DE574060C

DE574060C - Beheizung von OEfen, insbesondere Kammeroefen, zur Erzeugung von Gas und Koks

Info

Publication number: DE574060C
Application number: DEO18861D
Authority: DE
Original assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Current assignee: Dr C Otto and Co GmbH
Priority date: 1931-02-21
Filing date: 1931-02-21
Publication date: 1933-04-08

Description

Beheizung von Öfen, insbesondere Kammeröfen, zur Erzeugung von Gas und Koks Wenn man Ofen mit regenerativer oder rekuperativer Vorwärmung der Verbrennungsmedien, die nur zum Betriebe mit einem heizschwachen Brenngase (Gichtgas, Generatorgas) eingerichtet sind, mit einem heizkräftigen Brenngase, z. B. dem Destillationsgase der Kohle oder dem bei der Gaszerlegung durch Kompression und Tiefkühlung nach Enfernung des Wasserstoffes verbleibenden Restgase, beheizen will, so kann man in bekannter Weise so arbeiten, daß man dem heizkräftigen Gase die aus dem Wärmeaustäuscher (Rekuperator oder Regenerator) mit einer Temperatur von beispielsweise aoo bis 300° C austretenden Abgase beifügt, und zwar in solcher Menge, daß der Heizwert der Mischung gleich dem Heizwert des ursprünglich für die Ofenbeheizung vorgesehenen Schwachgases ist; dieses Gasgemisch aus Abgasen und heizkräftigem Brenngas leitet man in die Vorwärmeräume (Schwachgasrekuperatoren bzw. -regeneratoren) ein, so daß es hoch erhitzt in die Heizzüge eintritt.
Im praktischen Betriebe geschieht .die Zumischung der Abgase zum Brenngase automatisch durch Sauger, die ein bestimmtes Mischungsverhältnis- der beiden Bestandteile dauernd gewährleisten. Diese Arbeitsweise birgt aber insofern eine Gefahr in sich, als bei Betriebsstockungen die aus den Heizzügen abziehenden Gase große Mengen-unverbrauchter Luft enthalten und .mit dem heizkräftigen Brenngase explosible Gemische bilden können. -Bei Öfen, die sowohl mit Starkgas als mit Schwachgas betrieben werden können, hat man der Verbrennungsluft vor Eintritt in die Vorwärineregeneratoren Rauchgase zugesetzt oder Rauchgase gesondert zu den Brennstellen geführt, um die Starkgasflamme zu strecken und so eine Flammenbildung ähnlich wie bei Schwachgasbetrieb zu erhalten; eine Mischung des Heizgases mit den Rauchgasen vor seinem Eintritt in die Heizzüge findet hierbei nicht statt.
Für Schwachgasöfen, d. h. Ofen, die nicht mit besonderen Leitungen zur Zuführung eines heizkräftigen Gases zu jedem einzelnen Heizzug ausgestattet sind, eine Beheizung zu schaffen, die die Verwendung eines Starkgases ermöglicht und Explosionen ausschließt, ist das Ziel der Erfindung; sie besteht im wesentlichen darin, daß das heizkräftige- Gas aus der Sammelleitung der vorgewärmten Abgase unmittelbar in Kanälen zugeleitet wird, die bei Ofen, deren Wärmeaustauscher eine ganze Gruppe von Heizelementen mit Brennstoff versorgen, zwischen Heizelementen und Wärmeaustauschern vorgesehen sind und der Verteilung der Verbrennungsstoffe auf die einzelnen Heizzüge in der Kammerlängsrichtung dienen. Die Mischung des heizkräftigen Brenngases findet hierbei nicht schon vor Eintritt der Abgase in die Wärmeaustauscher statt, vielmehr wird nach der Erfindung in, den Schwachgasrekuperatoren bzw. -regeneratoren der zur Zurnischung bestimmte Teil der Verbrennungsgase erst wieder so weit vor--gewärmt; daß seine Temperatur öberhalb der Zündungstemperatur von Gemischen aus heizkräftigem Gas und Luft liegt, und darauf erst mit dem Starkgas in den Verteilkanälen vereinigt. Sind in dem zur Gasverdünnung bestimmten Teil der Abgase noch größere Sauerstoffmengen enthalten, so kann in den Verteilkanälen nur eine Zündung, aber nicht eine Explosion eintreten.
An zwei bekannten Ofentypen sei nachfolgend die Anwendung der Beheizungsweise gemäß der Erfindung erläutert. Bei dem in Abb. r im senkrechten Schnitt durch Heizzüge und Regeneratoren dargestellten Ofen beschreiben die Verbrennungsmedien in der Zeichenebene durch die Regeneratoren und Heizzüge einen C-förmigen Weg, wobei der Grundstrich des C durch die Heizzüge, der obere und untere Haken des C durch je einen Regenerator gebildet wird (sog. C-Zugofen). Bei einem solchen Ofen verlaufen waagerechte Verteilkanäle a unterhalb und b oberhalb der Heizzüge, die mit den Regeneratoren c und d unmittelbar in Verbindung stehen und bei normaler Schwachgasbeheizung in der einen Heizperiode zur Zuführung der Luft und des Schwachgases, in der anderen Heizperiode zur Abführung der Abgase dienen. Mittels Durchbrechungen f und g, die auch bei bereits vorhandenen Öfen leicht angebracht werden können, und mit Hähnen k- versehener Leitungen i sind die Verteilkanäle an die Starkgasleitungen k angeschlossen. Der in der einen Regenerativperiode beispielsweise im Regenerator c vorgewärmte Verbrennungsstoff hat während des Durchströmens durch den Kanal a eine Temperatur angenommen, die oberhalb der Entzündungstemperatur eines Gemisches von Starkgas und Luft liegt. Wird also statt der als Verdünnungsmittel dienenden Abgase ein größere Mengen Sauerstoff enthaltendes Gemisch in den Regenerator c eingeführt, so kann zwar eine Flammenbildung in dem Kanal a auftreten, die aber, da sie der Natur der Sache nach nur kurze Zeit anhält, keine schädlichen Wirkungen hervorrufen; Explosionen sind jedenfalls ausgeschlossen.
Die Abb.2 und 3 zeigen im Längsschnitt durch eine Heizwand und im Längsschnitt durch die Batterie einen Ofen mit waagerechten Kammern und in Zwillingszüge unterteilte Heizwände. Die Regeneratoren sind unterhalb der Kammern und Heizzüge angeordnet, und zwischen Heizzügen und Regeneratoren befinden sich Verteilkanäle; beim normalen Schwachgasbetrieb wird das in einem in der Längsrichtung der Ofenkammer sich erstreckenden Regenerator vorgewärmte Schwachgas den einzelnen Heizzögen je zweier Heizwände zugeführt. Die Regeneratoren o und p erstrecken sich nur etwa über die Hälfte der Kammerlänge; die auf der Koksseite liegenden Regeneratoren dienen abwechselnd zur Vorwärmung der Verbrennungsmedien und zur Aufnahme der Abhitze aus den Verbrennungsgasen, während die auf der Maschinenseite liegenden Regeneratoren jeweilig die umgekehrte Funktion ausüben. Die Regeneratoren o dienen wechselweise zur Vorwärmung des Schwachgases, die Regeneratoren p wechselweise zur Vorwärmung der Luft. Den Regeneratoren o entsprechen die Verteilkanäle q, den Regereratoren p die Verteilkanäle r, von denen jeder mit jedefn zweiten Heizzug je zweier Wände verbunden ist. Wird die Beheizung gemäß der Erfindung bei diesem Ofentyp angewendet, so braucht der Schwachgasverteilkanal q nur mittels einer Zuleitung s an die Starkgasverteilleitung t angeschloAsen zu werden.
Die Beheizung gemäß der Erfindung kann also einerseits bei bereits vorhandenen, nur zur Schwachgasbeheizung eingerichteten Öfen unter geringfügigen baulichen Veränderungen angewendet werden, es können aber auch neue Ofen für die Anwendung dieser Beheizung gebaut werden. Solche Ofen haben gegenüber den Verbundöfen (Öfen zur wahlweisen Beheizung durch Schwachgas oder Starkgas) den großen Vorteil, daß die komplizierten, in der heißen Zone des Ofenmauerwerks unterzubringenden Verteilleitungen für das Starkgas fortfallen und trotzdem die Benutzung von Brenngasen mit erheblich höherem Heizwert möglich ist.

Claims

PATENTANSPRUCH: Beheizung von - Öfen, insbesondere Kammeröfen, zur Erzeugung von Gas und Koks, die zum Betriebe mit einem heizschwachen Brenngase unter Vorwärmung der Verbrennungsmedien eingerichtet sind, mit einem aus einem Teil der Abgase der Ofen und einem heizkräftigen Brenngase zusammenzusetzenden Mischgase, dadurch gekennzeichnet, daß das heizkräftige Brenngas unmittelbar in die zwischen Wärmeaustauschern und Heizelementen liegenden, zur Verteilung der in den Wärmeaustauschern vorgewärmten Abgase auf die einzelnen Heizelemente dienenden Kanäle eingeführt wird, in denen die Abgase eine Temperatur haben, die oberhalb der Zündtemperatur von Gemischen aus heizkräftigem Brenngas und Luft liegt.