DE102010048308B4 - Vorrichtung zur Reinigung von schadstoffhaltigem Abgas - Google Patents

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    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means

Abstract

Vorrichtung zur Reinigung von schadstoffhaltigem Abgas durch regenerative thermische Nachverbrennung, aufweisend wenigstens zwei Wärmespeichertürme (2, 2'), die einen gemeinsamen Brennraum (3) aufweisen, und jeweils eine Wärmespeichermasse (4, 4') enthalten, deren obere Enden dem Brennraum (3) zugewandt sind, wobei die Wärmespeichertürme (2, 2') jeweils mit einem Kanal (5) zur Zufuhr des zu reinigenden Rohgases und einem Kanal (6) zur Abfuhr des Reingases über eine Schaltkammer (11, 11', 11'') verbunden sind, und die beiden Kanäle (5, 6) jeweils durch Stellorgane (7, 7') betätigbare Absperrorgane (13, 13') mit den wenigstens zwei Wärmespeichertürmen (2, 2') zur wechselweisen Rohgaszufuhr und Reingasabfuhr über die Schaltkammern (11, 11', 11'') verbindbar sind, wobei die beiden Kanäle (5, 6) zur Rohgaszufuhr und zur Reingasabfuhr seitlich nebeneinander von den Wärmespeichertürmen (2, 2') angeordnet sind, und auf der von den Schaltkammern (11, 11', 11'') abgewandten Seite der Öffnungen vorgesehen sind, die mit den Absperrorganen (13, 13') verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrorgane (13, 13') in Form von Hubventilen (13, 13') mit senkrecht bewegbaren Ventiltellern (16, 16') gebildet werden und dass die Hubventile (13, 13') eine am Ventilteller (16) befestigte Stange (14) aufweisen, welche mit einem Linearantrieb bewegbar und in einem Außenrohr (17) geführt ist, welches mit einem Versteifungsstern (18) verbunden ist, welcher mit einem Dichtungsträger (19) versehen ist und wobei die beiden Kanäle (5, 6) durch eine vertikale Trennwand (12) voneinander getrennt sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Reinigung von schadstoffhaltigem Abgas durch regenerative thermische Nachverbrennung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Vorrichtungen zur Reinigung von schadstoffhaltigem Abgas sind angesprochen in dem Patentdokumenten DE 199 05 733 B4 , DE 197 20 205 A1 , DE 699 34 492 T2 , CA 2 423 911 A1 , US 7 325 562 B2 , US 5 833 938 A , US 5 515 909 A sowie US 4 961 908 A .
  • Derartige Anlagen, mit denen insbesondere Abluft gereinigt wird, die organische Verbindungen, wie Lösungsmittel, enthält, sind beispielsweise aus EP 0 472 605 B1 bekannt. Jeder Turm bildet dabei eine Kammer, wobei in dem Brennraum, der die oberen Enden der beiden Kammern verbindet, die organischen Verbindungen in der Abluft verbrannt werden. Wenn die Abluft der Kammer in dem ersten Turm zugeführt wird, wird sie durch deren erhitzte Wärmespeichermasse vorerwärmt, die organische Verbindung in der vorerwärmten Abluft in dem Brennraum verbrannt und die Wärmespeichermasse in der Kammer in dem zweiten Turm durch die heiße gereinigte Abluft aufgeheizt. Alsdann erfolgt ein Wechsel der Abluftzufuhr zu der Kammer in dem zweiten Turm, während die gereinigte Abluft aus der Kammer des ersten Turms abgezogen wird.
  • Bei der bekannten Vorrichtung erstrecken sich in der Praxis in Längsrichtung unter den nebeneinander angeordneten Türmen zur Zufuhr der zu reinigenden Abluft oder Rohgases bzw. zur Abfuhr der gereinigten Abluft oder Reingases zwei Rohre mit einem dem hohen Durchsatz einer solchen Reinigungsvorrichtung entsprechenden großen Durchmesser, welche über Stutzen an eine Vorkammer unterhalb jedes Turmes angeschlossen sind. Die Öffnungen der beiden Stutzen in die Vorkammer sind mit Absperrorganen versehen, die jeweils durch ein Stellorgan betätigbar sind, welche durch unterhalb der großen Rohre angeordnete Kolben/Zylinder-Einheiten gebildet werden.
  • Eine weitere Ausführungsvariante wird in DE 20118418 U1 beschrieben. Hierbei sind die Schaltorgane in Form von Hubventilen waagrecht angeordnet, um die Abluft möglichst strömungsgünstig in die Wärmetauscherbereich zu überführen.
  • Auch hier ist die Bauweise sehr aufwendig, es wird viel extra Höhe unter den Regeneratoren benötigt.
  • Aus der DE 19747905 C1 ist des Weiteren bekannt, die Türme zueinander gegenüber auszurichten. Die zuführenden und abführenden Abgaswege werden mit einer dazwischenliegenden Ventilbox hergestellt. Hier ist bereits das Totvolumen optimiert, um Umschaltverluste zu minimieren, allerdings ist der Zugang zu den Umschaltventilen zwischen den Türmen sehr erschwert und es sind 6 regenerative Halbtürme mit gegenseitigen hochtemperaturbeständigen Abtrennungen für diese Ausführung notwendig.
  • Da die Anlage nicht teilbar ist, ist der Transportaufwand bei größeren Ausführungen sehr hoch, es werden rasch die Maximalhöhen und Maximalbreiten erreicht.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, unter Herabsetzung der Transportabmessungen, des Gewichts und des Platzbedarfes eine ökonomische Bauweise mit hoher Reinigungsleistung der regenerativen thermischen Nachverbrennungsvorrichtung zu erreichen.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Vorrichtung gelöst. In den Unteransprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wiedergegeben.
  • Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur Reinigung von schadstoffhaltigem Abgas durch regenerative thermische Nachverbrennung gelöst, die wenigstens zwei Wärmespeichertürme mit einem gemeinsamen Brennraum aufweist. In den Wärmespeichertürmen ist jeweils wenigstens eine Wärmespeichermasse angeordnet die mit ihrem oberen Ende mit dem Brennraum verbunden sind. Die Wärmespeichertürme sind jeweils über eine Schaltkammer mit einem Kanal zur Zufuhr des zu reinigenden Rohgases und einem Kanal zur Abfuhr des Reingases verbunden. Die Kanäle sind jeweils durch durch Stellorgane betätigbare Absperrorgane mit den wenigstens zwei Wärmespeichertürmen über die Schaltkammern zur wechselweisen Rohgaszufuhr und Reingasabfuhr verbindbar. Die Kanäle zur Rohgaszufuhr und zur Reingasabfuhr sind seitlich neben den Wärmespeichertürmen angeordnet und auf der von den Schaltkammern abgewandten Seite der Öffnungen vorgesehen, die mit dem Absperrorgan verschließbar sind.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kanäle zur Rohgaszufuhr und zur Reingasabfuhr mit den darunterliegenden Schaltkammern nebeneinander, unterteilt durch eine Trennwand, z. B. ein gekantetes Blech angeordnet sind.
  • Erfindungsgemäß erfolgt die Steuerung der Abluft bzw. Zuluft zu den Wärmespeichertürmen über senkrecht angeordnete Hubventile.
  • Erfindungsgemäß bestehen die Hubventile aus einer inneren Stange, welche über einen Linearantrieb den Ventilteller bewegt und einem äußeren Rohr, das mit einem Versteifungsstern mit einem Dichtungsträger verbunden ist.
  • Erfindungsgemäß ist die innere Stange des Hubventils in dem äußeren Rohr geführt.
  • Der Linearantrieb zur Betätigung des Hubventils wird vorzugsweise pneumatisch oder hydraulisch angetrieben.
  • Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verbrennungseinrichtung im Bereich des Bodens eines Zwischenraumes zwischen zwei Wärmespeichertürmen in Richtung der Brennkammer angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist die Verbrennungseinrichtung schräg nach oben in Richtung der Brennkammermitte angeordnet.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmespeichertürme jeweils mit einer Leitung zum Spülen der Wärmespeichermassen verbunden sind.
  • Vorzugsweise sind die Leitungen zum Spülen jeweils mit einem durch ein Stellorgan verbundenen Absperrventil pro Wärmetauscherturm verbunden.
  • Bevorzugt sind die Leitungen zum Spülen der Wärmespeichermassen seitlich von den Wärmespeichertürmen angeordnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind die Leitungen zum Spülen der Wärmespeichermassen wenigstens teilweise innerhalb der Kanäle zur Rohgaszufuhr und/oder zur Reingasabfuhr angeordnet.
  • Durch die in Serie angeordneten Türme wird die Breite der Vorrichtung minimiert. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind die Kanäle zur Rohgaszufuhr und zur Reingasabfuhr zusammen mit den Schaltkammern zu einer kompakten seitlich angebauten Schalteinheit zusammengefasst, die nachstehend auch als „Ventilbox” bezeichnet wird, wodurch die Vorrichtung für den Transport leicht zweigeteilt werden kann.
  • Das Bauvolumen und das Gewicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden weiter dadurch herabgesetzt, dass die Kanäle zur Rohgaszufuhr und zur Reingasabfuhr vorzugsweise nebeneinander über dem Schaltbereich angeordnet sind.
  • Im Schaltbereich erfolgt die Verbindung zu den regenerativen Wärmetauschertürmen.
  • Die Schalteinheit ist eine eigenständige Baugruppe und wird am Bestimmungsort mit der Baugruppe der regenerativen Wärmetauschertürme mit aufgesetzter Brennkammer verbunden. Durch die seitliche Anordnung der Schalteinheit ist die Bauhöhe beider Hauptkomponenten gering, dadurch sind die Transportkosten gering, und es kann von einer aufwendigen Bühnen- und Treppenkonstruktion als Zugang zu der Brennkammer bzw. zu den Schaltventilen abgesehen werden.
  • Auch ist die erfindungsgemäße Vorrichtung ausgesprochen wartungsfreundlich. So gestalten sich Arbeiten an den Stellorganen und Absperrorganen einfach und können sicher vom Boden aus verrichtet werden, gleiches gilt für die Reinigung des unteren Bereichs der Wärmespeichermassen.
  • Desgleichen können der oder die Brenner durch andere Heizungseinrichtungen ersetzt sein, beispielsweise durch elektrische Heizstäbe.
  • Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit insgesamt drei Wärmespeichertürmen wird eine Reinigungsleistung von > 95%, vorzugsweise von > 98% und besonders bevorzugt von > 99,5% erzielt.
  • Bei Ausfall eines Stellorgans bzw. Absperrorgans kann die Vorrichtung anstelle eines Drei-Wärmespeicherturm-Systems als Zwei-Wärmespeicherturm-System gefahren werden, das immer noch eine Reinigungsleistung von ca. 98% besitzt, wobei während des Zwei-Wärmespeicherturm-Betriebs die erforderlichen Wartungsarbeiten an dem ausgefallenen Stellorgan bzw. Absperrorgan durchgeführt werden können.
  • In der Schalteinheit ist der Reingasbereich vom Rohgasbereich vorzugsweise durch eine senkrechte gekantete Trennwand abgeteilt, wobei der Rohgasbereich und der Reingasbereich jeweils Anschlüsse in jedem Turm besitzen. Jeder dieser Anschlüsse ist durch ein Hubventil absperrbar.
  • Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann die Wärmespeichermasse zumindest im oberen Bereich als Wabenkatalysator ausgebildet sein. Dann handelt es sich um eine katalytisch-regenerative Nachverbrennung.
  • Nachstehend ist eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung anhand der Zeichnung beispielhaft näher erläutert. Darin zeigen:
  • 1 einen Querschnitt durch eine Ausführungsform der Vorrichtung,
  • 2 eine Frontansicht der Vorrichtung nach 1 mit teilweise entfernter Wandung der Wärmespeichertürme,
  • 3 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach 1 bzw. 2,
  • 4a und 4b verschiedene perspektivische Ansichten einer Ausführungsform der Ventilbox der Vorrichtung in dreidimensionaler Ansicht,
  • 5 einen Ausschnitt der Ventilbox gemäß der 4a bzw. 4b im Detail,
  • 6 eine detaillierte Ansicht eines Ausschnittes der Ventilbox mit einem Hubventil, und
  • 7 eine weitere Ansicht des Hubventils gemäß 6 im Detail.
  • In 1 ist eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 im Querschnitt dargestellt. Die Vorrichtung 1 umfasst wenigstens zwei Wärmspeichertürme 2, von denen in der Darstellung in 1 nur einer, der vordere zu sehen ist. Der wenigstens zweite Wärmespeicherturm ist hinter dem ersten Wärmespeicherturm 2 angeordnet. Jeder der Wärmespeichertürme 2 weist einen unteren Teilbereich auf, in dem wenigstens eine Wärmespeichermasse 4 angeordnet ist.
  • Die Wärmespeichermasse 4 ist vorzugsweise aus wabenartigen Formkörpern mit prismatischen Kanälen gebildet, durch die das Gas vertikal strömt, wobei die wabenartig aufgebaute Struktur für eine möglichst große Kontaktoberfläche sorgt. Oberhalb der Wärmespeichermasse 4 befindet sich der Brennraum 3 der Wärmespeichertürme 2. Die Wärmespeichertürme 2 der Vorrichtung 1 bilden einen zusammenhängenden Brennraum 3.
  • Der Wärmespeicherturm 2 ist zusammen mit einer Ventilbox 30 auf einem Fundament 26 angeordnet.
  • Die Ventilbox 30 umfasst einen ersten Kanal 5 und einen zweiten Kanal 6 über die Rohgas zu bzw. Reingas von den Wärmspeichertürmen 2 abgeführt wird. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 sind die beiden Kanäle 5 und 6 durch ein senkrecht angeordnetes Trennblech 12 voneinander getrennt. Die Kanäle können auch von einander beabstandet und mit jeweils einem eigenen Kanalgehäuse umgeben sein. Um jedoch nur einen geringen Platz zu benötigen, ist die in den dargestellten Ausführungsformen gezeigte Variante mit Trennblech 12 am besten geeignet.
  • Das Rohgas wird über den ersten Kanal 5 oder 6 zu den Wärmespeichertürmen 2 geführt. Die Ventilbox 30 weist jeweils pro Wärmespeicherturm zwei Stellorgane 7, 7' auf. Hierbei ist sowohl der erste Kanal 5 mit einem Stellorgan 7 als auch der zweite Kanal 6 mit einem Stellorgan 7' für jeden Wärmespeicherturm 2 versehen. Über die Stellorgane 7, 7' lassen sich die Kanäle 5, 6 mit dem jeweiligen Wärmespeicherturm 2 verbinden. Hierbei ist jeweils nur das Stellorgan 7 des Kanals 5 mit dem Rohgas bzw. das Stellorgans 7' des Kanals 6 mit Reingas zu dem jeweiligen Wärmespeicherturm 2 in Offenstellung. Die Kanäle 5 bzw. 6 sind im oberen Bereich 10 der Ventilbox 30 angeordnet. Um zu den Wärmespeichertürmen 2 zu gelangen, strömt das Roh- bzw. Reingas nun durch eines der geöffneten Stellorgane 7, 7' in eine unter den Kanälen 5 bzw. 6 angeordnete Schaltkammer 11.
  • Über die Schaltkammer 11 gelangt das Roh- bzw. Reingas über einen Verbindungskanal 28 zu dem jeweiligen Wärmespeicherturm 2. Das Rohgas strömt beispielsweise aus dem Kanal 5 in der Ventilbox 30 durch das geöffnete Stellorgan 7 in die Schaltkammer 11. Von der Schaltkammer 11 strömt das Rohgas über den Verbindungskanal 28 von unten durch die Wärmespeichermasse 4 in den Wärmespeicherturm 2, dessen Wärmespeichermasse 4 zuvor aufgeheizt worden ist. Nach der Erwärmung des Rohgases durch die Wärmespeichermasse 4 des ersten Wärmespeichers 2 erfolgt in der Brennkammer 3 die Verbrennung der organischen Schadstoffe im Rohgas, wobei in dem Bereich der Wärmespeichermasse 4' des nächsten Wärmespeicherturms 2' das hocherhitzte Reingas gelangt, das nach Erwärmung der Wärmespeichermasse 4' des Wärmespeicherturms 2' gekühlt durch den Verbindungskanal 28' zurück zur entsprechenden Schaltkammer 11' und durch das geöffnete Stellorgan 7' in den zweiten Kanal 6 strömt. Über den Kanal 6 wird das Reingas dann aus der Ventilbox 30 abgeleitet. Analog dazu wird im nächsten Zyklus das Abgas von Turm 2' nach Turm 2'' und im dritten Zyklus von Turm 2'' nach Turm 2 geführt.
  • Eine detaillierte Darstellung der Anordnung der Wärmespeichertürme 2, 2', 2'' für eine Ausführungsform der Vorrichtung 1 mit drei Wärmespeichertürmen ist in 2 dargestellt. In 2 lassen sich die Stellorgane 7, 7' für die jeweiligen Wärmespeichertürme 2, 2', 2'' erkennen. Die Stellorgane 7, 7' ragen aus der Ventilbox 30 auf deren Oberseite heraus. Zwischen zwei Wärmespeichertürmen 2, 2' bzw. 2', 2'' ist jeweils ein Zwischenraum 21 angeordnet, dadurch wird die thermische Belastung der Wände der Türme 2, 2' herabgesetzt.
  • Die Wärmespeichertürme 2, 2', 2'' bilden im oberen Bereich, über den jeweiligen Wärmespeichermassen 4, 4', 4'' einen zusammenhängenden Brennraum 3. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist zwischen dem linken Wärmespeicherturm 2 und dem mittleren Wärmespeicherturm 2' eine Verbrennungseinrichtung 20 angeordnet. Die Verbrennungseinrichtung 20 ragt in Richtung der Mitte der Brennkammer 3 oberhalb von dem mittleren Wärmespeicherturm 2'. Um u. a. die Verbrennungseinrichtung 20 zu warten, weist der mittlere Wärmespeicherturm 2' im oberen Bereich eine Wartungsöffnung 27 auf. In der in 2 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 sind die Wärmespeichermassen 4, 4', 4'' wie in 1 sichtbar dargestellt.
  • In 3 ist eine weitere Ansicht der in 1 bzw. 2 dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 dargestellt. Die 3 zeigt die in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform der Vorrichtung 1 in einer Ansicht von oben. Hierbei ist der Bereich der Ventilbox 30 teilweise durchsichtig dargestellt, so dass auch der Verlauf der Kanäle 5 bzw. 6 im Inneren der Ventilbox 30 sichtbar sind. Die Kanäle 5 und 6 für das Roh- bzw. Reingas sind in der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 durch ein Trennblech 12 voneinander getrennt. Das Trennblech verläuft jeweils zwischen den beiden Stellorgangen 7, 7' die zu den jeweiligen Wärmespeichertürmen 2, 2', 2'' führen.
  • Um einen möglichst geringen Platzbedarf der Ventilbox 30 zu erreichen, sind die Stellorgane 7, 7' jeweils versetzt zueinander angeordnet. Das Trennblech 12 zwischen den Stellorganen 7, 7' verläuft in diesem Bereich schräg zwischen den beiden Stellorganen 7, 7'. Die Ventilbox 30 der Vorrichtung 1 verfügt in der dargestellten Ausführungsform über zwei alternative Auslassöffnungen 32 und 33 für das Reingas aus dem Kanal 6. Das Rohgas tritt über die Einlassöffnung 31 in den Kanal 5 der Ventilbox 30 ein.
  • In 4a und 4b sind verschiedene Ansichten einer Ausführungsform der Ventilbox 30 der Vorrichtung 1 in dreidimensionaler Ansicht dargestellt. In den 4a und 4b lässt sich der Verlauf des Trennbleches 12 sehr gut erkennen. Das Trennblech 12 verläuft zwischen dem ersten Kanal 5 und dem zweiten Kanal 6 und unterteilt den Innenraum der Ventilbox in die beiden Kanäle 5 und 6. Zwischen den Stellorganen 7, 7' verläuft das Trennblech 12 möglichst raumsparend in der Mitte zwischen den beiden Stellorganen 7, 7'.
  • Die Vorrichtung 1 verfügt über eine Spüleinrichtung, um die Rohgasreste aus der Wärmespeichermasse des Wärmespeicherturms zu entfernen, durch den, nachdem das Rohgas zugeführt worden ist, das Reingas strömen soll. Die Spüleinrichtung umfasst eine Leitung 23 bzw. 23', die das Spülgas über die jeweiligen Stellkammern 11, 11', 11'' zu den Wärmespeichertürmen führt. Als Spülgas wird vorzugsweise Reingas verwendet, welches das Rohgas nach oben in die Brennraum 3 verdrängt. Die Leitungen sind im Bereich der Stellkammern 11, 11', 11'' zur jeweiligen Ansteuerung mit dem Regelventil 24, und den Absperrorganen 25, 25', 25'' versehen. In der dargestellten Ausführungsform der Vorrichtung 1 ist die Leitung 23 zwischen einzelnen Stellkammern 11, 11' und 11'' durch die Kanäle 5 und 6 geführt, wobei die Leitung 23 durch das Trennblech 12 vorzugsweise hindurchgeführt ist.
  • In 5 ist ein Ausschnitt der in den 4a und 4b gezeigten Ausführungsform der Ventilbox 30 im Detail dargestellt. Die Ventilbox 30 weist im oberen Bereich 10 die beiden Kanäle 5 und 6 auf, über die Rohgas zu bzw. Reingas von den Wärmespeichertürmen geleitet wird. In dem in 5 dargestellten Ausschnitt der Ventilbox 30 lässt sich erkennen, dass der Ventilteller 16 des ersten Stellorgans 7 geschlossen ist, wobei der zweite Ventilteller 16' des zweiten Stellorgans 7' geöffnet ist. Zum Öffnen bzw. Schließen des Tellers 16 bzw. 16' verfügen die Stellorgane 7, 7' jeweils über einen Linearantrieb 15, 15', die mit den Tellern 16, 16' über eine Stange verbunden sind. Die Stange ist in einem Rohr 17 bzw. 17' geführt. Um die Stange in der Mitte der Öffnung des Kanals 5 bzw. 6 zu der Stellkammer 11 zu fixieren, ist das Rohr 17 bzw. 17' mit einem Versteifungsstern 18 bzw. 18' versehen. Der Versteifungsstern 18 bzw. 18' weist an der Unterseite einen Dichtungsträger 19, der mit einer Dichtung versehen ist, auf. Der Teller 16 wird über den Dichtungsträger 19 vorzugsweise gasdicht verschlossen, wenn der Teller 16 in der geschlossenen oberen Position ist. Der Teller 16 bzw. 16' bildet u. a. zusammen mit dem Dichtungsträger 19 des Versteifungsstern 18 bzw. 18' den Ventilkörper des Hubventils 13 bzw. 13'. Da die Absperrwand, in der die Öffnungen vorgesehen sind, die durch die Ventilteller 16, 16' verschließbar sind, vorzugsweise aus Blech besteht, wird durch die Versteifungssterne 18, 18' eine dichte Anlage der Ventilteller 16, 16' in deren Schließstellung erzielt.
  • Zur Wartung der Hubventile 13 bzw. 13' verfügt die Ventilbox 30 im Bereich des Kanals 6 über eine Wartungsöffnung 27'. Eine weitere Wartungsöffnung 27 ist in der dargestellten Ausführungsform an der Unterseite der Stellkammer 11 angeordnet. Zur Wartung des zweiten Hubventils 13 im Bereich des vorderen Kanals 5 kann eine weitere Wartungsöffnung vorgesehen sein, die in der 5 jedoch nicht dargestellt ist. Der Aufbau des Stellorgans 7 zusammen mit der Stangenanordnung und dem Hubventil 13 ist in den 6 und 7 im Detail dargestellt.
  • In 6 ist eine detaillierte Ansicht eines Ausschnittes der Ventilbox 30 mit dem Stellorgan 7 mit Hubventil 13 dargestellt. Das Stellorgan 7 umfasst einen Linearantrieb 15 der über eine Stange 14 mit einem Hubventil 13 verbunden ist. Die Stange 14 des Stellorgans 7 ist innerhalb der Ventilbox 30 und teilweise oberhalb der Ventilbox in dem Rohr 17 geführt. Im Öffnungsbereich zwischen dem Kanal 5 und der darunter angeordneten Stellkammer 11 ist das Rohr 17 über den Versteifungsstern 18 mittig fixiert. An der Unterseite des Versteifungssterns 18 ist ein Dichtungsträger 19 mit einer Dichtung angeordnet, der den Teller 16 im geschlossenen Zustand abdichtet. Beim Öffnen des Hubventils 13 wird der Teller 16 in die unter dem Kanal 5 angeordnete Stellkammer 11 bewegt, so dass das Gas aus dem Kanal 5 in die darunter angeordnete Stellkammer 11 bzw. von der Stellkammer 11 in den Kanal 5 strömen kann. Die Stellkammer 11 ist wie in den 1 bis 4 dargestellt mit den Wärmespeichertürmen der Vorrichtung 1 verbunden.
  • In 7 ist eine weitere Ansicht des in 6 gezeigten Hubventils 13 und des Stellorgans 7 im Detail dargestellt. Das Stellorgan 7 weist den Linearantrieb 15, beispielsweise in Form eines pneumatischen oder hydraulischen Antriebs auf, der die Stange 14 antreibt, die mit dem Hubventil 13 verbunden ist. Die Stange 14 öffnet bzw. schließt das Hubventil 13, indem der Teller 16 des Hubventils 13 nach unten bzw. nach oben bewegt wird. Die Stange 14 ist in dem Rohr 17 geführt. Das Rohr 17 ist über den Versteifungsstern 18 mittig in der Ventilöffnung gehalten. Um den Rand des Tellers 16 im geschlossenen Zustand abzudichten ist an der Unterseite des Versteifungssterns 18 der Dichtungsträger 19 mit einer eingelegten Dichtung angeordnet. Der Dichtungsträger 19 schließt vorzugsweise gasdicht mit dem Teller 16 des Hubventils 13 ab.
  • Obwohl in den dargestellten Ausführungsformen der Vorrichtung jeweils nur eine Ausführungsform mit drei Wärmespeichertürmen gezeigt wurde, ist die Erfindung nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Es ist sehr wohl möglich, dass die Vorrichtung nur zwei Wärmespeichertürme oder auch 4, 5 oder mehr Wärmespeichertürme aufweist. Die Vorrichtung ist dann entsprechend den dargestellten Ausführungsformen aufgebaut.

Claims (16)

  1. Vorrichtung zur Reinigung von schadstoffhaltigem Abgas durch regenerative thermische Nachverbrennung, aufweisend wenigstens zwei Wärmespeichertürme (2, 2'), die einen gemeinsamen Brennraum (3) aufweisen, und jeweils eine Wärmespeichermasse (4, 4') enthalten, deren obere Enden dem Brennraum (3) zugewandt sind, wobei die Wärmespeichertürme (2, 2') jeweils mit einem Kanal (5) zur Zufuhr des zu reinigenden Rohgases und einem Kanal (6) zur Abfuhr des Reingases über eine Schaltkammer (11, 11', 11'') verbunden sind, und die beiden Kanäle (5, 6) jeweils durch Stellorgane (7, 7') betätigbare Absperrorgane (13, 13') mit den wenigstens zwei Wärmespeichertürmen (2, 2') zur wechselweisen Rohgaszufuhr und Reingasabfuhr über die Schaltkammern (11, 11', 11'') verbindbar sind, wobei die beiden Kanäle (5, 6) zur Rohgaszufuhr und zur Reingasabfuhr seitlich nebeneinander von den Wärmespeichertürmen (2, 2') angeordnet sind, und auf der von den Schaltkammern (11, 11', 11'') abgewandten Seite der Öffnungen vorgesehen sind, die mit den Absperrorganen (13, 13') verschließbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Absperrorgane (13, 13') in Form von Hubventilen (13, 13') mit senkrecht bewegbaren Ventiltellern (16, 16') gebildet werden und dass die Hubventile (13, 13') eine am Ventilteller (16) befestigte Stange (14) aufweisen, welche mit einem Linearantrieb bewegbar und in einem Außenrohr (17) geführt ist, welches mit einem Versteifungsstern (18) verbunden ist, welcher mit einem Dichtungsträger (19) versehen ist und wobei die beiden Kanäle (5, 6) durch eine vertikale Trennwand (12) voneinander getrennt sind.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Schaltkammer (11, 11', 11'') über ein erstes Absperrorgan (13) mit dem Rohgaskanal (5) und ein zweites Absperrorgan (13') mit dem Reingaskanal (6) verbindbar ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die beiden Absperrorgane (13, 13') verschließbaren Öffnungen zu der jeweiligen Schaltkammer (11, 11', 11'') durch die vertikale Trennwand (12) voneinander getrennt sind.
  4. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die beiden Absperrorgane (13, 13') verschließbaren Öffnungen zu der jeweiligen Schaltkammer (11, 11', 11'') nebeneinander, aber in Längsrichtung des Rohgas- und Reingaskanals (5, 6) versetzt zueinander angeordnet sind und die Trennwand (12) zwischen den beiden Öffnungen abgewinkelt ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die durch die Absperrorgane (13, 13') verschließbaren Öffnungen zu den Schaltkammer (11, 11', 11'') in einer Absperrwand vorgesehen sind, die die Schaltkammern (11, 11', 11'') von dem Rohgas- und dem Reingaskanal (5, 6) trennt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Schalteinheit (Ventilbox 30) vorgesehen ist, welches gegenüberliegende Seitenwände, eine Oberseite und eine Unterseite aufweist, wobei die Unterseite durch die Absperrwand gebildet wird, die die Schaltkammern (11, 11', 11'') von den beiden Kanälen (5, 6) trennt, wobei der Raum zwischen den beiden Seitenwänden, der Oberseite und der Unterseite der Schalteinheit durch die Trennwand (12) in die beiden Kanäle (5, 6) getrennt ist.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Stellorgane (7, 7') auf der Oberseite der Schalteinheit (Ventilbox 30) angeordnet sind.
  8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (12) zwischen den beiden Kanälen (5, 6) und/oder die Absperrwand, in der die durch die Absperrorgane (13, 13') verschließbaren Öffnungen vorgesehen sind, aus gekantetem Blech besteht.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Linearantrieb (15) pneumatisch oder hydraulisch angetrieben wird.
  10. Vorrichtung nach einem der vorgehenden Ansprüche, bei der eine Verbrennungseinrichtung (20) im Bereich des Bodens eines Zwischenraumes (21) zwischen zwei Wärmespeichertürmen (2, 2') in Richtung der Brennkammer (3) angeordnet ist.
  11. Vorrichtung nach Anspruch 10, bei der die Verbrennungseinrichtung (20) schräg nach oben in Richtung der Brennkammermitte angeordnet ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wärmespeichertürme (2, 2') jeweils mit einer Leitung (23, 23') zum Spülen der Wärmespeichermassen (4, 4') verbunden sind.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der die Leitung (23) zum Spülen mit einem durch ein Regelventil (24) mit drei Absperrventilen (25, 25', 25'') zu den drei Schaltkammern (11, 11', 11'') verbunden ist.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, bei der die Leitungen (23, 23') zum Spülen seitlich von den Wärmespeichertürmen (2, 2') angeordnet sind.
  15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, bei der die Leitungen (23, 23') zum Spülen wenigstens teilweise innerhalb der Kanäle (5, 6) zur Rohgaszufuhr und/oder zur Reingasabfuhr angeordnet sind.
  16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der eine Reinigungsleistung von > 97%, vorzugsweise von > 99,5% erzielbar ist.
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