DE2365819C2 - Fackelbrenneranordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Fackelbrenneranordnung gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs.

Zur umweltfreundlichen Verbrennung von Abgasen, wie sie insbesondere in der chemisch·- .i Industrie und in Kraftwerken anfallen, ist es im Hinblick auf die strengen Luftverschmutzungsgesetze und die Sicherheit erforderlich, daß kleine und große Abgasmengen sicher, stabil und vollständig verbrannt werden, bevor sie in die Atmosphäre entweichen. Eine sichere und wirksame Beseitigung der Abgase wird aber bei stark schwankenden Mengen dadurch erschwert, daß mehrere Brennerstufen bzw. mehrere einzelne hintereinander geschaltete, an dasselbe Abgaszuleitungsnetz angeschlossene Brenner Verwendung finden müssen, die je nach Größe der anfallenden Abgasmengen zu- und abgeschaltet werden, wobei aus sicherheitstechnischen Gründen eine Reinigung der Fackelgasleitungen nach jeder Stillegung und erneuten Inbetriebnahme unerläßlich ist, um die Möglichkeit explosiver Zustände vor dem Zünden der betreffenden Brenner bzw. Brennerstufen auszuschließen.

Beispielsweise ist aus der Zeitschrift »Wasser, Luft und Betrieb«, 11,1967, Nr. 9, Seiten 511-516 eine Fakkelbrenneranordnung bekannt, bei der die einzelnen Brenner der Anordnung bei Anstieg der zugeführten Fackelgasmengen aufeinanderfolgend dadurch gezündet werden, daß mit der Fackelgasleitung eines jeden Brenners ein Druckschalter verbunden ist. der das entsprechende Fackelgasventil öffnet bzw. schließt. Da dieses Ventil jedoch in Abhängigkeit vom Druck in der Fackelgasleitung kontinuierlich, d. h., allmählich öffnet und schließt, hat diese Arbeitsweise den Nachteil, daß nicht in jedem Brenner bzw. in jeder Zuführungsleitung der optimale Zustand bezüglich der Spül- und der Fakkelgasleitung erreicht wird, so daß sich kritische, d. h., explosionsgefährdete Zustände bilden können Diese Möglichkeit könnte allenfalls durch eine beständige Beschickung mit Spülgas ausgeschlossen werden, was jedoch zu einem enorm hohen Verbrauch an Spülgas führen würde.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein Spülverfahren zu schaffen, bei dem die an die einzelnen Brennerstufen angeschlossenen Fackslgasleitungen in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Gesamtsystems mit Sicherheit gespült werden, so daß gefährliche Betriebszustände und insbesondere Explosionsgefahr nicht auftreten können.

ίο Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs gelöst.

In der Zeichnung ist in Form eines Schaltbildes ein Aiisführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch dargestellt, bei dem mehrere Stufen für die Verbrennung veränderlicher Fackelgasmengen Verwendung finden. Ein Kamin 100 weist rund um seinen Umfang mit Abstand angeordnete Brenner 1 bis 6 auf, die in der für die jeweilige zu beseitigende Fackelgasmenge erforderlichen Weise gestaffelt betrieben werden. Bevor aufeinanderfolgende Brenner den gestuften oder gestaffelten Betrieb aufnehmen, müssen die Brenner jedoch mit einem dampfähnlichen Gas, dem Spülgas, das durch die Leitungen 60 und 62 (62-7,62-9, 62-11, 62-13, 62-15) jedem Brenner zuströmt, vorgereinigt werden. Die Betriebsfolge für das Einleiten eines Fackelgasstroms und des Spülgases wird durch Druckschalter gesteuert, die Signale einstellbarer Höhe abgeben können, welche ihrerseits Folgeventile betätigen, wie dies im folgenden beschrieben ist. Die Druckschalter sind in Fig.7 als numerierte Quadrate (IL-1//, 2L-2H, 3L-3H, 4L-4H, 5L-5HJ dargestellt. Das »L« nach jedem Bezugszeichen weist auf einen Schalter hin, der sein Signal bei einem gegebenen kleineren Druckanstieg des Fackelgases abgibt, während »H« Schalter bezeichnet, die bei einem größeren Druckanstieg als der für die L-Schalter maßgebende ein Signal aussenden. Das gleiche gilt für den Betrieb der Spülgasventile, die aufeinanderfolgend als 7, 9, 11, 13 und 15 bezeichnet sind und in Verbindung mit den mit 8,10,12, 14 bzw. 16 bezeichneten Fackelgasventilen betrieben werden. Bei der gezeigten Ausführungsform sind die mit ungeraden Zahlen versehenen Spülgasventile so eingestellt, daß sie auf das kleinste abgegebene Signal reagieren, während die geradzahligen Fackelgasventile nur auf das größte abgegebene Signal ansprechen. Die Stufenschaltung des Fackelgases wird auf die folgende Weise erreicht. Brenner 1 befindet sich ständig in Beirieb. Er empfängt Fackelgas über die Leitung 21, die sich, falls aus irgendeinem Grund erforderlich, durch geeignete Ventile isolieren läßt. Die Druckschalter IL und \H stehen mit der Leitung 21 in Verbindung und fühlen den in dieser Leitung herrschenden Fackelgasdruck. Steuerbare Spülgasmengen, die über die Leitungen 60 und 62 zuströmen, halten eine konstante Einspritzung oder Reinigung des Brenners 1 für den Fall aufrecht, daß in die Leitung 21 kein Fackelgasstrom eintritt. Wenn eine kleine Fackelgasmenge an den Brenner 1 abgegeben wird, reicht der in der Leitung 21 herrsehende Druck nicht aus, um den Druckschalter IL zu betätigen. Sobald sich das Fackelgasvolumen vergrößert, steigt der Leitungsdruck bis auf einen Wert an, bei dem der Druckschalter IL betätigt wird, wodurch ein kleines Signal abgegeben wird, das zum Öffnen des

« Spülgasventils 7 geeignet ist, so daß ein Spülgasstrom durch die Leitung 60 und 62-7 in die Brenner 2 abgegeben wird. Dieser Druck ist jedoch nicht geeignet, das Fackelgasvcntil 8 zu öffnen, bis ein weiterer Druckan-

stieg in der Leitung 21 den Schalter \H veranlaßt, ein größeres Signal abzugeben und dadurch das Fackelgasventil 8 zu öffnen. Jetzt wird der Brenner 2 in Betrieb gesetzt, wobei natürlich eine Zündvorrichtung vorhanden ist, um die Flamme zu zünden und aufrechtzuerhalten. Ein weiterer Druckanstieg betätigt dann die Druckschalter IL und IH, so daß diese aufeinanderfolgend das Spülgasventil 9 und das Fackelgasventil 10 betätigen, wodurch der Brenner 3 in Betrieb gesetzt wird. Auf diese Weise werden auch die anderen Brenner aufeinanderfolgend in Betrieb genommen, wenn Fackelgasmenge und -Druck weiter ansteigen. Wenn sich natürlich der Fackelgasstrom verringert, kehren sich diese aufeinanderfolgenden Betriebsschritte um.

Da es Sinn der Reinigung ist, einen fehlerhaften Betrieb oder eine Beschädigung des Brenners zu verhindern, läßt sich für diesen Zweck jedes beliebige Spülgas verwenden. Dampf wird aufgrund seiner vorteilhaften Eigenschaft, Rauchbildung zu unterdrücken, zur Reinigung bevorzugt, da er als Teil der Reaktionselemente während des Verbrennungsprozesses in dieser:=. Prozeß Verwendung Findet

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Fackelbrenneranordnung, bestehend aus mehreren, in einem Fackelkamin aufeinanderfolgend angeordneten Brennern, die unter Ventilsteuerung des in die Fackelgasleitungen der Brenner geleiteten Fakkelgasflusses in Abhängigkeit von Druck und Strömungsgeschwindigkeit des Fackelgases entsprechend den anfallenden Fackelgasmengen über, die Ventile steuernde, Schalter aufeinanderfolgend gezündet werden, wobei der Schalter des jeweils folgenden Brenners (2—6) mit der Fackelgasleitung des vorherigen Brenners (1—5) verbunden ist und bei Oberschreiten eines ersten vorbestimmten Druckoder Geschwindigkeitswertes das Fackelgasventil (8, 10,12, 14, 16) des zugehörigen folgenden Brenners (2—6) öffnet bzw. bei Unterschreiten dieses Wertes schließt, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen eines weiteren Druck- oder Geschwindigkeitswertes, der unterhalb des ersten vorbestimmten Wertes liegt, ein Spülgasventil (7,9,11, 13, 15) des zugehörigen folgenden Brenners (2—6) öffnet bzw. bei Unterschreiten dieses weiteren Wertes schließt