DE102012014741A1

DE102012014741A1 - Vorrichtung und Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume eines Koksofens vom Typ "Heat-Recovery"

Info

Publication number: DE102012014741A1
Application number: DE102012014741.4A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kim Ronald; Michael Kaiser
Original assignee: ThyssenKrupp Uhde GmbH
Current assignee: ThyssenKrupp Industrial Solutions AG
Priority date: 2012-07-26
Filing date: 2012-07-26
Publication date: 2014-05-15
Also published as: WO2014015939A1; AR092036A1; TW201410860A; EP2877553A1; BR112015001736A2; CN104685028A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eines Koksofens, welche durch mindestens eine Sammelleitung für Verbrennungsluft gebildet wird, die unterhalb der Koksofenkammertüren der Koksöfen einer Koksofenbank entlangläuft, wobei diese Sammelleitung mindestens einen Abzweig in mindestens eine Koksofenkammer besitzt, durch den Verbrennungsluft zur vollständigen Verbrennung des Verkokungsgases in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens eingelassen wird, so dass die Verbrennung in der Koksofensohle optimiert wird und dadurch der Verkokungsverlauf steuerbar ist. Bevorzugt lässt sich durch entsprechende Stelleinrichtungen jeder Koksofen einzeln mit Verbrennungsluft versorgen, so dass jeder Koksofen während des Verkokungsverlaufs einzeln mit Verbrennungsluft versorgbar ist, was angesichts des zeitlich versetzten Verkokungsverlaufs in Koksofenkammern einer Koksofenbank von großem Vorteil ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eines Koksofens, welche durch mindestens eine Sammelleitung für Verbrennungsluft gebildet wird, die unterhalb der Koksofenkammertüren der Koksöfen einer Koksofenbank entlangläuft, wobei diese Sammelleitung mindestens einen Abzweig in mindestens eine Koksofenkammer besitzt, durch den Verbrennungsluft zur vollständigen Verbrennung des Verkokungsgases in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens eingelassen wird, so dass die Verbrennung in der Koksofensohle optimiert wird und dadurch der Verkokungsverlauf steuerbar ist. Bevorzugt lässt sich durch entsprechende Stelleinrichtungen jeder Koksofen einzeln mit Verbrennungsluft versorgen, so dass jeder Koksofen während des Verkokungsverlaufs einzeln mit Verbrennungsluft versorgbar ist, was angesichts des zeitlich versetzten Verkokungsverlaufs in Koksofenkammern einer Koksofenbank von großem Vorteil ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank.
Koksöfen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery”, wobei letztere eine Einrichtung zur Wärmerückgewinnung enthalten, sind mit einer Koksofenkammer ausgestattet, welche aus seitlichen Koksofenkammerwänden, einem Koksofenkammerboden, einer Koksofenkammerdecke, welche in der Regel eine Gewölbeform besitzt, und frontalen Koksofenkammerwänden besteht, wobei letztere die Koksofenkammertüren enthalten, die zur Beladung und auf der entgegengesetzten Seite der Koksofenkammer zur Entladung vorgesehen sind. Die Beheizung dieser Ofentypen erfolgt durch das Verkokungsgas, welches sich während der Verkokung aus dem zu verkokenden Kohlekuchen bildet. Hierzu wird die Koksofenkammer während des Betriebes nur bis zu einer bestimmten Höhe beladen, so dass über dem Kohlekuchen ein Gasraum freibleibt. Der sich bildende Gasraum wird auch Primärheizraum genannt, und dient zur Verbrennung des direkt aus dem Kohlekuchen entstehenden Verkokungsgases, welches mit einer unterstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft teilweise verbrannt wird.
Zur Regelung der Verbrennung in dem Primärheizraum ist dieser mit Öffnungen ausgestattet, welche in der Decke, in der Koksofenkammertür oder in der darüberliegenden Wand angeordnet sind. Diese sind meist regelbar. Das teilverbrannte Verkokungsgas wird nach der teilweisen Verbrennung über seitliche Gaskanäle in die Rauchgaskanäle geleitet, die sich unterhalb der Koksofenkammer befinden, und die ebenfalls mit Öffnungen zum Einlass von Verbrennungsluft, der sogenannten sekundären Verbrennungsluft, ausgestattet sind. In den Rauchgaskanälen wird das teilweise verbrannte Verkokungsgas mit einer überschüssigen Menge an Verbrennungsluft vollständig verbrannt. Dadurch wird der Kohlekuchen zur Verkokung auch von unten beheizt, was letztlich eine verbesserte Koksqualität bei einer gleichzeitig verringerten Garungszeit zur Folge hat. Die Rauchgaskanäle, welche sich zur Beheizung direkt unter dem Boden der Koksofenkammer befinden, werden auch Sekundärheizräume genannt. Beispiele für die genannten Ofentypen des Typs „Non-Recovery und „Heat-Recovery” geben die Patentschriften US4344820A , US4287024A , US5114542A , GB1555400A und CA2052177C .
Die Rauchgaskanäle, welche sich direkt unterhalb der Koksofenkammer befinden, werden in fast allen Ausführungsformen über die Sekundärluftsohlen mit Verbrennungsluft versorgt, welche sich unterhalb der Rauchgaskanäle befinden, und welche mit den Rauchgaskanälen über vertikale Kanäle verbunden sind, die sich in einer horizontalen Ebene zwischen den Rauchgaskanälen und der Sekundärluftsohle befinden. Dadurch wird die Verbrennungsluft, welche aus der atmosphärischen Umgebung in die Sekundärluftsohle strömt, vorgewärmt. Die Öffnungen, welche die Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einlassen, können auch regelbar sein.
Eine Ausführungsform für Öffnungen, welche Verbrennungsluft in die Primärheizräume und die Sekundärheizräume von Koksöfen einlassen, und welche regelbar sind, gibt die WO2007057076A1 . Eine Ausführungsform für regelbare Öffnungen, welche Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen von Koksöfen einlassen, und welche eine besonderes hohe Temperaturbeständigkeit und Stellgenauigkeit aufweisen, gibt die WO2010034383A1 .
Wie auch immer die Öffnungen, welche die sekundäre Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen einlassen, und die zum Verschließen vorgesehenen Verschlusselemente geartet sind, so ist es bei Koksöfen, die mit diesen Öffnungen und Verschlusselementen ausgestattet sind, nicht möglich, die Verbrennungsluft an die Öffnungen heranzuleiten. Dadurch wird die Verbrennungsluft aus der unmittelbaren atmosphärischen Umgebung angesaugt, welche die Öffnungen für die Verbrennungsluft umgibt. Diese Luft ist häufig stark verschmutzt, so dass es nicht möglich ist, eine Verbrennungsluft der gewünschten Qualität in die Sekundärluftsohlen eines Koksofens zu leiten. Auch ist der Unterdruck in einer Koksofenkammer häufig nicht ausreichend, um eine zuverlässige Ansaugung der Verbrennungsluft in die Koksofenkammern zu erreichen. Schließlich ist es meist auch nur eingeschränkt möglich, eine Steuerung des Verbrennungsvorgangs in dem Sekundärheizraum eines Koksofens zu erreichen.
Die Entwicklung von Koksofengas aus einem Kohlekuchen ist vom zeitlichen Fortgang der Verkokung in der entsprechenden Koksofenkammer abhängig. So entsteht zu Beginn des Verkokungszyklusses, also unmittelbar nach der Beladung, eine große Menge an Verkokungsgas, die im Laufe der Verkokung kontinuierlich abnimmt. Die Garungszeit in Koksofenkammern aus dem Stand der Technik beträgt in Abhängigkeit von der eingesetzten Kohlesorte 48 bis 192 Stunden. Eine Skizzierung des zeitlichen Verlaufes der Entwicklung an Verkokungsgas in einer Koksofenkammer gibt die genannte WO2010034383A1 .
Entsprechend dem zeitlichen Verlauf der Entwicklung des Verkokungsgases verhält sich auch die Verbrennung des Verkokungsgases und folglich die Temperaturentwicklung in der Koksofenkammer. Da der Ausstoß der Menge an Verkokungsgas von der eingesetzten Kohlesorte abhängt, ist diese vom Betreiber der Koksofenbank bei einer vorgegebenen Kohlesorte nicht zu beeinflussen. Es besteht jedoch häufig von Seiten des Betreibers einer Koksofenbank oder -anlage der Wunsch, das Verkokungsverhalten und die Temperaturentwicklung in einer Koksofenkammer zu beeinflussen, da sich dadurch die Qualität des Kokses und die Wirtschaftlichkeit einer Koksofenbank entscheidend beeinflussen läßt. Die einzige Möglichkeit, den Verlauf einer Verkokung in einer Koksofenkammer zu beeinflussen, besteht daher in der Steuerung der zugeführten Qualität und Menge an Verbrennungsluft.
Daher wird nach Möglichkeiten gesucht, sowohl die Qualität als auch die Menge an zugeführter Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einer Koksofenbank genau zu steuern. Ein weiteres Problem ist es, dass die Produktion von Koks in einer Koksofenbank, welche aus mehreren Koksofenkammern gebildet wird, zwar kontinuierlich durchgeführt wird, aber die Beladung und Entladung der Koksofenkammern zu unterschiedlichen Zeiten durchgeführt wird. Da die Verkokung in einer einzelnen Koksofenkammer chargenweise abläuft, werden die Verkokungsvorgänge in den einzelnen Koksofenkammern zeitlich versetzt ausgeführt, so dass der Ausstoß an Koks für die gesamte Koksofenbank näherungsweise gleichbleibend ist. Dadurch ist der Luftbedarf auch in den einzelnen Koksöfen zeitlich versetzt. Es wird daher nach zusätzlichen Möglichkeiten gesucht, die zugeführte Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen der individuellen Koksofenkammern einer Koksofenbank einzeln und weitgehend unabhängig zu steuern.
Die Zuführung von sekundärer Verbrennungsluft in die Koksofenkammern soll zudem an den Zuführungen an einem Koksofen möglichst gleichzeitig erfolgen. Die individuelle Bedienung von vielen Lufteintrittsöffnungen in einen Koksofen erhöht die Wahrscheinlichkeit von Fehlbedienungen, was insbesondere bei zu weit geöffneten Eintrittsquerschnitten ermöglicht, eine überproportional hohe Luftmenge in den Ofen einzulassen, wodurch in der Folge unerwünschte lokale Überhitzungen in den Sohlekanälen entstehen, die die Überschreitung der Anwendungsgrenztemperatur der Feuerfestmaterialien und damit eine mögliche Zerstörung der Ofenbaumaterialien zur Folge hat. Aus diesem Grund ist es von Vorteil, die Anzahl der zu bedienenden Stelleinrichtungen pro Koksofen gering zu halten.
Anders als auf der Koksofenkammerdecke, wie dies beispielhaft in der Patentschrift WO2006128612A1 gelehrt wird, ist an der frontalen Koksofenkammerwand unterhalb der Koksofenkammertüren auch nur wenig Raum vorhanden, so dass eine individuelle und zeitnahe Steuerung der Luftzuführung an dieser Stelle nicht ohne Weiteres durchführbar ist. Auch kommen wegen der deutlich höheren Temperaturen unterhalb der Koksofenkammertüren nur wenige Vorrichtungen zur Steuerung des Luftzuflusses in Frage.
Es besteht deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, welche eine gerichtete Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen der Koksofenkammern einer Koksofenbank vornimmt, wobei die Einleitung eine Steuerung der Luftmenge vornehmen soll, und eine Verbrennungsluft von beliebiger Qualität zuführen soll, wobei gleichzeitig eine Möglichkeit geschaffen werden soll, eine individuelle Steuerung der Luftzuführung in die einzelnen Koksofenkammern zu erreichen. Weiterhin soll eine Möglichkeit vorhanden sein, auch Verbrennungsluft unter Druck zuzuführen, wenn dies für den Verkokungsprozess von Vorteil ist, und bei Bedarf soll eine automatisierte Zuführung von Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohlen möglich sein.
Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch eine Vorrichtung, welche durch eine Sammelleitung für Verbrennungsluft an der Koksofenkammertront gebildet wird, wobei sich die Sammelleitung an der frontalen Wand der Koksofenkammer in Höhe der Sekundärluftsohle befindet, und mindestens einen Abzweig besitzt, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle geleitet wird. Die Zuführung der Verbrennungsluft kann drucklos erfolgen, da durch den betriebsbedingten Unterdruck in der Koksofenkammer in Verbindung mit dem Kamineffekt der Leitung eine verbesserte Ansaugung der Verbrennungsluft erfolgt. Die Ansaugung der Verbrennungsluft in die Sammelleitung erfolgt bevorzugt von außerhalb der Koksofenbank, so dass diese frei von Verschmutzungen und Asche ist.
Die Vorrichtung ermöglicht es auch, die Koksofenkammern einer Koksofenbank individuell anzusteuern, in dem die Sammelleitung vor jedem Abschnitt, der durch eine Koksofenkammer gebildet wird, mit einer Stelleinrichtung versehen wird. Diese kann mit einer Umgehungsleitung als „Bypass”-Einrichtung und zusätzlichen Luftöffnungen versehen werden, um eine unabhängige Druckluftzuführung in den Abschnitten mit den dahinterliegenden Koksofenkammern zu gewährleisten. Die Sammelleitung kann einfach oder auch mehrfach an einer oder einfach oder mehrfach an beiden Seiten einer Koksofenbank angeordnet sein.
Beansprucht wird insbesondere ein Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume, umfassend

– einen Koksofen, welcher aus einer Koksofenkammer mit seitlichen und frontalen Wänden, einem Koksofenkammerboden und einer Koksofenkammerdecke aufgebaut ist, wobei sich in den frontalen Wänden der Koksofenkammer jeweils eine Koksofenkammertür befindet, und die Koksofenkammer so ausgelegt ist, dass diese im Betrieb nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt wird, so dass der sich über dem Kohlekuchen befindliche Gasraum einen Primärheizraum bildet, wobei mehrere Koksöfen zu einer Koksofenbank zusammengefasst werden,
– Rauchgaskanäle, welche sich unterhalb des Koksofenkammerbodens befinden, und welche einen Sekundärheizraum bilden, und welche über vertikale Kanäle im Koksofen mit einer Sekundärluftsohle unterhalb der Rauchgaskanäle verbunden sind, wobei die Sekundärluftsohle über Öffnungen in der Koksofenkammerwand mit der Außenatmosphäre verbunden ist,
– Gaskanäle in der seitlichen Wand der Koksofenkammer, welche sich in dem Primärheizraum in einer solchen Höhe befinden, dass diese in den Gasraum münden, welcher sich direkt unterhalb der Koksofenkammerdecke befindet, und welche mit den Rauchgaskanälen verbunden sind,
– Öffnungen in der Koksofenkammerdecke, der frontalen Koksofenkammerwand oder der Koksofenkammertür, durch die die Koksofenkammer mit Primärluft versorgbar ist, und welche dadurch gekennzeichnet ist, dass
– sich an der frontalen Wand der Koksofenbank in Höhe der Sekundärluftsohlen eine Sammelleitung für Verbrennungsluft befindet, welche mindestens einen Abzweig besitzt, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens geleitet wird.

Durch das Einfügen der Seitenleitungen in die Sekundärluftsohle kann diese nach außen hin verschlossen werden. In einer Ausführungsform der Erfindung befinden sich an der frontalen Wand der Koksofenkammern in Höhe der Rauchgaskanäle zwei Sammelleitungen für Verbrennungsluft, welche beide jeweils mindestens einen Abzweig besitzen, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle geleitet wird. Die Zahl der Sammelleitungen an der Koksofenkammerfront unterhalb der Koksofenkammertüren kann zur Ausführung der Erfindung theoretisch beliebig hoch sein, wird jedoch aus Platzgründen in der Regel nur einfach ausgeführt. Die Sammelleitung oder die Sammelleitungen können sich auf einer Seite oder auf beiden Seiten der Koksofenbank befinden, auch einfach oder mehrfach auf beiden Seiten, jedoch wird aus Einfachheitsgründen in der Regel nur eine Seite mit einer Sammelleitung versehen. Die Sammelleitungen können beispielhaft an der Koksofenkammerfront durch Metallbügel befestigt sein, oder auf einer Stützkonstruktion aufliegen. Die Sammelleitung ist bevorzugt in einem Abstand von 100 bis 1200 Millimetern von der Koksofenkammerfront befestigt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung besitzt die Sammelleitung oder besitzen die Sammelleitungen für jeden Koksofen 4 bis 10 Abzweigungen, durch den die Sekundärluftsohle des betreffenden Koksofens mit Verbrennungsluft versorgt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform besitzt die Sammelleitung oder besitzen die Sammelleitungen für jeden Koksofen 8 Abzweigungen, durch den die Sekundärluftsohle des betreffenden Koksofens mit Verbrennungsluft versorgt wird. Dadurch lässt sich eine optimale Verteilung der Verbrennungsluft erreichen.
Zur Ausführung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die Sammelleitung oder die Sammelleitungen eine Länge von 20 bis 100 Metern und einen Durchmesser von 50 bis 400 Millimetern besitzen. Dadurch wird bei optimaler Ausnutzung des Raumes vor der Koksofenkammerfront ein gutes Strömungsprofil für die durchgeleitete Verbrennungsluft in der Sammelleitung erzielt. Auch die Seitenleitungen können ein bestimmtes Profil aufweisen, um eine optimale Strömungsleistung bei guter Raumausnutzung zu ermöglichen. In einer Ausführungsform der Erfindung weist mindestens eine Seitenleitung hinter dem Abzweig einen Durchmesser von 10 bis 70 Millimetern auf und ist in Form eines Krümmers ausgeführt. Dadurch lässt sich ebenfalls eine bessere Raumausnutzung erreichen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Seitenleitung mit einem manuell verschließbaren Hahn ausgerüstet. Dieser ist nicht zur permanenten Regelung vorgesehen und wird deshalb nur im Ausnahmefall verstellt. Der manuell verschließbare Hahn in der Seitenleitung ist wichtig, um die Durchflussmenge in die Seitenleitung entsprechend der Position der Koksofenkammer entlang der Sammelleitung einzustellen, damit die Luftmenge, welche pro Zeiteinheit durch die Seitenleitung strömt, der Luftmenge in der Sammelluftleitung angepasst werden kann. Dies ist insbesondere wichtig, wenn die Regelung der Luftmenge in die entsprechende Koksofenkammer mit einer Stelleinrichtung in der Sammelluftleitung erfolgt. Eine nichtmanuelle Verstellung des Hahnes ist zwar denkbar, wird in der Regel aufgrund des Aufwandes jedoch nicht durchgeführt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Seitenleitung mit einem Messstutzen zur Messung des Druckes ausgestattet, welcher einen Durchmesser von 8 bis 50 Millimetern aufweist, und welcher endseitig mit einem Druckmessgerät ausgestattet ist. Dadurch können der Druck und die Luftmenge in der Seitenluftleitung eingestellt oder kalibriert werden. Somit werden die Messwerte aufgenommen, welche durch den oder die Druckmessstutzen gemessen werden, und anhand der Messwerte werden die verschließbaren Hähne in den Seitenleitungen manuell kalibriert eingestellt. Es ist zur Ausführung der Erfindung auch möglich, die Zufuhr aus der Hauptluftleitung in die Seitenleitungen anhand der Messwerte aus dem oder den Druckmessgeräten über entsprechende Regelungseinrichtungen direkt zu steuern. Dies kann sowohl visuell, dass heißt durch visuellen Abgleich der Kontrollinstrumente, als auch über eine automatisierte Steuerung erfolgen.
Es ist auch möglich, zur weiteren Erfassung des Luftvolumenstroms in den Seitenleitungen in mindestens einer Seitenleitung eine Blende zur Messung des Luftvolumenstroms in den Leitungen zu installieren. Hierzu ist mindestens eine Seitenleitung mit einer Blende zur Volumenstrommessung ausgestattet.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Sammelleitung mit einem oder mehreren Stelleinrichtungen zur Regulierung der Luftzufuhr ausgestattet, und mit einer absperrbaren Umgehungsleitung für den zu regelnden Koksofen. Diese Stelleinrichtung kann direkt hinter der Luftzuführungseinrichtung sitzen, welche die Sammelleitung mit Luft versorgt, und so die gesamte Koksofenbank mit einem regelbaren Luftstrom versorgen. Diese kann aber auch so angeordnet sein, dass diese vor dem Abschnitt montiert ist, der einem Koksofen zugeordnet ist, so dass über die nachfolgenden Abzweige mit den Seitenleitungen die zugeordneten Koksofenkammern mit Luft versorgt werden. In einer Ausführungsform der Erfindung ist mindestens eine Stelleinrichtung in der Sammelleitung so angeordnet, dass diese vor den Abzweigungen der Seitenleitungen einer Koksofenkammer angeordnet ist.
Da bei der Regulierung eines Ventils auch die in Luftströmungsrichtung dahinter liegenden Koksofenkammern betroffen sind, kann in mindestens einer Stelleinrichtung eine Umgehungsleitung („Bypass”-Leitung) für mindestens einen Koksofen angeordnet sein, so dass trotz der Regelung eine weitere und unabhängige Versorgung mit Verbrennungsluft der in Luftströmungsrichtung der Sammelleitung nachfolgenden Koksofenkammern möglich ist. Es ist auch möglich, auf eine solche Umgehungsleitung in der Stelleinrichtung zu verzichten, wenn die Stellungen der manuell verstellbaren Hähne in den Seitenleitungen auf den im Verlauf der Sammelleitungen veränderten Luftdruck in der Sammelleitung angepasst werden, und so kalibriert werden, dass bei Absperrung eines Koksofens dennoch Luft zu den weiteren Koksöfen fließt. Dies ist jedoch in der Praxis nur schwierig zu erreichen.
In den Seitenleitungen in den Stelleinrichtungen wird meist jeweils eine zusätzliche Luftöffnung an den Stelleinrichtungen installiert, die den abgezweigten Luftstrom in die zugeordnete Koksofenkammer bei einer Absperrung ausgleichen kann. Die zusätzliche Luftöffnung gibt die Luft dann in die Umgehungsleitung, so dass die zusätzliche Luft zu den nachfolgenden Koksöfen gelangen kann. Diese Luftöffnung kann manuell einstellbar sein und wird so dem abzuzweigenden Luftstrom angepasst. Diese kann aber auch automatisiert sein. Dadurch lassen sich dann alle Koksöfen einzeln und individuell in der Versorgung der Verbrennungsluft ferngesteuert regeln. Hierzu kann auch eine Rechnersteuerung hinzugezogen werden. Durch die Stelleinrichtung werden das Platzproblem und das Problem der hohen Temperaturen gelöst, da die Stelleinrichtung nicht unmittelbar vor der Koksofenkammer an dem Abzweig sitzen muss.
Die Stelleinrichtung enthält zur Regelung ein Ventil als Regelorgan zur Regelung des durchströmenden Luftstroms. Die Regelung des Luftstroms, welcher durch die Stelleinrichtung hindurchströmt und zur Versorgung der in dem Abschnitt dahinterliegenden Koksofenkammer dient, kann manuell erfolgen. Dieser erfolgt jedoch bevorzugt automatisiert und richtet sich nach dem Verkokungsverlauf und Garungszustand der dahinterliegenden Koksofenkammer. Die Automatisierung kann beispielhaft die Werte nutzen, welche den Druckmessgeräten in den Seitenleitungen entnommen werden. In einer Ausführungsform der Erfindung enthält die Stelleinrichtung ein Ventil als Regelorgan, welches ein Hahn, eine Blende, eine Spindel, eine Klappe oder ein Schieber ist. In einer weiteren Ausführungsform ist die Stelleinrichtung mit einem elektrischen Antrieb zur Regelung des Ventils ausgestattet.
Es ist auch möglich, die Stelleinrichtung mit einem Handrad oder einem Punktschalter zur manuellen Bedienung vor Ort auszustatten. Dieser dient dann der Kalibrierung des durchströmenden Luftstroms in Anpassung an die Position der zugeordneten Koksofenkammer, so dass alle Koksofenkammern mit wenigstens näherungsweise dem gleichen Luftdruck versorgt werden. Dieser kann auch zur Notöffnung dienen. Zur Regulierung des durchströmenden Luftstroms kann auch eine stattdessen oder zusätzlich eine automatisierte Regelungseinrichtung verwendet werden, welche den durchströmenden Luftstrom reguliert.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinrichtung mit einer zusätzlichen Luftöffnung zur Eindosierung von Luft in die Sammelleitung ausgestattet, welche mit einem fernbedienbaren, elektrisch einstellbaren zusätzlichen Regelorgan versehen ist. Dadurch lässt sich auch eine zusätzliche Luftversorgung der Sammelleitung an den einzelnen Koksofenkammern einzeln und automatisiert regeln.
In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Stelleinrichtung mit einem Gehäuse vor der Wärmestrahlung geschützt. Hierzu kann das Gehäuse mindestens eine Außenwand besitzen, die mit einer Schicht aus einem wärmeisolierenden Material beschichtet ist. In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung befinden sich zwischen der Stelleinrichtung und der Koksofenkammer ein bis drei Metallplatten, die die Stelleinrichtung vor der Wärmestrahlung der Koksofenkammer schützen, und die eine Dicke von 1 bis 15 mm besitzen, und die einen Abstand von 5 bis 40 cm zu der Stelleinrichtung aufweisen. Dadurch lässt sich ein guter Wärmeschutz der gesamten Stelleinrichtung erreichen.
In einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung ist mindestens eine Koksofenkammer mit einem Temperaturmesssensor ausgestattet, und die Sammelleitung an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung mit Ventil zur Regelung des Querschnittes ausgestattet, welches anhand der Messsignale aus dem Temperaturmesssensor justiert wird.
Zur Automatisierung der Luftversorgung über die Sammelleitung kann mindestens eine Koksofenkammer mit einem Druckmesssensor ausgestattet sein, wobei die Sammelleitung an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung mit Ventil zur Regelung des Querschnittes ausgestattet ist, welches anhand der Messsignale aus dem Druckmesssensor justiert wird. Dadurch lässt sich eine Automatisierung der Luftzuführung für jede einzelne Koksofenkammer erreichen. Die Hinzuziehung der Temperaturmesswerte und der Druckmesswerte kann auch gemeinsam erfolgen.
Die Regelung der Stelleinrichtung kann automatisiert sein, diese kann aber auch manuell geschehen, wenn dies durch eine Kalibrierung erfolgt. Hierzu würden dann die zusätzlichen Luftöffnungen im Laufe des Gasflusses in der Sammelleitung durch Regulierung mit einem zunehmend kleineren Öffnungsquerschnitt ausgestattet, um den abgezweigten Luftstrom auszugleichen.
In einer Ausführungsform der Erfindung sind an mindestens einer Stelle der Sammelleitung Nebenöffnungen installiert, durch die Luft in die Sammelleitung eingelassen wird, welche mit Schiebern verschließbar sind, die mit gegenläufigen Stangen bewegt werden, die wiederum von einer Drehachse an der Sammelleitung bewegt werden. Diese befinden sich bevorzugt direkt vor den Abzweigungen der Seitenleitungen und werden als als zusätzliche Luftöffnung zu den Stelleinrichtungen benutzt.
Auch die Sekundärluftsohlen der Koksöfen können zur frontalen Koksofenkammerwand hin mit zusätzlichen verschließbaren Einlassöffnungen ausgestattet sein. Diese können auch an der entgegengesetzten Seite der Koksofenkammer angeordnet sein. Diese Öffnungen besitzen jedoch bevorzugt entweder einen festen Öffnungsquerschnitt oder werden nur zu Reparaturzwecken geöffnet.
Beansprucht wird auch Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery”, in welchem

– eine Koksofenbank, bestehend aus Koksöfen des genannten Typs, zur zyklischen Verkokung von Kohle genutzt wird, indem ein Koksofen mit einem zur Verkokung von Kohle vorgesehenen Kohlekuchen beladen wird, und über dem Kohlekuchen ein Gasraum als Primärheizraum freigelassen wird, welcher zur unterstöchiometrischen Verbrennung des Verkokungsgases vorgesehen ist, und
– das teilverbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum über in den seitlichen Koksofenkammerwänden angeordnete Gaskanäle in die Rauchgaskanäle unter der Koksofenkammer geleitet wird, in denen das teilverbrannte Verkokungsgas mit einer überstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft vollständig verbrannt wird, und
– die überstöchiometrische Menge an Verbrennungsluft über eine Sekundärluftsohle eingelassen wird, welche sich unterhalb der Rauchgaskanäle befindet, und welche mit regelbaren Verschlusselementen verschließbar ist, und welches dadurch gekennzeichnet ist, dass
– die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank, wobei die Sekundärluftsohle unterhalb des Koksofenkammerbodens und der Rauchgaskanäle angeordnet ist, und mit letzteren über vertikale Kanäle verbunden ist, über Einleitungsstutzen aus den Seitenleitungen einer Sammelleitung entlang der Koksofenkammerfront durch die frontale Koksofenkammerwand hindurch mit Verbrennungsluft versorgt wird.

In einer Ausführungsform der Erfindung wird die Regelung des Zutritts der Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einer Koksofenkammer anhand einer Stelleinrichtung geregelt, die in Gasflussrichtung vor jedem Koksofen in der Sammelleitung sitzt, und die mit einem Ventil zur Verringerung oder Schließung des Leitungsquerschnitts ausgestattet ist. Um eine unabhängige Steuerung zu gewährleisten, ist es ist auch möglich, die Stelleinrichtung nur vor einer Koksofenkammer vorzusehen, diese dadurch einzeln und individuell zu regeln, und dann für einen Ausgleich der abgezweigten Luft zu sorgen. Dadurch lassen sich alle Koksofenkammern einzeln und unabhängig regeln.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird das Ventil der Stelleinrichtung zur Regelung des Luftdurchflusses elektrisch betrieben. Auch das Luftöffnungsventil oder das gegenläufige Gestänge zur Betätigung der Schieber können elektrisch betrieben werden. Letztlich können aber auch die Stelleinrichtung oder das Gestänge für die Schieber beliebig angetrieben werden. Diese können insbesondere auch manuell oder über Übertragungseinrichtungen manuell betrieben werden.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Stelleinrichtung von der Kontrollstation der Koksofenanlage aus geregelt. Hierzu werden mindestens die Ventile der Stelleinrichtungen für den Luftdurchfluss elektrisch betrieben. In einer weiteren Ausführungsform wird die Stelleinrichtung anhand einer Zeitschaltung geregelt. Die Zeitschaltung wird dann nach dem zu erwartenden Luftbedarf anhand eines standardisierten Verkokungszyklusverlaufes eingestellt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Stelleinrichtung anhand eines Temperatur- oder Druckmessparameters in der Koksofenkammer geregelt, der ein Maß für den Fortgang des Verkokungsverlaufs darstellt. Dieser kann in der Koksofenkammer an jeder Stelle gemessen werden, wird jedoch bevorzugt dort gemessen, wo die Temperatur- oder Druckwerte im Laufe des Verkokungszyklusses eine besonders hohe Differenz aufweisen, und deshalb ein gutes Maß für den Verlauf der Verkokung darstellen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird die Verbrennungsluft über die Sammelleitung mit einem Überdruck von mehr als 10 mbar über dem Atmosphärendruck in die Sekundärluftsohle eingeleitet. Dadurch kann bei Bedarf eine Intensivierung der Verbrennung erreicht werden. Hierzu sitzt an einem Ende der Sammelleitung ein Kompressor, der die Verbrennungsluft unter Druck setzt und in die Sammelleitung fördert.
Bei einem Einleiten der Verbrennungsluft unter Druck in die Sekundärluftsohle durch das erfindungsgemäße Verfahren kann das Verkokungsgas in den Primärheizräumen mitunter bei etwas höheren Drücken durch die Primärluftöffnungen herausgedrückt werden, so dass es auf der Decke zu einer Flammenbildung kommt. Hierzu kann in einer Ausführungsform der Erfindung auch auf der Decke der Koksofenbank eine Sammelleitung für Luft angeordnet sein, wie dies bereits in der erwähnten WO2006128612A1 ausgeführt wurde. Diese besitzt dann ebenfalls Seitenleitungen, welche Primärluft in die Primärluft einleiten. Dies geschieht bevorzugt unter Druck und zwar zu den Zeiten, in denen mit einer Flammenbildung zu rechnen ist. Auch können die Primärluftöffnungen zur Ausführung dieser Ausführungsform mit Flammendetektoren ausgestattet sein. Die Sammelluftleitungen für Primärluft können auch mit endseitigen Saugvorrichtungen versehen sein, um diese Flammgase abzusaugen.
In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Sammelleitung oder die Sammelleitungen für die Primärluft eine endseitige Fackel. Diese dient zum Abfackeln des ausgestoßenen Verkokungsgases und ist bevorzugt an dem Ende angeordnet, welches der Lufteinleitungsstelle entgegengesetzt ist. Auch die Primärluftsammelleitung kann mit Öffnungen ausgestattet sind, welche einen Schieber und ein gegenläufiges Gestänge besitzen.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird durch die Sammelleitung Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eingeleitet, welche mit Sauerstoff (O₂), Stickstoff (N₂) oder Wasserdampf (H₂O) angereichert ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren besitzen den Vorteil, eine gerichtete Einleitung von sekundärer Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle von Koksöfen des Typs „Heat-Recovery” zu ermöglichen, wobei die Einleitung so erfolgt, dass der Verkokungsprozess, der sich durch einen vom Verlauf der Verkokung abhängigen Verbrennungsluftverbrauch auszeichnet, optimal unterstützt wird. Die Vorrichtung hat nur einen geringen Platzbedarf und ist auch bei den hohen Temperaturen, welche vor den Koksofenkammern unterhalb der Koksofenkammern üblicherweise herrschen, funktionstüchtig.
Die Erfindung wird anhand von vier Zeichnungen genauer erläutert, wobei diese nur beispielhafte Ausführungsformen darstellen, welche nicht auf diese beschränkt sind.
1 zeigt eine Koksofenbank mit vier Koksöfen, die durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ungeregelt mit sekundärer Verbrennungsluft versorgt werden. 2 zeigt eine Koksofenbank mit vier Koksöfen, die mit einer Stelleinrichtung in der Sammelleitung erfindungsgemäß mit Verbrennungsluft versorgt werden. 3 zeigt einen Koksofen, welcher mit einer erfindungsgemäßen Verbrennungsluftversorgung ausgestattet ist, in seitlicher Ansicht. 4 zeigt einen Koksofen, der über die erfindungsgemäße Sammelleitung mit Luft versorgt wird, in frontaler Ansicht.
1 zeigt eine Koksofenbank (1), welche aus vier Koksöfen (2) besteht, wobei der Koksofen (2) auf der linken Seite (2a) mit geöffneter Koksofenkammertür (3) und den zu der Koksofenkammertür (3) gehörenden Rahmen (3a) und der Hebeeinrichtung (3b) zu sehen ist. Auf der Decke (4) der Koksofenkammern (2) befinden sich Öffnungen (5) für die Primärluft (5a), welche in dieser Ausführungsform mit U-Rohren (5b) und darin enthaltenen Regelungseinrichtungen (5c) ausgestattet sind. In der geöffneten Koksofenkammer (2) ist der zur Verkokung vorgesehene Kohlekuchen (6) zu sehen. Oberhalb des Kohlekuchens (6) wird im Betrieb ein Gasraum (7) freigelassen, welcher den sogenannten Primärheizraum (7) bildet. Unterhalb der Koksofenkammern (2) sitzen die Rauchgaskanäle (8), welche über Kanäle (9) in den seitlichen Wänden der Koksofenkammern (2) („Downcomer”-Kanäle) mit den Primärheizräumen (7) verbunden sind. In den Rauchgaskanälen (8) findet die vollständige Verbrennung der Verkokungsgase statt, so dass der Kokskuchen (6) auch von unten beheizt wird. Die Rauchgaskanäle (8) wiederum sind über vertikale Kanäle (8a) mit den Sekundärluftsohlen (10) verbunden, die sich unterhalb der Rauchgaskanäle (8) befinden. Über die Sekundärluftsohlen (10) werden die Rauchgaskanäle (8) mit Verbrennungsluft versorgt. Die Sekundärluftsohlen (10) besitzen vier Abzweigungen (10a) zu einer Sammelleitung (11) für Verbrennungsluft, welche vor der Koksofenkammerfront unterhalb der Koksofenkammertüren (3) verläuft. Diese Sammelleitung (11) wird über einen Kompressor (12) mit Druckluft versorgt, welche über die Sammelleitung (11) in die Sekundärluftsohle (10) strömt. Der Kompressor (12) kann auch durch ein Ventil (12a) abgesperrt werden, so dass die Sammelleitung (11) über einen Einlass (13) mit Luft versorgt wird. Dadurch werden die Sekundärluftsohlen (10) der Koksöfen (2) gleichmäßig mit Verbrennungsluft versorgt.
2 zeigt die gleiche Koksofenbank (1) wie 1, welche in der Sammelleitung (11) vor den Abzweigungen (11a) zu einer Koksofenkammer (2) mit Stelleinrichtungen (14) zur Regelung des Luftdurchflusses versehen sind. Die Sammelleitungen (11) enthalten vor jedem Abschnitt (1a), der in Gasflussrichtung (Pfeil) einer Koksofenkammer (2) zugeordnet ist, eine Stelleinrichtung (14) für den Gasfluss. Dadurch lässt sich der Luftzufluß in jeden Abschnitt (1a) regeln. Damit die in Gasflussrichtung nachfolgenden Koksofenkammern (2) noch mit Luft versorgt werden können, wenn eine in Pfeilrichtung vorhergehende Koksofenkammer vom Luftzufluß abgesperrt wird, enthält die Sammelleitung (11) eine Umgehungsleitung (11a). Die Stelleinrichtung (14) enthält eine Luftöffnung (14a), durch die die Umgehungsleitung (11a) mit Luft versorgt werden kann. Die Stelleinrichtung (14) enthält weiterhin ein Ventil (14b), wird jedoch im Betrieb zur Fernsteuerung mit einem elektrischen Stellventil (14c) betätigt. Zur manuellen Betätigung ist auch eine Handsteuerung (14d) vorhanden. Bei einer Schließung des Ventils (14b) wird ein Durchlassventil (14e) geöffnet, so dass die in Durchflussrichtung nachfolgenden Koksofenkammern (2) noch mit Luft versorgt werden können. Die Versorgung mit Luft erfolgt über einen Einlass (13) am Ende der Sammelleitung (11).
3 zeigt einen Koksofen (2), welcher mit einer erfindungsgemäßen Verbrennungsluftversorgung ausgestattet ist, in seitlicher Ansicht. Zu sehen ist die Koksofenkammer (2), welche mit einem zur Verkokung vorgesehenen Kohlekuchen (6) beladen ist. Die Beladung erfolgt so, dass über dem Kohlekuchen (6) ein Gasraum (7) freibleibt. Dieser Gasraum (7) bildet den sogenannten Primärheizraum (7). Dort wird das aus dem Kohlekuchen (6) ausströmende Verkokungsgas mit einer unterstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft teilweise verbrannt. Unter der Koksofenkammer (2) befinden sich die sogenannten Rauchgaskanäle (8), welche den sogenannten Sekundärheizraum bilden. In den Rauchgaskanälen (8) wird das teilweise verbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum (7) vollständig verbrannt. Die Luft zu dieser Verbrennung wird über eine Sammelleitung (11) zugegeben, welche sich vor der Koksofenkammer (2), und unterhalb der Koksofenkammertüren (3) befindet und über eine Halterung (11a) befestigt ist, und welche entlang der Koksofenkammerfront verläuft. Diese besitzt einen Abzweig (10a) zu einer Seitenleitung (15), die in die Sekundärluftsohle (10) des gezeigten Koksofens (2) mündet. Dort wird die Verbrennungsluft zugegeben, die über vertikale Kanäle (8a) innerhalb des Koksofens (2) in die Rauchgaskanäle (8) gelangt und dort für die vollständige Verbrennung des Verkokungsgases genutzt wird. Innerhalb der Seitenleitung (15) ist ein manuell justierbarer Hahn (15a) angebracht, durch den der Gasfluss durch die Seitenleitung (15) geregelt werden kann. Vor und hinter dem Hahn (15a) befinden sich Drucksensoren (15b) für den Druck in der Seitenleitung (15), die an ein Messgerät weitergegeben werden. Das vollständig verbrannte Verkokungsgas wird als Abgas in eine Abgassammelleitung (16) gegeben. Die andere Seite der Sekundärluftsohle ist mit einer Verschlusseinrichtung (12c) verschlossen und wird nur für Reparaturarbeiten geöffnet.
4 zeigt einen Koksofen (2) in frontaler Ansicht, welcher über eine erfindungsgemäße Sammelleitung (11) mit sekundärer Verbrennungsluft versorgt wird. Zu sehen ist die geöffnete Koksofenkammer (2), deren Koksofenkammertür (3) zur Öffnung über eine Bewegungsvorrichtung heraufgezogen wurde. In der Koksofenkammer (2) ist der Kohlekuchen (6) zu sehen, über dem ein Gasraum (7) freibleibt, welcher den Primärheizraum (7) bildet. Dieser wird mit Belüftungsöffnungen (5) in der Koksofenkammerdecke (4) belüftet, welcher in dieser Ausführungsform mit U-Rohr-förmigen Abdeckungen (5b) zum Schutz vor Witterungseinflüssen ausgestattet sind, und welche ein Regelelement (5c) enthalten. Das teilverbannte Verkokungsgas gelangt über seitliche Kanäle (9) in den Sekundärheizraum (8), welcher durch die Rauchgaskanäle (8) gebildet wird. Diese sind zur Luftversorgung über vertikale Kanäle (10a) mit der Sekundärluftsohle (10) verbunden. Die Sekundärluftsohle (10) wird über die Sammelleitung (11) mit Luft versorgt, welche über die Stelleinrichtung (14) reguliert wird. Die Stelleinrichtung (14) ist mit einer elektrischen Regelung (14c) und einer Handregelung (14d) ausgestattet, welche das Ventil (14b) bei Ausfall der elektrischen Regelung (14c) steuert. Die Stelleinrichtung (14) ist außerdem mit einem Lufteinlass (14a) ausgestattet, über den Luft in die weitere Sammelleitung (11) über eine Umgehungsleitung (11a) hinter der Koksofenkammer (2) gelassen werden kann, wenn sich die Stelleinrichtung (14) in der geschlossenen Stellung befindet. Dadurch können die übrigen Koksofenkammern (2) weiterhin mit Luft versorgt werden. Die Sammelleitung (11) ist außerdem mit Schiebern (17) versehen, welche Nebenöffnungen in der Sammelleitung (11) verschließen, die sich über eine gegenläufiges Gestänge (17a) betätigen lassen, und über die die Sammelleitung (11) kontinuierlich geöffnet werden kann, um die Koksofenkammer (2) bei geschlossener Stelleinrichtung (14) mit einer abnehmenden Menge an Luft in Anpassung an den Verkokungsverlauf zu versorgen. Die Stelleinrichtung (14) ist von einem feuerfesten Gehäuse (14f) geschützt.
Bezugszeichenliste

1: Koksofenbank
1a: Abschnitt einer Koksofenbank
2: Koksofenkammer
2a: Letzte Koksofenkammer der eingezeichneten Koksofenbank
3: Koksofenkammertür
3a: Heberahmen der Koksofenkammertür
3b: Hebeeinrichtung
4: Koksofenkammerdecke
5: Öffnung auf der Koksofenkammerdecke, Pirmärluftöffnung
5a: Einströmende Primärluft
5b: U-Rohr-förmige Abdeckungen
5c: Regelungseinrichtung für Primärluft
6: Kohlekuchen
7: Gasraum, Primärheizraum
8: Rauchgaskanäle
8a: Vertikale Kanäle
9: Seitliche Kanäle
10: Sekundärluftsohle
10a: Abzweig
11: Sammelleitung
11a: Umgehungsleitung
11b: Halterung für Sammelleitung
12: Kompressor
12a: Elektrische Steuerung für Kompressor
12b: Absperrventil
12c: Verschlusseinrichtung
13: Einlass für Verbrennungsluft
14: Stelleinrichtung
14a: Lufteinlass
14b: Ventil
14c: Elektrischer Mechanismus
14d: Handrad
14e: Durchlassventil
14f: Feuerfestes Gehäuse
15: Seitenleitung
15a: Manuell justierbarer Hahn
15b: Druckmesssensoren
16: Abgassammelleitung
17: Schieber
17a: Gegenläufiges Gestänge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 4344820 A [0003]
US 4287024 A [0003]
US 5114542 A [0003]
GB 1555400 A [0003]
CA 2052177 C [0003]
WO 2007057076 A1 [0005]
WO 2010034383 A1 [0005, 0007]
WO 2006128612 A1 [0011, 0040]

Claims

Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume, umfassend – einen Koksofen, welcher aus einer Koksofenkammer mit seitlichen und frontalen Wänden, einem Koksofenkammerboden und einer Koksofenkammerdecke aufgebaut ist, wobei sich in den frontalen Wänden der Koksofenkammer jeweils eine Koksofenkammertür befindet, und die Koksofenkammer so ausgelegt ist, dass diese im Betrieb nur bis zu einer bestimmten Höhe befüllt wird, so dass der sich über dem Kohlekuchen befindliche Gasraum einen Primärheizraum bildet, wobei mehrere Koksöfen zu einer Koksofenbank zusammengefasst werden, – Rauchgaskanäle, welche sich unterhalb des Koksofenkammerbodens befinden, und welche einen Sekundärheizraum bilden, und welche über vertikale Kanäle im Koksofen mit einer Sekundärluftsohle unterhalb der Rauchgaskanäle verbunden sind, wobei die Sekundärluftsohle über Öffnungen in der Koksofenkammerwand mit der Außenatmosphäre verbunden ist, – Gaskanäle in der seitlichen Wand der Koksofenkammer, welche sich in dem Primärheizraum in einer solchen Höhe befinden, dass diese in den Gasraum münden, welcher sich unterhalb der Koksofenkammerdecke befindet, und welche mit den Rauchgaskanälen verbunden sind, – Öffnungen in der Koksofenkammerdecke, der frontalen Koksofenkammerwand oder der Koksofenkammertür, durch die die Koksofenkammer mit Primärluft versorgbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – sich an der frontalen Wand der Koksofenbank in Höhe der Sekundärluftsohle eine Sammelleitung für Verbrennungsluft befindet, welche mindestens einen Abzweig besitzt, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens geleitet wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich an der frontalen Wand der Koksofenkammer in Höhe der Rauchgaskanäle zwei Sammelleitungen für Verbrennungsluft befinden, welche beide jeweils mindestens einen Abzweig besitzen, durch den die Verbrennungsluft über eine Seitenleitung in die Sekundärluftsohle geleitet wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung oder die Sammelleitungen für jeden Koksofen 4 bis 10 Abzweigungen besitzt, durch den die Sekundärluftsohle des betreffenden Koksofens mit Verbrennungsluft versorgt wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung oder die Sammelleitungen für jeden Koksofen 8 Abzweigungen besitzt, durch den die Sekundärluftsohle des betreffenden Koksofens mit Verbrennungsluft versorgt wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung oder die Sammelleitungen eine Länge von 20 bis 100 Metern und einen Durchmesser von 50 bis 400 Millimetern besitzt.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung hinter dem Abzweig einen Durchmesser von 10 bis 70 Millimetern aufweist und in Form eines Krümmers ausgeführt ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung mit einem manuell verschließbaren Hahn ausgerüstet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung mit einem Messstutzen zur Messung des Druckes ausgestattet ist, welcher einen Durchmesser von 8 bis 50 Millimeter aufweist, und welcher endseitig mit einem Druckmessgerät ausgestattet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Seitenleitung mit einer Blende zur Volumenstrommessung ausgestattet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelleitung mit einem oder mehreren Stelleinrichtungen zur Regulierung der Luftzufuhr ausgestattet ist, und mit einer absperrbaren Umgehungsleitung für den zu regelnden Koksofen.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Stelleinrichtung in der Sammelleitung so angeordnet ist, dass diese vor den Abzweigungen der Seitenleitungen einer Koksofenkammer angeordnet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung ein Regelorgan enthält, welches ein Hahn, eine Blende, eine Spindel, eine Klappe oder ein Schieber ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einem elektrischen Antrieb ausgestattet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einem Handrad oder einem Punktschalter zur manuellen Bedienung vor Ort ausgestattet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einer zusätzlichen Luftöffnung zur Eindosierung von Luft in die Sammelleitung ausgestattet ist, welche mit einem fernbedienbaren, elektrisch einstellbaren zusätzlichen Regelorgan ausgestattet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung mit einem Gehäuse vor der Wärmestrahlung geschützt wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse mindestens eine Außenwand besitzt, die mit einer Schicht aus einem wärmeisolierenden Material beschichtet ist.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen der Stelleinrichtung und der Koksofenkammer ein bis drei Metallplatten befinden, die die Stelleinrichtung vor der Wärmestrahlung der Koksofenkammer schützen, und die eine Dicke von 1 bis 15 mm besitzen, und die einen Abstand von 5 bis 40 cm zu der Stelleinrichtung aufweisen.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Koksofenkammer mit einem Temperaturmesssensor ausgestattet ist, und die Sammelleitung an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung mit Ventil zur Regelung des Querschnittes ausgestattet ist, welches anhand der Messsignale aus dem Temperaturmesssensor justiert wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Koksofenkammer mit einem Druckmesssensor ausgestattet ist, und die Sammelleitung an mindestens einer Stelle mit einer Stelleinrichtung mit Ventil zur Regelung des Querschnittes ausgestattet ist, welches anhand der Messsignale aus dem Druckmesssensor justiert wird.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass an mindestens einer Sammelleitung Nebenöffnungen installiert sind, durch die Luft in die Sammelleitung eingelassen wird, und welche mit Schiebern verschließbar sind, die mit Stangen bewegt werden, die wiederum von einer Drehachse an der Sammelleitung bewegt werden.
Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Öffnungen der Sekundärluftsohle zur frontalen Koksofenkammerwand hin mit verschließbaren Einlassöffnungen ausgestattet sind.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery”, in welchem – eine Koksofenbank, bestehend aus Koksöfen des genannten Typs, zur zyklischen Verkokung von Kohle genutzt wird, indem ein Koksofen mit einem zur Verkokung von Kohle vorgesehenen Kohlekuchen beladen wird, und über dem Kohlekuchen ein Gasraum als Primärheizraum freigelassen wird, welcher zur unterstöchiometrischen Verbrennung des Verkokungsgases vorgesehen ist, und – das teilverbrannte Verkokungsgas aus dem Primärheizraum über in den seitlichen Koksofenkammerwänden angeordnete Gaskanäle in die Rauchgaskanäle unter der Koksofenkammer geleitet wird, in denen das teilverbrannte Verkokungsgas mit einer überstöchiometrischen Menge an Verbrennungsluft vollständig verbrannt wird, und – die überstöchiometrische Menge an Verbrennungsluft über eine Sekundärluftsohle eingelassen wird, welche sich unterhalb der Rauchgaskanäle befindet, und welche mit regelbaren Verschlusselementen verschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass – die Sekundärluftsohle mindestens eines Koksofens einer Koksofenbank, wobei die Sekundärluftsohle unterhalb des Koksofenkammerbodens und der Rauchgaskanäle angeordnet ist, und mit letzteren über vertikale Kanäle verbunden ist, über Einleitungsstutzen aus den Seitenleitungen einer Sammelleitung entlang der Koksofenkammerfront durch die frontale Koksofenkammerwand hindurch mit Verbrennungsluft versorgt wird.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Zutritts der Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle einer Koksofenkammer anhand einer Stelleinrichtung geregelt wird, die in Gasflussrichtung vor jedem Koksofen in der Sammelleitung sitzt, und die mit einem Ventil zur Verringerung oder Schließung des Leitungsquerschnitts ausgestattet ist.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventil elektrisch betrieben wird.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach einem der Ansprüche 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung aus der Kontrollstation der Koksofenanlage aus geregelt wird.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung anhand einer Zeitschaltung geregelt wird.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach einem der Ansprüche 24 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Stelleinrichtung anhand eines Temperatur- oder Druckmessparameters in der Koksofenkammer geregelt wird, der ein Maß für den Fortgang des Verkokungsverlaufs darstellt.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach einem der Ansprüche 23 bis 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrennungsluft über die Sammelleitung mit einem Überdruck von mehr als 10 mbar über dem Atmosphärendruck in die Sekundärluftsohle eingeleitet wird.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach einem der Ansprüche 23 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass die Koksofenbank auf der Decke der Koksofenkammern ebenfalls mit einer Sammelleitung für primäre Verbrennungsluft ausgestattet ist, durch die über eine Seitenleitung primäre Verbrennungsluft in die Koksofenkammern einleitbar ist, wobei die Sammelleitung für primäre Verbrennungsluft mit einer Fackel ausgestattet ist.
Verfahren zur gerichteten Einleitung von Verbrennungsluft in die Sekundärheizräume in einen Koksofen vom Typ ”Non-Recovery” oder ”Heat-Recovery” nach einem der Ansprüche 23 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Sammelleitung für sekundäre Verbrennungsluft Verbrennungsluft in die Sekundärluftsohle eingeleitet wird, welche mit Sauerstoff, Stickstoff oder Wasserdampf angereichert ist.