DD249806A3

DD249806A3 - METHOD OF USING THE REMOVAL OF A OVEN, PREFERABLY CONTINUOUS FEEDING

Info

Publication number: DD249806A3
Application number: DD85276831A
Authority: DD
Inventors: Werner Hennig; Walter Kawe; Lothar Meyer; Martin Bege
Original assignee: Kyffhaeuserhuette Maschf
Priority date: 1985-05-31
Filing date: 1985-05-31
Publication date: 1987-09-23
Also published as: AT390866B; CS30686A1; BG48103A1; HU196895B; HUT41892A; ATA278385A; DE3533543A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Abwaerme eines Backofens mit kontinuierlicher Beschickung und sich waehrend des Backprozesses bewegenden Backflaechen, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen ausgeruestet ist und bei dem der Backraum indirekt durch eine Rauchgasumwaelzheizung beheizt wird und dem zur Gewinnung von Sekundaerenergie aus der Abwaerme des Ofens Waermeuebertrager zugeordnet sind. Das Ziel der Erfindung besteht in der Schaffung eines Verfahrens zur Abwaermeverwertung bei Oefen mit relativ niedrigen Rauchgastemperaturen. Geloest wurde das dadurch, dass die Sekundaerenergie in zwei voneinander unabhaengige Systeme gewonnen wird. Im ersten System wird mittels abgezogener Rauchgase im Kreislauf befindliches Heisswasser in einem Waermeuebertrager, bei einem Druck, der hoeher liegt als der Druck des Heisswassers, erhitzt. Das so erhitzte Heisswasser entspannt sich in einem nachfolgenden Sammelbehaelter und der dadurch gewonnene Dampf wird dem Ofen zur Beschwadung zugefuehrt. Im zweiten System wird mittels abgezogener Backatmosphaere in einem Waermeuebertrager Frischluft erwaermt, die dem Ofen zur Verbesserung der Backatmosphaere zugefuehrt wird, und in einem zweiten Waermeuebertrager wird die bereits vorgekuehlte Backatmosphaere zur Erwaermung von Luft oder Wasser bis zur annaehernden Kondensation des darin enthaltenen Wasserdampfes genutzt.The invention relates to a method for using the Abwaerme a baking oven with continuous feed and during the baking process moving baking surface, which is equipped with one or more flue gas heaters and in which the baking chamber is heated indirectly by a Rauchgasumwaelzheizung and to recover secondary energy from the Abwaerme associated with the furnace heat transfer. The object of the invention is to provide a method for waste heat recovery in furnaces with relatively low flue gas temperatures. This was solved by the fact that the secondary energy is obtained in two independent systems. In the first system, hot water circulating in the circuit is removed by means of flue-gas flue gases in a heat exchanger, at a pressure which is higher than the pressure of the hot water. The thus heated hot water relaxes in a subsequent collecting container and the steam thus obtained is supplied to the furnace for steaming. In the second system fresh air is heated by means of the withdrawn baking atmosphere in a heat exchanger, which is fed to the oven for improving the baking atmosphere, and in a second heat exchanger the already pre-cooled baking atmosphere is used to heat air or water until the condensation of the water vapor contained therein is attained.

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Nutzung der Abwärme eines Backofens mit vorzugsweise kontinuierlicher Beschickung und sich während des Backprozesses bewegenden Backflächen, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen ausgerüstet ist und bei dem der Backraum indirekt durch eine Rauchgasumwälzheizung beheizt wird und dem zur Gewinnung von Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens Wärmeübertrager zugeordnet sind.The invention relates to a method for using the waste heat of a baking oven with preferably continuous feed and moving during the baking process baking surfaces, which is equipped with one or more flue gas heaters and in which the baking chamber is heated indirectly by a Rauchgasumwälzheizung and that for the production of secondary energy from the Waste heat of the furnace heat exchangers are assigned.

Characteristic of the known technical solution

Alle bekannten Öfen der oben beschriebenen Art, die mit einer Rauchgasumwälzheizung ausgerüstet sind, haben gemeinsam, daß der Anteil an Rauchgas aus dem Rauchgasumwälzsystem abgezogen wird, der über die Rauchgasheizungen als Energieträger zugeführt wird. Gleichzeitig wird speziell bei Öfen zum Backen für Brot und Brötchen der kontinuierlich zugeführte notwendige Beschwadungsdampf als verbrauchte Backatmosphäre, oder auch Wrasen genannt, kontinuierlich aus dem Backraum abgezogen. Die abgezogenen Rauchgase und die abgezogene Backatmosphäre ergeben als Summe die Abwärme des Ofens, die auf Grund ihrer chemischen Zusammensetzung bisher zum größten Teil in die Atmosphäre abgeführt wurde. Da diese Abwärme des Ofens eine hohe Sekundärenergie beinhaltet, ist man bestrebt, diese Sekundärenergie aus der Abwärme zu gewinnen und für wärmetechnische Probleme nutzbar zu machen.All known ovens of the type described above, which are equipped with a Rauchgasumwälzheizung, have in common that the proportion of flue gas is withdrawn from the flue gas circulation system, which is supplied via the flue gas heaters as an energy source. At the same time, especially for ovens for baking bread and rolls, the continuously supplied necessary steaming steam, called a spent baking atmosphere, or steam, is drawn off continuously from the oven. The withdrawn flue gases and the withdrawn baking atmosphere result in the sum of the waste heat of the furnace, which has been due to their chemical composition so far for the most part dissipated in the atmosphere. Since this waste heat of the furnace contains a high secondary energy, one strives to recover this secondary energy from the waste heat and harness it for thermal problems.

So wurde z. B. durch die DE 2803901 ein Verfahren bekannt, das die Abwärme des Ofens wieder für Backzwecke nutzbar macht, indem die abgesaugte Backatmosphäre und die abgesaugten Rauchgase gemischt einem Verdampferteil und anschließend einem Vorwärmer zugeführt werden, wobei das im Gegenstrom fließende Frischwasser anfangs vorgewärmt und dann verdampft wird. Dieser Dampf wird dem Ofen wieder zugeführt.So z. B. by DE 2803901 discloses a method which makes the waste heat of the oven again usable for baking purposes by the extracted baking atmosphere and the extracted flue gases are mixed fed to an evaporator section and then a preheater, wherein the fresh water flowing in countercurrent preheated initially and then evaporated becomes. This steam is returned to the oven.

Diese Abwärmenutzung ist dabei mit wesentlichen Nachteilen behaftet, da das Gemisch von Rauchgas und Backatmosphäre den Verdampferteil noch heiß verläßt, d.h., bei einer Temperatur über 100 ⁰C wird es im Vorwärmer auf eine Temperatur unter 100⁰C gekühlt und es kommt zum Kondensieren eines Teils des im Gemisch enthaltenen Wasserdampfes. Dabei fallen aus dem Rauchgas aggressive Bestandteile aus, die die Lebensdauer der Anlagen zur Rückgewinnung von Sekundärenergie zerstören bzw. ist es notwendig, diese Anlagen aus korrosionsbeständigem Stahl zu fertigen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die dem Backraum zuzuführende Frischluft aus der Atmosphäre nur mit Umgebungstemperatur entnommen und dem Ofen zugeführt wird, wodurch die Wärmebilanz des Backprozesses sehr negativ beeinflußt wird und nur durch erhöhten Energieverbrauch, d. h. durch höhere Rauchgastemperaturen, ausgeglichen werden kann.This waste heat recovery is associated with significant disadvantages, since the mixture of flue gas and baking atmosphere leaves the evaporator part still hot, ie, at a temperature above 100 ⁰ C, it is cooled in the preheater to a temperature below 100 ⁰ C and it comes to condensing a part of the water vapor contained in the mixture. In this case, fall from the flue gas aggressive ingredients that destroy the life of the systems for the recovery of secondary energy or it is necessary to manufacture these systems made of corrosion-resistant steel. Another disadvantage is that the baking chamber to be supplied fresh air is removed from the atmosphere only at ambient temperature and fed to the furnace, whereby the heat balance of the baking process is very adversely affected and only by increased energy consumption, ie by higher flue gas temperatures can be compensated.

Ein weiteres Verfahren ist aus der DE 254249 bekannt, bei dem die zur Beheizung eines ersten Backofens eingesetzten Rauchgase einem zweiten Ofen zugeführt werden, d. h., daß bei diesem Verfahren vorwiegend mit einem zusätzlichen Vorbackofen gebacken wird. Nach dem Durchlaufen durch den zweiten Ofen werden die Rauchgase zur Dampferzeugung einem Wärmeübertrager und die abgesaugte Backatmosphäre einem Vorwärmer zugeführt. Obwohl bei diesem System die Rauchgase nicht unter den Taupunkt der aggressiven Bestandteile abgekühlt werden, und somit ein Kondensieren des Wasserdampfes aus dem Rauchgas vermieden wird, ist dieses Verfahren ebenfalls mit Mangeln behaftet.Another method is known from DE 254249, in which the flue gases used for heating a first oven are fed to a second oven, d. h., That is baked in this process mainly with an additional pre-baking oven. After passing through the second furnace, the flue gases are fed to a heat exchanger and the extracted baking atmosphere to a preheater to generate steam. Although in this system, the flue gases are not cooled below the dew point of the aggressive ingredients, and thus condensation of the water vapor is avoided from the flue gas, this process is also associated with shortages.

So z. B. wird die dem Ofen zuzuführende Frischluft ebenfalls mit Umgebungstemperatur aus der Atmosphäre entnommen, so daß die Wärmebilanz des Backprozesses ebenfalls negativ beeinflußt wird, was den Einsatz einer zusätzlichen Wärmeenergie über erhöhte Rauchgastemperaturen zur Folge hat.So z. For example, the fresh air to be supplied to the oven is also taken from the atmosphere at ambient temperature, so that the heat balance of the baking process is also negatively affected, resulting in the use of additional heat energy through increased flue gas temperatures.

Andererseits wird ein hoher Anteil der vorhandenen Sekundärenergie der Abwärme des Backofens ungenutzt in die Atmosphäre abgeführt, was sich auf den Gesamtwirkungsgrad des Ofens negativ auswirkt.On the other hand, a high proportion of the existing secondary energy of the waste heat of the oven is discharged unused into the atmosphere, which has a negative effect on the overall efficiency of the furnace.

Weiterhin ist ein Verfahren mit ständiger Erneuerung der Backatmosphäre bekannt, bei dem die Frischluft teils durch die abgesaugte Backatmosphäre mittels eines Wärmeübertragers erwärmt wird und teils beim Rücklauftrum des endlosen Ofenbandes vorbeigeführt bzw. zur weiteren Erwärmung durch einen von Rauchgasen beheizten Rekuperator geführt, bevor sie in den Ofen geleitet wird.Furthermore, a method with constant renewal of the baking atmosphere is known in which the fresh air is partly heated by the extracted baking atmosphere by means of a heat exchanger and partly passed the return strand of the endless oven belt or led to further heating by a recuperator heated by flue gases before entering the Furnace is passed.

Bei diesem Verfahren wird die Abwärme der abgesaugten Backatmosphäre nur für die Aufheizung der Frischluft mit einem sehr hohen Aufwand genutzt, d. h., daß der in die Atmosphäre abgeleitete Sekundärenergieanteil aus der Abwärme gegenüber den anderen bekannten Verfahren wesentlich erhöht wird, so daß das Verhältnis zwischen Einsparung an Primärenergie bei der Rauchgasheizung gegenüber dem Verlust der Sekundärenergie aus der Abwärme gegenüber den anderen Verfahren nicht wesentlich verbessert wird.In this method, the waste heat of the extracted baking atmosphere is used only for heating the fresh air with a very high cost, d. h., That the dissipated secondary energy from the waste heat over the other known methods is substantially increased, so that the ratio between saving primary energy in the flue gas heater against the loss of secondary energy from the waste heat over the other methods is not significantly improved.

Um die Wärmebilanz und den Wirkungsgrad des Ofens zu verbessern, wurde in der letzten Zeit ein Verfahren bekannt, bei dem in einem System von Wärmeübertragern die Abwärme der abgesaugten Rauchgase in einer ersten Wärmeübertragerstufe zur Erwärmung der dem Backraum zuzuführende Frischluft und in einer zweiten Wärmeübertragerstufe zur Erzeugung von Dampf genutzt wird, und daß mit dem zu verdampfenden Wasser, das in einer dritten Wärmeübertragerstufe aufgeheizt wird, durch Nutzung· der Abwärme der abgesaugten Backatmosphäre eine weitere Dampferzeugung erfolgt, wobei die erzeugten Dampfmengen miteinander gemischt werden, die vorzugsweise zur Beschwadung bzw. zur Beeinflussung anderer wärmetechnischer Einheiten genutzt werden.In order to improve the heat balance and the efficiency of the furnace, a method has been known in recent times, in which in a system of heat exchangers, the waste heat of the extracted flue gases in a first heat transfer stage for heating the fresh air to be supplied to the baking chamber and in a second heat transfer stage for generating is used by steam, and that with the water to be evaporated, which is heated in a third Wärmeübertragerstufe, by using the waste heat of the extracted baking atmosphere further steam generation takes place, the quantities of steam generated are mixed together, preferably for Beschwadung or for influencing other heat engineering units are used.

Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß es nur wirksam ist bei Öfen mit hohen Rauchgastemperaturen, d. h., daß ein erhöhter Primärenergieeinsatz für die Rauchgasheizungen des Ofens benötigt wird, was sich andererseits wieder negativ auf die Gesamtwärmebilanz des Ofens und auf den thermischen Wirkungsgrad auswirkt.However, this method has the disadvantage that it is only effective in furnaces with high flue gas temperatures, d. h., That an increased use of primary energy for the flue gas heaters of the furnace is required, on the other hand, again has a negative impact on the overall heat balance of the furnace and on the thermal efficiency.

Des weiteren kann diese Abwärmeverwertung nur gemeinsam mit der Abwärme der abgesaugten Backatmosphäre und der abgesaugten Rauchgase funktionstüchtig arbeiten, d. h., bei auftretenden Störungen ist die Abwärmeverwertung zur Nutzung der Erzeugung des Beschwadungsdampfes bzw. der erwärmten Frischluft unwirksam.Furthermore, this waste heat recovery can only work together with the waste heat of the extracted baking atmosphere and the extracted flue gases, d. h., In case of disturbances, the waste heat recovery for use of the generation of the steaming steam or the heated fresh air is ineffective.

Object of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Abwärmeverwertung zu schaffen, das speziell bei Öfen mit relativ niedrigen Rauchgastemperaturen gewährleistet, den spezifischen Energieverbrauch bei gleichzeitiger Erhöhung'des thermischen Wirkungsgrades zu senken.The object of the invention is to provide a method for waste heat recovery, which ensures especially for furnaces with relatively low flue gas temperatures to reduce the specific energy consumption while increasing'the thermal efficiency.

Explanation of the essence of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Sekundärenergie aus den abgezogenen Rauchgasen und aus der abgezogenen und abzuführenden Backatmosphäre mittels Wärmeübertrager für das Betreiben des Ofens zu gewinnen und die vom Ofen benötigte Dampf- und Heißluftmenge aus der gewonnenen Sekundärenergie zu erzeugen.The object of the invention is to recover secondary energy from the withdrawn flue gases and from the withdrawn and dissipated baking atmosphere by means of heat exchangers for operating the furnace and to generate the amount of steam and hot air required by the furnace from the recovered secondary energy.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß das Verfahren zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens in zwei voneinander unabhängige Systeme unterteilt ist. Im ersten System wird in einem Heißwasserkreislauf zirkulierendes Heißwasser in einem mit dem abgezogenen Rauchgas beheizten Heißwasserwärmeübertrager unter einem Druck erhitzt, der größer ist, als der Dampfdruck des Heißwassers, wobei der Heißwasserwärmeübertrager so dimensioniert ist, daß die abgezogenen Rauchgase maximal bis kurz vor dem Taupunkt gekühlt werden. Das so erhitzte Wasser wird einem Sammelbehälter zugeführt, wo es sich entspannt, und der dabei entstehende Dampf wird dem Ofen kontinuierlich als Beschwadungsdampf zugeführt. Das im Sammelbehälter nicht verdampfte Heißwasser verbleibt im Heißwasserkreislauf. Gleichzeitig wird an der Einspeisestelle, die zwischen Sammelbehälter und der Umwälzpumpe liegt, die Menge an vorgewärmten Wasser dem Kreislauf zugeführt, die durch die Entspannung im Sammelbehälter als Dampf abgezogen wurde, so daß ein stabiler Kreislauf gewährleistet ist.According to the invention this is achieved in that the method for recovering the secondary energy from the waste heat of the furnace is divided into two independent systems. In the first system circulating hot water is heated in a heated with the flue gas flue gas hot water heat exchanger under a pressure which is greater than the vapor pressure of the hot water, wherein the hot water heat exchanger is dimensioned so that the exhaust flue gases cooled to a maximum of just before the dew point become. The thus heated water is supplied to a collecting tank, where it relaxes, and the resulting steam is supplied to the furnace continuously as Beschwadungsdampf. The hot water not evaporated in the sump remains in the hot water circuit. At the same time, the amount of preheated water is fed to the circuit at the feed point, which is located between the collecting container and the circulation pump, which was deducted by the relaxation in the collecting tank as steam, so that a stable cycle is ensured.

Im zweiten System wird die über die Wrasenabzugsleitung abgezogene Backatmosphäre des Ofens in einem ersten Wärmeübertrager zur Erzeugung von Warmluft verwendet, die vorzugsweise dem Ofen zur Verbesserung der Backatmosphäre zugeführt wird, und in einem zweiten nachgeschalteten Wärmeübertrager wird soviel Luft oder Wasser für weitere wärmetechnische Verwendungszwecke mit der im ersten Wärmeübertrager vorgekühlten Backatmosphäre so weit erwärmt, bis vorzugsweise eine weitgehende Kondensation des in der Backatmosphäre enthaltenen Wasserdampfes erreicht ist. Zur Gewährleistung eines stabilen Heißwasserkreislaufes ist im Sammelbehälter, in dem die Entspannung des erhitzten Heißwassers erfolgt, eine an sich bekannte Regeleinrichtung vorgesehen, die das Heißwasserniveau im Sammelbehälter konstant hält und in Abhängigkeit desselben vorgewärmtes Wasser in den Heißwasserkreislauf einspeist. In einer bevorzugten Ausbildung der Zuführung des vorgewärmten Wassers zum Heißwasserkreislauf wird Frischwasser mittels eines Vorwärmers, der mit dem erhitzten Wasser aus dem System der Sekundärenergiegewinnung aus dem Beschwadungsdampf oder mit dem Dampfüberschuß aus dem System der Sekundärenergiegewinnung aus den abgezogenen Rauchgasen oder einem anderen Energieträger beheizt wird, erwärmt. Das vorgewärmte Wasser oder auch Frischwasser wird dem Heißwasserkreislauf über eineIn the second system, the baking atmosphere of the furnace drawn off via the vapor withdrawal line is used in a first heat exchanger for producing hot air, which is preferably supplied to the oven for improving the baking atmosphere, and in a second downstream heat exchanger as much air or water for further thermal applications with the in the first heat exchanger pre-cooled baking atmosphere so far heated until preferably a substantial condensation of the water vapor contained in the baking atmosphere is reached. To ensure a stable hot water circuit is a known per se control device is provided in the sump, in which the relaxation of the heated hot water takes place, which keeps the hot water level in the sump constant and feeds depending on the same preheated water in the hot water cycle. In a preferred embodiment of supplying the preheated water to the hot water circuit, fresh water is heated by means of a preheater, which is heated with the heated water from the system of secondary energy production from the steaming steam or with the excess steam from the system of secondary energy production from the withdrawn flue gases or another energy source, heated. The preheated water or fresh water is the hot water cycle over a

Verbindungsleitung der Einspeisesteile zum Heißwasserkreislauf, die nach dem Sammelbehälter, aber vor dem Heißwasserwärmeübertrager in der Saugleitung der Umwälzpumpe liegt, zugeführt. In einer weiteren Ausbildungsform ist es auch möglich, anstelle des Vorwärmers, das im zweiten Wärmeübertrager des Systems der Sekundärenergiegewinnung aus der Backatmosphäre erzeugte Heißwasser, ganz oderteilweise, direkt der Einspeisestelle des Heißwasserkreislaufes zuzuführen. Der in der Heißwasserzuführungsleitung zwischen dem Heißwasserwärmeübertrager und dem Sammelbehälter notwendige Druck zur Erhitzung des Heißwassers im Heißwasserwärmeübertrager, der über dem Dampfdruck des Heißwassers liegt, wird durch eine bekannte Drosselung irgendwelcher Art erreicht, die in Abhängigkeit vom Druck der Umwälzpumpe bestimmt wird. Um zu garantieren, daß das System der Gewinnung von Sekundärenergie aus Rauchgas nicht durch Unterschreitung des Taupunktes des Rauchgases durch die aggressiven chemischen Bestandteile des Rauchgases zerstört wird, ist eine an sich bekannte Regeleinrichtung, die mit einer Umschaltklappe verbunden ist, vor dem Heißwasserwärmeübertrager vorgesehen, so daß das Rauchgas, wenn es den Taupunkt unterschreitet, über einen Bypaß direkt dem Rauchgasabzug zugeführt wird. Diese Regeleinrichtung wird in der Regel beim Anheizen des Ofens in Funktion treten. In einer besondere Ausführung ist es aber auch möglich, auf diese Regeleinrichtung zu verzichten und die abgezogenen Rauchgase grundsätzlich, unabhängig vom Taupunkt, für die Gewinnung der darin enthaltenen Sekundärenergie zu verwenden, nämlich dann, wenn die rauchgasberührenden Teile des Heißwasserwärmeübertragers und des Rauchgasventilators aus korrosionsbeständigem Material bestehen. Auch das Nachschalten eines Wärmeübertragers nach dem Heißwasserwärmeübertrager zur Gewinnung der Restsekundärenergie aus dem Rauchgas bis zur annähernden Abkühlung des Rauchgases auf Umgebungstemperatur, ist in einer besonderen Ausführung dann möglich, wenn dieser Wärmeübertrager mit korrosionsbeständigem Material für die rauchgasberührenden Teile ausgebildet ist.Connecting line of the feed parts to the hot water circuit, which is after the collection, but before the hot water heat exchanger in the suction line of the circulation pump supplied. In a further embodiment, it is also possible, instead of the preheater, the hot water generated in the second heat exchanger of the system of secondary energy production from the baking atmosphere, completely or partially, directly fed to the feed point of the hot water circuit. The pressure in the hot water supply line between the hot water heat exchanger and the collecting pressure for heating the hot water in the hot water heat exchanger, which is above the vapor pressure of the hot water, is achieved by a known restriction of any kind, which is determined in response to the pressure of the circulation pump. In order to guarantee that the system of recovering secondary energy from flue gas is not destroyed by falling below the dew point of the flue gas by the aggressive chemical constituents of the flue gas, a per se known control device, which is connected to a switching flap, provided in front of the hot water heat exchanger, so that the flue gas, when it falls below the dew point, is fed via a bypass directly to the flue gas outlet. This control device will usually come into function when heating the oven. In a particular embodiment, it is also possible to dispense with this control device and the deducted flue gases in principle, regardless of the dew point to use for the recovery of the secondary energy contained therein, namely, if the flue gas-contacting parts of the Heißwasserwärmeübertragers and the flue gas fan made of corrosion-resistant material consist. Also, the downstream of a heat exchanger after the hot water heat exchanger for recovering the residual secondary energy from the flue gas to the approximate cooling of the flue gas to ambient temperature, in a particular embodiment is possible if this heat exchanger is formed with corrosion-resistant material for the smoke gas-contacting parts.

Eine weitere besondere Ausführungsform besteht darin, daß das Heißwasserniveau im Sammelbehälter in Abhängigkeit der einzuregulierenden Warmwasser- oder Frischwassermenge so gewählt und reguliert wird, daß diese Heißwassermenge im Sammelbehälter gleichzeitig als Puffer für den Ausgleich von Schwankungen in der Zuführungsleitung und damit an der Einspeisestelle dient. Natürlich kann auch der erste Wärmeübertrager im System der Gewinnung der Sekundärenergie aus der Backatmosphäre so groß dimensioniert werden, daß die Backatmosphäre bis zu einer weitgehenden Kondensation des Wasserdampfes gekühlt wird, wodurch der zweite Wärmeübertrager in diesem System entfällt.Another particular embodiment is that the hot water level is selected and regulated in the sump as a function of einzuregulierenden hot water or fresh water amount that this amount of hot water in the sump simultaneously serves as a buffer for the compensation of fluctuations in the supply line and thus at the feed point. Of course, the first heat exchanger in the system of recovering the secondary energy from the baking atmosphere can be dimensioned so large that the baking atmosphere is cooled to a substantial condensation of water vapor, whereby the second heat exchanger is omitted in this system.

Da es sich gezeigt hat, daß die gewonnene Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens weitgehend den Dampf-, Heißwasser- und Heißluftbedarf des Ofens übersteigt, ist es natürlich auch möglich und zu empfehlen, daß der überschüssige Dampf, das überschüssige Heißwasser und auch die überschüssige Heißluft zur Erzeugung von heißem Brauchwasser oder auch Heißluft für weitere wärmetechnische Zwecke benutzt wird. Es versteht sich natürlich auch von selbst, daß die gesamte gewonnene Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens für andere wärmetechnische Zwecke benutzt werden kann, wenn der Ofen mit anderen Erzeugerquellen an Heißwasser, Dampfund Heißluft betrieben wird. Auch ist es selbstverständlich, daß beide Systeme, das System der Gewinnung der Sekundärenergie aus den abgezogenen Rauchgasen und das System der Gewinnung von Sekundärenergie aus der Backatmosphäre, gemeinsam, aber auch einzeln, angewandt werden können, d. h., entweder nur das System der Gewinnung von Sekundärenergie aus dem abgezogenen Rauchgas oder nur das System aus der abgezogenen Backatmosphäre.Since it has been shown that the recovered secondary energy from the waste heat of the furnace largely exceeds the steam, hot water and hot air requirements of the furnace, it is of course also possible and recommended that the excess steam, the excess hot water and the excess hot air is used for the production of hot service water or hot air for further thermal engineering purposes. Of course, it goes without saying that the total recovered secondary energy from the waste heat of the furnace can be used for other thermal engineering purposes, when the furnace is operated with other sources of producer of hot water, steam and hot air. It is also understood that both systems, the system of recovering the secondary energy from the flue gases withdrawn and the system of recovering secondary energy from the baking atmosphere, can be applied together, but also individually, ie. h., Either only the system of recovery of secondary energy from the withdrawn flue gas or only the system from the withdrawn baking atmosphere.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert werden:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing:

Die Zeichnung zeigt einen kontinuierlichen beschickten Ofen 1 (Fragment) mit sich während des Backens bewegenden Backflächen 2, der mit ein oder mehreren Rauchgasheizungen 6 ausgestattet ist und der Backraum 3 indirekt von rezirkulierenden Rauchgasen beheizt wird, die in einem Rezirkulationsprozeß mittels Umwälzventilatoren 5 umgewälzt werden. Der Ofen 1 ist in mehrere Backzonen unterteilt, von denen jede eine getrennte Rezirkulationsgaszufuhr 7 besitzt. An der Seite, an der das Backgut auf die sich bewegende Backfläche 2 aufgelegt wird, ist die Leitung für den Beschwadungsdampf 38 angeschlossen, die zur Zuführung für den Beschwadungsdampf 38 dient. Darüber hinaus wird dem Backraum 3 vorgewärmte Luft 18 zur Verbesserung der Backraumatmosphäre im Backraum 3 zugeführt. Die Absaugung der Backatmosphäre erfolgt über die Wrasenabzugsleitung 9 mittels eines Wrasenabzugsventilators 10. Die Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme des Ofens 1 ist in zwei voneinander unabhängig arbeitende Systeme unterteilt, und zwar in das System zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme der über die Wrasenabzugsleitung 9 abgezogenen Backatmosphäre und das System zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme der abgezogenen Rauchgase 22.The drawing shows a continuous charged furnace 1 (fragment) with baking surfaces 2 moving during baking, which is equipped with one or more flue gas heaters 6 and the baking chamber 3 is indirectly heated by recirculating flue gases which are circulated in a recirculation process by means of circulating fans 5. The furnace 1 is divided into a plurality of baking zones, each of which has a separate recirculation gas supply 7. On the side at which the dough is placed on the moving baking surface 2, the line for the steam Beschwadungsdampf 38 is connected, which serves to supply the Beschwadungsdampf 38. In addition, the baking chamber 3 preheated air 18 is supplied to improve the baking space atmosphere in the oven 3. Extraction of the baking atmosphere via the Wrasenabzugsleitung 9 by means of a Wrasenabzugsventilators 10. The recovery of the secondary energy from the waste heat of the furnace 1 is divided into two independently operating systems, namely in the system for recovering the secondary energy from the waste heat via the Wrasenabzugsleitung. 9 withdrawn baking atmosphere and the system for recovering the secondary energy from the waste heat of the withdrawn flue gases 22nd

Beide Systeme sind so ausgebildet, daß sie eng mit dem Ofen 1 zusammenwirken. Durch die Rauchgasheizung 6 wird der Energieträger 40, vorzugsweise Gas oder Öl, verbrannt, und die erhitzten Rauchgase werden über die Rezirkulationsgaszufuhr 7 den Heizkanälen 41 des Ofens 1 zugeführt und geben dort ihre Wärme zur Beheizung des Backraumes 3 ab und werden anschließend über den Rezirkulationsgasaustritt4durch die Umwälzventilatoren 5 wieder abgezogen. Danach wird der Teil der umgewälzten Rauchgase der Heizungen 6, der der Menge der zugeführten Abgase des zur vollständigen Verbrennung notwendigen Luftüberschusses und der Falschluft entspricht, zusammengeführt und in das System zur Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme der Rauchgase geleitet. Dieser Teil der Abwärme wird nach dem Zusammenführen über die Umschaltklappe 23für Rauchgas dem Heißwasserwärmeübertrager 26 zugeführt, und die Rauchgase geben dort so viel Wärme ab, daß sie nach dem Verlassen des Heißwasserwärmeübertragers 26 eine für die Korrosion unbedenkliche Temperatur haben, d. h., sie werden bis kurz vor den Taupunkt des Rauchgases abgekühlt. Die gekühlten Rauchgase werden dann über die Drosselklappe 27 vom Rauchgasventilator 28 in den Rauchgasabzug 25 abgeführt. Die abgegebene Energie im Heißwasserwärmeübertrager 26 wird dem im Heißwasserkreislauf befindlichen Heißwasser, bei einem Druck, der höher ist als der Dampfdruck des Heißwassers beim Verlassen des Heißwasserwärmeübertragers 26, zugeführt und erhitzt somit das im Heißwasserumlaufsystem befindliche Heißwasser. Das so erhitzte Heißwasser wird durch die Heißwasserrückführung 34 in den Sammelbehälter 35 geführt, wo es sich entspannt und durch die Entspannung ein Teil des Wassers in Dampf übergeht, der durch den Dampfabzug 37 als Beschwadungsdampf 38 der Schwadenzone 8 oder als überschüssiger Dampf 39 der weiteren Verwendung zugeführt wird. Das nicht verdampfte Heißwasser sammelt sich im Sammelbehälter 35 und wird über die Einspeisestelle 31 dem Heißwasserkreislauf wieder zugeführt. Mittels einer bekannten Regeleinrichtung regelt das Heißwasserniveau 36 im Sammelbehälter 35 die Zufuhr von Frischwasser 39 zum Heißwasserkreislauf. Dieses Frischwasser 29Both systems are designed to work closely with the furnace 1. By the flue gas heater 6, the energy source 40, preferably gas or oil, burned, and the heated flue gases are supplied via the Rezirkulationsgaszufuhr 7 the heating channels 41 of the furnace 1 and there emit their heat to heat the baking chamber 3 and are then on the Rezirkulationsgasaustritt4 through the Circulating fans 5 deducted again. Thereafter, the part of the circulated flue gases of the heaters 6, which corresponds to the amount of exhaust gases supplied to the necessary for complete combustion air surplus and false air, merged and directed into the system for recovering the secondary energy from the waste heat of the flue gases. This portion of the waste heat is supplied to the hot water heat exchanger 26 via the flue gas switch-over flap 23, and the flue gases emit so much heat that after leaving the hot water heat exchanger 26 they have a non-corrosive temperature, i. h., They are cooled until just before the dew point of the flue gas. The cooled flue gases are then removed via the throttle valve 27 from the flue gas fan 28 into the flue gas outlet 25. The energy delivered in the hot water heat exchanger 26 is supplied to the hot water in the hot water circuit, at a pressure higher than the vapor pressure of the hot water when leaving the Heißwasserwärmeübertragers 26, and thus heats the hot water circulating in the hot water circulating system. The thus heated hot water is passed through the hot water return 34 into the collecting tank 35, where it relaxes and passes through the relaxation, a portion of the water in the steam through the steam outlet 37 as Beschwadungsdampf 38 of the windrow 8 or as excess steam 39 of the further use is supplied. The non-evaporated hot water collects in the sump 35 and is fed back to the hot water cycle via the feed point 31. By means of a known control device, the hot water level 36 in the collecting tank 35 regulates the supply of fresh water 39 to the hot water cycle. This fresh water 29

wird über einen im Inneren des Ofens 1 angeordneten Vorwärmer 30 erwärmt und über die Verbindungsleitung 43 der Einspeisestelle 31 dem Heißwasserkreislauf zugeführt. Um Schwankungen in der Zuführungsleitung für Frischwasser auszugleichen, ist die Regelung des Heißwasserniveaus 36 so gewählt, daß das im Sammelbehälter 35 verbleibende Heißwasserniveau 36 gleichzeitig als Puffer wirkt, so daß auftretende Schwankungen bei der Zufuhr von Frischwasser 29 ausgeglichen werden. Damit ist ein stabiler Heißwasserkreislauf gewährleistet.is heated by a arranged inside the furnace 1 preheater 30 and fed via the connecting line 43 of the feed point 31 to the hot water circuit. To compensate for fluctuations in the supply line for fresh water, the control of the hot water level 36 is selected so that the remaining in the reservoir 35 hot water level 36 acts as a buffer, so that occurring fluctuations in the supply of fresh water 29 are compensated. This ensures a stable hot water cycle.

Zur Einstellung des Drucks in der Heißwasserrückführungsleitung 34 zwischen dem Heißwasserwärmeübertrager 26 und dem Sammelbehälter 35 ist die Heißwasserrückführungsleitung 34 in Abhängigkeit vom Druck der Umwälzpumpe 32 so gedrosselt, daß dieser Druck über dem Druck des Heißwassers im Sammelbehälter 35 liegt.To adjust the pressure in the hot water return line 34 between the hot water heat exchanger 26 and the collecting tank 35, the hot water return line 34 is throttled in response to the pressure of the circulation pump 32 so that this pressure is above the pressure of the hot water in the sump 35.

Die aus dem Backraum 3 über die Wrasenabzugsleitung 9 vom Wrasenabzugsventilator 10 abgezogene Backatmosphäre wird bei Betrieb des Systems der Gewinnung der Sekundärenergie aus der Abwärme und bei Einstellung der Umschaltklappe 11 für Wrasen einem ersten Wärmeübertrager 17 über die Zuführungsleitung 42 zugeführt. Im Gleichstrom zu der im Wärmeübertrager 17 geführten Backatmosphäre wird über den Frischluftventilator 15 Frischluft geführt und durch die abgegebene Energie aus der Backatmosphäre erwärmt, die als warme Frischluft 18 dem Backraum 3 zur Verbesserung der Backatmosphäre zugeführt wird. Anschließend wird die abgekühlte Backatmosphäre aus dem ersten Wärmeübertrager 17 in einen zweiten Wärmeübertrager 20 geleitet, in dem über die Leitung 19 zugeführte Kaltluft oder Kaltwasser bis zu der Temperatur erwärmt wird, bei der der in der Backatmosphäre befindliche Wasserdampf weitgehend kondensiert. Das so erwärmte Wasser oder die erwärmte Luft wird über die Ableitung 21 weiteren wärmetechnischen Verwendungszwecken zugeführt. Dabei kühlt sich die Backatmosphäre so weit ab, daß ein Großteil des darin enthaltenen Wasserdampfes kondensiert ist, und dessen Kondensationswärme weiter genutzt werden kann. Das Kondensat und der Rest der abgekühlten Backatmosphäre werden nach dem zweiten Wärmeübertrager 20 getrennt abgeführt. Die Gase der Backatmosphäre gelangen über den Wrasenabzug 13 ins Freie, während des Kondensat über die Kondensatleitung 14 den Wärmeübertrager 20 verläßt und weiteren Verwendungszwecken zugeführt werden kann.The baking atmosphere withdrawn from the baking chamber 3 via the vapor withdrawal line 9 from the vapor extraction fan 10 is supplied to a first heat exchanger 17 via the supply line 42 during operation of the system for recovering the secondary energy from the waste heat and when setting the switching flap 11 for vapor. In the DC flow to the guided in the heat exchanger 17 baking atmosphere 15 fresh air is passed through the fresh air fan and heated by the energy emitted from the baking atmosphere, which is supplied to the baking chamber 3 as a warm fresh air 18 to improve the baking atmosphere. Subsequently, the cooled baking atmosphere from the first heat exchanger 17 is passed into a second heat exchanger 20, is heated in the supplied via the line 19 cold air or cold water up to the temperature at which the steam present in the baking atmosphere largely condenses. The thus heated water or the heated air is supplied via the discharge line 21 further heat-related applications. In this case, the baking atmosphere cools down so far that a large part of the water vapor contained therein is condensed, and its heat of condensation can be used further. The condensate and the rest of the cooled baking atmosphere are discharged separately after the second heat exchanger 20. The gases of the baking atmosphere pass through the vapor vent 13 to the outside, while the condensate leaves the heat exchanger 20 via the condensate line 14 and can be supplied to other uses.

Während der Inbetriebnahme des Ofens 1 bzw. bei der Absicht, eines der Systeme nicht zu benutzen, kann durch Umschalten der Umschaltklappe 11 für Wrasen sowie der Umschaltklappe 23 für Rauchgasein vollständiger Abzug durch Umgehung beider Systeme für Rauchgas und Backatmosphäre über den Bypaß 12 und der Wrasenabzugsleitung 13 bzw. den Bypaß 24 für Rauchgase und.den Rauchgasabzug 25 erfolgen.During the commissioning of the furnace 1 or in the intention not to use any of the systems, by switching the switch valve 11 for fumes and the flue gas switching flap 23, a complete withdrawal by bypassing both systems for flue gas and baking atmosphere via the bypass 12 and the Wrasenabzugsleitung 13 and the bypass 24 for flue gases and .den flue gas outlet 25 done.

Bei der besonderen Ausführungsform kann das durch den Wärmeübertrager 20 erwärmte Wasser über die Ableitung 21 direkt der Einspeisestelle 31 und damit über die Umwälzpumpe 32 und die Heißwasserzuführungsleitung 33 dem Heißwasserwärmeübertrager 26 zugeführt werden.In the particular embodiment, the water heated by the heat exchanger 20 can be fed via the outlet 21 directly to the feed point 31 and thus to the hot water heat exchanger 26 via the circulation pump 32 and the hot water supply line 33.

Das hier dargelegte Ausführung'sbeispiel ist unter dem Gesichtspunkt zu betrachten, daß die Systeme der Sekundärenergiegewinnung aus der Abwärme des Ofens 1 unter ökonomischen Gesichtspunkten hinsichtlich der Aufwandskosten betrieben werden.The embodiment set forth herein is to be considered in view of the fact that the systems of secondary energy production from the waste heat of the furnace 1 are operated from an economical point of view in terms of cost of labor.

Selbstverständlich ist es auch möglich, beim Einsatz bestimmter Materialien, die eine hohe Korrosionsbeständigkeit besitzen, den Heißwasserwärmeübertrager 26 auszutauschen, so daß bereits in diesem Wärmeübertrager die Rauchgase unter eine Temperatur gekühlt werden können, die unter dem Taupunkt der Rauchgase liegen. Ebenso kann zur Gewinnung weiterer Sekundärenergie ein Wärmeübertrager aus korrosionsbeständigem Material dem Heißwasserwärmeübertrager 26 mit dem beschriebenen System nachgeschaltet und die Restsekundärenergie aus den Rauchgasen entzogen werden. Andererseits ist es auch möglich, dem Wärmeübertrager 17 in dem System der Gewinnung der Sekundärenergie aus der Backatmosphäre so zu dimensionieren, daß bereits in dem ersten Wärmeübertrager 17 eine nahezu vollständige Kondensation des in der Backatmosphäre enthaltenen Wasserdampfes erreicht wird.Of course, it is also possible, when using certain materials that have a high corrosion resistance, replace the hot water heat exchanger 26, so that even in this heat exchanger, the flue gases can be cooled below a temperature below the dew point of the flue gases. Likewise, in order to obtain further secondary energy, a heat exchanger made of corrosion-resistant material can be connected downstream of the hot water heat exchanger 26 with the described system, and the residual secondary energy can be withdrawn from the flue gases. On the other hand, it is also possible to dimension the heat exchanger 17 in the system of recovery of the secondary energy from the baking atmosphere so that even in the first heat exchanger 17, a nearly complete condensation of the water vapor contained in the baking atmosphere is achieved.

Das in der Erfindung beschriebene Verfahren zur Nutzung der Abwärme eines Backofens hat gegenüber den bisherigen Verfahren den Vorteil, daß eine größtmögliche Sekundärenergiegewinnung aus der Abwärme erreicht werden kann und der Ofen 1 mit dem aus der Abwärme des Ofens 1 erzeugten Beschwadungsdampf 38 und Warmluft sowie Heißwasser betrieben werden kann, ohne daß eine zusätzliche Dampf- bzw. Warmluftaufbereitung notwendig ist.The method described in the invention for using the waste heat of a baking oven has the advantage over the previous methods that a maximum possible secondary energy recovery from the waste heat can be achieved and the furnace 1 operated with the steam generated by the waste heat of the furnace 1 38 and hot air and hot water can be, without an additional steam or hot air preparation is necessary.

Bei entsprechender Dimensionierung der erwähnten Wärmeübertrager und deren Wahl, ist es möglich, daß mit diesem Verfahren sogar zusätzlicher Dampf, Heißwasser oder Heißluft für weitere Verwendungszwecke erzeugt werden kann.With appropriate dimensioning of the aforementioned heat exchanger and their choice, it is possible that even additional steam, hot water or hot air can be generated for further uses with this method.

Der hauptsächlichste Vorteil dieses Verfahrens liegt darin, daß durch die verfahrensgemäße Gewinnung der Sekundärenergie aus dem Rauchgas dieses Verfahren auch bei Öfen 1 angewendet werden kann, die mit relativ niedrigen Rauchgastemperaturen arbeiten, so daß ein geringer spezifischer Energieverbrauch bei gleichzeitiger Erhöhung des thermischen Wirkungsgradesdes Ofens 1 erreicht wird.The main advantage of this method is that, by recovering the secondary energy from the flue gas according to the method, this method can also be applied to furnaces 1 operating at relatively low flue gas temperatures so that low specific energy consumption is achieved while increasing the thermal efficiency of the furnace 1 becomes.

Claims

1. A method for using the waste heat of a baking oven with preferably continuous feed and moving during the baking process baking surfaces, which is equipped with one or more flue gas heaters and associated with the recovery of secondary energy from the waste heat heat exchanger, characterized in that this secondary energy in two independent systems are obtained in such a way that in a first system hot water in the flue gas heated hot water heat exchanger (26) at a pressure which is higher than the vapor pressure of the hot water is heated, the flue gases are cooled to just before the dew point , and the thus heated hot water is heated at a pressure higher than the vapor pressure of the hot water, and the thus heated hot water is expanded in a collecting tank (35) and the resulting steam is supplied to the furnace (1) continuously as a steaming mixture and that during the Unfilled water in the collecting tank (35) continues to circulate in the hot water circuit, which is filled according to the proportion of evaporated water with hot water or fresh water, and that in a second system via the Wrasenleitung (9) withdrawn baking atmosphere of the furnace (1) a first heat exchanger (17) is used for generating hot air, which is preferably supplied to the furnace (1) for improving the baking atmosphere and in a downstream second heat exchanger (20) air or water for further uses with the pre-cooled baking atmosphere is heated so far until preferably a substantial condensation of the water vapor contained therein is achieved.

2. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that the hot water supply or fresh water supply to the hot water cycle in dependence on the hot water level (36) in the collecting container (35) is regulated.

3. A method for utilizing the waste heat according to item 1, characterized in that the increased pressure between hot water heat exchanger (26) and collecting container (35) by throttling the hot water supply line (34) in dependence on the delivery pressure of the circulation pump (32) is achieved.

4. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that fresh water. , from the supply line (29) for the hot water circuit via a preheater (30), in which excess steam from the discharge line (39) or water of the discharge line (21) from the heat exchanger (20) or another energy source serves as an energy source, is heated and via the connecting line (43) of the feed point (31) is supplied.

5. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that in the heat exchanger (20) generated hot water, partially or completely, the hot water circuit at the feed point (31) is fed directly.

6. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that by means of a known control device, the flue gas shortly before falling below the dew point of the flue gases via the bypass (24) directly to the flue gas outlet (25) is supplied.

7. A method for using the waste heat according to the points 1,2,4 or 5, characterized in that

the feed point (31) for hot water or fresh water in the hot water circuit after the collecting container (35) and in front of the hot water exchanger (26) in the suction line of the circulating pump (32) is arranged.

8. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that the system of waste heat recovery for the treatment of the steam Beschwadungsdampfes by means of the flue gases can also be operated below the dew point when the hot water heat exchanger (26) and the flue gas fan (28) in the flue gas-contacting parts Made of corrosion resistant material.

9. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that the excess steam generated, which is not required for Beschwadung the furnace (1) is used as steam or for the production of hot service water or hot air for other technical or heat engineering purposes.

10. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that the system of waste heat recovery of the flue gases and the system of waste heat recovery of the baking atmosphere at the same time in the operation of the furnace (1) is used.

11. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that only the system of waste heat recovery of the flue gases during operation of the furnace (1) is used.

12. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that only the system of waste heat recovery of the baking atmosphere in the operation of the furnace (1) is used.

13. A method for utilizing the waste heat according to item 1, characterized in that until reaching the operating temperature of the furnace (1) by switching the switching flap (23) for flue gases, the flue gases through the bypass (24) and by switching the changeover (11 ) for baking atmosphere, the baking atmosphere can be discharged via the bypass (12).

14. A method for using the waste heat according to points 1 and 2, characterized in that the hot water level (36) in the collecting container (35) depending on the einzuregulierenden hot water quantity or fresh water quantity is chosen so that the non-evaporated hot water in the reservoir (35) at the same time to compensate for fluctuations in the supply line of the fresh water (29).

15. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that the heat exchanger (17) is dimensioned so that the secondary energy is recovered from the baking atmosphere to a substantial condensation of the water vapor.

16. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that by means of a heat exchanger, which preferably consists of corrosion-resistant material, the residual secondary energy of the cooled.Rauchgase after the hot water heat exchanger (26) is approximately up to the ambient temperature.

17. A method for using the waste heat according to item 1, characterized in that the recovered secondary energy from the waste heat of the furnace (1) is used for other thermal engineering purposes, when the furnace (1) is operated with external feed to steam, hot water or hot air.