DE2223631A1 - Verbrennungsofen fuer fluessige brennstoffe - Google Patents

Description

• Verbrennungsofen jür Flüssige Brennstoffe Die Erfindung betrifft einen Verbrennnngsofen für flüssige Brennstoffe, insbesondere Altöle. Mit solchen Öfen lassen sich Altöl, auch Altöle mit verhältnismäßig hohem Wassergehalt, verbrennen. Wenn jedoch der Ölgehalt auf einen sehr kleinen Wert sinkt und Enjulsiolen mit etwa 1 bis 5 °o Ölenteil vorliegen, lässt sich mit üblichen Brennern eine Verbrennung bzw. Verdampfung nicht aufrecht erhalten, weil die in der eingespritzten Emulsion zur Verfügung stehende Ölmenge zur Aufrechterhaltung der Verbrennung nicht ausreicht.
• Man hat daher schon Emulsionen in rostlose Verbrennungsofen eingespritzt, wobei die Anordnung so getroffen ist, dass die die Emulsion zuführenden Düsen etwa parallel zur Achse eines Ölbrenners bzw. eines von diesem Brenner erzeugten Flammenkegels angeordnet waren. Man konnte aber auch mit den so ausgerüsteten Öfen eine einwandfreie Beseitigung der Emulsion durch Verdampfung des Wasseranteils und Verbrennen des Ölanteils nicht erreichen.
• Wenn bei der Einführung bzw. Einspritzung von Emulsionen in Verbrennungsöfen diese Emulsion in Teile des Verbrennungsraums gelangt, in welchem eine nicht ausreichende Temperatur besteht, kann der Fall eintreten, daß das Wasser ganz oder zum Teil verdampft wird, während das 1 in Tröpfchenform oder zusammen mit Wassertropfen unverbrannt bleibt und mit den Abgasen aus dem Ofen gelangt. Mit Rücksicht auf die Bestimmungen für den Umweltschutz, die in letzter Zeit noch verschärft worden sind, ist es unmöglich, Emulsionen in einem Ofen zu verbrennen, wenn nicht Gewährleistung gegeben ist, daß der Ölanteil der Emulsion vollkommen verbrannt ist.
• Nit den bekannten Verfahren ist wie geschildert, dieses Ziel nicht zu erreichen.
• Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Ofen zur Verbrennung flüssiger brennstoffe, insbesondere zur T2erbrennung von Altöl, mit Brennern, mittel welcher die zu verbrennenden flüssigen Stoffe eingespritzt werden, gemäß der Erfindung derart gestaltet, daß zwei oder mehr Brenner so angeordnet sind, daß die Flammenkegel sich in einem Abstand von etwa 0,5 bis 3 m# vom Düsenmundstück etwa in einem Punkt treffen (Flammenzentrum) und daß eine Feinzerstäubungsdüse für die Emulsion zwischen den Ölbrennern derart angeordnet ist, daü der aus der Fenizerstäubungsdüse austretende Strahl auf den Treffpunkt der Flammenkegel der Ölbrenner gerichtet ist.
• Die Brenner können so angeordnet sein, daß die flüssigen Brennstoffe waagerecht eingesprizt werden. Wenn der Verbrennungsraum verhältnismäßig hoch ist, können die Brenner auch so angebracht sein, daß die Flammenrichtung etwa lotrecht ist und die Eindüsung des Wassers erfolgt dann ebenfalls in lotrechter Richtung ins Flammenzentrum.
• Es ist von besonderer Wichtigkeit, daß im Treffpunkt der i'lammenkegel der Ölbrenner (Flammenzentrum) eine möglichst hohe Temperatur herrscht, um dadurch eine einwandfreie, d. h. restlose Verdampfung des in der Emulsion enthaltenen Wassers und Verbrennung der in der Emulsion enthaltenen Ölpartikel, zu erreichen. Versuche haben gezeigt, daß die gewünschten Resultate bei etwa 1600 bis 1800°C erreicht werden können.
• Da die Öfen zur Verbrennung flüssiger Abfallstoffe meistens mit Stoffen von sehr unterschiedlichen Heizwert beschickt werden, kann es vorkommen, daß die Temperatur im Flammenzentrum schnell un stark abfällt. Um zu verhüten, daß dadurch unverbrannte Ölpartikel den Ofen mit den Abgasen verlassen, ist in Weiterbildung der Erfindung eine Regeleinrichtung vorgesehen, durch welche die Zuführung von Emulsion in angemessenem Umfang gedrosselt werden kann. Die Werte lassen sich durch Versuche ermitteln. Es hat sich z. B. als zweckmäßig erwiesen, bei Abfall der Temperaturim Flammenzentrum auf etwa 1200°C die @@@uhr von Emulsion auf etwa 25 % der Menge je Zeieinheit herabzusetzen, die unter den gegebenen Umständen also bei Temperaturen von etwa 1600°C, eingedüst werden. Durch diese Regeleinrichtung kann weiterhin, we die Temperatur die Ab schalt emneratur um einen gewissen Betrag, z. B. 100°C, überschreitet, dafür Sorge getragen werden, daß wieder die volle lenge Emulsion in den Ofen eingespritzt wird.
• Durch die Veränderung der je Zeiteinheit zugeführten Menge von Emulsion in Abhängigkeit von der Temperatur, die auch in mehr Stufen erfolgen kann als vorstehend angegeben, wird auch eine ausreichende Kühlung der zur Einführung der Emulsion dienenden Düse erreicht. Es ist daher möglich, auf die Verwendung besonderer wärmebeständiger Materialien zu verzichten und die Diisen aus einem einfachen, handelsüblichen Stahl (St 3?) zu fertigen.
• Ir der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
• Es zeigt: Fig. 1 im Längsschnitt den Verbrennungsofen mit der Einspritz-Einrichtung gemäß der Erfindung und Fig. @ einen Schnitt in der Linie II-II der Dig. 1.
• an die zylindrische Verbrennungskammer 1 des rostlosen Verbrennungsofens schließt sich die Nachverbrennungskammer 2 an. In der Stirnwand 7 der Verbrennungskammer 1 sind vier Brenner 3 für die zu verbrennenden flüssigen Altstoffe, z. B. Altöl (Schmieröl), Leichtöl oder Lösungsmittel, derart angeordnet, daß sich die von den einzelnen Brennern 3 ausgehenden Flammenstrahlen 8 in einem punkt 9 treffen, der von der Innenfläche der Stirnwand 7 etwa 3 m abstand hat. Zwischen den Brennern 3 1?t, vorzugsweise mit gleichem Abstand, von den Achsen der Brenner 3 die Du"se 4 zur Feinstzerstäubung der zu verbrennenden bz-'. zu verdampfenden Emulsion vorgesehen. bo kann man z B. mit einem Druck von etwa 10 at in der Zuführungsleitung, in der (nicht dargestelltj Zuführungsleitung für die Emulsion zur Düse 4 Emulsionen mit einem Ölanteil von etwa 1 bis 5 % zudüsen. Die feinst zerstäubte Emulsion trifft auf das von den vorderen Enden der Flammenstrahlen 8 gebildete Flammenzentrum 9, in dem während der Eindüsung die Temperatur vorzugsweise mindestens etwa 1600 bis 1800°C betragen soll.
• Die weiter oben erwähnte Regeleinrichtung ist in einem zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel nicht veranschaulicht.
• Versuche haben ergeben, daß bei Verbrennung von 1 t/h Altöl (Schmieröl), die den Brenrern , zugeführt wird, eine gleichzeitige Verdampfung bzw. die Verbrennung von 1 t/h Emulsion möglich ist, wobei diese Vorgänge einwandfrei verlaufen. Es kann zweckmäßig sein um eventuell nicht verbrannte Ölpartikel nachträglich zu verbrennen, eine Prallwand 5 zwischen der Verbrennungskammer 1 und der Nachverbrennungskammer 2 vorzusehen. Sie ist aus keramischen Steinen aufgesetzt und lässt sich gegebenenfalls auswechseln. In der Nachverbrennungskammer kann ein Nachbrenner 10 angebracht sein, der in Betrieb gesetzt wird, wenn die Temperatur in der Nachverbrennungskammer 2 unter einen bestimmten Wert, z. B. 850°C, fällt.
• Als Brenner 5 sind Mehrstoffbrenner vorgesehen, die mit Erstluft und mit Zweitluft beschicht werden können. 6 sind Öffnungen in der Stirnwand 7 für Zweitluft; diese Zweitluft-Zuführung kann zusätzlich zu der in Verbindung mit den Brennern 3 vorhandenen Zweitluft-Zuführung vorgesehen sein.

Claims (5)

ansprüche

1. Verbrennungsofen für flüssige Brennstoffe, insbesondere zur Verbrennungs von Altöl, mit Brennern, mittels welcher die zu verbrennenden flüssigen Stoffe eingespritzt werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß zwei oder mehr Brenner (3J so angeordnet sind, daß die Flamaenkegel (8) sich in einem Abstand von etwa o,5 bis 3 m vom Düsenmundstück etwa in einem Punkt (9) treffen (Flammen zentrum) und daß eine Feinzerstäubungsdüse (4) für die Emulsion zwischen den Brennern (3j derart angeordnet ist, daß der aus der Feinzerstäubungsdüse (L,-) austretende Strahl auf den Treffpunkt (9) der Flammenkegel (8) der Brenner (3) gerichtet ist.

2. Verbrennungsofen nach Anspruch 1, g e k e n n z e i c h n e t durch eine Regeleinrichtung, mittels welcher bei Abfall der Temperatur im Flammenzentrum unter einen bestimmten Wert, z.B.

etwa 1200°C, die Zufuhr der Emulsion gedrosselt wird, z.B.

auf etwa 25 °o des Höchstwertes.

3. Verbrennungsofen nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß durch die Regeleinrichtung bei Überschreitung der Temperatur, bei der die zugeführte Menge auf etwa 25 ,o gedrosselt wurde, um etwa 100°C wiederum die volle Menge eingedüst wird.

4. Verbrennungsofen nach Anspruch 1 oder 2, g e k e n n z e i c h -n e t durch die Anbringung eines an sich bekannten Nachbrenners.

5. Verbrennungsofen nach Ansprüchen 1 bis 3, g e k e n n -z e i c h n e t durch die Anbringung einer Durchgänge auf weisenden Prallwand (5) zwischen der Verbrennungskammer (1) und der Nachverbrennungskammer (2).