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Vorrichtung zum Austragen von Koks Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zum Austragen von Koks aus stetig betriebenen senkrechten, im Querschnitt länglichen
Ofenkammern, i11 denen methanarmes Gas durch Entgasun von. Braunkohle in einem einheitlichen
Entgas @ungsraum in der Weise erzeugt wird, daß die im Entgasungsraumsich bildenden
Dämpfe -und Gase der ersten Erhitzungsstufe, im wesentlichen Wasserdampf und Kohlensäure,
ganz oder teilweise zusammen mit den Entgasungsgasen durch einen zweckmäßig 85o
bis goo° C heißen Querschnitt der Beschickungssäule geleitet und anschließend aus
dem Entgasungsraum unmittelbar abgeführt werden. Dadurch werden alle die Gase bzw.
Dämpfe, wie Wasserdampf, Kohlensäure, Teerdämpfe und Kohlenwasserstoffe, insbesondere
auch Methan, zu Kohlenoxyd und Wasserstoff umgewandelt.
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Wesentlich für die angestrebte Umwandlung der zu einem erheblichen
Teil als Ballaststoffe für das hochwertige Entgasungsgas anzusprechenden Gase und
Düampfe ist, daß diese genügend lange Zeit in dem Entgasu:ngsraum selbst mit den
hoch erhitzten Schichten der Koblebeschickung in Berührung bleiben.
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Werden bei solchen im Querschnitt länglichen Ofenkammern die entstehenden
Gase an einer Schmalseite des Entgasungsraumes, d. h. einseitig, abgeleitet bzw.
abgezogen, so ist die Gasströmung im Entgasungsraum ungleichmäßig, und zwar an der
der G.asabzugsöffnu:ng benachbarten Seite stärker als an der gegenüberliegenden
Seite. Dies; wirkt sich besonders nachteilig in dem oberhalb der Abzugsöffnung befindlichen
Teil. des Entgasungsraume:s aus, in dem die Gasumwandlv;ngszon:e liegt, indem infolge
der Wirkung der im Gas stattfindenden endothermischen Reaktionenr die Lagen gleicher
Temperatur im Innern der Kohlenbeschickung nicht waagerecht verlaufen, sondern nach
der Gasabzugsöffnun:g hin stark geneigt sind. Demgemäß können Gase von hohem CO-
und HZ-Gehalt nur auf Kosten der Leistungsfähigkeit des Entgasungsraumes erzeugt
werden.
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Zum Vermeiden dieses Nachteiles wird erfindungsgemäß die Bewegung
der Kohle zur Sicherung der zur Zersetzung der Gase und Dämpfe notwendigen glühenden
Kohleschichith&hen in den senkrechten Abschnitten des Entgasungsraumes entsprechend
der in denselben stattfindenden stärkeren bzw. schwächeren Gasströmung derart geregelt,
daB in den Abschnitten, in denen die Gasströmung stärker ist, also. an der Gasabzugsseite,
der Kohlendurchsatz langsamer und in den Abschnitten, in denen die Gasströmung geringer
ist, also an der der Gasabzugsseite entgegengesetzten. Seite, der Kohlendurchsatz
schneller
ist. Erreicht wird dies durch eine am Boden des Entgasungsraumes
angeordnete Koksaustragvorrichtung, die derart ausgebildet ist d.aß der Kohlendurchsatz
bei einseitigem Gai abzog nach .der Seite des Gasabzuges lih; stufenweise regelbar
abnimmt und bei Gas # abzog auf beiden Seiten von beiden Gasiab,-`zwgsseiten zur
Mitte des Entgasu:ngsraumes stufenweise zunimmt.
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Durch diese Regelung des Kohlendurchsatzes, .die durch im oberen Teil
des Entgasungsraumes auszuführende Temperaturmessungen überwacht werden kann, ist
es nicht nur möglich, den Verlauf der Isotherme-n der Umwandlungszone im Ofenraum
waagerecht zu halten; sondern es kann sogar erreicht werden, daß diese Isothermen
zu der der Gasabzugsseite gegenüberliegenden Seite hin geneigt sind, an der bekanntlich
die Gasströmung geringer ist. Somit wird das Aufrechterhalten von entsprechend hohen
und heißen. bzw. glühenden Kohleschichten in den senkrechten Abschnitten des Entgasungsraumes
den in diesen Abschnitten herrschenden Gasgeschwindigkeiten entsprechend gesichert.
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Es ist bereits eine Einrichtung bekanntgeworden, bei der durch die
Koksaustragvorrichtung Maß und Geschwindigkeit des Beschickungsgutes beire Durchgang
.durch eine Wassergaskammer geregelt wird. Hier soll jedoch lediglich die Durchtrittsges.chwindigkeit
des Gutes in bezog auf denn Gesamtquerschnitt der Wassergaskammer- geregelt werden.
Weiter ist eine Koksausbringungsvorrichtung mit gleichzeitiger Brecheinrichtung
bekanntgeworden, wobei die Brechzähne entsprechend der gewünschten Korngröße des
gebrochenen: Kokses eingestellt werden können. Auch bei dieser Anordnung soll die
Koksentleerung im ganzen Ofenquerschnitt gleichartig sein. Diesen bekannten Einrichtungen
gegenüber unterscheidet sich die Erfindung dadurch, daß mit- Hilfe des Erfindungsgegenstandes
die Durchsatzgeschwindigkeit innerhalb senkrechter Abschnitte des Entgasungsraumes
verschieden gehalten wird.
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Weiter ist bereits eine Koksaustragvorrichtung für stetig betriebene
senkrechte Schwelöfen bekannt, die aus einer Anzahl über die Länge des Schwelraumes
verteilter nebeneinanderliegender Einzelauslässe mit Zellenrädern besteht. Mit Hilfe
dieser Einzelauslässe bzw. der durch die Umlaufzahl der Zellenräder bedingten Feineinstellung
des Durchsatzes im Einzelauslaß ist ein über die Länge des Schwelraumes gleichmäßiges
Austragen des Kokses ermöglicht, womit dann- ein gleichmäßiges Nachfallen der Kohle
im Schwelraum bewirkt werden soll. Der Betrieb eines solchen Schwelofens kann .also
ohne Stocherarbeit durchgeführt werden. Das entstehende ,Gas tritt durch die Zwischenräume
der@den ;: -eassungsraum für die Kohle bildenden schrä-Gleitflächen, auf allen Seiten
des Schwelirres aus.
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Gegenüber dieser bekannten Austragvorrichtung, die für einen über
die ganze Länge der Schwelkammer gleichmäßigen Durchsatz bestimmt ist, ist die Austragvorrichtung
nach der Erfindung so ausgebildet, d.aß sie bei einseitigem Abzug des Gases aus
dem Entgasungsraum nach vorhergehendem Durchleiten der entstandenen Gase durch eine
in diesem Entgasungsraum liegende Umwandlungszo-ne den Kohlendurchsatz in einer
solchen Weise regelt, d;aß trotz der einseitigen Gasströmung und des bei der Umwandlung
vorhandenen Wärmeverbrauches der zweckmäßig 850 bis goo° C heiße Umwandlungsqwerschnitt
der Beschickung ständig waagerecht gehalten wird.
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Mit diesem Verfahren wird nicht nur die fortlaufende Erzeugung des
gewünschten, viel C O und H2 enthaltenden Gases und die gleichzeitige Steigerung
der Ofenleistung infolge der Steigerung des durchschnittlichen Kohledurchsatzes,
sondern auch die gleichmäßige thermische Beanspruchung der Wandungen des Entgasungsraumes
gesichert. Da nämlich an der gemäß vorliegender Erfindung mit geringerem Kohlendurchsatz
arbeitenden Spaltseite des Entgasungsraumes, an der Gasabzugsseite, der Wärmebedarf
größtenteils aus der zur Zersetzung der Dämpfe und Gase notwendigen Wärmemenge,
und nur zum gerungen Teil aus der zur Erhitzung und Entgasung der Kohle notwendigen
Wärmemenge besteht, wird der größte Teil des Wärmebedarfes an der gegenüberliegenden,
mit größerem Kohlendurchsatz arbeitenden Seite durch die Erhitzung und Entgasung
der Kohle und nur ein geringer Teil desselben zur Zersetzung der Gase und Dämpfe
in Anspruch genommen. Durch die Beeinflussung des Kohlendurchsatzes im Entgasungsraum
kann erreicht werden, daß der zur Entgasung der Kohle und der zur Zersetzung der
Gase und Dämpfe notwendige Wärmebedarf im den einzelnen senkrechten Abschnitten
im oberen Teil des Entgasungsraumes praktisch annähernd gleich groß ist, was .der
größtmöglichen Ofenleistung entspricht.
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Ferner ist es zweckmäßig, im unteren Teil des Entgasungsraumes die
Dampf- und Sauerstoffzufuhr an der der Gasabzugsöffniumg gegenüberliegenden Seite
zu erhöhen, damit der bis zur Gasabzugsöffnung zurückzulegende Weg sowohl für den.
Dampf als auch für den Sauerstoff länger ist.
Die Zeichnung veranschaulicht
ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Fig. i zeigt die Einrichtung im senkrechten Längsschnitt; Fig. 2 stellt
einen waagerechten Querschnitt nach der Linie a-a der Fig. i dar; Fig. 3 ist ein
senkrechter Querschnitt nach Fig. i ; Fig. q. veranschaulicht die verschiedenartig
ausgebildeten Organe der Koksentfernungs, vorrichtung.
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Die mit 2o bezeichnete, die Koksaustragung steuernde Walze ist bei
dem veranschaulichten Ausführungsbeispiel so ,ausgebildet, daß die Fassungsräume
zwischen den Schaufeln der einzelnen Abschnitte, deren Anzahl im vorliegenden Falle
acht beträgt, bei den Abschnitten I bis IV kleiner sind als bei dein Abschnitten
V bis VIII. Damit wird der Kohlendurchgang in der der Gasabzwgsöffnun.g benachbarten
Hälfte des, Entgasungsraumes geringer als in der anderen Hälfte. In Fig.3 sind die
Querschnitte der Walzenabschnitte V bis VIII, in Fig. q. die Querschnitte der Walzenabschnitte
I bis IV ersichtlich. Die Größe der Fassungsräume zwischen den Schaufeln der einzelnen
Walzenabschnitte I bis IV kann, wie dargestellt, abgestuft anwachsen, so, däß in
der linksseitigen Hälfte des Ofenraumes vier verschiedene Kohlendurchsatzgeschwindigkeiten
in den entsprechenden senkrechten Abschnitten vorhanden sind. Diese Anordnung kann
auch bei bereits vorhandenen Koksaustragvorrichtungen angewendet werden, indem in
den Schaufelabschnitten die in Fig. q. ersichtlichen Platten .2i bis 24 mit verschiedenen
Neigungswinkeln angeordnet werden.
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Außer der beschriebenen Koksaus.tragvorrichtung kann die Kohlendurchsatzgesc'hwindigkeit
im Entgasungsraum beispielsweise auch dadurch geregelt werden, da( die Koksaustragwalze
aus mehreren Zellenrädern besteht, deren Drehzahlen von der Gasabzugssehe des Entgasungsraumes
nach der gegenüberliegenden Seite hin zunehmen. Es; können auch die Schaufeln der
gemeinsam angetriebenen Abschnitte z. B. an einer Welle von stufenweise abnehmendem
Durchmesser angeordnet werden, wodurch sich verschieden große Fassungsräume der
Schaufeln ergeben.
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Bei Gasabzug auf beiden Schmalseiten des Entgasu:ngsraum,es, eine
Anordnung, die nicht dargestellt ist, ist die Koksaustragwalze so eingerichtet,
daß die Ko.hlendurchsatzgeschwindigkeit von; beiden Gasabzugsseiten zur Mitte des
Entgasungsraumes hin zunimmt.