DD256810A3

DD256810A3 - CLEANING SCHLOTHEIM

Info

Publication number: DD256810A3
Application number: DD26642084A
Authority: DD
Inventors: Horst Mueller; Roman Mueller; Thomas Hultsch; Rainer Strauss
Original assignee: Zittau Ing Hochschule
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1988-05-25

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reinigungsschlot fuer Kleinkesselanlagen, mit dessen Hilfe das Abgas gereinigt und nachgewaermt in die Atmosphaere abgefuehrt werden kann. Erfindungsgemaess ist der Reinigungsschornstein in einer Mehrkammerbauweise ausgefuehrt, weist ein Abgaswaschsegment, bestehend aus einer Berieselungseinrichtung und einer Wasch- bzw. Spruehmittelabfuehrung sowie Kontaktelementen, auf und ist so aufgebaut, dass ein Teil der Trennwaende als Waermeuebertragerflaechen ausgebildet sein koennen.The invention relates to a cleaning vent for small boiler systems, with the help of which the exhaust gas can be cleaned and nachgewaermt discharged into the atmosphere. According to the invention, the cleaning chimney is designed in a multi-chamber construction, has an exhaust gas washing segment, consisting of a sprinkler and a washing or Spruehmittelabfuehrung and contact elements, and is constructed so that a part of the Trennwaende can be designed as Waermeuebertragerflaechen.

Description

Hierzu 4 Seiten ZeichnungenFor this 4 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schornstein für Kleinkesselanlagen, wobei der Schornstein vorzugsweise aus Metall besteht.The invention relates to a chimney for small boiler systems, wherein the chimney is preferably made of metal.

Characteristic of the known technical solutions

Kleinkesselanlagen werden häufig mit einem Schornstein aus Metall ausgerüstet. Dieser Schornstein kann schnell errichtet werden. Er hat lediglich die Aufgabe, die Abgase der Verbrennungsanlagen in einer bestimmten Höhe ungereinigt in die Atmosphäre abzugeben.Small boiler systems are often equipped with a metal chimney. This chimney can be built quickly. It has only the task to deliver the exhaust gases of the incinerators in a certain amount unpurified in the atmosphere.

Auf Grund der allgemeinen Schadwirkung der Abgase wird weltweit versucht, die Schadstoffemission zu reduzieren. Die bekannten Metallschornsteine genügen den Anforderungen an eine umweltfreundliche Wärmeerzeugungsanlage nicht. Kleinkesselanlagen werden heute aus Gründen des Umweltschutzes häufig mit Abgasreinigungsanlagen ausgerüstet. Diese Anlagen werden zwischen Wärmeerzeuger und Schornstein geschaltet und kühlen das Abgas derart ab, daß es vor Eintritt in den Schornstein nachgeheizt werden muß. Diese Nachheizung erfolgt entweder mit heißer Luft, ungereinigtem, heißem Abgas oder durch zusätzliche Brenner. Der Nachteil derartiger Anlagen ist in einem hohen Ausrüstungsaufwand durch die Anlagenteile Abgasreinigung, Nachheizung und Schornstein und in dem Energieverlust durch die Nachheizung sowie Druckverlust von Apparatur und Schornstein zu suchen.Due to the general harmful effect of the exhaust gases, attempts are being made worldwide to reduce pollutant emissions. The known metal chimneys do not meet the requirements for an environmentally friendly heat generation system. Small boiler systems are often equipped today for reasons of environmental protection with emission control systems. These systems are connected between heat generator and chimney and cool the exhaust gas so that it must be reheated before entering the chimney. This reheating is done either with hot air, unpurified, hot exhaust gas or by additional burner. The disadvantage of such systems is to be sought in a high expenditure of equipment by the plant components exhaust gas purification, reheating and chimney and in the loss of energy through the reheating and pressure loss of equipment and chimney.

Charakteristisch für alle bestehenden Abgasreinigungsvorrichtungen ist konstruktive Trennung der einzelnen Bauteile Abgasreinigung und Schornstein. Lediglich die Nachwärmung wird bei einigen Verfahren in dem Schornstein untergebracht bzw. integriert.Characteristic of all existing exhaust gas purification devices is constructive separation of the individual components exhaust gas purification and chimney. Only the reheating is housed or integrated in some processes in the chimney.

So wird in der DE-PS 2849247 ein Schornstein geschrieben, der es gestattet, dem Abgas in bestimmter Höhe Warmluft mit einer über der Abgastemperatur befindlichen Temperatur beizumischen, um die Korrosion im oberen Teil des Schornsteins zu verhindern.Thus, a chimney is written in DE-PS 2849247, which allows the exhaust gas in a certain amount of hot air at a temperature above the exhaust temperature to mix in order to prevent corrosion in the upper part of the chimney.

Die Schadstoffe verbleiben im Abgas und werden in die Atmosphäre abgeleitet.The pollutants remain in the exhaust gas and are discharged into the atmosphere.

Ebenfalls treten bei derartigen Varianten zusätzliche Energieverluste auf, da das Abgas nicht nur nicht gekühlt, sondern auch noch nachgewärmt wird.Also occur in such variants additional energy losses, since the exhaust gas is not only not cooled, but also reheated.

Es ist weiterhin nach VDI-Zeitschrift, Band 88, Nr. 35/36 vom 2. September 1944, S. 486 bekannt, sogenannte Schornsteintürme zu verwenden, die jeweils mehrere zueinander konzentrische Abgasrohre haben und konstruktiv zu einem einzigen Bauwerk zusammengefaßt sind.It is also known from VDI magazine, Volume 88, No. 35/36 of 2 September 1944, p 486 known to use so-called chimney towers, each having a plurality of mutually concentric exhaust pipes and are structurally combined to form a single structure.

Durch einen äußeren Rauchgasquerschnitt soll Dampf geleitet werden, um das Rauchgas im inneren Querschnitt aufzuheizen und eine Schadstoffkondensation zu vermeiden. Die Schadstoffe werden auch hierbei lediglich problemlos in die Atmosphäre abgeleitet, nicht aber beseitigt. Ebenfalls ist ein zusätzlicher Energieaufwand in Form von Dampf nötig.By an outer flue gas cross section steam should be directed to heat the flue gas in the inner cross section and to avoid pollutant condensation. The pollutants are here also easily derived in the atmosphere, but not eliminated. Likewise, additional energy is required in the form of steam.

Ableitend aus dem Stand der Technik, kann die Forderung nach einem Schornstein formuliert werden, mit dem die Abgase ohne Schadwirkung für den Schornstein selbst sowie für die Umgebung abgeleitet werden können, wobei der Anlagen- und Energieaufwand so gering wie möglich gehalten werden soll.Deriving from the prior art, the demand for a chimney can be formulated with which the exhaust gases can be derived without damaging the chimney itself and the environment, the system and energy consumption should be kept as low as possible.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, einen Schornstein für Wärmeerzeugungsanlagen kleinerer Bauart zu schaffen, mit dem eine Schadstoffemission stark reduziert wird, wobei der Anlagen- und Energieaufwand gering gehalten werden soll.The aim of the invention is to provide a chimney for heat generation systems of smaller design, with a pollutant emission is greatly reduced, the system and energy consumption should be kept low.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Gestaltung eines Schornsteines für Wärmeerzeugungsanlagen kleinerer Bauart die Schadstoffemission stark zu reduzieren und den Anlagen- und Energieaufwand gering zu halten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe derart gelöst, daß der Schornstein ganz oder teilweise mehrzügig gestaltet und ein Teil der Trennwände als Wärmeübertragungsflächen ausgebildet sind. In einem Schornsteinsegment ist eine Berieselungseinrichtung sowie eine Abführung des Wasch- bzw. Sprühmittels vorgesehen. Das Abgas aus der Verbrennungsanlage wird ungereinigt im Schornstein nach oben geführt, umgelenkt und im unteren oder oberen Teil berieselt. Nach einer Umlenkung strömt das gereinigte Abgas nach oben, wird dabei durch das ungereinigte Abgas, welches sich abkühlt, aufgewärmt und tritt am Schornstein mit einer Temperatur, die über der Sättigungstemperatur liegt, in die Atmosphäre.The invention has for its object to greatly reduce the emission of pollutants by the design of a chimney for heat generation systems of smaller design and to keep the system and energy costs low. According to the invention, the object is achieved in such a way that the chimney is completely or partially designed to be generous and a part of the partitions are designed as heat transfer surfaces. In a chimney segment a sprinkler and a discharge of the washing or spraying is provided. The waste gas from the incinerator is led upwards uncleaned in the chimney, diverted and sprinkled in the lower or upper part. After a deflection, the purified exhaust gas flows upwards, is warmed up by the unpurified exhaust gas which cools down, and enters the atmosphere at the chimney at a temperature which is above the saturation temperature.

Das heiße Rauchgas wird in einem Segment nach oben geführt, dabei kühlt es sich unter Aufheizung des gereinigten Rauchgases ab, wird durch Berieselung gereinigt und verläßt nach Aufheizung den Schornstein, dabei werden die Verfahrensschritte Abkühlung, Berieselung und Nachwärmung des Abgases realisiert.The hot flue gas is guided in a segment up, it cools down while heating the purified flue gas, is purified by irrigation and leaves after heating the chimney, while the process steps cooling, sprinkling and reheating of the exhaust gas are realized.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die bei bekannten Anlagen separat ausgeführten Elemente, wie Abgasreinigung, Abgasnachwärmung und Abgasabführung im Bauteil des Schornsteines selbst integriert, wobei die Trennwände des Schornsteines teilweise als Wärmeübertragerflächen fungieren.As a result of the solution according to the invention, the elements embodied separately in known systems, such as exhaust gas purification, exhaust gas reheating and exhaust gas discharge, are integrated in the component of the chimney itself, the partitions of the chimney partially functioning as heat transfer surfaces.

Die Nachwärmung des gereinigten Abgases erfolgt durch das ungereinigte Abgas und kann so ohne zusätzlichen Energieaufwand und nur mit dem Druckverlust der Apparatur, die gleichzeitig den Schornstein bildet, realisiert werden.The reheating of the purified exhaust gas is carried out by the unpurified exhaust gas and can be realized without additional energy and only with the pressure loss of the apparatus, which also forms the chimney.

embodiment

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dabei stellen darThe invention will be explained in more detail with reference to embodiments. This represent

Figur 1: Reinigungsschornstein in Kammerbauweise, LängsschnittFigure 1: cleaning chimney in chamber construction, longitudinal section

Figur 1 a u.1 b: Reinigüngsschornstetn in Kammerbauweise, QuerschnittFigure 1 a u.1 b: Reinigüngsschornstetn in chamber construction, cross section

Figur 2: Reinigungsschornstein in Kammerbauweise mit Gegenstromberieselung Figur 3: Reinigungsschornstein in RohbauweiseFIG. 2: chamber-type cleaning chimney with counter-current sprinkling FIG. 3: shell-type cleaning chimney

Figur 4: Reinigungsschornstein als komplexe ApparaturFigure 4: cleaning chimney as a complex apparatus

Der in Figur! dargestellte Metallschornstein besteht aus einem Außenrohr 1, einem Kernrohr 2, das Außenrohr 1 und das Kernrohr 2 verbindende Trennwände 3, den Umlenkblechen 4 und 5, einer Berieselungseinrichtung 6, einer Wasch- bzw. Sprühmittelabführung 7 sowie einem Lüfter 20.The one in figure! Metal chimney shown consists of an outer tube 1, a core tube 2, the outer tube 1 and the core tube 2 connecting partitions 3, the baffles 4 and 5, a sprinkler 6, a washing or Sprühmittelabführung 7 and a fan 20th

Das heiße Abgas strömt in einem Teil der Kammern, die von den Trennwänden 3 gebildet werden, nach oben und kühlt sich dabei ab, wird durch das Umlenkblech 4 umgelenkt und strömt im Kernrohr 2 wieder nach unten. Im unteren Teil des Kernrohres wird das Abgas mittels einer Berieselungseinrichtung 6 berieselt und begünstigt durch die Kontaktflächen 17 gereinigt, mittels des Umlenkbleches 5 umgelenkt, in den Kammern zwischen Außenrohr 1, Kernrohr 2 und Trennwänden 3 jeweils neben einem heißen abgasführenden Kanal nach oben geleitet, dabei aufgewärmt und über den Schornsteinaustritt 19 in die Atmosphäre abgegeben.The hot exhaust gas flows in a part of the chambers, which are formed by the partition walls 3, upwards and cools down, is deflected by the baffle 4 and flows in the core tube 2 back down. In the lower part of the core tube, the exhaust gas is sprinkled by means of a sprinkler 6 and favored by the contact surfaces 17, deflected by the baffle 5, in the chambers between the outer tube 1, core tube 2 and partitions 3 each directed next to a hot exhaust gas channel up, here warmed up and discharged through the chimney outlet 19 into the atmosphere.

Der in Figur 2 dargestellte Metallschornstein ist analog dem in Figur 1 dargestellten Schornstein aufgebaut, wobei die Berieselungseinrichtung 6 sowie die Wasch- bzw. Sprühmittelabführung 7 im oberen Teil des Kernrohres 2 angeordnet ist. Das heiße Abgas strömt im Kernrohr nach oben, wird im oberen Teil berieselt und gereinigt, durch das Umlenkblech 4 derart umgelenkt, daß es in jeder zweiten Kammerzwischen Kernrohr 2 und Mantelrohr 1 nach unten strömt, tritt unten in den Umlenkraum 21 und in der jeweils benachbarten Kammer wieder nach oben, wobei es durch das Kernrohr aufgeheizt wird. Figur 3 stellt ebenfalls einen Metallschornstein mit mehreren Zügen dar, wobei die Strömungsräume durch das Außenrohr 1, das Mittelrohr8unddem Kernrohr 2 gebildet werden.The metal chimney shown in Figure 2 is constructed analogously to the chimney shown in Figure 1, wherein the sprinkler 6 and the washing or Sprühmittelabführung 7 is disposed in the upper part of the core tube 2. The hot exhaust gas flows in the core tube upwards, is sprinkled in the upper part and cleaned, deflected by the baffle 4 so that it flows in every other chamber between the core tube 2 and jacket tube 1 down, enters the deflection space 21 and in each adjacent Chamber back up, where it is heated by the core tube. FIG. 3 also illustrates a multiple chimney metal chimney, wherein the flow spaces are formed by the outer tube 1, the center tube 8, and the core tube 2.

Das Abgas strömt im Zwischenraum 13 nach oben, wird dort derart umgelenkt, daß es im Kernrohr nach oben strömt, im unteren Teil berieselt und gereinigt wird, mit Hilfe des Umlenkbodens 12 umgelenkt und im Zwischenraum 15 nach oben strömt, wobei es wieder aufgeheizt wird und durch den Lüfter 20 in die Atmosphäre austritt.The exhaust gas flows in the intermediate space 13 upwards, there is deflected so that it flows in the core tube upwards, sprinkled in the lower part and cleaned, deflected by means of Umlenkbodens 12 and in the space 15 flows upward, where it is heated again and through the fan 20 into the atmosphere.

Gemäß Figur 4 besteht der Schornstein aus einem senkrecht stehenden Abgaskühler 22 mit den Elementen a, b,c, einemAccording to Figure 4, the chimney of a vertical exhaust gas cooler 22 with the elements a, b, c, a

Kontaktapparat 23 zur Abgasreinigung, einem Abgasnachwärmer24, einem Restschornstein 26 sowie einem Kühler 25 zurContact apparatus 23 for exhaust gas purification, a Abgasnachwärmer24, a residual chimney 26 and a radiator 25 to

Abkühlung der Sprühflüssigkeit. Er wird von einem Trägergerüst 27, bestehend aus Stahlbetonelementen, getragen.Cooling of the spray liquid. It is supported by a support frame 27 consisting of reinforced concrete elements.

Dabei sind Abgaskühler und Kühler der Reinigungs- bzw. Sprühflüssigkeit derart parallel zueinander angeordnet, daß die Achse des Sprühflüssigkeitskühlers etwa mit den Achsen von Restschornstein, Abgasnachwärmer und Abgasreinigung liegen und der Abgaskühler seitlich versetzt angeordnet ist.In this case, the exhaust gas cooler and cooler cleaning or spraying liquid are arranged parallel to each other that the axis of the Sprühflüssigkeitskühlers are approximately with the axes of residual chimney, Abgasnachwärmer and emission control and the exhaust gas cooler is arranged laterally offset.

Claims

1. cleaning vent for mobile and small boiler systems preferably made of metal, characterized in that the exhaust gas is guided in the chimney so that it cools in a part of the chimney by emitting heat energy to the purified exhaust gas, in one part by a washing or Cleaned spray and heated in one part by the uncleaned exhaust gas and cleaned and reheated leaves the chimney, the chimney designed completely or partially mehrzügig equipped with Abgaswandsegmenten and a part of the partitions can be designed as heat transfer surfaces.

2. cleaning vent according to item 1, characterized in that according to Figure 1 of the chimney. _Λ .einem outer tube (1), a core tube (2), the outer tube (1) and the core pipe (2) connecting partitions (3), the baffles (4) and (5), a sprinkler (6), a Waschbzw. Sprühmittelabführung (7) and the dividing walls (3) and the core tube (2) above the sprinkler (6) are designed as heat transfer surfaces.

3. cleaning vent according to item 1, characterized in that according to Figure 2, the chimney of an outer tube (1), a core tube (2), the outer tube (1) and the core tube (2) connecting partitions (3), the baffles ( 4), a deflection chamber (21) of a sprinkler (6), a waste water outlet (7) and the partitions (3) and the core tube (2) below the washing or Sprühmittelabführung (7) are designed as heat transfer surfaces.

4. cleaning vent according to item 1, characterized in that according to Figure 3, the chimney of an outer tube (1), a central tube (8), a core tube (2), the baffles (9), (10) and (11), the deflection floor (12), a sprinkler (6), a washing or Sprühmittelabführung (7) and the central tube (8) and the core tube (2) above the sprinkler (6) are designed as heat transfer surfaces and the baffles (9) , (10), (11) and (12) are designed such that the exhaust gas must successively flow through the gaps (13), (14) and (15).

5. cleaning sluice according to item 1 to 4, characterized in that the core tube (2) between sprinkler (6) and washing or Sprühmittelabführung (7) as the exhaust gas washing segment (16) is formed and the exhaust gas washing segment (16) contact surfaces (17 ).

6. cleaning vent according to item 1 to 5, characterized in that a fan (20) is arranged at the chimney inlet (18) or at the chimney outlet (19).

7. cleaning vent according to item 1 and according to Figure 4, characterized in that the chimney from a vertical exhaust gas cooler 22 parallel to the main part of the chimney with the exhaust gas purification 23, the Rauchgasnachwärmer 24, a residual chimney 26 and a spray chamber located below the Sprühflüssigkeitkühler 25. ,