[发明专利]用于生产焦炭的、具有被环流的循环流动路径的焦炉装置及运行该焦炉装置的方法以及控制装置和用途

说明书

本发明涉及一种用于通过煤的焦化来生产焦炭的焦炉装置(10)，通过焦炉装置内部的措施最小化氮氧化物排放，该焦炉装置具有多个双加热烟道(13)，每个双加热烟道具有经受火焰的加热通道(11)和引导废气的加热通道(12)，其通过分隔壁(14)并通过顺砖壁(15)分隔开，其中成对的加热通道在流体技术上借助于上部和下部连接通口(14.2)为了在外部的循环流动路径上的内部废气再循环彼此连接，其中在加热烟道的底部(5.4)中分别设有至少一个选自以下的入口：焦炉气入口(18)、燃烧空气入口(16)、混合气体入口(17)；其中各个分隔壁(14)具有至少一个另外的下部和上部的连接通口(14.2)，其布置在比外部循环流更靠近加热通道的高度中心的更中心的高度位置，且设置用于形成附加的内部的循环流动路径(19.2,19.3)。本发明还涉及运行焦炉装置的方法。

技术领域

本发明涉及用于生产焦炭的装置和方法，以及控制设备和相应的用途。本发明尤其涉及一种根据各个独立权利要求的前序部分所述的装置和方法。

背景技术

对焦炉的需求在全世界一如既往的高，并且甚至在未来也被认为是持续高的，例如在以下公开文献中描述的：K.Wessiepe et al.: Optimization of Combustion andReduction of NOx-Formation at Coke Chambers…COKE MAKING INTERNATIONAL；9,2；42-53；VERLAG STAHLEISEN MBH；1997。焦炉的计划和构建必须在长的时间水平(Zeithorizont)之前进行，尤其焦炉的运行时间或寿命也须非常长，因此重要的是要知道在下几年内在焦炉上可以实现何种环境技术上的改进。尽管环境标准日益严格，如今每年都有几百个焦炉新建并运行。尽管如此，对于大多数政治家还同时已知的是，借助于焦炉的能量获取并非特别环境友好。因此，对于新的焦炉的构建或者现有焦炉的运行，从很多方面对排放物、尤其有关氮氧化物(NOx)提出越来越严格的要求。有关于此，存在许多努力来改进焦化效率或环境友好性，例如在以下公开文献和其中引用的文章中可以参阅：A.J.Nowaket al.:CFD model of coupled thermal processes within coke oven battery…Computer Assisted Mechanics and Engineering Sciences,17:161–172,2010。该公开文献致力于对预先已知的优化措施的模拟。

作为当前允许的或在现有设备中还容许的排放极限值为 500mg/Nm³，相应地在5％氧气O₂下约250ppm。作为在欧洲的未来的极限值可为约350mg/Nm³(在5％O₂下约170ppm)，或马上在亚洲、尤其日本、韩国、中国台湾地区和中国大陆 甚至也许仅约200mg/Nm³。换言之：NOx排放应尽可能迅速降低一半或更多。然而，一些环境机构现在已经要求在仅大约100mg/Nm³的范围中的上极限值，尤其在亚洲，这将对应于5倍。鉴于越来越严格的要求，尤其也包括对于柴油驱动的车辆，对于欧洲也必须期望，允许的极限值在短时间内就低于 350mg/Nm³。