühlanlage und die Kohlevorerhitzungsanlage geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeträgergas Gichtgas verwendet wird, welches vom Stahlwerk direkt der Kokskühlanlage zugeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gichtgas sowohl in der Kokskühlanlage als auch der Kohlevorerhitzungsanlage jeweils direkt mit dem Koks bzw. der Kohle in Berührung gebracht wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des von der Kokskühlanlage kommenden Gichtgases einer Brennkammer zugeführt wird, in welcher es zu einem inerten Wärmeträgergas für die Kohlevorerhitzungsanlage verbrannt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Gichtgas bzw. Wärmeträgergas nach Durchlaufen der Kohlevorerhitzungsanlage das aufgenommene Wasser in einer Kondensationsstufe und/oder der Staub in einer Feinststaubreinigungsstufe entzogen wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das bei der Kondensation anfallende Kondensat zur nassen Koksnachlöschung verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kohlevorerhitzungsanlage entstammende, ggfs. getrocknete und gereinigte Gichtgas als Unterfeuerungsgas in der Koksofenbatterie, als Karburationsgas für das Unterfeuerungsgas und/oder für andere Karburations- oder Unterfeuerungsrwecke verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das der Kohlevorerhitzungsanlage entstammende Gichtgas wieder in die Gichtgasleitung zurückgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gichtgas unter Druck geführt wird.