DE2406826B2

DE2406826B2 - AFTERBURNING DEVICE

Info

Publication number: DE2406826B2
Application number: DE19742406826
Authority: DE
Inventors: Gordon H Milwaukee Wis Hoskinson (VStA)
Original assignee: Kelley Co Ine, Milwaukee, Wis (VStA)
Priority date: 1973-02-20
Filing date: 1974-02-13
Publication date: 1978-01-26
Also published as: FR2218533B1; IT1008244B; IN140884B; BR7401078D0; GB1457346A; DE2406826A1; CA1018408A; FR2218533A1; JPS49114127A; DE2406826C3; ZA74877B

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachverbrennung der in einer ersten Brennzone in einer Verbrennungsanlage gebildeten Rauchgase in einem Schornstein, wobei anschließend an die erste Verbrennungszone ein unterer Schornsteinabschnitt vorgesehen ist, in dessen als zweite Verbrennungszone ausgebildetem, unteren Bereich Brennereinrichtungen sowie Brennstoff- und Verbrennungsluftzuführeinrichtungen angeordnet sind, und der in radialem Abstand von einem Windschutz umgeben ist, welcher eine mit Umgebungsluft beaufschlagte Ringkammer um den Schornsteinabschnitt definiert, wobei ferner eine Vielzahl von Luftlöchern die Schornsteinabschnittswandung durchsetzt, die oberhalb der zweiten Verbrennungszone im Abstand voneinander um den Schornsteinumfang angeordnet sind und durch die Umgebungsluft aus der Ringkammer zur Ausbildung von zusätzlichen Verbrennungszonen in das Innere des unteren Schornsteinabschnitts saugbar ist, und wobei an dem unteren Schornsteinabschnitt ein oberer Schornsteinabschnitt angeschlossen ist, dessen Innenraum Umgebungsluft durch im Anschlußbereich ausgebildete öffnungen zuführbar ist.The invention relates to a device for afterburning in a first combustion zone in a Combustion system formed flue gases in a chimney, being followed by the first combustion zone a lower chimney section is provided, in whose designed as a second combustion zone, lower area burner devices as well as fuel and combustion air supply devices are arranged, and which is surrounded at a radial distance by a windshield, which has an annular chamber exposed to ambient air around the chimney section further defined, wherein a plurality of air holes penetrate the chimney section wall, those above the second combustion zone at a distance from each other around the chimney circumference are arranged and by the ambient air from the annular chamber to form additional combustion zones is suckable into the interior of the lower chimney section, and wherein at the lower Chimney section an upper chimney section is connected, the interior of which is ambient air can be fed through openings formed in the connection area.

Bei der Verbrennung von Müll in Verbrennungsanlagen entstehen Rauch, Abgase oder andere Verbrennungsrückstände, die eine unzulässige Umweltbelästigung und -verschmutzung bedeuten. Diese Abgasbestandteile rühren vorwiegend von einer unvollständigen Verbrennung her, bedingt durch die Konstruktion der Verbrennungsanlagen, durch einen Mangel an für die Verbrennung erforderlichem Sauerstoff oder durch eine ungenügende Wärmezuführung in den Verbrennungszonen. When waste is burned in incineration plants, smoke, exhaust gases or other combustion residues are produced, which mean unacceptable environmental nuisance and pollution. These exhaust components mainly result from incomplete combustion, due to the construction of the Incineration plants, by a lack of oxygen required for combustion or by a Insufficient heat supply in the combustion zones.

Bei einer aus der US-PS 35 67 399 bekannten Verbrennungsanlage wird aufgrund der Konstruktion die dem Schornstein in den oberen Verbrennungszonen zugeführte Luft von einem Gebläse beaufschlagt, dessen Leistung uichi ständig an die sich andauernd ändernden Druckverhältnisse im Schornsteininneren angepaßt werden kann. Es wird somit kein eine stets optimale Verbrennung garantierendes Luft-Gasgemisch erzeugt. Diese Verbrennungsanlage weist kegelstumpfförmige Schornsteinabschnitte auf, deren Herstellung kompliziert und teuer ist. Beim Betrieb einer solchen Verbrennungsanlage zeigt sich, daß die Rauch- und Abgase noch sehr hohe Schadstoffanteile enthalten. Der an den Auslaß des Schornsteins angeschlossene Kamin besitzt die gleiche innere Querschnittsfläche wie der Auslaß selbst. Dadurch wird, da der Kamin über einen Lufteinlaßspalt für zusätzliche Frischluft verfügt, der Rauchgasstrom gekühlt und komprimiert, was die Verbrennung stört.In an incinerator known from US-PS 35 67 399 is due to the construction the air supplied to the chimney in the upper combustion zones is acted upon by a fan, whose Performance uichi constantly to the constantly changing Pressure conditions inside the chimney can be adjusted. It is therefore not always an optimal one Combustion guaranteed air-gas mixture is generated. This incinerator has frustoconical shape Chimney sections that are complicated and expensive to manufacture. When operating such Incineration plant shows that the smoke and exhaust gases still contain very high levels of pollutants. Of the The chimney connected to the outlet of the chimney has the same internal cross-sectional area as the The outlet itself. As a result, the chimney has an air inlet gap for additional fresh air, the Flue gas flow is cooled and compressed, which disrupts the combustion.

Die aus der US-PS 35 52 334 bekannte Verbrennungsanlage ist merkmalsmäßig ähnlich aufgebaut, wie die eingangs genannte Konstruktion. Der Querschnitt im Schornsteinverlauf wird hier über eine kegelstumpfförmige Einschnürung in Abströmrichtung deutlich enger. Das in den einzelnen Schornsteinabschnitten vorliegende Volumen für die an mehreren Stellen mit Zuluft beaufschlagten Abgase wird dadurch verringert, was zwar zu einem beschleunigten Ausstoßen und Komprimieren des Abgasstroms beiträgt, einer weiteren Verbrennung jedoch entgegenwirkt.The incinerator known from US-PS 35 52 334 is similar in features to how the construction mentioned at the beginning. The cross-section in the chimney is here via a truncated cone Constriction significantly narrower in the outflow direction. That in the individual chimney sections The existing volume for the exhaust gases exposed to supply air at several points is reduced as a result, which contributes to an accelerated discharge and compression of the exhaust gas flow, another However, it counteracts combustion.

Aus der US-PS 29 96 143 ist es bekannt, den Schornsteinverlauf zu unterbrechen und umzulenken, sowie in der vorletzten Brennzone Druckluft eines Gebläses über einen Prallschirm dem Rauchstrom beizumischen, ehe dieser in der letzten Brennzone über einen weiteren Prallschirm strömt und wiederum mit Druckluft in Ausströmrichtung beaufschlagt wird. Da der Schornstein mit annähernd gleichbleibendem Querschnitt verläuft, ergibt sich eine erzwungeneFrom US-PS 29 96 143 it is known to interrupt and redirect the chimney course, as well as in the penultimate combustion zone compressed air from a fan over an impact screen to the smoke flow mix in before it flows over another baffle screen in the last combustion zone and again with it Compressed air is applied in the outflow direction. Since the chimney with almost constant Cross-section runs, there is a forced

h^r) Beschleunigung und Kompression des Rauchgasstromes, die einer wirksamen Nachverbrennung entgegenwirken. h ^r ) Acceleration and compression of the flue gas flow, which counteract an effective afterburning.

Ähnliches gilt für eine Verbrennungsanlage, wie sieThe same applies to an incinerator like her

die US-PS 33 55 254 zeigt; wo ein Gebläse über einen schmalen Schacht sekundäre Luft in die Schornsteinendabschnitte einbläst, womit den Abgasen keine wirkungsvolle Verbrennung, sondern ein schnelles Ausstoßen ermöglicht wird.U.S. Patent No. 3,355,254 shows; where a fan passes secondary air into the chimney end sections through a narrow duct blows in, which means that the exhaust gases are not burned effectively, but rather quickly Ejection is enabled.

Auch bei der aus der US-PS 3199 475 bekannten Verbrennungsanlage wird Sekundärluft aus einem Gebläse eingesetzt, um zu einer wirkungsvollen Nachverbrennung in den obersten Schornsteinabschnitten zu kommen, die mit einem annähernd konstanten Querschnitt ausgebildet sind. Die Sekundär-Druckluft kühlt, komprimiert und beschleunigt dann den Rauchgasstrom, ohüC jedoch dadurch eine wirkungsvolle Nachverbrennung herbeizuführen.In the incinerator known from US Pat. No. 3,199,475, secondary air is also produced from one Blowers are used to provide efficient afterburning in the top sections of the chimney to come, which are formed with an approximately constant cross-section. The secondary compressed air cools, compresses and then accelerates the flue gas flow, but this makes it an effective one Bring about afterburning.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungsanlage der eingangs genannten Art mit wirtschaftlich sehr geringem Aufwand mit einer zusätzlichen, abschließenden Brennzone auszustatten, die aufgrund günstiger Strömungsverhältnisse eine optimale Vernichtung der in den Rauchgasen oder Abgasen enthaltenden Schadstoffe gewährleistet, wobei die Luftzuführung in den oberen Brennzonen sich selbsttätig an die jeweiligen Verbrennungszustände bzw. Druckverhältnisse anpassen soll.The object of the invention is to provide a combustion system of the type mentioned at the outset to equip economically very little effort with an additional, final combustion zone, which due to favorable flow conditions an optimal destruction of the in the flue gases or Guaranteed pollutants containing exhaust gases, with the air supply in the upper combustion zones should automatically adapt to the respective combustion conditions or pressure conditions.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe bei einer Verbrennungsanlage der eingangs genannten Art unter Berücksichtigung der Lehre, daß eine optimale Verbrennung bei veränderlichen Verbrennungszuständen zustandekommt, wenn die jeweils benötigte Luftmenge unter Atmosphärendruck selbsttätig durch den Zug in der jeweiligen Brennzone angesaugt wird, vorteilhaft dadurch, daß am Auslaß des unteren Schornsteinabschnitts der obere Schornsteinabschnitt mit einer gegenüber der inneren Querschnittsfläche des unteren Schornsteinabschnitt-Auslasses größeren, inneren Querschnittsfläche angeschlossen ist und daß der im Verbrennungsvolumen gegenüber dem Verbrennungsvolumen des unteren Schornsteinabschnitts vergrößerte Innenraum des oberen Schornsteinabschnitts eine letzte Verbrennungszone für die Rauchgase aus der Verbrennungszone bildet.The invention solves the problem posed in a combustion system of the type mentioned at the outset Consideration of the teaching that an optimal combustion with changing combustion conditions comes about when the required amount of air under atmospheric pressure automatically by the train in the respective combustion zone is sucked in, advantageously in that at the outlet of the lower chimney section the upper chimney section with an opposite the inner cross-sectional area of the lower Chimney section outlet larger, inner cross-sectional area is connected and that the im Combustion volume increased compared to the combustion volume of the lower chimney section Inside the upper chimney section, a final combustion zone for the flue gases from the combustion zone forms.

Erfindungsgemäß wird dadurch im Schornsteinverlauf eine vierte Brennzone geschaffen, in der auch die dritte Brennzone unverbrannt verlassende Schadstoffe zuverlässig vernichtet werden, da sie ausreichenden Raum und die benötigte Sekundärluft zur Verfügung haben.According to the invention, a fourth combustion zone is created in the chimney, in which the Third combustion zone, pollutants leaving unburned are reliably destroyed because they are sufficient Have space and the required secondary air available.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die innere Querschnittsfläche des unteren Schornsteinab-Schnitts in dessen die zusätzlichen Verbrennungszonen enthaltenden Bereich größer ist, als die innere Querschnittsfläche in seinem die zweite Verbrennungszone enthaltenden Bereich. Diese Maßnahme der stufenweisen Querschnittsvergrößerung kommt dem Bestreben des Rauchgasstromes nach stetig mehr Verbrennungsraum in jeder Brennzone entgegen.In a preferred embodiment of the device according to the invention it is provided that the inner cross-sectional area of the lower chimney section in which the additional combustion zones containing area is larger than the inner cross-sectional area in its area containing the second combustion zone. This measure of the Gradual cross-sectional enlargement comes to the endeavor of the flue gas flow for more and more The combustion chamber in each combustion zone.

Eine Nachverbrennung mit besonders hohem Wirkungsgrad ergibt sich, wenn die innere Querschnittsfläche des oberen Schornsteinabschnitts zur inneren t>o Querschnittsfläche des Schornsteinabschnitt-Auslasses des unteren Schornsteinabschnitts im Verhältnis von 1,2: 1 bis 3:1 steht, und wenn auch im unteren Schornsteinabschnitt der Querschnitt in einem bestimmten Abschnitt zum Querschnitt eines weiteren Ab- b> Schnitts im Verhältnis von 1,2 : 1 bis 3 : 1, vorzugsweise 1,5: Ibis 2,5:1, steht.Post-combustion with a particularly high degree of efficiency results when the inner cross-sectional area of the upper chimney section to the inner t> o cross-sectional area of the chimney section outlet of the lower chimney section is in the ratio of 1.2: 1 to 3: 1, and even if in the lower one Chimney section the cross section in a certain section to the cross section of a further figure Section in the ratio of 1.2: 1 to 3: 1, preferably 1.5: Ibis 2.5: 1.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele erläutert. Darin zeigtThe invention is explained below with reference to the exemplary embodiments shown in the drawing. In it shows

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer teilweise aufgebrochenen Vorrichtung,Fig. 1 is a perspective view of a partially broken open device,

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch den Schornstein, Fig. 2 is a vertical section through the chimney,

F i g. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie 3-3 nach Fig. 2,F i g. 3 is a sectional view along the line 3-3 of FIG. 2,

F i g. 4 eine Schnittansicht entlang der Linie 4-4 nach Fig.2,F i g. 4 shows a sectional view along the line 4-4 according to FIG.

F i g. 5 eine vergrößerte Schniüaiisicht,F i g. 5 an enlarged sectional view,

Fig. 6 eine senkrechte Schnittansicht durch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Schornsteins einer Vorrichtung undFig. 6 is a vertical sectional view through a further embodiment of a chimney of a Device and

Fig. 7 eine Schnittansicht entlang der Linie 7-7 in Fig. 6.FIG. 7 is a sectional view taken along line 7-7 in FIG. 6.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Nachverbrennung, mit einem Verbrennungsofen 1 und einem Schornstein. Der Verbrennungsofen 1 weist ein Gehäuse 2 mit einer ersten Brennkammer 3 auf, in welcher der Müll oder andere Stoffe verbrannt werden. Das zu verbrennende Material wird durch eine Tür 4 in die Brennkammer 3 eingeführt.Fig. 1 shows a device for afterburning, with a combustion furnace 1 and a chimney. The incinerator 1 has a housing 2 with a first combustion chamber 3 in which the garbage or other substances are burned. The material to be burned is brought into the combustion chamber 3 through a door 4 introduced.

Zur Verbrennung innerhalb der Brennkammer wird durch Luftkanäle 5 in das untere Ende der Brennkammer Luft eingeführt. Die Kanäle 5 sind an eine Sammelleitung 6 angeschlossen, die über ein flexibles Rohr 7 mit einem Gebläsegehäuse 8 verbunden ist. In dein Gebläsegehäuse 8 ist ein Luftgebläse 9 mit einem Einlaß 10 angeordnet. Die Gebläseluft strömt durch das Gehäuse 8 in das Rohr 7 und durch die Kanäle 5 in die Brennkammer 3.For combustion within the combustion chamber, air ducts 5 enter the lower end of the combustion chamber Air introduced. The channels 5 are connected to a manifold 6, which has a flexible Pipe 7 is connected to a fan housing 8. In your fan housing 8 is an air fan 9 with a Inlet 10 arranged. The blower air flows through the housing 8 into the pipe 7 and through the channels 5 into the Combustion chamber 3.

Die Innenfläche des Gehäuses 2 ist mit feuerfestem Material 11 ausgekleidet. Am oberen Ende des Gehäuses 2 ist ein Auslaßrohr 12 angeordnet, an dem der untere Flansch eines unteren Schornsteinabschnittes 13 festgeflanscht ist.The inner surface of the housing 2 is lined with refractory material 11. At the top of the Housing 2, an outlet pipe 12 is arranged on which the lower flange of a lower chimney section 13 is flanged.

Wie in Fig.2 zu erkennen ist, besteht der untere Schornsteinabschnitt 13 aus einem Metallzylindermantel 14 und einer feuerfesten Auskleidung 15. Der äußere Zylindermantel 14 kann durchgehend oder aus einzelnen Abschnitten aufgebaut sein.As can be seen in Figure 2, the lower chimney section 13 consists of a metal cylinder jacket 14 and a refractory lining 15. The outer cylinder jacket 14 can be continuous or from individual Sections.

Am Zylindermantel 14 sind Türen 16 festgeschraubt und mit Handgriffen 17 ausgestattet, so daß sie leicht entfernt und wieder eingesetzt werden können.On the cylinder jacket 14 doors 16 are screwed tight and equipped with handles 17 so that they are easy removed and reinserted.

Drei Brennereinrichtungen 18 sind am Boden des unteren Schornsteinabschnittes 13 angeordnet und führen ein Gemisch aus Brennstoff und Luft zu, das nach seiner Entzündung eine zweite Brennzone für die nach oben strömenden Abgasbestandteile bildet. Jede Brennereinrichtung 18 weist ein durch eine Platte 20 verschlossenes Gehäuse 19 auf. Wie in Fig.3 zu erkennen ist, sind die seitlichen Ränder der Platte 20 mit Bolzen 21 an Winkelprofilen 22 angeschraubt, welche am Zylindermantel 14 befestigt sind.Three burner devices 18 are arranged at the bottom of the lower chimney section 13 and lead a mixture of fuel and air, which after its ignition a second combustion zone for the after forms above flowing exhaust gas components. Each burner device 18 has a plate 20 through it closed housing 19. As can be seen in Figure 3, the side edges of the plate 20 are with Bolts 21 are screwed onto angle profiles 22 which are fastened to the cylinder jacket 14.

Jede Brennereinrichtung 18 weist einen an dem Gehäuse 19 befestigten Diffusor 23 auf. Die untere Fläche des Diffusors 23 ist gegenüber der Achse des Schornsteinabschnittes nach oben geneigt; seine Oberfläche wird von zwei schrägen Flächen 24 und 25 gebildet.Each burner device 18 has a diffuser 23 fastened to the housing 19. The lower one The surface of the diffuser 23 is inclined upwards with respect to the axis of the chimney section; its surface is formed by two inclined surfaces 24 and 25.

Von dem Diffusor wird Luft in den unteren Schornsteinabschnitt 13 durch Luftlöcher 26 in den schrägen Flächen 24 eingeleitet. In den Flächen 25 können zusätzliche Löcher 27 vorgesehen sein, je nach der Art des Verbrennungsprozesses und der Größe des Schornsteines. Die Achsen der Löcher 26 verlaufen etwa in einem Winkel von 20 — 30°, vorzugsweise inFrom the diffuser, air is drawn into the lower chimney section 13 through air holes 26 in the inclined surfaces 24 initiated. Additional holes 27 can be provided in the surfaces 25, depending on the type of combustion process and the size of the chimney. The axes of the holes 26 run approximately at an angle of 20 - 30 °, preferably in

einem Winkel von 25° zur senkrechten Ebene, während die Achsen der Löcher 27 in einem Winkel von 40—50°, vorzugsweise ungefähr 45° gegenüber der Vertikalebene verlaufen.at an angle of 25 ° to the vertical plane, while the axes of the holes 27 at an angle of 40-50 °, preferably run approximately 45 ° with respect to the vertical plane.

Jedem Gehäuse 19 wird Luft durch eine biegsame Leitung 28 zugeführt, die mit dem Gebläsegehäuse 8 verbunden ist. Die Verbrennungsabgase im unteren Schornsteinabschnitt 13 verteilen die durch die Löcher 26 und 27 eintretenden Luftströme und bewirken eine Turbulenz, so daß sich Luft und Abgasbestandteile miteinander vermischen. Die zugeführte Luft ist ausreichend, um die Abgasbestandteile zu entzünden, sie reicht jedoch nicht für deren vollständige Verbrennung aus.Air is supplied to each housing 19 through a flexible line 28 which is connected to the fan housing 8 connected is. The combustion gases in the lower chimney section 13 distribute them through the holes 26 and 27 entering air currents and cause turbulence, so that air and exhaust gas components mix together. The air supplied is sufficient to ignite the exhaust components, them however, it is not sufficient for their complete combustion.

Nahe dem oberen Ende jedes Gehäuses 19 ist eine herkömmliche Brennereinrichtung mit einem Brenner 29 angeordnet, der entweder mit Gas oder mit zerstäubtem Öl betrieben wird. Das innere Ende eines jeden Brenners 29 erstreckt sich durch eine öffnung in einen napfförmig ausgebildeten Schirm oder Prallschirm 30 und trägt einen gekrümmten Diffusor 31. Der Brenner 29 ist kleiner als die öffnung des Schirmes 30, wie dies in der F i g. 5 zu erkennen ist, so daß zwischen Brenner und Schirm ein ringförmiger Luftdurchlaß 32 entsteht, durch welchen Luft in den Schirm einströmt. Das Brennstoff-Luftgemisch wird im Schirm 30 durch eine Zündeinrichtung 33, z. B. eine Zündkerze, gezündet.Near the top of each housing 19 is a conventional burner assembly with a burner 29 arranged, which is operated either with gas or with atomized oil. The inner end of a each burner 29 extends through an opening in a cup-shaped screen or baffle screen 30 and carries a curved diffuser 31. The burner 29 is smaller than the opening of the screen 30, as shown in FIG. 5 can be seen, so that an annular air passage 32 between the burner and the screen arises through which air flows into the screen. The fuel-air mixture is shown in the screen 30 an ignition device 33, e.g. B. a spark plug ignited.

Um weitere Brennzonen für die nach oben steigenden Abgase zu bilden, wird durch eine Reihe von Löchern 34 zusätzliche Luft aus der Atmosphäre zugeführt. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind die Löcher 34 in Reihen angeordnet, die in senkrechter Richtung einen Abstand zueinander aufweisen und um den Umfang des Schornsteinabschnittes verteilt sind. Sie haben horizontale Achsen, die innenliegende Seite jedes Lochs hat einen kleineren Durchmesser, als die außenliegende Seite. Das hat auf den Betrieb der Vorrichtung keinen Einfluß, vereinfacht jedoch die Anbringung der feuerfesten Auskleidung 15, indem abgeschrägte Gießkegel während des Gießvorganges eingesetzt werden können und nach dem Aushärten des Materials wieder entfernt werden können.In order to form further combustion zones for the upwardly rising exhaust gases, a series of holes 34 additional air supplied from the atmosphere. As can be seen in Fig. 2, the holes 34 are in rows arranged, which are spaced apart in the vertical direction and around the circumference of the Chimney section are distributed. They have horizontal axes that the inside side of each hole has a smaller diameter than the outer side. This has no effect on the operation of the device Influence, however, simplifies the installation of the refractory lining 15 by using beveled pouring cones can be used during the casting process and again after the material has hardened can be removed.

Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, sind zwei Reihen der Löcher 34 nah zueinander angeordnet und weisen zu den nächsten Lochreihen einen mit A angegebenen Abstand auf. Es ist wichtig, zwischen den Lochreihen einen so großen Wandabschnitt vorzusehen, damit das lochfreie, aufgeheizte, feuerfeste Material als Wärmestrahler dient und die wirkungsvolle Verbrennung der Abgasbestandteile begünstigt.As can be seen in FIG. 2, two rows of holes 34 are arranged close to one another and are at a distance indicated by A from the next rows of holes. It is important to provide such a large wall section between the rows of holes so that the hole-free, heated, refractory material serves as a heat radiator and promotes the effective combustion of the exhaust gas components.

Während der Verbrennung werden sehr unterschiedliche Wärmemengen abgegeben, was vom Verbrennungsverlauf in der Hauptbrennkammer 3 abhängt. Die Schwankungen der Wärmeabgabe gleichen die Löcher 34 aus, da die durch sie eingesaugte Luft unmittelbar dem Druckunterschied zwischen der Atmosphäre und dem Innenraum proportional ist. Wenn also die Druckdifferenz zunimmt, dann wird eine zunehmende Luftmenge eingesaugt, so daß sich die Vorrichtung selbst reguliert und die eingesaugte Luft eine der Gasgeschwindigkeit im unteren Schornsteinabschnitt proportionale Geschwindigkeit aufweist. Hierdurch ergibt sich ein erheblicher Vorteil gegenüber Vorrichtungen, bei denen die Luft mittels eines Gebläses zugeführt wird, da es praktisch unmöglich ist, die Gcbläseleistung an die sich zumeist plötzlich ändernden Wärmcverhältnissc der Brennkammer anzupassen.During the combustion, very different amounts of heat are given off, which is due to the combustion process in the main combustion chamber 3 depends. The fluctuations in heat dissipation resemble the holes 34 because the air sucked in through them is directly related to the pressure difference between the atmosphere and is proportional to the interior. So if the pressure difference increases, then it becomes increasing Amount of air sucked in, so that the device regulates itself and the air sucked in one of the Gas speed in the lower chimney section has proportional speed. Through this there is a considerable advantage over devices in which the air by means of a fan is supplied, since it is practically impossible to adjust the blowing power to the mostly suddenly changing Adjust the heat ratio of the combustion chamber.

Im Abstand um den unteren Schornsteinabschnitt 13 ist ein Windschutz 35 vorgesehen. Ein Ring 36 ist an Zylindermantel 14 festgeschraubt. Der Ring ist mi einem Winkelprofil 37 verbunden, das mit Gewindebol zen 38 am Windschutz 35 befestigt ist. Da de Windschutz 35 die Löcher 34 abschirmt, verhindert er daß Wind oder andere Umgebungszustände der Luftstrom durch die Löcher 34 unterbrechen. Er dien ferner zur Vorwärmung der aufsteigenden Luft in Zwischenraum 39. Der Ring 36 verschließt das oben Ende des Zwischenraumes 39.A windbreak 35 is provided at a distance around the lower chimney section 13. A ring 36 is on Cylinder jacket 14 screwed tight. The ring is connected to an angle profile 37 with a threaded bolt zen 38 is attached to the windshield 35. Since the windshield 35 shields the holes 34, it prevents that wind or other environmental conditions interrupt the flow of air through the holes 34. He serve also to preheat the rising air in space 39. The ring 36 closes the top End of space 39.

Auf dem unteren Schornsteinabschnitt 13 ist eir oberer Schornsteinabschnitt 40 montiert. Wie au F i g. 2 zu entnehmen ist, ist am oberen Schornstein 4< ein Flansch 41 vorgesehen. Zwischen dem Flansch 41 und dem Ring 36 sind am Umfang verteilte Distanzstük ke 42 vorgesehen. Die Schrauben 38 verbinden der Flansch 41 mit dem Ring 36. Zwischen den Distanzstük ken 42 sind Öffnungen 43 vorgesehen, durch welche dii Luft in den oberen Schornsteinabschnitt 40 eintretet kann.An upper chimney section 40 is mounted on the lower chimney section 13. How ow F i g. 2, a flange 41 is provided on the upper chimney 4 <. Between the flange 41 and the ring 36 spacers 42 distributed around the circumference are provided. The screws 38 connect the Flange 41 with the ring 36. Between the spacers 42 openings 43 are provided through which dii Air can enter the upper chimney section 40.

Am oberen Ende des oberen Schornsteinabschnitte 40 ist ein Funkenfänger 44 befestigt. Der Innendurch messer des oberen Schornsteinabschnittes 40 ist größe als der Innendurchmesser des unteren Schornsteinab schnittes 13. Zur Erzielung eines guten Wirkungsgrade sollten die Querschnittsflächen ein Verhältnis von 1 : bis 3 : !,vorzugsweise etwa 1,4 : !,aufweisen.A spark arrester 44 is attached to the upper end of the upper chimney section 40. The inside The diameter of the upper chimney section 40 is larger than the inner diameter of the lower chimney section 13. To achieve a good degree of efficiency, the cross-sectional areas should have a ratio of 1: to 3:!, preferably about 1.4:!.

Während des Betriebes der Vorrichtung treten Raucl oder andere Abgase aus der Hauptbrennkammer ; durch das Auslaßrohr 12 aus und in das untere Ende de unteren Schornsteinabschnittes 13 ein. Diese werdei mit der aus den Diffusoren 23 austretenden Luft und mi dem Brennstoff der Brenner 29 vermischt. Diese; Gemisch wird dann gezündet, so daß eine zweiti Verbrennungszone gebildet wird.While the device is in operation, smoke or other exhaust gases emerge from the main combustion chamber; through the outlet pipe 12 and into the lower end of the lower chimney section 13. These will mixed with the air emerging from the diffusers 23 and with the fuel from the burner 29. These; Mixture is then ignited to form a second combustion zone.

Durch die Verbrennung und die Gasgeschwindigkei im unteren Schornsteinabschnitt 13 wird vorgewärmt Luft durch die Löcher 34 angesaugt. Die heißeste Luf strömt durch die am weitesten oben gelegener Lochreihen ein, wo sie zur Verbrennung der wenige: flüchtigen, schwer brennbaren Abgasbestandteile dient Die flüchtigeren Abgasbestandteile werden am unterer Ende des unteren Schornsteinabschnittes verbrannt, wc die Temperatur niedriger ist.The combustion and the gas speed in the lower chimney section 13 preheat Air is drawn in through holes 34. The hottest air flows through the air furthest up Rows of holes where it is used to burn the few volatile, hardly combustible components of the exhaust gas The more volatile components of the exhaust gas are burned at the lower end of the lower chimney section, wc the temperature is lower.

Eine letzte Verbrennungszone liegt dort, wo die Luf durch die öffnungen 43 in den oberen Schornsteinab schnitt 40 eingesaugt und mit den restlichen aus den unteren Schornsteinabschnitt 13 austretenden Abgasbe standteilen vermischt wird. In dieser letzten Verbren nungszone werden alle in dem Gas enthaltener Abgasbestandteile vollständig verbrannt.A final combustion zone is where the air flows through the openings 43 into the upper chimney Section 40 sucked in and with the remaining exhaust gas exiting from the lower chimney section 13 components is mixed. In this final combustion zone, all of them are contained in the gas Exhaust components completely burned.

Wenn die Vorrichtung über eine bestimmte Zeitdauei in Betrieb ist, können die Gasbrenner 29 abgestell werden, denn die Temperatur ist dann im Bereich dei zweiten Verbrennungszone am unteren Ende de: unteren Schornsteinabschnittes 13 ausreichend hoch um für eine Selbstzündung des Gemisches aus Luft un Abgasbestandteilen zu sorgen.When the device has been in operation for a certain period of time, the gas burners 29 can be switched off because the temperature is then in the area of the second combustion zone at the lower end of the: lower chimney section 13 high enough to allow the mixture of air to spontaneously ignite To ensure exhaust gas components.

Die innerhalb des oberen Schornsteinabschnittes 4(The inside of the upper chimney section 4 (

wi nach oben strömenden Gase weisen eine extrem höh Temperatur auf, die im Bereich von 930° bis 1100°C (1700-2000° Fahrenheit) Die von diesen Gaser abgestrahlte Wärme kann für andere Zwecke oder zui Zündung eines Brennstoff-Gasgemisches in einen Schornstein einer größeren Vcrbrcnnungsanlagc odei eines größeren Verbrennungsofens verwendet werden.wi gases flowing upwards are extremely high Temperature ranges from 930 ° to 1100 ° C (1700-2000 ° Fahrenheit) from these gases Radiated heat can be used for other purposes or to ignite a fuel-gas mixture in a The chimney of a larger combustion plant or a larger incinerator can be used.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt ein<A device according to the invention causes a <

vollständige Verbrennung aller Abgasbestandleilc, dicomplete combustion of all exhaust gas components, ie

Luft unmittelbar aus der Atmosphäre an verschiedenen Stellen über die ganze Länge des Schornsteines zugeführt wird. Hierdurch wird der Betriebswirkungsgrad wesentlich verbessert, was zu einer Verringerung des Brennstoffbedarfes und dazu führt, daß die Anlage mit Gebläsen niedrigerer Leistung betrieben werden kann.Air directly from the atmosphere at various points along the entire length of the chimney is fed. This significantly improves the operating efficiency, which leads to a reduction the fuel requirement and leads to the fact that the system can be operated with fans of lower power can.

Die F i g. b und 7 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel für einen Verbrennungsofen kleinerer Leistung. Das Auslaßrohr 12 der Brennkammer 3 ist mit dem unteren Ende eines unteren Schornsteinabschnittes 45 verbunden, der wiederum aus zwei Abschnitten 46 und 47 besteht, die mit einer feuerfesten Auskleidung 48 ausgestattet sind und einen Metallmantel 49 aufweisen.The F i g. b and 7 show a further embodiment for a lower power incinerator. The outlet pipe 12 of the combustion chamber 3 is connected to the lower end of a lower chimney section 45, which in turn consists of two sections 46 and 47 which are equipped with a refractory lining 48 and have a metal jacket 49.

Eine Brennereinrichtung 50 ist im unteren Abschnitt 46 angeordnet. Sie weist einen Diffusor 51 auf. Luft wird über eine flexible Leitung 52 zugeführt, weiche an das Gebläsegehäuse 8 angeschlossen ist. Die Brennereinrichtung weist ferner einen Brenner und eine Zündvorrichtung auf, die dem Brenner 29 und der Zündvorrichlung 33 von F i g. 2 entsprechen.A burner device 50 is arranged in the lower section 46. It has a diffuser 51. Air becomes is supplied via a flexible line 52, which is connected to the fan housing 8. The burner device further comprises a burner and an ignition device, the burner 29 and the ignition device 33 of FIG. 2 correspond.

Der Diffusor 51 ist an seiner Oberseite mit einem Paar schräger Flächen mit Löchern 53 ausgestattet, durch welche die Luft in den Abschnitt 46 austritt.The diffuser 51 is provided on its top with a pair of inclined surfaces with holes 53 through which the air exits into section 46.

Wie in Fig. 6 zu erkennen ist, weist der obere Abschnitt 47 einen größeren inneren Durchmesser als der untere Abschnitt 46 auf. Im allgemeinen verhalten sich die Querschnittsflächen wie 1 : 1 bis 3:1, vorzugsweise wie 1,5 : 1 bis 2,5 : 1.As can be seen in FIG. 6, the upper section 47 has a larger inner diameter than the lower portion 46 on. In general, the cross-sectional areas are from 1: 1 to 3: 1, preferably like 1.5: 1 to 2.5: 1.

Zur Verbindung des oberen Abschnittes 47 mit dem unteren Abschnitt 46 ist ein Ring 54 vorgesehen.To connect the upper section 47 to the lower section 46, a ring 54 is provided.

Der obere Abschnitt 47 ist mit Lochreihen 55 versehen. Durch die Löcher 55 wird infolge des Druckgefälles Luft aus der Atmosphäre angesaugt.The upper section 47 is provided with rows of holes 55. Through the holes 55 is due to the Pressure-dropping air sucked in from the atmosphere.

Auf dem unteren Schornsteinabschnitt 45 ist ein J5 oberer Schornsteinabschnitt 56 montiert. Wie in F i g. 6 zu erkennen ist, ist zwischen den Schornsteinabschnitten ein Abstand gelassen, so daß eine Reihe von Luftdurchlässen zum oberen Schornsteinabschnitt gebildet wird. Der Schornsteinabschnitt wird durch Distanzstücke 57 und Befestigungsschrauben 58 gehalten. A J5 upper chimney section 56 is mounted on the lower chimney section 45. As in Fig. 6th It can be seen that there is a gap between the chimney sections, so that a number of Air passages to the upper chimney section is formed. The chimney section is through Spacers 57 and fastening screws 58 held.

Um den oberen Abschnitt 47 ist ein zylindrischer Windschutz 60 angeordnet, der eine ringförmige Kammer 61 bildet. Wie dargestellt, sind beide Enden der Kammer 61 offen. Der Windschutz 60 ist mit dem Zylindermantel 49 mit Hilfe mehrerer L-förmiger Träger 62 verbunden. Die Atmosphärenluft kann in die Kammer 61 eintreten und strömt dann durch die Löcher 55 in das Innere des Abschnittes 47.A cylindrical windshield 60 is arranged around the upper section 47, which windshield is annular Chamber 61 forms. As shown, both ends of the chamber 61 are open. The windbreak 60 is with the Cylinder jacket 49 connected with the aid of several L-shaped supports 62. The atmospheric air can enter the Chamber 61 and then flows through holes 55 into the interior of section 47.

Die Querschnittsvergrößerung des oberen Abschnittes 47 im Verhältnis zum unteren Abschnitt 46 bildet ein wichtiges Merkmal der Vorrichtung. Es bewirkt, daß sich die Gase ausdehnen können, während über die ganze Höhe des Schornsteinabschnittes ein im wesentlichen konstanter Druck erhalten bleibt. Die Vermeidung einer Drucksteigerung im oberen Abschnitt 47 bewirkt, daß ein maximaler Druckunterschied zwischen dem Atmosphärendruck und dem im Inneren des oberen Abschnittes 47 herrschenden Druck aufrechterhalten wird, so daß die für die Verbrennung benötigte Luft durch die Löcher 55 nach innen gesaugt wird.The cross-sectional enlargement of the upper section 47 in relation to the lower section 46 forms a important feature of the device. It causes the gases to expand while over the a substantially constant pressure is maintained throughout the height of the chimney section. Avoidance an increase in pressure in the upper portion 47 causes a maximum pressure difference between the Maintain atmospheric pressure and the pressure prevailing inside the upper section 47 so that the air required for combustion is sucked in through the holes 55.

Während des Betriebes der Vorrichtung treten die Verbrennungsabgase aus der Hauptbrennkammer 3 durch das Auslaßrohr 12 in den Abschnitt 46 ein, wo die Abgasbestandteile mit der aus dem Diffusor 51 austretenden Luft und mit dem durch den Brenner zugeführten Brennstoff vermischt werden. Das Gemisch wird dann entzündet. Dort liegt die zweite Verbrennungszone. During the operation of the device, the combustion exhaust gases emerge from the main combustion chamber 3 through the outlet pipe 12 into the section 46, where the exhaust gas components with that from the diffuser 51 exiting air and mixed with the fuel supplied by the burner. The mixture is then ignited. This is where the second combustion zone is located.

Die Gase strömen nach oben in den Abschnitt 47 und dehnen sich infolge des vergrößerten Querschnittes des oberen Abschnittes aus. Der Druck bleibt relativ konstant. Die Verbrennung und die Gasgeschwindigkeit bewirken einen Saugeffekt, durch welchen Luft aus der Atmosphäre durch die Löcher 55 in den oberen Abschnitt 47 gesaugt wird, wo sie eine weitere Verbrennung der brennbaren Abgasbestandteile bewirkt. Eine letzte Verbrennungszone wird dadurch geschaffen, daß Luft durch die Luftdurchlässe 59 in den oberen Schornsteinabschnitt 56 eingesaugt und mit ggf. zurückbleibenden Abgasbestandteilen, die aus dem Abschnitt 47 austreten, vermischt wird. Hierdurch wird eine letzte Verbrennungszone geschaffen, in welcher die in dem Abgas enthaltenen unverbrannten Bestandteile vollständig verbrannt werden.The gases flow upwards into section 47 and expand as a result of the enlarged cross-section of the upper section. The pressure remains relatively constant. The combustion and the gas velocity cause a suction effect, by which air from the atmosphere through the holes 55 in the upper Section 47 is sucked, where it causes a further combustion of the combustible exhaust gas components. A final combustion zone is created by allowing air to enter the air through the air passages 59 upper chimney section 56 sucked in and with possibly remaining exhaust gas components, which from the Section 47 emerge, is mixed. This creates a final combustion zone in which the unburned components contained in the exhaust gas are completely burned.

Hierzu 3 Blatt ZeichnungenFor this purpose 3 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. Device for afterburning in a first combustion zone in an incineration plant flue gases formed in a chimney, being followed by the first combustion zone lower chimney section is provided, in whose designed as a second combustion zone, lower section burner devices as well as fuel and combustion air supply devices are arranged, and which is surrounded at a radial distance from a windshield, which a defined with ambient air around the chimney section, wherein further a multiplicity of air holes penetrates the chimney section wall, which is above the second combustion zone are arranged at a distance from one another around the chimney circumference and through the training air from the annular chamber for the formation of additional combustion zones in the interior of the lower chimney section is suckable, and wherein to the lower chimney section an upper chimney section is connected, the interior of which is ambient air can be fed through openings formed in the connection area, characterized in that that at the outlet of the lower chimney section (13, 45) the upper chimney section (40, 56) with a larger than the inner cross-sectional area of the lower chimney section outlet, inner cross-sectional area is connected and that the in the combustion volume compared to the Combustion volume of the lower chimney section (13, 45) enlarged interior of the upper Chimney section a last combustion zone for the flue gases from the combustion zone (34, 55) forms.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner cross-sectional area of the lower chimney section (45) in its containing the additional combustion zones (55) Section (47) is larger than the inner cross-sectional area in its the second combustion zone (51) containing section (46).

3. Apparatus according to claim 1, characterized in that the inner cross-sectional area of the upper chimney section (40) to the inner cross-sectional area of the chimney section outlet of the lower chimney section (13) has a ratio of 1.2: 1 to 3: i.

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the inner cross-sectional area of the lower chimney section (45) in section (47) to the inner cross-sectional area in section (46) in Ratio of 1.2: 1 to 3: 1, preferably 1.5: 1 to 2.5:!, Stands.