DE3311574C2

DE3311574C2 -

Info

Publication number: DE3311574C2
Application number: DE19833311574
Authority: DE
Inventors: Kurt Dr. 4321 Hattingen De Lorenz; Horst 4690 Herne De Dungs; Dieter 4630 Bochum De Lohmann; Karl-Heinz 4650 Gelsenkirchen De Wollenhaupt
Original assignee: Carl Still GmbH and Co KG
Current assignee: Still Otto GmbH
Priority date: 1983-03-30
Filing date: 1983-03-30
Publication date: 1988-12-29
Also published as: EP0121229A3; DE3311574A1; JPS59184286A; EP0121229A2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Begrenzung der Emissio nen beim Betrieb von Verkokungsofenbatterien durch Absaugen der Emissionen mit teerhaltigem Staub an den jeweiligen Emissions quellen, wie z. B. beim Kohleeinfüllen in die Öfen, an den Ver kokungsofentüren und beim Koksausdrücken, in stationäre Gassam melleitungen mit anschließender Trockenentstaubung in einer Schlauchfilteranlage und mit Reinigung der Filter durch Einlei ten von Druckluft.

Aus der DE-PS 25 58 112 ist ein Verfahren zum Betrieb der Rauch gasreinigung von Koksöfen der gattungsgemäßen Art bekannt. Dabei wird sowohl für das beim Koksausdrücken als auch beim Kohleein füllen anfallende Rauchgas als gemeinsamer Staubabscheider die Verwendung eines oder einer Vielzahl schlauchförmiger Filter vor geschlagen, wobei allerdings als wesentlich angesehen wird, daß die sauberen bzw. gereinigten Sackfilter immer zunächst mit einem Rauchgas beaufschlagt werden, welches keine Teerbestand teile enthält.

Man geht dabei davon aus, daß das beim Koksausdrücken anfallende Rauchgas diese Teerbestandteile nicht mehr enthält. Das ist aber nur der Fall, wenn hundertprozentig ausgegarte Kokskuchen aus der Kammern ausgedrückt werden. In der Praxis läßt sich aber nicht vermeiden, daß hin und wieder auch sogenannte ungare Koks kuchen ausgedrückt werden. Die dabei abgezogenen Rauchgase ent halten dann auch erhebliche Teernebelteilchen, die zu einer Ver stopfung der Filter führen können. Bei den bisher angewandten Filterverfahren und insbesondere bei dem Verfahren zur Reinigung der Filter von den abgeschiedenen Stäuben konnten diese feinen Teerbestandteile nur mit erheblichen Schwierigkeiten von den Filterflächen entfernt werden.

Gemäß der DE-PS 25 58 112 soll die Reinigung der Filterschläuche derart erfolgen, daß in einen Raum oberhalb der Filter Druckluft geblasen wird, die dann in den Raum um die gesamten Filter und von dort von außen in das Innere der schlauchförmigen Filter strömen soll, wobei die Filter gleichzeitig wegen der federnden Aufhängung in Schwingung versetzt werden soll. Ein solcher Reinigungsvorgang kann nur in einer Phase durchgeführt werden, wenn keine Emissionen abgesaugt werden, da die gesamte zur Ver fügung stehende Saugung durch den Gegendruck der Druckluft abge baut wird. Darüber hinaus wirkt sich die Aufgabe der Druckluft in das gesamte Filtergehäuse nur allmählich an den einzelnen Schlauchfilterwänden aus, so daß die Schlauchfilter nur langsam in Schwingungen versetzt werden und die gesamte Abreinigung nicht sehr intensiv ist. Sie erfordert einen erheblichen Zeit aufwand. Die Folge ist, daß das Filter entweder nur mit niedri ger Filterbelastung gefahren werden kann, weil jeweils nicht sehr intensiv abgereinigt wird, oder um eine höhere Filterbe lastung zu erreichen, ist es erforderlich, länger abzureinigen.

In der GB 20 98 085 ist außerdem ein Verfahren zur Filterrei nigung mittels Druckluftstoß beschrieben, wobei jeweils ¹/₅ aller Filter gemeinsam gereinigt wird. Hinweise bezüglich einer Anwendung auf das gattungsgemäße Verfahren sind der Schrift nicht zu entnehmen.

Aufgabe der Erfindung ist es also, ein Verfahren der gattungsge mäßen Art vorzuschlagen, mit dem alle teerhaltigen Stäube schnel ler und wirksamer wieder von den Schlauchfilterflächen entfernt werden können und somit alle auf der Kokerei anfallenden Emis sionsgase in der Schlauchfilteranlage gereinigt werden können.

Die Lösung dieser Aufgabe ist in dem Kennzeichen des Hauptan spruches wiedergegeben.

Es hat sich erfindungsgemäß gezeigt, daß durch die Aufgabe eines kurzen aber intensiven Injektordruckluftstoßes in den Koksaus drückpausen die gesamte Schlauchfilteranlage sehr intensiv ge reinigt werden kann und daß dabei der Abluftventilator noch im Teillastbereich arbeitet. Im Gegensatz zum Stand der Technik ist mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren auch eine Reinigung der Schlauchfilter möglich, auf denen ein teerhaltiger Staub sich angesetzt hat.

Die Erfindung sieht insbesondere vor, daß alle Filterschläuche einer Schlauchfilterreihe gleichzeitig durch die einzelnen Schlauchfilterreihen nacheinander durch einen kurzen Injektor- Druckluftstoß gereinigt werden. Es werden hierdurch immer nur wenige Filterschläuche von in der Regel mehreren hinter gleich zeitig mit Druckluft beaufschlagt und gereinigt, so daß es nur wenig Auswirkung auf die Gesamtsaugung hat. Man ist durch die sukzessive Aufgabe des Injektor-Druckluftstoßes auf die einzel nen Schlauchfilterreihen außerdem gegebenenfalls in der Lage, auch in nur kurzen Zeiträumen einen nur keinen Teil des Schlauchfilters abzureinigen und dann die Reinigung zu unter brechen, wenn beispielsweise wieder Erwarten ein Koksausdrück vorgang ansteht. Der auf den Kokereien vorrangige Druckbetrieb der Verkokungsöfen wird also durch die Reinigung der Schlauch filteranlage in keine Weise behindert. Die Filteranlage bleibt eine Nebenanlage, die sich nach dem Anfall der Staubemissionen richten kann.

Es ist erfindungsgemäß günstig, das Maß der Reinigung der Schlauchfilterkammern durch den Vordruck in der Druckluftleitung und/oder durch die Zeit des Druckluftstoßes einstellbar zu ge stalten, so daß stets ein ausreichender Staubschutzfilm auf den Filterflächen verbleibt. Nach vorgegebem Programm läßt sich hier also beispielsweise der Vordruck in der Druckluftleitung auf einfache Weise steuern.

Ebenso ist es auch möglich, bei einem relativ geringen Vordruck in der Druckluftleitung die Zeit dem Grad der Reinigung des Fil tertuches entsprechend einzustellen. Es läßt sich dabei über raschenderweise ein stets ausreichender Staubschutzfilm auf den Filterschläuchen erreichen, so daß Schäden an den Schläuchen, z. B. durch Teeransätze beim Koksdrücken ungarer Brände, vermie den werden. Dabei hat es sich erfindungsgemäß als günstig erwie sen, daß der Überdruck in der Druckluftleitung höchstens 7 bar, vorzugsweise 4 bar, beträgt und die Zeit der Luftaufgabe auf die einzelnen Schlauchfilterreihen zwischen 0,1 und 1 Sekunde, vorzugsweise 0,2 Sekunden. Dieser sehr geringe Druck und die kurze Zeit reichen bereits aus, um eine definierte Menge an Staub von den Wandungen des Schlauchfilters zu lösen.

Die Erfindung schlägt auch vor, daß das Maß der Reinigung der Schlauchfilter in Abhängigkeit von dem durch die Reinigung er reichten und gemessenen Druckverlustabfall geregelt wird. Der Druckverlust an den Schlauchfiltern läßt sich relativ einfach vor und hinter dem Schlauchfilter messen und registrieren, so daß auch ein gemessener Druckverlustabfall erfaßt werden und als Maß für den Reinigungsgrad dienen kann. Erfindungsgemäß soll nun der Druckverlust des Schlauchfilters durch die Reinigung auf den Bereich zwischen 3 und 6 mbar, vorzugsweise 4 mbar, festgelegt werden. Bei diesen Werten hat es sich gezeigt, daß zwar ein großer Teil des Fein staubes abgeschieden wird, aber immer noch ein ausreichender Reststaubgehalt auf den Filterflächen erhalten bleibt. Schäden an den Schläuchen durch Teeransätze aus dem Koksdrücken ungarer Brände können vermieden werden.

Erfindungsgemäß wird darüber hinaus der Beginn und das Ende des Reinigungsvorganges der Schlauchfilteranlage in Abhängigkeit von einstellbaren Sollwerten des Druckverlustes geregelt. In Abstim mung mit den Informationen vom Kokereibetrieb her, insbesondere von der koksseitigen Entstaubung her, kann damit ein Reinigungs vorgang der Schlauchfilteranlage, falls erforderlich, eingelei tet werden.

Schließlich wird vorgeschlagen, daß die Reinigung der gesamten Schlauchfilteranlage in den Koksausdrückpausen während der Ab saugung der Füllgasemissionen erfolgt.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es nicht erforderlich, wie z. B. gemäß der DE-PS 25 58 112, zunächst das bei der Koks entnahme anfallende Rauchgas und anschließend das Füllgas in dem gemeinsamen Staubabscheider zu entstauben. Dies bedeutet auf grund der Erfindung, daß eine wesentliche Vereinfachung der Be triebsfahrweise erreicht wird und insgesamt die Betriebskosten reduziert werden können.

Die Erfindung wird anhand der Fig. 1 bis 4 und des Ausführungsbeispieles beispielsweise näher erläutert.

Fig. 1 ist eine schematische Darstellung der gesamten auf der Kokerei installierten Einrichtungen zur Absaugung und Beseitigung der beim Koksausdrücken entstehenden Emis sionen.

Fig. 2 zeigt ebenfalls schematisch einen Teil der Schlauchfil teranlage mit einzelnen Filterkammern.

Fig. 3 ist ein senkrechter Schnitt durch eine schematisch dar gestellte Filterkammer.

Fig. 4 zeigt die Anordnung der Druckluftzuführung oberhalb einiger Filterschläuche.

Bezugszeichenliste (1) Koksofen
(2) Koksüberleitwagen
(3) Haubenwagen
(4) Kokslöschwagen
(5) Gassammelleitung
(6) Gasstichleitung
(7) Vorabscheider
(8) Rohgaskanal
(9) Reingassammelkanal
(10) Gaseinlaß für staubbeladenes Gas
(11) Auslaß für Reingas
(12) Schlauchfilteranlage insgesamt
(13) Filterkammern
(14) Deckel einer Filterkammer
(15) Auslauftrichter einer Filterkammer
(16) Austragsschleuse einer Filterkammer
(17) Staubdichte Förderschnecke unter einer Anzahl von Filter kammern
(18) Druckgefäß-Förderanlage
(19) Staubsammelbehälter
(20) Staubabtransporteinrichtung
(21) Schalldämpfer
(22) Ventilator
(23) Abgaskamin
(30) Filterschlauch
(31) Druckluftzuführung
(32) Injektordüse

Beschreibung der Fig. 1 bis 4

In der Fig. 1 ist mit (1) der Koksofen mit seinem Ende auf der Koksseite angedeutet. Daran schließt sich der Koksüberleitwagen (2) an, der teilweise von der Haube des Haubenwagens (3) über ragt wird. Unter der Haube ist der Kokslöschwagen (4) zur Aufnah me des glühenden Kokses aus dem Koksofen dargestellt. Die beim Koksausdrücken anfallenden Emissionsgase werden über die Haube des Haubenwagens (3) in eine stationäre Gassammelleitung (5), die längs der Koksofenbatterie verläuft, abgezogen und über eine Gasstichleitung (6) zur Schlauchfilteranlage (12) geleitet. Den Schlauchfilterkammern (13) ist ein Vorabscheider (7) vorgeschal tet, in dem der staubbeladene Rohgasstrom umgelenkt wird und eventuelle Funken und schwere Staubpartikel abgeschieden werden. Eine Frischluftklappe vor dem Schlauchfilter verhindert ein Über schreiten der zulässigen Betriebstemperatur der Filterschläuche. Der Rohgasstrom wird über den Rohgaskanal (8) auf z. B. zwei Filterblöcke verteilt, die jeweils aus ihren einzelnen Filter kammern (13) bestehen. In jeder einzelnen Filterkammer (13) be finden sich mehrere Schlauchfilterreihen, bestehend aus ca. 8 bis 12 einzelne Filterschläuchen (30). Über jeder Schlauchfil terreihe ist in Längsrichtung eine Druckluftleitung mit Druck luftzuführung (31) angeordnet. In der Mitte über jedem Filter schlauch (30) befindet sich eine Injektordüse (32). Die Filter schläuche (30) werden mit staubbeladenen Gasen von außen nach innen durchströmt, wobei sich der Staub auf der Außenseite der Filterschläuche abgesetzt. Bei Einleitung eines Druckluftstoßes in das Innere der Filterschläuche wird der außen hängende Staub gelöst und kann nach unten fallen. Jede Schlauchreihe wird ein zeln durch einen kurzen Druckluftstoß abgereinigt. In einer vor gegebenen Taktzeit durchläuft die Filterreinigung das gesamte Filter. Die Zeiten sind einstellbar und können den Betriebsver hältnissen angepaßt werden. Der Druckluftstoß bei der Reinigung wird hierbei so eingestellt, daß stets ein ausreichender Staub belag auf den Filterschläuchen verbleibt, um das Ankleben von Teerbestandteilen an dem Schlauchmaterial zu vermeiden.

Der an den Außenwänden der Filterschläuche abgeschiedene Staub gelangt über die Auslauftrichter (15) und die Austragsschleusen (16) einer jeden Filterkammer (13) in eine staubdichte Förder schnecke (17), die unter einer Anzahl von Filterkammern ange ordnet ist. Gemeinsam mit dem im Vorabscheider (7) abgeschiede nen Grobstaub wird der Feinstaub über die Druckgefäß-Förderan lage (18) in den Staubsammelbehälter (19) gefördert und anschlie ßend über die Staubabtransporteinrichtung (20) ausgetragen. Wie insbesondere auch aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich ist, ge langt das staubbeladene Rohgas über den Rohgaskanal (8) und den Gaseinlaß (10) in jede einzelne Filterkammer (13), aus der es über die Auslaßanschlüsse (11) über den Reingassammelkanal (9) aus der Schlauchfilteranlage (12) abgezogen wird. Der hinter der Schlauchfilteranlage (12) installierte Ventilator (22) saugt das gereinigte Gas an und leitet es über einen stählernen Abgas kamin (23) in die Atmosphäre. Aus Schallschutzgründen ist vor und hinter dem Ventilator (22) jeweils noch ein Schalldämpfer (21) angeordnet.

Ausführungsbeispiel

Bei einer erfindungsgemäß arbeitenden Anlage werden stündlich 160 000 m³ Emissionsgase mit einer Temperatur von 60 bis 100°C durch eine Filterfläche von ca. 1400 m² geschickt. Diese Aus legungsgasmenge von 160 000 m³/h fällt naturgemäß nur während eines Koksausdrückvorganges in einer Zeit von ca. 2 Minuten an. Für die Zeit zwischen 2 Koksausdrückvorgängen von ca. 5 Minuten wird die Schlauchfilteranlage im Teillastbetrieb mit einer Be lastung von ca. 30 000 bis 40 000 m³/h gefahren. Bei dieser Ar beitsfolge (2 Minuten Vollast und 5 Minuten Teillast) ist man in der Lage, mindestens 170 Druckvorgänge binnen 21 Stunden zu be wältigen.

Die Reinigung der gesamten Filterfläche in einer Druckpause ge schieht nun in der Weise, daß nacheinander die Schlauchfilter reihen durch einen Injektordruckluftstoß bei einem Vordruck in der Luftumleitung von 4 barü gereinigt werden. Dabei dauert der Luftdruckstoß je Schlauchfilterreihe jeweils nur 0,2 Sekunden und die Reinigung des gesamten Schlauchfilters dauert 3 bis 4 Minuten.

Für den Fall, daß auch die Füllgasemissionen abgesaugt werden, ist es möglich, die Reinigung des gesamten Schlauchfilters auch genau in dieser Zeit des Absaugens der Füllgasemissionen durch zuführen. In diesem Fall wird der Vordruck in der Luftdrucklei tung auf ca. 6 barü und die Impulszeit auf ca. 0,4 Sekunden so wie die Absaugmenge auf ca. 120 000 m³/h erhöht.

Der Druckverlust der gesamten Schlauchfilteranlage wird jeweils durch Messen des Druckes in dem Rohgaskanal (8) vor den Filter kammern und in dem Reingaskanal (9) hinter den Filterkammern bestimmt. Bei Erreichen eines Druckverlustes der gesamten Schlauchfilteranlage von z. B. 16 bis 18 mbar wird bei anschlie ßendem Teillastbetrieb (Koksausdrückpause) des Abluftventilators (22) die vorgeschriebene Reinigung der gesamten Filteranlage automatisch vorgenommen. Nach einer Reinigungszeit von ca. 3 bis 4 Minuten bleibt dabei selbst bei hoher Arbeitsspielzahl von z. B. 170 Öfen/Tag ausreichend Zeit bis zum Koksausdrück vorgang. Der Druckverlust der Schlauchfilteranlage nach der Rei nigung sinkt auf ca. 13 bis 14 mbar. Nach dem Drücken von ca. 20 Öfen steigt der Druckverlust wieder auf ca. 16 bis 18 mbar. Danach wiederholt sich die Reinigung des Filters in einer Druck pause. Mit diesem Verfahren kann auf das sog. Precoating, d. h. Aufbringen einer Schutzschicht auf die Filterschläuche nach der Reinigung bzw. vor einer neuen Absaugung, vollständig verzichtet werden.

Claims

1. Verfahren zur Begrenzung der Emissionen beim Betrieb von Ver kokungsofenbatterien durch Absaugen der Emissionen mit teer haltigem Staub an den jeweiligen Emissionsquellen, wie z. B. beim Kohleeinfüllen in die Öfen, an den Verkokungsofentüren und beim Koksausdrücken, in stationäre Gassammelleitungen mit anschließender Trockenentstaubung in einer Schlauchfilteran lage und mit Reinigung der Filter durch Einleiten von Druck luft, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Schlauchfilter anlage in den Koksausdrückpausen durch einen Injektor-Druck luftstoß in jeden einzelnen Filterschlauch gereinigt wird und dabei der Abluftventilator im Teillastbereich arbeitet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß alle Filterschläuche eine Schlauchfilterreihe gleichzeitig und die einzelnen Schlauchfilterreihen nacheinander durch einen kurzen Injektor-Druckluftstoß gereinigt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Maß der Reinigung der Schlauchfilterkammern durch den Vordruck in der Druckluft leitung und/oder durch die Zeit des Druckluftstoßes ein stellbar ist, so daß stets ein ausreichender Staubschutz film auf den Filterschläuchen verbleibt.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Überdruck in der Druckluftlei tung höchstens 7 bar, vorzugsweise 4 bar, und die Zeit der Luftaufgabe auf die einzelnen Schlauchfilterreihen zwischen 0,1 und 1 Sekunde, vorzugsweise 0,2 Sekunden, beträgt.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Maß der Reinigung der Schlauchfilter in Abhängig keit von dem durch die Reinigung erreichten und gemessenen Druckverlustabfall geregelt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Druckverlust des Schlauchfil ters durch die Reinigung auf den Bereich zwischen 3 und 6 mbar, vorzugsweise 4 mbar, festgelegt wird.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Beginn des Reinigungsvorganges der Schlauchfilter anlage in Abhängigkeit von einstellbaren Sollwerten des Druckverlustes geregelt wird.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden An sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigung der gesamten Schlauchfilteranlage in den Koksausdrückpausen während der Absaugung der Füllgasemis sionen erfolgt.