Verfahren und Vorrichtung zur Nutzbarmachung der Wärme von glühendem Kolzs und dergleichen. Es ist bekannt; die Wärme des aus Re torten, Kammern und Koksöfen kommenden glühenden Kokses dadurch nutzbar zu ma chen, dass man inerte Gase über den Koks führt und diese Gase einer Kesselanlage zuführt. Da bei diesen Einrichtungen das gesamte Temperaturgefälle des Kokses von etwa <B>1000'</B> C bis etwa 200' C ausge nutzt wird, so sind ausserordentlich grosse Mengen inerter Gase für die Wärmeübertra gung nötig und auch sehr grosse Dampf kesselanlagen.
Der dadurch entstehende hohe Anlagepreis wägt in den meisten Fällen den Nutzen aus der wiedergewonnenen Wärme zum grossen Teile auf.
Gemäss dem Verfahren nach der vor liegenden Erfindung wird nicht das ganze Temperaturgefälle des glühenden Kokses mit. einemmal ausgenutzt, sondern es wird das Gefälle in einzelne Stufen zerlegt. In der ersten Stufe, die etwa die Temperaturen von 1000 bis zu 700 C umfasst, wird die Wärme des Kokses einer Hochdruckkessel- anlage zugeführt. In der zweiten Stufe von etwa 700 bis<B>300'</B> C wird die Wärme einem Wasservorwärmer zugeführt, dessen Wasser gegebenenfalls dem Hochdruckkessel als Speisewasser dienen kann.
Das letzte Tem- peraturKefälle wird durch Ablöschen des Kokses mit warmem Wasser bezw. niedrig gespanntem Dampf bewirkt, wobei der ent stehende Wasserdampf gleichzeitig dazu dient. den Luftabschluss zu bewirken und damit'zu verhindern, dass der Koks an der Luft verbrennt. Die Ausnutzung dieser letz ten Wärmestufe lohnt sich nicht.
Zwei beispielsweise Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes sind in den bei liegenden Zeichnungen dargestellt, -und zwar zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform, bei der der glühende Koks teilweise auf einem Treppenrost und teilweise auf einem Wan derrost ruht. Bei der zweiten Ausführungs form nach Fig. 2 wird lediglich ein Treppen rost für. den Koks: benutzt. Fig. 3 stellt eine Einzelheit dar.
1 bedeutet den Einwurftrichter, unter dem ein Treppenrost 2 liegt (Fig. 1), der zur Aufnahme des glühenden Kokses dient. Der Trichter 1 ist durch eine Klappe 3 luft dicht abgeschlossen. Über dem Treppenrost liegen die Heizröhren 4 eines Hochdruck kessels 5.
Ein Gebläse 6 mit der Leitung 7 und der Rückleitung 8 ist vorgesehen, das irgend ein inertes Gas, beispielsweise die Abgase des Koksofens, also im wesentlichen Stickstoff, vermischt mit Kohlensäure, durch den Rost hindurch über den glühenden Koks bläst und den Heizröhren 4 zuftihrt. Das Gebläse zieht bei 9 die so abgekühlten Gase wieder zurück.
An der Saugleitung 8 des Gebläses kann die in Fig. 3 schematisch dargestellte Ein richtung angebracht sein. a ist eine in der Leitung 8 angeordnete Drosselklappe, welche mit einer in einer Rauchgase zuführenden Leitung 33 angeordneten Drosselklappe b durch ein Gestänge so verbunden ist, dass, wenn die Klappe a geschlossen ist, die Klappe b sich öffnet, und umgekehrt.
Durch diese Anordnung wird erreicht, dass bei Drosselung, das heisst bei Betätigung der Einrichtung in dem Kühlraum, aus dem das Gebläse die inerten Gase ansaugt, Überdruck entsteht; denn gleichzeitig mit dem Schlie ssen der Drosselklappe a öffnet sich die Drosselklappe b, und das Gebläse saug(. ausser den Kühlgasen durch Leitung 8 auch Rauchgase durch Leitung 33 an und drückt das Gemisch von Rauchgasen und Kühlgasen durch die Leitung 7 in den Kühlraum zu rück, wodurch im Kühlraum ein Überdruck entsteht, weil mehr Gas hereingedrückt wird, als an Kühlgasen abgeführt wird.
Der Über druck dient dazu, irgendwelche Verluste an Kühlgasen, welche durch etwaige Undichtig- keit hervorgerufen sein sollten, zu ersetzen. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass infolge der Einführung der Rauchgase ein kleiner Überdruck gegen die Atmosphäre vor handen ist, der den Eintritt von Frischluft von aussen her verhindert.
Gegebenenfalls kann noch ein Teil der Heizröhren bei 10 abgezweigt sein und durch eine zusätzliche Brennereinrichtung 11, etwa durch Gasbrenner, erhitzt werden, wenn ge legentlich ein forcierter Betrieb des Hoch druckkessels nötig ist.
An den Treppenrost 2 schliesst sich ein Wanderrost 12 an, der aus einer Stabkette mit Platten 13 oder einer" ähnlichen Kon struktion besteht und der über die Ketten räder 14 und 15 läuft. Auf diesem Rost wird die zweite Temperaturstufe ausgenützt, und zwar wiederum dadurch, dass durch ein Gebläse 16 mit der Leitung 17 inerte Gase durch den Rost 12 und die auf ihm liegende glühende Koksschicht geblasen werden, wel che Gase dann Heizröhren eines Wasservor- wärmers 18 umspülen und bei 19 wieder in das Gebläse 16 eintreten.
Auch in der Saugleitung 19 des Gebläses dieser Stufe kann eine Drosseleinriehtung eingebaut sein, und es können Rauchgase irgend einer Feue- rungsanlage dem Gebläse zugeführt werden, damit auch in diesen gesamten Kühlräumen. wie oben dargelegt wurde, Überdruck gegen die Atmosphäre und gegen den Nasslösch- raum entsteht, um unnötiges Übertreten von Dampf der letzten Stufe, also der -.\asslösch- stufe, in den Kühlraum zu vermeiden.
Der Wasservorwärmer kann dazu dienen, den Hochdruckkessel mit Speisewasser zu ver sehen.
Der von dem Wanderrost 12 kommende Koks fällt sodann in einen Bunker 20, der unten durch eine Drehklappe 21 verschlos sen ist. Über dem Bunker ist ein Abzugs rohr 22, in dem zwei Klappen 23 und 24 liegen. Die Klappe 23 ist mit der Klappe 21 durch das Gestänge 25 verbunden, und zwar so, dass, wenn die eine Klappe zu ist, die andere geöffnet ist, und umgekehrt.
Durch die Düsen 26 kann zweckmässi,-- warmes Wasser auf den glühenden Koks im Bunker 20 gespritzt werden bezw. es kann durch die Düsen 27 Niederdruckdampf durch den Koks geblasen werden, um ihn vollständig abzukühlen. Der entstehende Dampf entweicht dabei teilweise durch das Abzugsrohr 22, erfüllt aber mit einer ge wissen niederen Spannung den ganzer. Raum 28 über den Bunker 20 und .schliesst diesen gegen Lufteintritt ab.
Die Klappe 24 ist durch das Gestänge 29 mit der Klappe 3 verbunden, wiederum in der Weise, dass, wenn die eine Flappe offen, die andere geschlossen ist, und um gekehrt. .
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Der aus der Retorte bezw. dem Koks ofen kommende glühende Koks fällt nach Öffnung der Flappe 3 zunächst in den Trichter 1 und damit auf den Treppenrost 2. Der Ventilator 6 bläst inertes Gas durch den Rost und den Koks, und dieses Gas umströmt die Heizröhren 4 des Hochdruckkessels 5 und gibt seine Wärme an diese ab. Dadurch wird Hochdruckdampf erzeugt.
Auf dem Treppenrost. 2 erfolgt die Ab kühlung des glühenden Kokses von etwa 1000 bis zu 600 bezw. 7,00 C. Der Koks fällt dann auf den Wanderrost 12, der ihn mitnimmt und durch den mittelst des (CSe- bläses 16 gleichfalls inerte Gase, eventuell mit Zusatz von Rauchgasen, geblasen wer den, die die Vorwärmeröhren 18 umziehen und ihre Wärme an diese abgeben.
Von rlem Wanderrost 12 Lallt über das Kettenrad 15 der Koks allmählich herunter in den Bun ker 20, wo er entweder durch Warmwasser aus den Düsen 26 oder durch aus den Düsen 27 abgekühlt wird.
Der vom Wanderrost kommende Koks hat etwa noch eine Temperatur von<B>300'</B> und fällt mit dieser in den Bunker 20. Aus dem Bunker 20 wird der Koks nach seiner Abkühlung auf etwa<B>100'</B> C durch die Klappe 21 abgezogen. Wird diese, geöffnet, so schliesst sich durch das Gestänge 25 die Klappe 23, so dass von oben her keine Lufi: eintreten kann. Der Raum 28 ist ständig mit dem aus dem heissen Koks durch Besprit zen mit Wasser bezw. mit Dampf entstehen den Wasserdampf angefüllt, wodurch der Luftabschluss gesichert ist.
Ein weiterer Ab- schluss erfolgt durch den Überdruck der zu sätzlich angesaugten Rauchgase. - Bei Öffn-Ung der Klappe 3 schliesst sich die Klappe 24 und verhindert,- dass durch die Öffnung 22 Luft eingesaugt wird. Ebenso kann noch durch ein besonderes Ge stänge diese Klappe 24 mit den Klappen 23 und 21 in Verbindung stehen, damit stets, wenn eine Klappe geöffnet ist, die beiden andern geschlossen bleiben.
Unter dem Wanderrost 12 ist noch eine weitere Klappe 30 vorgesehen, durch die der entstehende Flugkoks abgezogen werden kann.
Bei der Ausführungsform nach der -Fig. -2 ist die Anordnung im esrten Teil die gleiche, nur wird der Wanderrost durch einen Trep penrost 31 ersetzt, durch den mittelst des Gebläses 16 und der Leitung 17 wiederum inertes Gas geblasen wird, das nach Ein- spülung ..der Heizröhren des Waeservorwär- mers 18 bei -19 wieder in das Gebläse 16 eintritt. Am Ende dieses Treppenrostes 31 ist eine grosse Trommel 32 vorgesehen,
die sich in der Pfeilrichtung langsam dreht und unten den Koks allmählich abnimmt und dem Bunker 20 zuführt, der wieder in der selben Weise eingerichtet ist wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1.. Die Trommel 32 kann gegebenenfalls an ihrem Umfang mit Greifern versehen sein, um den Koks besser mitzunehmen.
Gegebenenfalls kann .die Unterteilung noch weitergeführt werden, indem man -zwi schen die beiden ersten Stufen, noch eine weitere Stufe zur Erzeugung von Nie.der- druckdampf einschaltet.
Durch die stufenweise Ausnutzung der Wärme ist es möglich, die wärmeaufnehmen den Apparate in erheblich einfacherer und wesentlich billigerer Form herzustellen. Da. obendrein die Abkühlung des Kokses durch inerte Gase nur auf etwa 300 bis 400'5 erfolgt, wird --die Gebläseleistung erheblich geringer, so dass der wirtschaftliche Wir kungsgrad der Gesamtanlage wesentlich hö her wird, als wenn die Wärmeausnutzung in einer einzigen Stufe erfolgt.
Dasselbe Verfahren und dieselbe Vorrich tung kann auch benutzt werden zur Ausnut zung der Wärme von andern glühenden Mas sen als Koks, die aus irgend welchen Brenn- öfen oder dergleichen anfallen.
Der glühende Koks kann über die Roste, gegebenenfalls auch durch eine besondere Fördervorrichtung geführt werden.
Die Abkühlung des Kokses nach diesem System ergibt einen sehr guten Koks, weil die N.asslöschung des Kokses erst bei einer Temperatur von etwa 300<B>'</B>erfolgt und dazu noch mit heissem Wasser oder Dampf, so dass hierbei das Wasser oder der Dampf keine zerstörende Wirkung auf -den Koks ausüben kann.
Die Stufenlöschung kann auch aufgeteilt werden in . Hochdruckdampf, Niederdruck dampf und Nasslöschung, also ohne Warm wasserbereitung, wobei man Koks von etwa 400 nass löscht und gleichzeitig aus dem Niederdruckkessel Speisewasser für den Hochdruckkessel entnimmt. Der Niederdruck kessel könnte dann mit einem eventuell vor handenen Ruth-Speicher direkt gekuppelt werden.
Method and device for utilizing the heat of glowing Kolzs and the like. It is known; to utilize the warmth of the glowing coke coming from re torts, chambers and coke ovens by passing inert gases over the coke and feeding these gases to a boiler system. Since these facilities use the entire temperature gradient of the coke from about 1000 ° C to about 200 ° C, extremely large amounts of inert gases are required for heat transfer, as are very large steam boiler systems.
In most cases, the resulting high system price outweighs the benefits of the recovered heat.
According to the method according to the present invention, the entire temperature gradient of the glowing coke is not included. used once, but the gradient is broken down into individual stages. In the first stage, which ranges from around 1000 to 700 C, the heat from the coke is fed to a high-pressure boiler system. In the second stage from about 700 to <B> 300 '</B> C, the heat is fed to a water preheater, the water of which can optionally serve as feed water for the high-pressure boiler.
The last temperature drop is achieved by quenching the coke with warm water or Caused low tensioned steam, whereby the resulting steam is used at the same time. to effect the exclusion of air and thus prevent the coke from burning in the air. It is not worth using this last heat level.
Two exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown in the accompanying drawings - namely, Fig. 1 shows an embodiment in which the glowing coke rests partly on a step grate and partly on a Wan derrost. In the second embodiment form of FIG. 2, only a staircase is grate for. the coke: used. Fig. 3 shows a detail.
1 means the hopper, under which there is a step grate 2 (Fig. 1), which serves to receive the glowing coke. The funnel 1 is closed airtight by a flap 3. The heating tubes 4 of a high pressure boiler 5 are located above the step grate.
A blower 6 with the line 7 and the return line 8 is provided, which blows any inert gas, for example the exhaust gases from the coke oven, i.e. essentially nitrogen mixed with carbonic acid, through the grate over the glowing coke and feeds it to the heating tubes 4. At 9, the fan pulls back the gases that have been cooled in this way.
On the suction line 8 of the fan, the A device shown schematically in Fig. 3 can be attached. a is a throttle valve arranged in the line 8, which is connected to a throttle valve b arranged in a line 33 supplying flue gases by a linkage so that when the valve a is closed, the valve b opens, and vice versa.
This arrangement ensures that when the device is throttled, that is, when the device is actuated, overpressure arises in the cooling space from which the fan draws the inert gases; because at the same time as the throttle flap a is closed, the throttle flap b opens and the fan sucks in (. Besides the cooling gases through line 8, also flue gases through line 33 and pushes the mixture of flue gases and cooling gases through line 7 back into the refrigerator , which creates an overpressure in the cooling space, because more gas is pressed in than is discharged of cooling gases.
The overpressure is used to replace any losses of cooling gases that should be caused by any leakage. In this way it can be achieved that, as a result of the introduction of the smoke gases, there is a small overpressure against the atmosphere, which prevents the entry of fresh air from outside.
Optionally, a part of the heating tubes can be branched off at 10 and heated by an additional burner device 11, such as a gas burner, if ge occasionally a forced operation of the high pressure boiler is necessary.
The step grate 2 is followed by a traveling grate 12, which consists of a chain of bars with plates 13 or a "similar construction and which runs over the chain wheels 14 and 15. The second temperature level is used on this grate, again by that by a fan 16 with the line 17 inert gases are blown through the grate 12 and the glowing layer of coke lying on it, which gases then wash around the heating tubes of a water preheater 18 and re-enter the fan 16 at 19.
A throttle device can also be installed in the suction line 19 of the fan of this stage, and flue gases from any firing system can be fed to the fan, thus also in all of these cold rooms. As explained above, there is overpressure against the atmosphere and against the wet extinguishing room in order to avoid unnecessary passage of steam from the last stage, i.e. the extinguishing stage, into the cold room.
The water preheater can be used to see the high pressure boiler with feed water.
The coke coming from the traveling grate 12 then falls into a bunker 20 which is closed at the bottom by a rotary flap 21. Above the bunker is a discharge pipe 22 in which two flaps 23 and 24 are located. The flap 23 is connected to the flap 21 by the linkage 25 in such a way that, when one flap is closed, the other is open, and vice versa.
Through the nozzles 26 can expedient - warm water be sprayed on the glowing coke in the bunker 20 respectively. low pressure steam can be blown through the coke through the nozzles 27 to cool it completely. The resulting steam partially escapes through the exhaust pipe 22, but fulfills the whole with a ge know low voltage. Room 28 above the bunker 20 and closes it against the ingress of air.
The flap 24 is connected to the flap 3 by the linkage 29, again in such a way that when one flap is open, the other is closed, and vice versa. .
The operation of the device is as follows: The BEZW from the retort. The glowing coke coming from the coke oven falls after opening the flap 3 first into the funnel 1 and thus onto the step grate 2. The fan 6 blows inert gas through the grate and the coke, and this gas flows around the heating tubes 4 of the high pressure boiler 5 and gives its Heat from them. This creates high pressure steam.
On the step grate. 2 takes place from the cooling of the glowing coke from about 1000 to 600 respectively. 7.00 C. The coke then falls onto the traveling grate 12, which takes it along and through which inert gases, possibly with the addition of flue gases, are blown by means of the (CSe blower 16), which move the preheater tubes 18 and generate their heat submit this.
From rlem traveling grate 12 Lallt over the chain wheel 15 of the coke gradually down into the Bun ker 20, where it is either cooled by hot water from the nozzles 26 or 27 from the nozzles.
The coke coming from the traveling grate still has a temperature of about <B> 300 '</B> and falls with this into the bunker 20. The coke is made from the bunker 20 after it has cooled to about <B> 100' </B> C withdrawn through the flap 21. If this is opened, the flap 23 closes by the linkage 25 so that no air can enter from above. The space 28 is constantly with the hot coke by spraying zen with water BEZW. The water vapor is filled with steam, which ensures the absence of air.
A further closure takes place through the overpressure of the additionally sucked in smoke gases. When the flap 3 is opened, the flap 24 closes and prevents air from being sucked in through the opening 22. Likewise, this flap 24 can be connected to the flaps 23 and 21 by a special Ge rod, so that whenever one flap is open, the other two remain closed.
A further flap 30 is provided under the traveling grate 12, through which the resulting flying coke can be drawn off.
In the embodiment according to the -Fig. -2 the arrangement in the first part is the same, only the traveling grate is replaced by a stair grate 31, through which inert gas is blown again by means of the fan 16 and the line 17, which after flushing ... the heating tubes of the water preheating mers 18 re-enters the fan 16 at -19. At the end of this step grate 31 a large drum 32 is provided,
which rotates slowly in the direction of the arrow and gradually decreases the coke at the bottom and feeds it to the bunker 20, which is again set up in the same way as in the embodiment according to FIG. 1. The drum 32 can optionally be provided with grippers on its circumference, to better take the coke with you.
If necessary, the subdivision can be continued by switching on a further stage between the first two stages to generate low-pressure steam.
By gradually utilizing the heat, it is possible to produce the heat-absorbing apparatus in a much simpler and much cheaper form. There. On top of that, the coke is only cooled to around 300 to 400'5 by inert gases, the blower output is considerably lower, so that the economic efficiency of the entire system is significantly higher than if the heat is used in a single stage.
The same method and the same device can also be used to utilize the heat from glowing masses other than coke, which arise from any kiln or the like.
The glowing coke can be guided over the grates, if necessary also by a special conveyor device.
The cooling of the coke according to this system results in a very good coke because the wet quenching of the coke only takes place at a temperature of about 300 <B> '</B> and also with hot water or steam, so that the water or the steam cannot have any damaging effect on the coke.
The step deletion can also be divided into. High-pressure steam, low-pressure steam and wet extinguishing, i.e. without hot water preparation, whereby coke of around 400 is extinguished wet and at the same time feed water for the high-pressure boiler is taken from the low-pressure boiler. The low-pressure boiler could then be coupled directly to an existing Ruth storage tank.