DE2642127A1

DE2642127A1 - Verfahren und vorrichtung zur erhoehung des verbrennungswirkungsgrades an offenen feuerungsanlagen

Info

Publication number: DE2642127A1
Application number: DE19762642127
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Oertel
Original assignee: Kamax Werke Rudolf Kellermann GmbH and Co KG
Current assignee: Kamax Werke Rudolf Kellermann GmbH and Co KG
Priority date: 1976-09-18
Filing date: 1976-09-18
Publication date: 1978-03-23

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erhöhung des Verbrennungs-
wirkungsgrades an offenen Feuerungsanlagen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung des Verbrennungswirkungsgrades an offenen Feuerungsanlagen, insbesondere an öl- oder gasbefeuerten Härteöfen, unter Verwendung eines Wärmetauschers zwischen Abgas und zu erwärmender Luft. Es wird gleichzeitig eine offene Feuerungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens gezeigt.
Aus der DT-OS 1 934 382 ist eine Vorrichtung zum Abführen von Ofenabgasen aus offenen Elektrolyseöfen bekannt. Um das Abgas von dem Ofen abzuziehen, wird um den Ofen herum ein Druckluftschirm aufgebaut, der einerseits das Entweichen der Abgase in den Hallenraum verhindert, andererseits die abzusaugende Luft in Richtung auf die Absaugevorrichtung mitreißt. Im Interesse einer einwandfreien Funktion dieser Anlage muß die Absaugeleistung größer gehalten werden als die Einpreßleistung des Druckluftschirmes. Dabei wird im Absaugekanal etwa die doppelte Luftmenge geführt, die dem offenen Ofen als Abgas entweicht.
Die DT-AS 1 069 855 zeigt eine offene Kaminfeuerstelle, in deren geschlossener Abgasleitung ein Wärmetauscher angeordnet ist, der zur Erwärmung der Raumluft mittels der Abgase dient. Der Ansaugkanal für die kalte Raumluft ist um bzw. durch die Feuerungsstelle gelegt und hat Anschluß an die eine Seite des Wärmetauschers, während durch die andere Seite des Wärmetauschers die Abgase in dem geschlossenen Kanal geführt werden. In diesem geschlossenen Kanal ist eine Drossel eingeschaltet, um die Abgase mengenmäßig regulieren zu können.
Wärmebehandlungsanlagen, insbesondere öl- oder gasbefeuerte Härte öfen, die mit Feuerung unter atmosphärischem Druck betrieben werden, haben meist Abgastemperaturen in der Größenordnung der Behandlungstemperaturen, sofern sie mit gasförmigem oder flüssigem Brennstoff beheizt werden. Das bedeutet, daß die Abgase die Anlage mit einem erheblichen Wärmeinhalt verlassen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und ein Verfahren und eine Vorrichtung aufzuzeigen, mit denen der Wirkungsgrad an derartigen offenen Feuerungsanlagen verbessert werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren kennzeichnet sich dadurch, daß die den Wärmetauscher durchströmende Abgasmenge laufend an die die Feuerungsanlage verlassende Abgasmenge angepaßt wird. Damit wird erreicht, daß dem Wärmetauscher im wesentlichen die Abgase der offenen Feuerungsanlage zugeführt werden, die auch den Austrittskanal verlassen. Gegebenenfalls kann mit einem geringen Überschuß im Absaugekanal gefahren werden, um jedenfalls auch Randdurch mfschungszonen mit abzusaugen und keine Abgase in die Halle austreten zu lassen. Mit einer derartigen Maßnahme wird aber zugleich die Temperatur der Abgase geringfü@ig herabgesetzt, so daß eine-entsprechende Wirkungsgradeinbuße nicht zu vermeiden -ist. Immerhin wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aber angestrebt, den Wärmetauscher mit einer möglichst hohen Temperatur der Abgase zu durchströmen, damit die zu erwärmende Luft, beispielsweise die dem Brennraum der offenen Feuerungsanlage zugeführte Verbrennungsluft bereits einen maximal hohen Wärmeinhalt erhält.
Die Staudrücke der Abgase im Austrittskanal der offenen 'Feuerungsanlage und im Absaugekanal des Wärmetauschers werden laufend gemessen und bei gleichen Querschnitten der Kanäle die Differenz der Staudrucke möglichst klein gehalten. Werden im Querschnitt unterschiedliche Kanäle eingesetzt, so müssen die Staudrücke in einem konstanten Verhältnis zueinander gefahren werden, welches sich aus den Querschnittsflächen ergibt.
Die offene Feuerungsanlage mit einem an die Zuleitung für Verbrennungsluft angesehlossenen Brennraum über dessen Austrittskana-l ein zu einem Wärmetauscher führender Absaugekanal angeordnet ist, in dessen Querschnitt eine Dross.eleinrichtung angeordnet ist, kennzeichnet sich erfindungsgemäß dadurch, daß eine auf- die Drosseleinrichtung- im Sinne gleicher Abgasmengen im Austrittskanal und im Absaugekanal einwirkende Regeleinrichtung vorgesehen ist und die Zuleitung für Verbrennungsluft zum Brennraum an den Wärmetauscher angeschlossen ist.
Da die Abgase den Wärmetauscher nicht ohne einen Antrieb durchströmen,ist der Wärmetauscher an seiner Austrittsseite für das Abgas an einen Schornstein, einen Ventilator od.dgl. angeschlossen, der für eine Zwangsströmung der Abgase durch den Wärmetauscher in der beschriebenen Menge sorgt.
Sowohl im Austrittskanal der offenen Feuerungsanlage als auch im Absaugekanal des Wärmetauschers kann eine den jeweiligen Staudruck messende Einrichtung vorgesehen sein> die über die Regeleinrichtung mit der Drosseleinrichtung verbunden sind, so daß die entsprechenden Staudrücke aufrechterhalten bzw. nachgeregelt werden können. Dabei ist zu beachten, daß sowohl die Abgasmenge als auch deren Wärmeinhalt bei derartigen offenen Feuerungsanlagen starken Schwankungen unterworfen ist. In einfacher Form können beispielsweise dieselben Regelorgane, die die Frischluftklapnen oder Ölventile für die Brenner ansteuern, gleichfalls die Drosseleinrichtungen im Abgasstrom ganz oder teilweise öffnen. Bei derartigen offenen Feuerungsanlagen, beisplelsweise bei t3l- oder gasbefeuerten Härteöfeny die eine Betriebstemperatur von ca. 8400C haben, kann mit einem derartigen Wärmeaustauscher eine Brennstoffersparnis zwischen 15 und 25% erzielt werden.
In der Zeichnung ist eine offene Feuerungsanlage in ihrer prinzipiellen Anordnung und stark schematisiert dargestellt.
Die offene Feuerungsanlage 1 besitzt einen Brenn- bzw.
Behandlungsraum 2s der in üblicher Weise mit einem oder mehreren Brennern ausgestattet ist. An den Brennraum 2 ist die Zuleitung 3 für die Verbrennungsluft angeschlossen. Vom Brennraum 2 weg führt der Austrittskanal 4, durch die die Abgase des Brennraumes abgeführt werden. Im Austrittskanal 4 ist eine den Staudruck messende Einrichtung 5 angeordnet.
Über dem Austrittskanal 4, jedoch in offener Verbindung, befindet sich der Absaugekanal 6 in dem ebenfalls eine den Staudruck messende Einrichtung 7 vorgesehen ist. Im Absaugekanal 6 befindet sich weiterhin eine Drosseleinrichtung 8, mit der die Abgasmenge im Absaugekanal eingeregelt werden kann.
Der Wärmetauscher 9 ist. auf. der Abgasseite an den Absaugekanal 6 angeschlossen. Die Frischluftseite des Wärmetauschers 9 ist mit der Zuleitung-3 der offenen Feuerungsanlage verbunden. Ein Schornstein oder Ventilator 10 für das Absaugen der Abgase ist an das andere Ende der Abgas seite des Wärmetauschers 9 in der gezeigten Weise angeschlossen. Durch den Wärmetauscher 9 wird einerseits Frischluft aus der Atmosphäre angesaugt und erwärmt, während andererseits das Abgas hindurchgeführt wird, mit dem die Frischluft erwärmt wird.
Die den Staudruck messenden Einrichtungen 5 und 7 sind mit der Drosseleinrichtung 8 über eine Regeleinrichtung 11 verbunden. Diese Regeleinrichtung 11 sorgt dafür, daß bei gleichen Querschnitten in dem Austrittskanal 4 und dem Absaugekanal 6 gleiche Abgasmengen hindurchgeführt werden, indem die Drosselrinrichtung 8 entsprechend den Erfordernissen verstellt wird. Damit ist sichergestellt, daß im Wärmetauscher 9 die Abgase eine relativ hohe Temperatur aufweisen, so daß auch die Frischluft entsprechend aufgewärmt werden kann. Auf diese Weise ergibt sich die Steigerung des Wirkungsgrades an offenen Feuerungsanlagen.
L e e r s e i t e

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e Verfahren zur Erhöhung des Verbrennungswirkungsgrades an offenen Feuerungsanlagen, insbesondere an öl- oder gasbefeuerten Härte öfen, unter Verwendung eines Wärmetauschers zwischen Abgas und zu erwärmender Luft, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die den Wärmetausoher durchströmende Abgasmenge laufend an die die Feuerungsanlage verlassende Abgasmenge angepaßt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i-c h n e t, daß die Staudrücke der Abgase im Austrittskanal der offenen Reuerungsanlage und im Absaugekanal des Wärmetauschers laufend gemessen und bei gleichen Querschnitten der Kanäle die Differenz der beiden Staudrücke möglichst klein gehalten wird.
3. Offene Feuerungsanlage mit einem an die Zuleitung für Verbrennungsluft angeschlossenen Brennraum, über dessen Austrittskanal ein zu einem Wärmetauscher führender Absaugkanal angeordnet ist, in dessen Querschnitt eine Drosseleinrichtung angeordnet ist, d a d u r c h g e -k en n z e i c h n e t, daß eine auf die Drosseleinrichtung (8) im Sinne gleicher Abgasmengen im Austrittskanal (4) und Absaugekanal 6) einwirkende Regeleinrichtung (11) vorgesehen ist und die Zuleitung (3) für die Verbrennungsluft zum Brennraum (2) an den Wärmetauscher (9) angeschlossen ist.
4. Feuerungsanlage nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i e h Ii n e t, das der Wärmetauscher (9) an seiner Austrittsseite für das Abgas an einen Schrons@ein, Ventilator od.dgl. (10) angeschlossen ist.
5. Feuerungsanlage nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h ne t, daß sowohl im Austritt Kanal (4) der offenen Feuerungsaniage (1) als auch im Absaugekanal (6) des Wärmetauschers (9) eine den ' @eiligen Staudruck messende Einrichtung (5, 7) vorgesehen sind, die über die Regeleinrichtung (11) mit der Drosseleinrichtung (8) verbunden sind.