DE1912390A1 - Regenerative coke oven with high and low-lying burning points in the heating trains - Google Patents

Description

Pall 2425 VP/Su/SnaPall 2425 VP / Su / Sna

DIDIER-WERKE AGDIDIER-WERKE AG

62 Wiesbaden, Lessing-Straße 16 62 Wiesbaden , Lessing-Strasse 16

Regenerativkoksofen mit hoch- und tiefliegenden Brennstellen in den HeizzügenRegenerative coke oven with high and low-lying burners in the heating flues

(Zusatz z. Patent Aktenz.: P 17 71(Addition to patent file: P 17 71

Das Hauptpatent Aktenz.: P 17 71 lMo.9 bezieht sich aufThe main patent file: P 17 71 lMo.9 refers to

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.Regenerative coke ovens with high and low-lying burners in heating flues combined into groups and one of the heating flue groups corresponding number of regenerator compartments, which are connected via sole channel compartments with control devices arranged on the outside of the furnace for metering the flowing media (air, lean gas and exhaust gas).

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 To improve the heating of such ovens it is proposed in the main patent that the regenerator compartments are longitudinally divided by a wall and the connecting channels for the high-lying burners are connected to one, the connecting channels for the low-lying burners to the other longitudinal part, and each of the through the Longitudinal division within the regenerator compartments regenerator spaces created by longitudinal division of the bottom channel compartments are assigned a channel that can be independently metered by means of the control device. In this way, the flowing media at the burning points of the. Set the heating walls so that, even with extremely high stoves, a temperature distribution adapted to the actual heat demand of the furnace chambers is achieved not only as before in the horizontal, but also in the vertical furnace direction, as it is not only possible to meet the need for combustion media for combustion media within a heating flue group set the upper and lower combustion points independently of each other, but also the medium requirement of the upper or lower combustion points from heating flue group to heating flue group. This makes it easy for the operator to eliminate or compensate for local overheating or thermal shadows that occur on the heating walls after the furnace has been started up by changing the dosage accordingly on the control devices. 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.The additional patent is primarily based on the task by additional control options, especially with lean gas heating, the adjustment of the heat supply in each area of the heating wall surfaces according to the respective heat demand there Can be improved even further with simple means.

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.It is known, especially in coke ovens heated with high-strength gas, to provide combustion points at different heights of the heating flues or to introduce high-strength gas through a single nozzle at the bottom of each heating flue and at different heights of the heating flues Add dosed air to achieve several burn points in height direction.

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.It is also known for lean gas heating in a heating flue Provide two different high lying lighting points, each of one ending in the same plane air and one Gas channel are formed.

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.In further training of the furnace according to the main patent, the additional patent brings the suggestion that the heating flues have a high, one have half-height and two burner openings lying in the floor plane, their associated components arranged on the outside of the furnace of the regulating devices forming metering openings with lean gas heating with different passage cross-sections are provided. In this way, for example, an over-stoichiometric and a under-stoichiometric and stoichiometric or near stoichiometric combustion in the heating flues with the usual four burner openings, i.e. three without additional expenditure on medium-carrying ducts Burning points can be reached at different heights of a heating flue, which in turn improves the adaptation of the heat supply to the ' Heating flues on the heat demand of the heating walls means.

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.The improved warmth adaptation is with respect to the gesiiate Coke oven battery is even more effective if the height of the auxiliary and high burner openings of a heating flue is different have opposite the same openings from both within a heating wall and adjacent heating flues in the longitudinal axis of the battery.

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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.The method for operating such coke ovens according to the invention with lean gas heating consists essentially in the fact that combustion with excess air takes place by appropriate adjustment of the metering openings present on the control devices at the combustion point openings located in the floor level of a heating flue, while the one flowing out of the half-height combustion point opening is Combustion with excess gas and air escaping from the high burner opening cause the residual combustion. Appropriately, one will proceed in such a way or adjust the metering openings on the outside of the furnace in such a way that, for example, about Ίο % of the total amount of lean gas and 60 % of the total amount of air are fed to the burning points of the heating flues lying at floor level, while the amount of air is 4ο% from the high and the 60% residual gas emerge from the half-height burner opening.

Selbstverständlich können sich diese Werte, die als bevorzugtes Ausführungsbeispiel gelten, in möglichen Grenzen ändern.Of course, these values can be considered preferred Embodiment apply, change within possible limits.

Einzelheiten der Erfindung sind aus der nachstehenden Beschreibung und aus der Zeichnung ersichtlich, die ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wiedergibt.Details of the invention can be seen from the following description and from the drawing, which shows an embodiment of the subject matter of the invention.

Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine ausschnittsweise Draufsicht auf die Heizwände und Heizzüge einer KoksofenbatterieFig. 1 shows a schematic representation of a section Top view of the heating walls and heating flues of a coke oven battery

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.Pig. 2 is a section along the line I-I and Pig. 3 a section along the line XI-II of Pig. I during Fig. Ί illustrates in perspective a heating draft, under which the connection with the associated control devices can be seen purely schematically.

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 RegeneratorabteilsAs in the main patent, the furnace chambers are denoted by in the drawing and the heating walls, which have heating flues 1 divided off by binders 3, are denoted by 2. Each heating flue 4 has a high combustion point opening 311, a half-height combustion point opening 32 and two floor openings 33 and 3 ¹ *> all of which as shown in FIG. 4 in particular, through channels 35 and 38 with the regenerator spaces 39 and 4o of a regenerator compartment divided by a longitudinal wall 41

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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.42 (Fig. 3) are connected. The regenerator spaces 39 and 4o in turn also protrude through a wall 43 Longitudinally divided sole channel compartments with the metering openings that can be adjusted independently of one another in terms of the passage cross-section 44 to 47 of the control device in connection.

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.In particular, FIGS. 2 and 3 show that the furnace longitudinal axis and battery axis adjacent heating flues of a heating flue 4 different heights for the high and half-height burner openings 31 and 32 have. How you measure the height of these burners depends on the furnace height and the required Operating conditions.

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.In the case of lean gas heating, a partial amount of gas and air emerges from the two floor openings in all heating flues 4 that burn up 33 and 34 off. This is the ratio of the amount of lean gas to the amount of combustion air set so that at the bottom of the heating flue combustion takes place with excess air. The rest of Lean gas flows out of the half-height combustion point opening 32 into the middle combustion level and burns proportionately there with the remaining excess air from the lowest combustion level. The final combustion of the Schwac.'i -ase then takes place in the third combustion level with the air exiting from the high combustion point opening 31 with normal excess air instead of.

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 unterschiedlicherIn the case of high-gas heating, air is introduced through all combustion point openings 31 to 34 of each heating flue. The strong gas outlet 48 is located a little above the floor of the heating flues. The air is the individual focal point openings 31 to 34 so assigned that an imperfect combustion takes place in each of the two lower combustion levels, while then In the third level, the final combustion takes place at the normal excess air ratio for high-strength gas. Accordingly, both are at Lean gas as well as strong gas heating in one heating flue three Combustion levels available, whereby the combustion takes place in the two upper levels in a mixed atmosphere with exhaust gas, so that an increase in the flame volume is achieved, especially with high-gas heating. As a result of the choice of different

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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.The heights of the half-height and high flue opening from heating flue to heating flue result for two heating flues in total five different combustion levels, which is a particularly advantageous one Heat distribution in the vertical direction in the heating walls high oven effects.

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Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 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.M J Regenerative coke oven with high and low-lying burners in heating flues combined into groups and one in the heating flue group η corresponding number of regenerator compartments, which are arranged on the outside of the furnace via sole channel compartments Control devices for metering the flowing media (air, lean gas and exhaust gas) are connected, with the regenerator compartments Divided lengthways by a wall and the connecting channels for the deep burner openings one longitudinal part, the connecting channels for the high-lying burner openings connected to the other longitudinal part are, furthermore, through each of the regenerator spaces created by the longitudinal division within the regenerator compartments A channel that can be independently metered by means of the control devices is assigned to the longitudinal section of the sole channel compartments, according to Patent application file number: P 17 71 I4o.9 »characterized by that the heating flues (4) have a high burner opening (31) » a half-height Brennstellon opening (32) and two in the ground level have lying focal point openings (33 and 34), the associated components of which are arranged on the outside of the furnace Metering openings (44 to 47) forming control devices Lean gas heating with different passage cross-sections (44 to 47) are provided. 2. Regenerativkoksofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 2. Regenerative coke oven according to claim 1, characterized in that 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«that the half-height and the high fireplace openings (31 and 32) a heating flue (4) height differences compared to the same openings from both inside a heating wall (2) and in Have heating flues adjacent to the longitudinal axis of the battery " 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 Luft3. A method for operating the regenerative coke oven according to the claims 1 and 2 for lean gas heating, thereby marked ^ net that by appropriate adjustment of the metering openings' (44 to 47) on the lying in the floor level of a heating flue Burning point openings (33 and 34) a combustion with excess air takes place, while gas flowing out of the half-height combustion point opening (32) causes combustion if there is excess gas and air exiting from the tall focal point opening (31) 0 0 9 8_4 9 /_0 5 8 10 0 9 8_4 9 / _0 5 8 1 die Restverbrennung bewirken. cause the rest of the combustion. 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.A method according to claim 3, characterized in that the in-floor level burners openings (33 and 3 ¹ O ^ o% of the overall lean gas quantity and 6o% of the total amount of air are supplied to moment during the residual amount of air ^ o "/ <> from the high burners opening (31 ) and the remaining amount of gas 6o % emerge from the half-height burner opening (32). 009840/0581009840/0581