DE2331363B2 - Vorrichtung zum aufheizen eines waermetraegerkreislaufes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgerkreislaufes durch Wärmeaustausch mit durch wahlweise Verbrennung von zwei fließfähigen Brennstoffarten erzeugten Rauchgasen, bestehend aus einem dem Wärmeträgerkreislauf zugeordneten zentralen Verbrennungsraum mit einer Brenneranordnung und einem Rauchgasabzug, in dem ein in den Wärmeträgerkreislauf geschalteter Wärmeaustauscher angeordnet ist.

Bei einer bekannten Vorrichtung der genannten Gattung (Zeitschrift »Brennstoff-Wärme-Kraft (BWK)«, Band 16,1964, Nummer 8, S. 397 bis 399) ist die Brenneranordnung für die Verbrennung von Altölen, wäßrigen Schlämmen, z. B. Phenolwasser, gegebenenfalls in Kombination mit Heizöl zur Erhöhung des Heizwertes als erster Brennstoffart und von Heizöl allein als zweiter Brennstoffart ausgelegt. Bei der Verwendung von Brennstoffen, die bei ihrer Verbrennung der Verwendung von Brennstoffen, die bei ihrer Verbrennung große Mengen gasförmiger Korrosivverbindungen erzeugen, welche bei Unterschreitung der Tauchpunkttemperatur am Wärmeaustauscher kondensieiren und letzteren angreifen, würde der Wärmeaustauscher innerhalb kürzester Zeit unbrauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der genannten Gattung so weiterzuentwikkeln, daß auch der Einsatz von bei der Verbrennung große Mengen gasförmiger Korrosiwerbindungen erzeugenden flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen -, oder Brennstoffkombinationen ohne Schädigung des Wärmeaustauschers durch Korrosion infolge Unterschreitung der Tauchpunkttemperatur ermögliche wird. Hierdurch sollen insbesondere Brennstoffe oder Brennstoffkombinationen mit einem unteren Heizwert von

ic wenigstens 4000 kcal/kg erfaßbar sein, welche ausschließlich oder teilweise aus flüssigen oder gasförmigen Abfallprodukten mit hohem Gehalt an Wasser (iö bis 50 Gew.-%) und einem hohen Gehalt an Chlor und Schwefel bestehen.

is Die Erfindung besteht darin, daß die Brenneranordnung mit einem Umschalter für die Verbrennung von gasförmige Korrosivverbindungen im Rauchgas erzeugenden flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen oder Brennstoffkombinationen als erster Brennstoffart und von korrosivverbindungsfreien flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen als zweiter Brennstoffart versehen ist und daß dem Wärmeaustauscher ein Temperaturfühler zugeordnet ist, der als Eingabeglied an eine Steuereinrichtung mit dem Umschalter als Stellglied angeschlos-.s sen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung sorgen der Temperaturfühler, die Steuereinrichtung und der Umschalter dafür, daß die Korrosivverbindungen erzeugende Brennstoffart nur dann der Brenneranordnung zugeführt wird, wenn die Temperatur des Wärmeaustauschers oberhalb der Taupunkttemperatur der Korrosivverbindungen liegt. Besitzt der Wärmeaustauscher eine Temperatur unterhalb der Taupunkttemperatur der Korrosivverbindungen, was beispielsweise beim Anfahren der Vorrichtung, aber auch beim laufenden Betrieb vorkommt, wird der Brennanordnung nur die korrosivverbindungsfreie Brennstoffart zugeführt.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß zum zentralen Aufheizen eines Wärmeträgerkreislaufes nunmehr beliebige Brennstoffarten, auch Abfallbrennstoffe, ohne Gefahr für den Wärmeaustauscher eingesetzt werden können.

Für die weitere Ausgestaltung bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten. So besteht die Brenneranordnung in einer ersten bevorzugten Ausführungsform aus einem ersten Brenner für die Verbrennung der ersten Brennstoffart und aus einem zweiten Brenner für die Verbrennung der zweiten Brennstoffart. Nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform kann die Brenneranordnung aber auch aus einem einzigen Brenner mit Zuführungsleitungen für beide Brennstoffarten bestehen, wobei der Umschalter den Zuführungsleitungen zugeordnet ist. Bei der letztgenannten Ausführungsform ist der Umschalter vorzugsweise an ein Mischventil in den Zuführungsleitungen angeschlossen.

im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; die einzige Figur zeigt schemado tisch einen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgerkreislaufes.

Die in der Figur dargestellte Vorrichtung zeigt eine zentrale Aufheizstation 1 mit einem Wärmeträgerkreislauf 2. Die Aufheizstation 1 besitzt einen Verbrennungs-

^ft5 raum 3, an welchen sich über eine Umlenkkammer 4 ein konzentrisch um den Verbrennungsraum 3 angeordneter Rauchgasabzug 5 mit Rauchgasaustritt 6 anschließt. Dem Rauchgasaustritt 6 kann eine nicht dargestellte

Rauchgasreinigungseinrichtung nachgeschahet sein.

In den Verbrennungsraum 3 der Aufheizstation 1 mündet eine Brenneranordnung 7 ein, die im Ausführungsbeispiel aus einem einzigen Spezialbrenner 8 besteht, der sowohl für die Verbrennung von Flüssigbrennstoff mit gasförmigen Korrosivverbindungen im Rauchgas als auch für die Verbrennung von korrosivverbindungsfreien Flüssigbrennstoffen eingerichtet ist Dazu sind an den Brenner 8 über ein Ventil 9 zwei Zuführungsleitungen 10,11 für die beiden Brennstoffar- ι ο ten angeschlossen, wobei die erste Zuführungsleitung 10 zu einem nicht dargestellten Heizöibehälter und die zweite Zuführungsleitung 11 zu einem Behälter mit einer stark wasser-, chlor- und/oder schwefelhaltigen Abfallflüssigkeit führt Besitzt die letztgenannte Flüssig- ι $ keit ausreichenden Heizwert, so ist das Ventil 9 als Umschaltventil ausgeführt Bei unzureichendem Heizwert kann das Ventil 9 aus einem Mischventil bestehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die Brenneranordnung 7 aus zwei Brennern für die beiden Brennstoffarten aufzubauen.

Im Rauchgasabzug 5 befindet sich ein Wärmeaustauscher 12, an den der Wärmeträgerkreislauf 2 angeschlossen ist. Im Wärmeträgerkreislauf 2 läuft im Ausführungsbeispiel öl als Wärmeträger um.

Zur Steuerung der zentralen Aufheizstation 1 dient eine Steuereinrichtung 13, an welche ein im Bereich des Rauchgasaustrittes 6 am Wärmeaustauscher 12 befestigter Temperaturfühler 14 als Eingabeglied und ein das Ventil 9 betätigender Umschalter 15 als Stellglied angeschlossen sind.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgendermaßen: Zur Inbetriebnahme wird das öl im Wärmeträgerkreislauf 2 in Umlauf gebracht, wobei es den Wärmeaustauscher 12 durchfließt Nach Einschalten der Steuereinrichtung 13 mißt der Temperaturfühler 14 Raumtemperatur, so daß mittels des Umschalters 15 das Ventil 9 auf Versorgung des Brenners 8 mit reinem Heizöl über die Zuführungsleitung 10 geschaltet wird. Nach Zünden des Brenners 8 wird das Heizöl im Verbrennungsraum 3 verbrannt Die entstehenden Rauchgase strömen über die Umlenkkammer 4 in den Rauchgasabzug 5 und am Wärmeaustauscher 12 vorbei zum Rauchgasaustritt 6. Die Wärme der Rauchgase heizt dabei den den Wärmeaustauscher 12 durchströmenden Wärmeträger (öl) auf. Sobald der Wärmeträger eine Temperatur von wenigstens 200" C erreicht hat, schaltet die Steuereinrichtung 13 das Ventil 9 über den Umschalter 15 um, so daß nunmehr die Zuführungsleitung 11 mit dem bei der Verbrennung gasförmige Korrosivverbindungen bildenden Flüssigkeitsbrennstoff ein- oder zugeschaltet ist Der Umschaltpunkt wird in jedem Falle so gewählt, daß eine Kondensation der gasförmigen Korrosivverbindungen am Wärmeaustauscher 12 nicht auftreten kann. Sollte die Temperatur des Wärmeträgers unter die vorgegebene Temperatur abfallen, steuert die Steuereinrichtung 13 selbsttätig auf reines Heizöl um.

Sollten je nach Art der zu vernichtenden Abfallprodukte bei der Verbrennung feste oder flüssige Verbrennungsprodukte auftreten, so empfiehlt sich vertikale Aufstellung der Aufheizstation 1. Die festen oder flüssigen Verbrennungsprodukte, beispielsweise Salze, können dann vom Boden der Umlenkkammer 4 mit Hilfe einer nicht dargestellten Austragvorrichtung entfernt werden.

Hierzu 1 Bkitt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Aufheizen eines Wärmeträgerkreislaufes durch Wärmeaustausch mit durch wahlweise Verbrennung von zwei fließfähigen Brennstoffarten erzeugten Rauchgasen, bestehend aus einem dem Wärmeträgerkreislauf zugeordneten zentralen Verbrennungsraum mit einer Brenneranordnung und einem Rauchgasabzug, in dem ein in den Wärmeträgerkreislauf geschalteter Wärmeaustauscher angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung (7) mit einem Umschalter (15) für die Verbrennung von gasförmige Korrosivverbindungen im Rauchgas erzeugenden flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen oder Brennstoffkombinationen als gasförmigen Brennstoffen oder Brennstoffkombinationen als erster Brennstoffart und von korrosivverbindungsfreien flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen als zweiter Brennstoffart versehen ist und daß dem Wärmetauscher (12) ein Temperaturfühler (14) zugeordnet ist, der als Eingabeglied an eine Steuereinrichtung (13) mit dem Umschalter (15) als Stellglied angeschlossen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung (7) aus einem ersten Brenner für die erste Brennstoffart und einem zweiten Brenner für die zweite Brennstoffart besteht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneranordnung (7) aus einem einzigen Brenner (8) mit Zuführungsleitungen (10, 11) für beide Brennstoff arten besteht und der Umschalter (15) den Zuführungsleitungen (10, 11) zugeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (15) an ein Mischventil (9) in den Zuführungsleitungen (10, 11) angeschlossen ist.