DE19962132C1 - Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage und entsprechende Kupolofenanlage - Google Patents
Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage und entsprechende KupolofenanlageInfo
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Abstract
Der in den Kupolofen (1) einzublasende Wind wird bisher durch die Energie von verbranntem Gichtgas in einem Wärmetauscher (6) auf ca. 600 DEG -700 DEG C vorgewärmt. Dieser Temperaturbereich der Winderhitzung wird durch Hinzufügung einer zusätzlichen Aufheizung auf ca. 750 DEG bis 850 DEG C und mehr erhöht. Die zusätzliche Aufheizung kann mittels eines externen direktbefeuerten Brenners (9) mit Rauchgasrückführung erfolgen. Auch der Einsatz eines speziellen mit Rauchgas hoher Temperatur betriebenen Wärmetauschers (50) ist nach vorheriger Reinigung des Gichtgases von Staub möglich. Durch die Höhere Windtemperatur stellen sich ein höherer Wirkungsgrad des Kupolofens (1) und eine bessere Wirtschaftlichkeit der gesamten Kupolofenanlage (100) ein (Fig. 1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer
Kupolofenanlage nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und
eine entsprechende Kupolofenanlage nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
Bei Kupolofenanlagen der herkömmlichen Art ist es bekannt,
die aus dem Kupolofen stammenden Gichtgase zu verbrennen,
um mit Hilfe der gewonnenen Energie in einem Wärmeaustau
scher den in den Kupolofen einzublasenden Wind vorzuwär
men. Hierbei werden die Gichtgase vor der Einblasung in
den Brenner in einem Zyklon nur grob vorgereinigt, d. h.
von größeren Staubpartikeln befreit. Dies hat zur Folge,
daß die Gichtgase aus dem Kupolofen staubbeladen durch die
gesamte Anlage getragen werden. Somit gelangen die Stäube
auch durch den Brenner in den Rauchgaskreislauf und daher
in die Wärmetauscher zum Vorwärmen des Windes.
Da jedoch Stäube ab ca. 780°C bis 800°C teigig sind, be
deutet dies, daß die Eintrittstemperatur in den Windwärme
tauscher auf ca. 750° beschränkt ist. Sonst treten uner
wünschte Staubanbackungen auf. Die mit einem gichtgasbe
triebenen Wärmetauscher erreichbare Windtemperatur ist
daher auf ca. 600° bis 700°C begrenzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Kupolofenanlage bereit
zustellen, die eine höhere Vorwärmtemperatur des Windes
für den Kupolofen ermöglicht.
Diese Aufgabe wird in ihrem verfahrensmäßigen Aspekt durch
die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.
Die Winderhitzung einer üblichen Kupolofenanlage wird also
durch Hinzufügen einer zusätzlichen Aufheizung des für den
Kupolofen bestimmten Windes gesteigert, zum Beispiel auf
mindestens 750°C (Anspruch 2), oder sogar auf mindestens
800°C (Anspruch 3). Der Kupolofen erreicht so eine bessere
Leistung und einen höheren Wirkungsgrad, was der Wirt
schaftlichkeit der Kupolofenanlage zugute kommt.
Die zusätzliche Aufheizung kann entsprechend Anspruch 4
mittels eines zusätzlichen Brenners, d. h. mittels eines
direkt befeuerten Winderhitzers erfolgen. Dieser ist dem
ersten Wärmetauscher nachgeschaltet und dient als Endstufe
der Winderhitzung. Da es sich um einen Erhitzer handelt,
der sowohl auf der Brenngasseite als auch auf der Luftsei
te praktisch staubfrei betrieben wird, treten keine Pro
bleme der Staubanbackung auf. Somit kann der Wind auf die
genannten Temperaturen von ca. 750° bis 850°C oder höher
vorgewärmt werden.
Die Rauchgase aus diesem Brenner können zur Wirkungsgrad
verbesserung in die Brennkammer des ersten, gichtgasver
brennenden Brenners eingedüst werden (Anspruch 5).
Bei der Verfahrensweise mit dem nachgeschalteten Brenner
nach Anspruch 4 oder 5 kann das Rauchgas aus dem Kupolofen
nach einer nur groben Vorreinigung durch den Zyklon mit
feinem Reststaub durch die Kupolofenanlage hindurchgeführt
werden (Anspruch 6).
In der Variante gemäß Anspruch 7 wird das aus dem Kupol
ofen stammende Gichtgas jedoch zunächst abgekühlt und dann
filtriert. Durch die Filtration werden auch feine Staub
partikel entfernt, so daß das Gichtgas des Kupolofens vom
Staub befreit ist und nach Vorwärmung aus der nach der
Kühlung vorhandenen niedrigen Temperatur in den Brenner
eingeblasen werden kann (Anspruch 8).
Da die Anlage mit sauberem Rauchgas gefahren wird, ist es
möglich, zur zusätzlichen Aufheizung des Windes, einen
Wärmetauscher einzusetzen, der den Wind auf eine Tempera
tur vorwärmt, die oberhalb der Temperatur der sonst ein
tretenden Staubanbackung liegt. Dies geschieht zweistufig.
In der ersten Stufe wird ein konventioneller Wärmetauscher
eingesetzt, der den Wind auf ca. 600° bis 700°C vorwärmt.
Nachfolgend wird der Wind in einem speziellen mit dem
Rauchgas des Brenners betriebenen Wärmetauscher zusätzlich
erhitzt und erreicht eine Temperatur von zum Beispiel ca.
750° bis 850°C (Anspruch 9). Bei diesem speziellen, der
zusätzlichen Aufheizung dienenden Wärmetauscher kann es
sich um einen Doppelrohrbodenwärmetauscher nach der DE 44
04 068 C1 handeln. Dieser erreicht durch eine Siedewasser
kühlung des Doppelrohrbodens im Bereich der kritischen
Spaltstellen der Rohre (höchster Temperaturunterschied =
hohe Materialbelastung) eine erhöhte Betriebssicherheit,
da das Material durch die Siedewasserkühlung in einem
günstigeren Temperaturbereich verbleibt.
Gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung gemäß An
spruch 10, wird der in dem speziellen Wärmetauscher vorge
wärmte Wind nachfolgend durch den oben beschriebenen ex
ternen Brenner noch einmal nacherhitzt. Auch hier wird von
der Rückführung der aus dem zweiten Brenner stammenden
Rauchgase in die Brennkammer des ersten Brenners zur Wir
kungsgrad-Steigerung Gebrauch gemacht.
Besonders interessant ist die Möglichkeit, bestehende An
lagen zu deren Wirkungsgrad- und Verfahrenstemperaturstei
gerung mit einem externen Brenner gemäß Anspruch 11 nach
zurüsten. Somit können bestehende Anlagen auf technisch
einfache Weise und ökonomisch aufgewertet werden.
In den Ansprüchen 12 bis 19 ist die apparative Seite der
Erfindung wiedergegeben.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen
dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 bis 4 schematische Wiedergaben von vier Ausfüh
rungsformen von Kupolofenanlagen;
Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch einen für die
Erfindung geeigneten Wärmetauscher;
Fig. 6 eine vergrößerte Wiedergabe aus dem Bereich
des Doppelbodens mit der zugehörigen Dampf
führung des Wärmetauschers gemäß Fig. 5.
Fig. 1 zeigt eine als Ganzes mit 100 bezeichnete Kupol
ofenanlage. Das aus dem Kupolofen 1 kommende Gichtgas wird
in einem Zyklon 2 grob von Staub vorgereinigt, d. h. von
größeren Staubpartikeln durch Zentrifugalkräfte befreit.
Das vorgereinigte Gichtgas wird über die Leitung 21 in die
Brennkammer eines Brenners 3 eingedüst und dort verbrannt,
wobei die Verbrennung durch Hinzugabe eines Befeuerungs
mittels B und vorgewärmter Frischluft aus einem Wärmetau
scher 7 unterstützt wird. Die aus dem Brenner 3 stammenden
Rauchgase gelangen über die Leitung 22 in einen Kühler 4
und dienen nach einer gewissen Herunterkühlung zum Betrei
ben der Wärmetauscher 6 und 7. Anschließend gelangt das
Rauchgas durch einen weiteren Kühler 8 und über ein Geblä
se P und einen Filter 10 in den Schornstein S.
Der rauchgasbetriebene Wärmetauscher 6 erwärmt von einem
Gebläse P geförderte Außenluft zunächst auf ca. 600° bis
700°C vor. Dieser Wind wird über die Leitung 23 in einen
Brenner 9 geleitet, wo er zusätzlich aufgeheizt (auf ca.
750° bis 850°C) und schließlich über die Leitung 24 in den
Kupolofen 1 eingeblasen wird. Die bei der zusätzlichen
Aufheizung in dem Brenner 9 entstehenden Rauchgase werden
aus diesem über die Leitung 25 in die Brennkammer des
Brenners 3 eingeleitet. Somit wird neben der erhöhten
Temperatur des Windes für den Kupolofen 1 durch die Rück
kopplung der Rauchgase auch ein höherer Wirkungsgrad der
gesamten Kupolofenanlage 100 erreicht.
Da der Zyklon 2 das Gichtgas nur von groben Staubpartikeln
befreit, wird die Kupolofenanlage 100 staubbeladen gefah
ren. Die Problematik der Staubanbackung spielt jedoch bei
der erhöhten Temperatur des Brenners 9 keine Rolle, da
dieser extern direkt befeuert wird. Der in ihn eintretende
Wind wird aus dem Wärmetauscher 6 gewonnen, wo er durch
das Gebläse P der Außenluft entnommen wurde. Somit enthält
der Wind kaum Staub und wird der Brenner 9 nicht durch
staubhaltige Medien in seinem Betrieb gefährdet.
Soweit bei den weiteren Ausführungsformen funktionell
entsprechende Elemente vorkommen, sind gleiche Bezugszah
len verwendet.
In der gesamten Anlage werden die Gase wonötig durch Pum
pen oder Gebläse P weiterbefördert. Dies ist zum Beispiel
auch noch der Fall vor dem Wärmetauscher 7, der die
Frischluft zur Verbrennung des Befeuerungsmittels B in dem
Brenner 3 vorwärmt.
In der in Fig. 2 dargestellten Kupolofenanlage 200 wird
eine Verschmutzung der gesamten Anlage durch das aus dem
Kupolofen 1 durch den Zyklon 2 nur grob vorgereinigte
Gichtgas durch Filterung desselben verhindert. Dazu wird
das Gichtgas nach dem Durchlaufen des Zyklons 2 in einem
Kühler 11 abgekühlt. Der nachfolgende Filter 12 befreit
das Gichtgas auch von feinerem Staub, so daß es durch
einen rauchgasbetriebenen Wärmeaustauscher 14 vor dem
Einblasen in den Brenner 3 vorgewärmt werden kann. Somit
kann zusätzliche Energie eingespart werden.
Da der Brenner 3 mit gereinigtem Gichtgas betrieben wird,
ist es möglich, den im Wärmetauscher 6 auf ca. 600° bis
700°C vorgewärmten Wind in einem weiteren, speziellen
Wärmetauscher 50 auf ca. 750° bis 850°C vorzuwärmen und
dann über die Leitung 27 dem Kupolofen 1 zuzuleiten. Hier
zu werden die Rauchgase aus dem Brenner 3 ungekühlt über
die Leitung 26 direkt in den speziellen Wärmetauscher 50
geleitet. Diesem ist es aufgrund seiner besonderen Bauwei
se möglich, die hohen Temperaturen (ca. 870° bis 970°C)
des ungekühlten Rauchgases des Brenners 3 ohne Beeinträch
tigung seiner Funktion und der Betriebssicherheit auszu
halten. Anschließend wird der auf ca. 750° bis 850°C vor
gewärmte Wind in den Kupolofen 1 eingeblasen.
Das den Wärmetauscher 50 verlassende, immer noch eine
erhebliche Temperatur aufweisende Rauchgas des Brenners 3
dient vor dem Verlassen der in Fig. 2 dargestellten Kupol
ofenanlage 200 außer zur Wiederaufwärmung des in den Bren
ner 3 einzublasenden Gichtgases in dem Wärmetauscher 14
und zur Vorwärmung des Windes in dem Wärmetauscher 6 noch
zur Vorwärmung der in den Brenner 3 einzublasenden und dem
Befeuerungsmittel B beizumischenden Frischluft in dem
Wärmetauscher 7. Nach Durchlaufen des Wärmetauschers 7
wird das Rauchgas aus dem Wärmetauscher 7 in dem Wärmetau
scher 13 durch Außenluft weiter abgekühlt und anschließend
ins Freie geblasen. Ein Teil des abgekühlten Rauchgases
kann nach dem Wärmetauscher 13 abgezweigt und vor dem
Kühler 11 zurück in den Kreislauf geführt werden.
Die Kupolofenanlage 300 gemäß Fig. 3 wird wie die in Fig.
2 beschriebene Kupolofenanlage 200 durch eine Kühlung der
Gichtgase in dem Kühler 11 und anschließende Filterung in
dem Filter 12 im wesentlichen staubfrei gefahren. Auch in
dieser Anlage wird das Gichtgas vor dem Einbringen in den
Brenner 3 in einem Wärmetauscher 14 vorgewärmt. Bei dieser
Anlage wird der Wind jedoch in der Stufe der zusätzlichen
Aufheizung nicht durch den oben beschriebenen speziellen
Wärmetauscher 50 weiter aufgeheizt, sondern mit einem
zusätzlichen Brenner 9, aus dem der Wind über die Leitung
24 in den Kupolofen 1 gelangt. Die Rauchgase des Brenners
9 werden zur Wirkungsgradsteigerung über die Leitung 25 in
den Brenner 3 eingeleitet. Somit werden sowohl der Vorteil
der Energieeinsparung durch die Gichtgasvorwärmung als
auch die Wirkungsgradverbesserung durch die Rauchgasrück
kopplung sowie eine weitere Wirkungsgradverbesserung durch
eine höhere Vorwärmtemperatur (ca. 750° bis 850°C) des
Windes erreicht.
Das aus dem Brenner 3 stammende Rauchgas wird vor Durch
laufen des zur Wind-Vorwärmung dienenden Wärmetauschers 6
in dem mit Luft betriebenen Kühler 20 zunächst abgekühlt,
so daß der Wind in dem Wärmetauscher 6 nur auf etwa 600°
bis 700°C erwärmt wird. Dann durchfließt das Rauchgas den
Gichtgasvorwärmer 14 und den Frischluftvorwärmer 7, um
schließlich in dem Kühler 13 auf eine Temperatur gebracht
zu werden, die das Ausblasen ins Freie erlaubt.
In Fig. 4 ist eine Kupolofenanlage 400 gezeigt, bei der es
sich um die Kombination der wesentlichen Teile der Anlagen
aus den Fig. 1 und 2 handelt. Das Gichtgas wird auch hier
zunächst in einem Kühler 11 gekühlt und in einem Filter 12
gereinigt, um anschließend in dem Wärmetauscher 14 wieder
aufgewärmt und dann in dem Brenner 3 verbrannt zu werden.
Wie in der Anlage aus Fig. 2 wird der in dem normalen
Wärmetauscher 6 auf ca. 600° bis 700°C vorgewärmte Wind in
dem nachfolgenden speziellen Wärmetauscher 50 weiter er
hitzt, jedoch anschließend nicht direkt in den Kupolofen
1 geleitet, sondern über die Leitung 27 in einem zusätzli
chen Brenner 9 zugeführt, worin er noch stärker aufgeheizt
wird. Somit kann die Temperatur des Windes nochmals ge
steigert werden, bevor er über die Leitung 29 in den Ku
polofen 1 eingeblasen wird. Somit wird die Leistung des
Kupolofens 1 nochmals gesteigert. Aus dem Brenner 9 werden
erfindungsgemäß die dort entstehenden Rauchgase über die
Leitung 25 zur Wirkungsgradsteigerung in den ersten Bren
ner 3 eingeleitet.
Anlagen dieses Typs erreichen durch die Vorwärmung des
Gichtgases und die Ausnutzung des Rauchgases zur Vorwär
mung des Windes in Wärmetauschern 6 und 50 auf ca. 750°
bis 850°C und die nachfolgende Temperatursteigerung in dem
Brenner 9 auf Werte oberhalb 800°C einen besonders hohen
Wirkungsgrad und entsprechende Wirtschaftlichkeit.
Das in Fig. 5 dargestellte Beispiel des speziellen Wärme
tauschers 50 umfaßt ein aufrechtes zylindrisches Gehäuse
101 aus Stahlblech, welches auf einem Unterbau 102 ange
ordnet ist und in welchem eine zylindrische, etwa den
gleichen Durchmesser wie das Gehäuse 101 aufweisende, nach
oben offene Rauchgaseinlaßkammer 103 ausgebildet ist. Das
etwa 870° bis 970°C heiße Rauchgas, zum Beispiel aus dem
Brenner 3, tritt an dem Einlaß 104 durch die Leitung 26 im
Sinne des Pfeiles 105 seitlich in den Unterbau 102 ein und
wird in diesem nach oben in die Rauchgaseinlaßkammer 103
umgeleitet.
Am unteren Ende des Gehäuses 101 ist ein senkrecht zu
dessen Achse A sich erstreckender Doppelboden 110 ausgebil
det, der aus einem unteren Rohrboden 111 und einem darüber
im Abstand von etwa 30 cm angeordneten Rohrboden 112 be
steht. Die untere, der Rauchgaskammer zugewandte Seite 113
des Rohrbodens 111 ist mit einer keramischen Verkleidung
114 versehen, die konische Durchlässe 115 aufweist. In
Fig. 5 ist nur ein derartiger Durchlaß angedeutet.
Das Innere des Gehäuses ist von einem Rohrbündel 150 aus
gefüllt. Das Rohrbündel 150 umfaßt dicht beieinanderste
hend über den Querschnitt des Gehäuses 101 verteilte, zu
der Achse A parallele Rohre 130, von denen in Fig. 5 nur
eines wiedergegeben und einige weitere durch ihre Mittel
linie angedeutet sind. Die Rohre 130 sind mit ihren unte
ren Enden in dem unteren Rohrboden 111 verschweißt und
münden offen in jeweils einen ihnen zugeordneten konischen
Durchlaß 115 der feuerfesten Verkleidung aus. Die Rohre
130 erstrecken sich über die ganze Höhe des Gehäuses 101
und münden in der Rauchgasauslaßkammer 107 oberhalb des
Rohrbodens 120 offen aus. Die an dem Einlaß 104 eingelei
teten Rauchgase treten am unteren Ende in die Rohre 130
ein und am oberen Ende aus den Rohren 130 in die Rauch
gaskammer 107 über, von wo sie im Sinne des Pfeiles 108 in
die Leitung 30 gelangen, die zu dem Wärmetauscher 14 führt
(Fig. 2 und 4).
Da die Rohre 130 wegen der hohen Temperatur der Rauchgase
sehr heiß werden und eine erhebliche Länge aufweisen,
kommt es zu starken thermischen Dehnungen, weil das Gehäu
se 101 diese hohen Temperaturen nicht aufweist. Der Durch
laß an dem oberen Rohrboden muß vollkommen dicht sein,
damit sich die Rauchgase und der Wind nicht vermischen und
kein Brand entsteht. Aus diesem Grunde sind an der Unter
seite des oberen Rohrbodens 120 Kompensatoren 131 mit
Metallfaltenbälgen vorgesehen.
Im oberen Bereich des Gehäuses 101 ist durch ein mit rela
tiv geringem Abstand unter dem oberen Rohrboden 120 an
geordneten Zwischenrohrboden 121 eine Windeinlaßkammer 116
gebildet, die über einen seitlichen Einlaß 117 im Sinne
des Pfeiles 118 durch die Leitung 28 mit Wind versorgt
werden kann.
Durch einen mit Abstand oberhalb des Rohrbodens 112 an
geordneten Zwischenrohrboden 122 ist eine als Ganzes mit
123 bezeichnete Windauslaßkammer abgeteilt, in die der
Wind aus den offenen unteren Enden der Mäntel 140 eintritt
und aus der er an einem Auslaß 124 im Sinne des Pfeiles
125 in die Leitung 27 abgeführt werden kann. Die Mäntel
sind an dem Zwischenrohrboden 121 angeschweißt und hängen
an diesem frei nach unten. Der Abstand des unteren Endes
140' gegenüber der feuerfesten Schicht 119 trägt der auf
tretenden Wärmedehnung Rechnung. Es muß stets ausreichend
Platz für den Windaustritt vorhanden sein. Der am Auslaß
124 abgeführte Wind ist durch seinen Weg in den Mänteln
140 stark vorgewärmt worden.
In Fig. 6 ist der Doppelrohrboden etwas mehr im Detail
wiedergegeben. Der Zwischenraum zwischen den Rohrböden 111
und 112 ist bis zu einer Füllstandshöhe 127 mit Kühlwasser
128 gefüllt. Die Rohre 130 sind über die Höhe des Doppel
rohrbodens 110 von Trennrohren 135 umgeben, die mit den
Rohrböden 111, 112 dicht verschweißt sind. Die Rohre 130
werden durch die Trennrohre 135 hindurchgesteckt und kom
men nicht direkt mit dem Kühlwasser 128 in Berührung. Die
Trennrohre 135 wiederum sind von einer oben zylindrischen
und unten sich konisch leicht erweiternden Hülle 136 umge
ben, die zur Herbeiführung einer Siedewasserkühlung des
unteren Endes des Rohres dient.
Die heißen Rauchgase treten von unten im Sinne der Pfeile
137 in die Rohre 130 ein, die sich daher an ihrem unteren
Ende stark aufheizen. Das Wasser 128 beginnt zu sieden.
Der entstehende Dampf wird über die Leitung 129 aus dem
Dampfraum über dem Wasserspiegel 127 abgezogen und einem
Kondensator 138 zugeführt, worin er kondensiert, worauf
das Kondensat über die Leitung 139 wieder in einen Dop
pelrohrboden 110 zurückgeführt wird.
Die Temperatur in dem Doppelrohrboden 110 ist vom herr
schenden Druck abhängig. Sie wird durch ein Thermoelement
142 gemessen und gegen einen Wandler 143 in ein elektri
sches Signal umgewandelt, mittels welchem ein Motor 144
zur gesteuerten Feststellung eines Ventils 145 betrieben
werden kann. Das Ventil 145 bestimmt die Menge des aus dem
H2O-Netz dem Kondensator 138 zugeführten Kühlwassers und
damit die Kühlleistung des Kondensators 138 im Verhältnis
zur Heizleistung der Rauchgase in dem Doppelrohrboden 110.
Auf diese Weise kann ein gewünschtes Gleichgewicht bzw.
eine gewünschte Temperatur des Wassers und des Dampfes im
Doppelrohrboden 110 eingestellt werden.
Das außen glatt zylindrische Trennrohr 135 ist zur Erzie
lung einer Siedewasserkühlung von einer Tülle 136 umgeben,
die etwa in der oberen Hälfte zylindrisch ausgebildet ist
und den Außenumfang des Trennrohres 135 mit einem geringen
Spiel von etwa 2 mm umgibt. Im unteren Bereich erweitert
sich die Tülle 136 leicht konisch. Sie steht auf dem Rohr
boden 111 auf und hat am unteren Rand Durchbrechungen 154,
die den Eintritt von Kühlwasser 128 in den Raum 155 zwi
schen dem Außenumfang des Trennrohrs 135 und dem Innen
umfang der Tülle 136 ermöglichen. Am oberen Rand 136'
beläßt die Tülle 136 Abstand von der Unterseite des Rohr
bodens 112. Das an den Durchlässen 154 eintretende Wasser
verdampft an der heißen Außenseite des Trennrohrs 135,
wobei der Dampf- bzw. ggf. ein Dampfwassergemisch in den
Zwischenraum zwischen dem Innenumfang der Tülle 136 und
dem Außenumfang des Trennrohrs 135 nach oben schießt und
den Außenumfang des Trennrohrs 135 im wesentlichen auf der
Dampf- bzw. Wassertemperatur hält.
Claims (19)
1. Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage
(100, 200, 300, 400), bei dem
das aus dem Kupolofen (1) kommende Gichtgas mittels eines Zyklons (2) grob von Staub gereinigt wird,
das aus dem Zyklon (2) kommende Gichtgas in einem ersten Brenner (3) verbrannt wird,
das abgekühlte Rauchgas des Brenners (3) in einem Wärmetauscher (6) zum Vorwärmen des in dem Kupolofen (1) einzublasenden Windes dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß der aus dem Wärmetauscher (6) kommende Wind vor dem Einblasen in den Kupolofen (1) zusätzlich aufgeheizt wird.
das aus dem Kupolofen (1) kommende Gichtgas mittels eines Zyklons (2) grob von Staub gereinigt wird,
das aus dem Zyklon (2) kommende Gichtgas in einem ersten Brenner (3) verbrannt wird,
das abgekühlte Rauchgas des Brenners (3) in einem Wärmetauscher (6) zum Vorwärmen des in dem Kupolofen (1) einzublasenden Windes dient,
dadurch gekennzeichnet,
daß der aus dem Wärmetauscher (6) kommende Wind vor dem Einblasen in den Kupolofen (1) zusätzlich aufgeheizt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Wind vor dem Einblasen in den Kupolofen
(1) auf eine höhere Temperatur von mindestens 750°C
aufgeheizt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Wind auf mindestens 800°C aufgeheizt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wind vor dem Einbla
sen in den Kupolofen (1) in einem zweiten, dem ersten
Wärmetauscher (6) nachgeschalteten Brenner (9) auf
die höhere Temperatur aufgeheizt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich
net, daß das in dem Brenner (9) entstehende Rauchgas
in den ersten Brenner (3) eingeblasen wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Zyklon (2)
kommende Gichtgas des Kupolofens (1) ungefiltert mit
dem feineren Staub beladen durch die Kupolofenanlage
(100) geführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß das aus dem Zyklon (2)
kommende Gichtgas des Kupolofens (1) gekühlt, durch
Filtration auch von feinerem Staub befreit und so
durch die Kupolofenanlage (200, 300, 400) geführt
wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich
net, daß das Gichtgas in einem Wärmetauscher (14)
durch Rauchgas aus dem Brenner (3) vorgewärmt und zur
Unterstützung der Verbrennung in den Brenner (3)
eingeleitet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch ge
kennzeichnet, daß der in den Kupolofen (1) einzubla
sende Wind in einem besonderen, dem ersten Wärmetau
scher (6) nachgeschalteten, von Rauchgas aus dem
Brenner (3) durchströmten Wärmetauscher (50) auf die
höhere Temperatur aufgeheizt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich
net, daß der Wind nach dem Verlassen des besonderen
Wärmetauschers (50) vor dem Einblasen in den Kupol
ofen (1) in einem zweiten Brenner (9) auf die höhere
Temperatur aufgeheizt wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß bestehende gewöhnliche Anlagen, die den
besonderen Wärmetauscher (50), einen gewöhnlichen Wärmetauscher
(6) oder dergleichen umfassen, mit einem zusätzlichen, externen
Brenner (9) nachgerüstet werden.
12. Kupolofenanlage (100, 200, 300, 400) zur Durch
führung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
11,
mit einem Kupolofen (1),
mit einem Zyklon (2) zur Grobentstaubung der Gichtgase aus dem Kupolofen (1),
mit einem dem Zyklon (2) nachgeschalteten Brenn er (3) zum Verbrennen der grobentstaubten Gichtgase,
mit einem durch die Rauchgase des Brenners (3) beheizten Wärmetauscher (6) zum Vorwärmen des Windes für den Kupolofen (1),
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Wärmetauscher (6) eine zusätzliche Auf heizvorrichtung zum Zwecke der weiteren Aufheizung des für den Kupolofen (1) bestimmten Windes nachge schaltet ist.
mit einem Kupolofen (1),
mit einem Zyklon (2) zur Grobentstaubung der Gichtgase aus dem Kupolofen (1),
mit einem dem Zyklon (2) nachgeschalteten Brenn er (3) zum Verbrennen der grobentstaubten Gichtgase,
mit einem durch die Rauchgase des Brenners (3) beheizten Wärmetauscher (6) zum Vorwärmen des Windes für den Kupolofen (1),
dadurch gekennzeichnet,
daß dem Wärmetauscher (6) eine zusätzliche Auf heizvorrichtung zum Zwecke der weiteren Aufheizung des für den Kupolofen (1) bestimmten Windes nachge schaltet ist.
13. Kupolofenanlage (100, 200, 300, 400) nach An
spruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetau
scher (6) ein Brenner (9) zur zusätzlichen Aufheizung
des Windes nachgeschaltet ist.
14. Kupolofenanlage (100, 300, 400) nach Anspruch
13, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasaustritt des
Brenners (9) über die Leitung (25) mit dem Brenner
(3) verbunden ist.
15. Kupolofenanlage (100, 200, 300, 400) nach An
spruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß dem Wärmetau
scher (6, 50) einer bestehenden gewöhnlichen Anlage
der Brenner (9) zur zusätzlichen Aufheizung des Win
des nachgeschaltet ist.
16. Kupolofenanlage (200, 300, 400) nach Anspruch
12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Zyklon (2) ein
Kühler (13) zum Abkühlen des Gichtgases, ein Filter
(12) zum Befreien des Gichtgases von feinerem Staub
und ein rauchgasbetriebener Wärmetauscher (14) zum
Wiederaufwärmen des Gichtgases vor Einblasen in den
Brenner (3) nachgeschaltet sind.
17. Kupolofenanlage (200, 400) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wärmetauscher
(6) zum Vorwärmen des Windes über eine Leitung (28)
mit einem durch Rauchgas aus dem Brenner (3) betrie
benen besonderen Wärmetauscher (50) verbunden ist,
der zum weiteren Aufheizen des Windes dient.
18. Kupolofenanlage (200, 400) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (50)
mit einem zweiten Brenner (9) verbunden ist, der zum
weiteren Aufheizen des Windes dient.
19. Kupolofenanlage (200, 400) nach Anspruch 17 oder
18, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt einen be
sonderen Wärmetauscher (50)
mit einem Gehäuse (101),
mit einem in dem Gehäuse (101) angeordneten Bün del (150) einander paralleler, dicht beieinander ver laufender Rohre (130) zum Hindurchleiten der Rauchga se,
mit in dem Gehäuse (101) nahe den Enden der Rohre (130) quer zu diesen angeordneten, den Quer schnitt des Gehäuses (101) ausfüllenden Rohrböden mit Bohrungen zum Hindurchführen der Rohre (130), die axial außerhalb der Rohrböden (110, 120) offen enden,
mit einer in dem Gehäuse (101) an einem Ende axial außerhalb des dortigen Rohrbodens ausgebildeten Rauchgaseinlaßkammer (103),
mit einer in dem Gehäuse (101) am anderen Ende axial außerhalb des dortigen Rohrbodens (120) ausge bildeten Rauchgasauslaßkammer (107),
mit einem in dem Gehäuse (101) nahe dem einen Rohrboden (120) auf dessen dem anderen Rohrboden (110) zugewandter Seite angeordneten Windeinlaß (117) und einem nahe dem anderen Rohrboden (110) auf dessen dem ersten Rohrboden (120) zugewandter Seite angeord neten Windauslaß (124), wobei der auf der Seite der Rauchgaseinlaßkammer (103) gelegene Rohrboden als Doppelrohrboden (110) ausgeführt ist, durch den die Enden der Rohre (130) hindurchführen und in welchem der Wind vorhanden ist,
wobei in dem Doppelrohrboden (110) eine Siede wasserkühlung dadurch verwirklicht ist, daß der Dop pelrohrboden (110) partiell mit Wasser gefüllt ist, wobei der Dampfraum mit einem externen Kondensator (138) verbunden und das Kondensat in den Doppelrohr boden (110) zurückführbar ist.
mit einem Gehäuse (101),
mit einem in dem Gehäuse (101) angeordneten Bün del (150) einander paralleler, dicht beieinander ver laufender Rohre (130) zum Hindurchleiten der Rauchga se,
mit in dem Gehäuse (101) nahe den Enden der Rohre (130) quer zu diesen angeordneten, den Quer schnitt des Gehäuses (101) ausfüllenden Rohrböden mit Bohrungen zum Hindurchführen der Rohre (130), die axial außerhalb der Rohrböden (110, 120) offen enden,
mit einer in dem Gehäuse (101) an einem Ende axial außerhalb des dortigen Rohrbodens ausgebildeten Rauchgaseinlaßkammer (103),
mit einer in dem Gehäuse (101) am anderen Ende axial außerhalb des dortigen Rohrbodens (120) ausge bildeten Rauchgasauslaßkammer (107),
mit einem in dem Gehäuse (101) nahe dem einen Rohrboden (120) auf dessen dem anderen Rohrboden (110) zugewandter Seite angeordneten Windeinlaß (117) und einem nahe dem anderen Rohrboden (110) auf dessen dem ersten Rohrboden (120) zugewandter Seite angeord neten Windauslaß (124), wobei der auf der Seite der Rauchgaseinlaßkammer (103) gelegene Rohrboden als Doppelrohrboden (110) ausgeführt ist, durch den die Enden der Rohre (130) hindurchführen und in welchem der Wind vorhanden ist,
wobei in dem Doppelrohrboden (110) eine Siede wasserkühlung dadurch verwirklicht ist, daß der Dop pelrohrboden (110) partiell mit Wasser gefüllt ist, wobei der Dampfraum mit einem externen Kondensator (138) verbunden und das Kondensat in den Doppelrohr boden (110) zurückführbar ist.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999162132 DE19962132C5 (de) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage und entsprechende Kupolofenanlage |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1999162132 DE19962132C5 (de) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage und entsprechende Kupolofenanlage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19962132C1 true DE19962132C1 (de) | 2001-05-10 |
DE19962132C5 DE19962132C5 (de) | 2004-05-19 |
Family
ID=7933885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1999162132 Expired - Fee Related DE19962132C5 (de) | 1999-12-21 | 1999-12-21 | Verfahren zum Betrieb einer Kupolofenanlage und entsprechende Kupolofenanlage |
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Country | Link |
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DE (1) | DE19962132C5 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE3605509A1 (de) * | 1986-02-20 | 1987-08-27 | Gruenzweig Hartmann Glasfaser | Verfahren zum erschmelzen von silikatischen rohstoffen, insbesondere zur herstellung von mineralwolle, sowie vorrichtung zur vorwaermung des rohstoffgemenges und reinigungseinrichtung fuer die wannenabgase zur durchfuehrung des verfahrens |
DE3936384A1 (de) * | 1989-05-11 | 1990-11-15 | Kuettner Gmbh & Co Kg Dr | Schachtofen zum eisenschmelzen |
DE4404068C1 (de) * | 1994-02-09 | 1995-08-17 | Wolfgang Engelhardt | Wärmetauscher |
SI1036040T1 (en) * | 1997-12-02 | 2002-10-31 | Rockwool International A/S | Processes and apparatus for the production of man-made vitreous fibres |
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1999
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DE19962132C5 (de) | 2004-05-19 |
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