CN101384855B - 用于燃烧有机物的设备 - Google Patents

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Abstract

说明一种用于燃烧有机物的设备，具有设置在外壳(1)中的、相对于外壳(1)热绝缘的、横放的燃烧室(2)和具有借助来自燃烧室(2)的热废气预热燃烧用空气的对流式热交换器(8)，该对流式热交换器构成：在燃烧室(2)与围绕燃烧室(2)的热交换器壁(9)之间构成的用于燃烧用空气的流动管道(10)，以及在热交换器壁(9)的背离燃烧室(2)的一侧上的用于热废气的流动管道(11)。为了实现有利的结构情况，提出，对流式热交换器(8)的热交换器壁(9)被设置在燃烧室(2)的热绝缘装置(3)的外侧上，该燃烧室具有在上部的、通到外壳(1)中的废气排出口(7)，在上部的、在燃烧室(2)两侧的、在燃烧室(2)与基本上棱柱形的外壳(1)之间得到的楔形腔(4)中，设置有平行于燃烧室(2)走向的用于以热废气的明显废热加热热载体的热交换器(6)，和用于燃烧用空气的对流式热交换器(8)的容纳废气的流动管道(11)从两个楔形腔(4)出发，而热交换器壁(9)凭借用于燃烧用空气的流动管道(10)延伸到楔形腔(4)中。

Description

用于燃烧有机物的设备
技术领域
本发明涉及一种用于燃烧有机物的设备，该设备具有设置在外壳中的、相对于该外壳热绝缘的、横放的燃烧室和具有借助来自该燃烧室的热废气预热燃烧用空气的对流式热交换器，该对流式热交换器构成：在燃烧室与包围该燃烧室的热交换器壁之间被构成用于燃烧用空气的流动管道，以及在热交换器壁的背离燃烧室一侧上的用于热废气的流动管道。
背景技术
为了燃烧有机物，特别是垃圾，公知的是(US 5 315 938A)，设置在外壳中的、横放的、轴向上可装料的燃烧室相对于容纳液态热载体外壳设置有热绝缘装置，以保障在该燃烧室中有利的燃烧条件，该燃烧条件不会通过与周围的热载体发生不受控制的热交换而受到不利地影响。输送给燃烧室的燃烧用空气借助来自该燃烧室的热废气被预热。为了这个目的，在燃烧室的热绝缘装置的内部设置围绕该燃烧室下部的对流式热交换器，该对流式热交换器具有把用于燃烧用空气的流动管道与用于废气的流动管道分开的曲折波浪状的金属片形式的热交换器壁。虽然通过这些措施给出有利的燃烧用空气预热，但是废气的剩下的余热未被利用。这也是很困难的，因为燃烧室相对于用作液态热载体的贮藏容器的外壳通过热绝缘装置被分离，这样废气必须通过该燃烧室的底部被输出。此外，燃烧用空气在对流式热交换器的热交换壁的转向该燃烧室的一侧被引导，这样附加的热绝缘装置必须被设置在用于燃烧用空气的流动管道与燃烧室之间，用以阻止从该燃烧室到燃烧用空气的热传递。
发明内容
所以本发明基于如下任务，即这样构造开头所述类型的用于燃烧有机物的设备，使得在保持有利的烧尽条件下，得到对来自燃烧室的热废气的明显废热的好的利用，而且，具有比较简省(einfach)的结构开支。
本发明通过如下方式解决所提出的任务，即提供一种用于燃烧有机物的设备，所述设备具有设置在外壳中的、相对于所述外壳热绝缘的、横放的燃烧室和具有借助来自所述燃烧室中的热废气预热燃烧用空气的对流式热交换器，所述对流式热交换器构成：在所述燃烧室与围绕所述燃烧室的热交换器壁之间构成的、用于所述燃烧用空气的流动管道，以及在所述热交换器壁的背离所述燃烧室的一侧上的、用于所述热废气的流动管道，其中，对流式热交换器的热交换壁设置在燃烧室的热绝缘装置的外侧上，该燃烧室具有在上部的、通到外壳中的废气排出口，在上部的、在圆柱形燃烧室两侧的、在该燃烧室与基本上棱柱形的外壳之间得到的楔形腔中，设置有平行于燃烧室走向的用于以热废气的明显废热加热热载体的热交换器，和用于燃烧用空气的对流式热交换器的容纳废气的流动管道从所述的两个楔形腔出发，而热交换器壁凭借用于燃烧用空气的流动管道延伸到所述楔形腔中。
因为用于预热燃烧用空气的对流式热交换器在燃烧室的热绝缘装置的外部围绕该燃烧室，所以在加热燃烧用气体时的温度变化过程不能对燃烧室中的烧尽条件产生不利影响。因此使得，通过上部废气排出口从燃烧室流出到外壳中的废气的明显废热可以被有利地用于加热热载体，同时不必放弃所需要的对燃烧用空气的预热。在圆柱形燃烧室两侧与棱柱形的外壳得到的楔形腔中仅需要设置适当的热交换器，该热交换器被从燃烧室中排出的热废气绕流。当来自楔形腔中的废气通过用于燃烧用空气的对流式热交换器被抽出时，如此负责对燃烧用空气的足够的预热，特别是当热交换器壁沿燃烧室的圆周方向延伸到楔形腔中去时，这样实现用于燃烧用空气的流动管道的合适的延长。通过对流式热交换器的延伸到外壳的楔形腔中的热交换器壁进行在楔形腔中的热废气与通过流动管道被导引的燃烧用空气之间的附加的热交换。
当对流式热交换器的在燃烧室与热交换器壁之间的流动管道在废气排出口区域通到燃烧室内时，得到特别适宜的结构情况，因为在这种情况下，一部分被以热废气加热的燃烧用空气可以被发送到外壳中，用以改善在楔形腔中的二次燃烧，更确切地说依靠当时的流动情况，该流动情况通过构造方面的措施可以适应相应的要求地被调节。为了这个目的，对流式热交换器的热交换器壁盖住燃烧室的废气排出口和在废气排出口的区域内具有通孔。
同样为了获得用于加热热载体的热交换器的简单的结构情况，在外壳的楔形腔中的热交换器具有与燃烧室的轴线平行的用于热载体的流动管，该流动管在径向上以用于废气引导的管连接件贯穿。由于所述结构措施，不仅用于热载体的流动管构成热交换面，而且在径向上贯穿该流动管的管连接件也构成热交换面，该管连接件被流出到外壳的楔形腔中的热废气穿流，特别是当该管连接件鉴于其倾斜(Neigung)而适合于在楔形腔中自身调整的流动情况时。而穿流率同样可以通过楔形腔中用于废气流动的导向面被改善。
附图说明
在图中示例地示出本发明的内容。其中
图1以部分撕开的侧视图示出根据本发明的用于燃烧有机物的设备，以及
图2以依照图1的II-II线的截面示出该设备。
具体实施方式
用于燃烧有机物特别是垃圾的设备具有棱柱形的外壳1和基本上为圆柱形的燃烧室2，外壳具有正方形横截面，燃烧室具有横放的轴。该燃烧室设置有热绝缘装置3，该热绝缘装置相对于外壳1屏蔽燃烧室。根据在具有正方形横截面的棱柱形外壳1中的基本上为圆柱形的燃烧室2的布置，在燃烧室2与外壳1之间的外壳1的角区中得到楔形腔4、5，其中置于燃烧室3上部两侧的楔形腔4容纳用于热载体的平行于燃烧室2走向的热交换器6。
热的废气通过设置在燃烧室2的顶部区域内的、基本上在燃烧室2的轴向长度延伸的废气排出口7从燃烧室2排出和朝两边流到楔形腔4中，如这些在图2中通过以实线画出的流动箭头示出。而从燃烧室2排出的热废气不仅用于加热热载体，而且用于预热对于垃圾燃烧所需的燃烧用空气。为了这个目的，设计附加的对流式热交换器8，该对流式热交换器在热绝缘装置3的外侧围绕燃烧室2。该对流式热交换器8基本上通过与热绝缘装置3共轴的热交换器壁9被构成，该热交换器壁由在燃烧室2的纵向上铣出波浪形或曲折形轮廓的金属片成型，这样通过波峰和波谷得到一方面用于燃烧用空气的和另一方面用于废气的沿圆周方向走向的、平行的流动路径。在此这样进行布置，即该流动路径在热交换器壁9的朝向燃烧室2的内侧上界定用于燃烧用空气的流动管道10和该流动路径在热交换器壁9的外侧上界定用于热废气的流动管道11。如特别在图1中可以获知，在其中，在图的左半边区域中的截面是沿着用于燃烧用空气的流动管道10的流动路径进行的和在图的右半边区域中的截面是沿着用于热废气的流动管道11的流动路径进行的，废气在通过闭合的用于热废气的流动通道11连接到楔形腔4的情况下才被输送，该流动通道通过遮盖热交换器壁9的导向壁12被界定。这意味着，在废气通过废气接口13被吸出之前，在下部楔形腔5中同样为废气给出强制引导装置。
燃烧用空气的输送同样通过下部楔形腔5进行，更确切地说通过在废气接口13下面走向并通到相对于废气密封的分配室15中的空气接口14进行。如用虚线在图2中所画出的用于燃烧用空气的流动箭头可以获知，用于燃烧用空气的流动管道10的流动路径通到在燃烧室2的废气排出口7的区域内，因为热交换器壁9遮盖废气排出口7和仅具有通孔16用于来自燃烧室2的废气。通过这些措施实现，一部分燃烧用空气和热的废气一起被拖到楔形腔4中和在那里可以作为二次空气对有利的二次燃烧变得有用。
流出到楔形腔4中的热的废气负责热交换器6的热加载，用来加热热载体，优选为水。为了使好的热传递成为可能，热交换器6通过流动管17被构成，该流动管与热载体循环的前流装置和回流装置连接，而这出于概览的原因未被示出。该平行于燃烧室2走向的流动管17在径向上被管连接件18贯穿，该管连接件在热交换器6的区域内朝废气的主流动方向倾斜，这样该管连接件18被热废气的分流穿流。
用要燃烧的垃圾给燃烧室2的装料从端面来进行，更确切地说有利地通过装料冲头(Beschickungsstempel)，该装料冲头把收入到燃烧室2前面的、共轴的圆柱中的燃烧料从该圆柱中移到燃烧室2中和同时可以构成燃烧室2的端面塞子。积累的灰烬的清空可以从燃烧室2的另一个端面来进行，其中存在各种结构的可能性。其中一个借助卸料螺杆实现，该卸料螺杆从端面被塞入到燃烧室中和把灰烬或燃烧残留物从燃烧室中输送出。显然，燃烧室2也可以在燃烧室2下部设置有从燃烧室通过炉栅分开的灰烬容纳腔，用以从该灰烬容纳腔中输送出燃烧残渣。
在垃圾燃烧时，燃烧用空气借助至少一个鼓风机被输送到燃烧室2中，其中积累的废气以所述的方法在有利的利用其显著废热的情况下被抽走。进入燃烧室2的燃烧用空气的流进条件和对于废气的流出情况可以在废气排出口7的区域内通过导向设备被调节适应当时的情况。为了优化低排放的垃圾燃烧，通过废气接口13从外壳1抽出的废气需要时可以通过循环中的废气洗涤机和冷凝分离机被部分地混入燃烧用空气，更确切地说以特别适宜的方式与水蒸气一起，以保证在相对低的、抑制二恶英和其它有害物质生成的燃烧温度下，在燃烧时积累的碳、一氧化碳、二氧化碳、空气中的氧和水蒸气之间的合适的反应。

Claims (4)

1.用于燃烧有机物的设备，所述设备具有设置在外壳中的、相对于所述外壳热绝缘的、横放的燃烧室和具有借助来自所述燃烧室中的热废气预热燃烧用空气的对流式热交换器，所述对流式热交换器构成：在所述燃烧室与围绕所述燃烧室的热交换器壁之间构成的、用于所述燃烧用空气的流动管道，以及在所述热交换器壁的背离所述燃烧室的一侧上的、用于所述热废气的流动管道，其特征在于：所述对流式热交换器(8)的所述热交换器壁(9)设置在所述燃烧室(2)的热绝缘装置(3)的外侧上，所述燃烧室(2)具有在上部的、通到所述外壳(1)中的废气排出口(7)；在上部的、在所述燃烧室(2)两侧的、在所述燃烧室(2)与基本上呈棱柱形的所述外壳(1)之间得到的楔形腔(4)中，设置有平行于所述燃烧室(2)走向的、用于以所述热废气的明显废热加热热载体的热交换器(6)；以及用于所述燃烧用空气的所述对流式热交换器(8)的所述用于所述热废气的流动管道(11)从所述两个楔形腔(4)出发，而所述热交换器壁(9)凭借所述用于所述燃烧用空气的流动管道(10)延伸到所述楔形腔(4)中。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述对流式热交换器(8)的、在所述燃烧室(2)与所述热交换器壁(9)之间的所述用于所述燃烧用空气的流动管道(10)在所述废气排出口(7)的区域内通到所述燃烧室(2)中。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，所述对流式热交换器(8)的所述热交换器壁(9)遮盖所述燃烧室(2)的所述废气排出口(7)，且在所述废气排出口(7)的区域内具有通孔(16)。
4.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，在所述外壳(1)的所述楔形腔(4)中的用于热载体的所述热交换器(6)具有与所述燃烧室(2)的轴线平行的用于所述热载体的流动管(17)，所述流动管在径向上以用于废气引导的管连接件(18)贯穿。
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