AT 399 384 BAT 399 384 B
Die Erfindung bezieht sich auf einen Heißgaserzeuger, mit einer stehend angeordneten, im Deckenbereich brennerbestückten Brennkammer, einer parallel zu und seitlich versetzt neben der Brennkammer verlaufenden, eine Sekundärluftzufuhreinrichtung aufweisenden und in einen Heißgasabzug mündenden Nachbrennkammer und einem Brenn- und Nachbrennkammer miteinander verbindenden Flammraum. 5 Heißgase werden zur Durchführung verschiedenster wärmetechnischer Verfahren und für verschiedenste Heizzwecke, beispielsweise zum Beheizen von Pyrolysereaktoren od. dgl. verwendet, wobei die bekannten Heißgaserzeuger praktisch ausschließlich mit gas- und/oder ölbeaufschlagbaren Brennern arbeiten und die Brennkammer, der Flammraum und die Nachbrennkammer koaxial hintereinandergereiht sind. Diese Heißgaserzeuger sind daher aufwendig und platzraubend gebaut und auf den Einsatz von teuren flüssigen io oder gasförmigen Brennstoffen angewiesen.The invention relates to a hot gas generator with an upright combustion chamber equipped with a burner in the ceiling area, a post-combustion chamber that runs parallel to and laterally offset next to the combustion chamber, has a secondary air supply device and opens into a hot gas exhaust and connects a combustion and post-combustion chamber to one another. 5 Hot gases are used to carry out a wide variety of thermal engineering processes and for a wide variety of heating purposes, for example for heating pyrolysis reactors or the like, the known hot gas generators practically working exclusively with gas and / or oil-loaded burners and the combustion chamber, the flame chamber and the afterburner arranged coaxially in series are. These hot gas generators are therefore complex and space-consuming and rely on the use of expensive liquid io or gaseous fuels.
Gemäß der EP-A 0 159 492 gibt es auch bereits Feuerungsanlagen mit einer zur stehenden Brennkammer parallelen, über einen unteren Flammraum an die Brennkammer angeschlossenen Nachbrennkammer, wobei die Brennkammer deckenseitige Brenner und die Nachbrennkammer Sekundärlufteinrichtungen aufweisen, doch sind diese Feuerungsanlagen als Energiequelle für Wärmekraftwerke geeignet, nicht aber 15 als Heizgaslieferanten für Pyrolysereaktoren, wozu die aufgezeigten Möglichkeiten der Entstaubung und Entaschung vollkommen unzureichend wären. Auch der Großaufwand dieser Feuerungsanlagen widerspricht deren Anwendung zum Beheizen von Pyrolysereaktoren od. dgl. Kleinanlagen.According to EP-A 0 159 492, there are already combustion plants with an afterburning chamber parallel to the standing combustion chamber and connected to the combustion chamber via a lower flame chamber, the combustion chamber having burner on the ceiling and the afterburning chamber having secondary air devices, but these combustion plants are suitable as an energy source for thermal power plants , but not 15 as heating gas suppliers for pyrolysis reactors, for which the possibilities of dedusting and ash removal shown would be completely inadequate. The large expenditure of these furnaces also contradicts their use for heating pyrolysis reactors or similar small plants.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen und einen Heißgaserzeuger der eingangs geschilderten Art zu schaffen, der den Einsatz sowohl von Gas oder Öl als auch fester 20 Brennstoffe ermöglicht und vor allem eine platzsparende, einfache Bauweise mit sich bringt.The invention is therefore based on the object to remedy these shortcomings and to create a hot gas generator of the type described which enables the use of both gas or oil and solid 20 fuels and, above all, has a space-saving, simple construction.
Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß die Brennkammer in an sich bekannter Weise mit einem gas- und/oder ölbeaufschlagbaren deckenseitigen Brenner und mit einem zusätzlichen Brennstoffeinlaß für eine Kohlenstaubbeschickung od. dgl. ausgestattet ist, daß der Flammraum eine sich zwischen Brenn- und Nachbrennkammer erstreckende Umlenkwand aufweist und im Bodenbereich einen Ascheabzug besitzt und 25 daß die Nachbrennkammer im Anschlußbereich zum Flammraum mit der Sekundärluftzufuhreinrichtung versehen ist und über eine Strömungsumlenkung in den Heißgasabzug mündet. Durch den zusätzlichen Brennstoffeinlaß läßt sich Kohlenstaub, Koksstaub oder ein anderer rieselfähiger Brennstoff zur Heißgaserzeugung nutzen, wobei der Brenner beim Anfeuern, aber auch beim ständigen Betrieb erforderlichenfalls als Zünd- und Stützbrenner mitlaufen kann. Der Seitenversatz zwischen Brenn- und Nachbrennkammer erlaubt 30 es, die durch das axiale Hintereinanderreihen entstehende große Baulänge zu vermeiden und zu einem kompakten Konstruktionskonzept zu gelangen. Er ergibt dabei auch den für den Flammraum erforderlichen Abstand zwischen Brenn- und Nachbrennkammer und durch die versatzbedingte Umlenkung erfolgt außerdem eine Ascheabscheidung, wobei die abgeschiedenen Ascheteile u. dgl. wegen der hohen Temperaturen schmelzen und im flüssigen Zustand durch den Ascheabzug bodenseitig abgezogen werden 35 können. Die sich zwischen Brenn- und Nachbrennkammer erstreckende Umlenkwand zwingt die Brenngase zu einem Ausweichen und verhindert ein direktes Oberströmen in die Nachbrennkammer, wodurch auch bei kleineren Abmessungen des Flammraumes für eine entsprechende Verweilzeit der Verbrennungsgase im Flammraum gesorgt wird, die Voraussetzung für eine ordnungsgemäße Verbrennung ist. Brennkammer und Nachbrennkammer werden außerdem gewissermaßen im Gegenstrom von den Heißgasen durchströmt, die 40 von der Nachbrennkammer aufgrund der Strömungsumlenkung wiederum mit gegensinniger Strömungsrichtung in den Heißgasabzug gelangen, so daß trotz entsprechend langer Strömungswege, die für die vollständige Verbrennung und die Ascheabscheidung notwendig sind, ein wärmetechnisch besonders wirkungsvoller, verlustarmer Heißgaserzeuger entsteht.The invention solves this problem in that the combustion chamber is equipped in a manner known per se with a gas and / or oil-loaded ceiling burner and with an additional fuel inlet for a coal dust feed or the like. That the flame space is between the combustion and afterburning chamber has extending baffle and has an ash extraction in the bottom area and 25 that the afterburning chamber is provided in the connection area to the flame chamber with the secondary air supply device and opens into the hot gas exhaust via a flow deflection. Due to the additional fuel inlet, coal dust, coke dust or another free-flowing fuel can be used to generate hot gas, the burner being able to run as a pilot and auxiliary burner when fired up, but also during continuous operation. The lateral offset between the combustion chamber and the afterburner chamber 30 makes it possible to avoid the large overall length resulting from the axial succession and to achieve a compact design concept. It also results in the distance between the combustion and afterburning chamber required for the flame chamber, and the deflection-related deflection also results in ash separation, the separated ash parts and the like. Like. Melt because of the high temperatures and can be withdrawn 35 in the liquid state through the ash extraction on the bottom. The deflection wall extending between the combustion and afterburning chamber forces the combustion gases to evade and prevents direct overflow into the afterburning chamber, so that even with smaller dimensions of the flame chamber, a corresponding dwell time of the combustion gases in the flame chamber is provided, which is a prerequisite for proper combustion. Combustion chamber and afterburning chamber are also to a certain extent countercurrently flowed through by the hot gases which, due to the deflection of the flow, again reach the hot gas exhaust in the opposite direction of flow, so that despite the correspondingly long flow paths that are necessary for complete combustion and ash separation, a thermally particularly effective, low-loss hot gas generator is created.
Ist der Brennstoffeinlaß mit einer zur Brennkammerachse hin führenden Abgieitrampe versehen, rieselt 45 der Brennstoffstaub unter gleichzeitiger seitlicher Verteilung direkt in die heiße Brennzone, so daß die Zündung und Verbrennung ohne Verzögerung erfolgt.If the fuel inlet is provided with an exhaust ramp leading to the combustion chamber axis, the fuel dust trickles 45 with simultaneous lateral distribution directly into the hot combustion zone, so that the ignition and combustion take place without delay.
Nach einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung weist die Sekundärlufzufuhreinrichtung eine in die Nachbrennkammer hineinragende Luftlanze mit quer zur Nachbrennkammerachse gerichteten Ausblasdüsen auf, wobei vorzugsweise die Luftlanze aus einem Zuleitungsrohr besteht, in das innen radiale so Düsenrohre eingesetzt sind. Eine solche Luftlanze gewährleistet eine gute und gleichmäßige Sekundärluftverteilung über den Nachbrennkammerquerschnitt, so daß eine vollständige Nachverbrennung zu erwarten ist. Um dabei gebündelte Luftstrahlen mit verhältnismäßig großer Reichweite zu erhalten, gibt es in einem Zuleitungsrohr eingesetzte innere Düsenrohre, die für eine entsprechende Strahlbündelung sorgen und außerdem aufgrund der Luftströmung innerhalb des Zuleitungsrohres eine entsprechende Vorwärmung der 55 Sekundäriuft mit sich bringen.According to a particularly favorable embodiment of the invention, the secondary air supply device has an air lance projecting into the afterburning chamber with blow-out nozzles directed transversely to the afterburning chamber axis, the air lance preferably consisting of a feed pipe into which radial nozzle pipes are inserted on the inside. Such an air lance ensures a good and even secondary air distribution over the cross-section of the afterburner, so that complete post-combustion can be expected. In order to obtain bundled air jets with a relatively long range, there are inner nozzle tubes inserted in a supply pipe, which ensure appropriate beam bundling and also bring about a corresponding preheating of the 55 secondary air due to the air flow within the supply pipe.
Eine sehr einfache, kompakte und optisch ansprechende Konstruktion ergibt sich, wenn erfindungsgemäß ein Rotationskörper mit lotrechter Achse den Flammraum bildet, auf den zwei achsparallele zylindrische Turmaufsätze als Brennkammer und Nachbrennkammer aufgesetzt sind, wobei sich diese Konstruk- 2A very simple, compact and visually appealing design is obtained if, according to the invention, a rotating body with a vertical axis forms the flame space, on which two axially parallel cylindrical tower attachments are placed as the combustion chamber and afterburning chamber