DE3025831A1 - Thermisches regenerativverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Thermisches regenerativverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

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DE3025831A1
DE3025831A1 DE19803025831 DE3025831A DE3025831A1 DE 3025831 A1 DE3025831 A1 DE 3025831A1 DE 19803025831 DE19803025831 DE 19803025831 DE 3025831 A DE3025831 A DE 3025831A DE 3025831 A1 DE3025831 A1 DE 3025831A1
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means

Description

Pe ten can w&lte Dipl.-!ng. Curt Wallach
D'pl.-lng. Günther Koch
Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach
·?· Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp
D-8000 München 2 · Kaufingerstraße 8 · Telefon (0 89) 24 02 75 · Telex 5 29 513 wakai d
Datum: 8' Juli
Unser Zeichen: l6 924 - Pk/Vi
Regenerative Environmental Equipment
Co., Inc.,
520 Speedwell Avenue,
Morris Plains, Ii.J., 07950,
U.S.A.
Thermisches Regenerativverfahren sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Ό 30065/0846
Die Erfindung bezieht sich auf ein thermisches Regenerativverfahren sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mit mindestens einem Wärmetauscherabschnitt, der mit einer Hochtemperatur-Verbrennungskammer in Verbindung steht, und mit Auslaßeinrichtungen.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden insbesondere zur Vermeidung von Umweltverschmutzungen eingesetzt und es sind nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitende Ausrüstungen bekannt, die eine Vielzahl von Wärmetauscherbetten oder -Kammern aufweisen, die mit einer Hochtemperatur-Nachverbrennungszone in Verbindung stehen (US-Patentschrift 3 895 918) Das Aogas beispielsweise von einer Fabrik wird dadurch gereinigt, daß es durch ein erstes Einlaß-Wärmetauscherbett in eine Hochtemperatur-Veraschungs- oder Nachverbrennungszone geleitet wird, in der schädliche oder andere ungewünschte Bestandteile verbrannt oder in weniger schädliche Substanzen umgewandelt werden. Die von der Hitze verbrauchten Gase werden aus der riochtemperaturzone über ein zweites Wärmetauscherbett abgezogen, dessen Elemente auf diese Weise beträchtlich erhitzt werden.
Ein Teil der Abgasdämpfe und Abgase, die derartigen nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Vorrichtungen von den industriellen Verfahren zugeführt werden, schließen Chemikalien wie z.B. Lösungsmittel ein, die bei der Zündung in der Hochtemperatur- Verbrennungszone die Temperatur dieser Zone auf übermäßig hohe Werte erhöhen. Diese hohen Temperaturen können für die Ventile, Gebläse und andere wärmeempfindliche Geräte der Anlage schädlich sein.
Bei manchen bekannten Verbrennungseinrichtungen mit .wärmetauschern wurde die Temperatur der Verbrennungszone überwacht, so daß, wenn sich diese Temperatur gefährlich hohen Temperaturwerten zu nähern beginnt, die zu reinigenden Abgasdämpfe um die Einlaß-Wärmetauscherkammer im Nebenstrom herumgeführt werden
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konnten, so daß sie direkt der Verbrennungszone zugeführt wurden. V/eil die Temperatur der industriellen Abgase und Abdämpfe beispielsweise ungefähr gleich der Umgebungstemperatur sein kann^erreichen diese Abgase oder Abdämpfe die Verbrennungskammer in relativ kühlem Zustand. Weiterhin sind bekannte Verbrennungseinrichtungen in vielen Fällen so ausgelegt j daß die Verweilzeit der Aogase in dieser Zone relativ kurz ist, d.h. in der Größenordnung von 0,5 Sekunden. Diese beiden Paktoren, die niedrige Temperatur der Einlaßgasströmung und die kurze Verweilzeit bewirken zusammen, daß die schädlichen Gase und Dämpfe nicht ausreichend verbrannt werden,so daß die aus der Anlage ausströmenden Gase nicht in dem gewünschten Ausmaß gereinigt sind.
Wenn es in einem derartigen Fall erwünscht ist, die direkte Zuführung dieser eine niedrige Temperatur aufweisenden Einlaßgase in die Verbrennungszone, in der sie nur kurze Zeit verweilen, dadurch zu kompensieren, daß die Temperatur dieser Zone in beträchtlichem Ausmaß erhöht wird, so führt dies zu einem gefährlichen Betriebszustand.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die es bei einfachem und kompaktem Aufbau ermöglicht, das Entötehen übermäßig hoher Temperaturen in der Verbrennungszone zu vermeiden, so daß schädliche Auswirkungen auf die zugehörigen Ausrüstungen und das Betriebspersonal vermieden werden, wobei gleichzeitig ein weiterer kontinuierlicher Betrieb des thermischen Regenerativaystems mit befriedigendem Reinigungswirkungsgrad erzielt werden soll.
Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 bzw. 3 angegebene Erfindung gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Jei der erfindungsgemäßen, nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Vorrichtung wird ein Gas normalerweise zunächst durch ein heißes Wärmetauscherbett in eine damit in Verbindung stehende Hochtemperatur-Verbrennungskammer geleitet und wird dann über ein relativ kühles zweites Wärmetauscherbett einem Auslaß zugeführt, wobei ein System zur Steuerung der oberen Temperatur vorgesehen ist, das eine vorgegebne .-Ienge der heizen Gase von der Kammer ableitet und sie direkt dem Auslaß zuführt, so daß das zweite Wärmetauscherbett umgangen wird.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen noch näher erläutert.
In der Zeichnung zeigen:
Figur 1 eine im wesentlichen schematische Draufoicht auf ein typisches Anwendungsbeispiel für die Ausführungsform der Vorrichtung;
Figur 2 eine Schnittansicht eines Teils der Vorrichtung nach Figur 1 entlang der Schnittlinie II-II in der angezeigten Richtung;
Figur 3 eine Schnittansicht eines Teils der Ausführungsform der Vorrichtung nach Figur 2 entlang der Schnittlinie III-III in der angezeigten Richtung;
Figur 4 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie IV-IV nach nach Figur 2 in der angezeigten Richtung;
Figur 5 eine bruchstückhafte, teilweise weggebrochene und teilweise geschnittene Ansicht einer abgeänderten Ausführungsform der Vorrichtung;
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ORIGINAL ^
OOPV
Figur 6 eine bruchstückhafte,teilweise geschnittene Draufsicht einer weiteren Ausführungsform der Vorrichtung;
Figur 7 eine Schnittansicht entlang der Schnittlinie VII-VII nach Figur 5 in der angezeigten Richtung.
Figur 1 zeigt die Gesamtanordnung einer Ausführungsform eines nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Verbrennungs- oder Veraschungssystems. Die dargestellte Ausführungsform weist fünf Wärmetauscher jschnitte 16 auf. Diese Wärmetauscherabschnitte 16 sind unter gleichen Winkelabständen um eine in der Mitte angeordnete Hochtemperatur-Verbrennungs- oder Veraschungszone oder -Kammer 20 angeordnet, die. mit Hilfe eines Brenners 19 aufgeheizt wird und die mit den Wärmetauscherabschnitte in Verbindung steht. In jedem Wärmetauscherabschnitt 16 ist ein Bett 17 aus feuerfesten Wärmetauscherelementen angeordnet. Es ist eine obere Einlaßringleitung 1^4 vorgesehen, der das ankommende schädliche Gas, das gereinigt werden soll, über eine Einlaßleitung 13 von dem Gasauslaß beispielsweise eines industriellen Verfahrens zugeführt wird. Das ankommende Gas, das durch mit ausgezogenen Linien dargestellte Pfeile dargestellt ist, gelangt in die Ringleitung 14 und dann über Leitungen 15 üuer ausgewählte (nichtgezeigte) Ventile in ausgewählte Wärmetauscherabschnitte l6. In diesen Wärmetauscherabschnitten 16 wird das Gas durch die zugehörigen Wärmetauscherbetten 17 hindurchgesaugt. Wie dies in der US-Patentschrift 3 895 918 beschrieben ist, können die Wärmetauscherelemente ("Steine") aus einem feuerfesten Keramikmaterial mit einer Sattelform oder einer anderen Form bestehen, die so ausgelegt ist, daß die zur Verfügung stehende Feststoff-Gas-Grenzfläche so groß wie möglich ist. Die Wärmetauscherelemente sind zwischen den perforierten Wänden 17a und 17b angeordnet. Die Wand 17a, die sich näher an der großen Hitze der Verbrennungskammer 20 befindet, ist daher beträchtlich heißer als die äußere perforierte Wand 17b. Diese Tatsache führt zusammen mit .der Änderung des Betriebszustandes eines bestimmten Wärmetauscher-
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ORIGINAL INSPECTED O0PY
abschnittes ΐβ von einem Einlaß-Wärmetauscher zu einem Auslaß-Wärmetauscher dazu, daß ein Temperaturgradierent von der Vorderseite zur Rückseite der Wärmetauscherbetten 17 entsteht. Wenn das gereinigte Gas die Kammer 20 verläßt, verliert es den größten Teil seiner Wärme, wenn ein Auslaßgebläse dieses Gas durch ausgewählte Wärmetauscherabschnitte 16 hindurchsaugt, die als Auslaß-Wärmetauscherabschnitte wirken. Das gekühlte, gereinigte Gas tritt dann in die Auslaßringleitung 12 ein,, die mit dem Auslaßgebläse 31J über.eine Leitung 21 in Verbindung steht.
Wenn ein bestimmter Wärmetauscherabschnitt 16 von seinem Betriebszustand als Auslaßabschnitt gerade in den Betriebszustand als Einlaßabschnitt umgeschaltet wurde, so werden die ankommenden Dämpfe und Gase vorgeheizt, während sie durch die heißen Steine hindurchströmen. Sie erreichen daher die Verbrennungskammer mit einer wesentlich höheren Temperatur als die Umgebungstemperatur. Wenn die ankommenden Dämpfe Lösungsmittel enthalten, ruft die Verbrennung der Lösungsmittel in der in der Mitte angeordneten Verbrennungszone eine zusätzliche Erhöhung der Gastemperatur in der Verbrennungskammer 20 hervor. Während bei einer vorgegebenen Eingangsmenge von 283,2 Kubikmetern (10 000 cu ft) an Umgebungsluft pro Minute bei einem Wirkungsgrad von 85 % eine Wärmemenge von 630 kcal (2.500.000 BTU) erzeugt wird;kann die Zufügung von Lösungsmitteln in das Eingangsgas eine Wärmemenge erzeugen, die weit über diesem Wert liegt. Diese übermäßige Wärmemenge ist gefährlich und schädlich, sowohl für die Anlagenteile, wie z.B. Gebläse, Leitungen und Ventile als auch für andere Ausrüstungen.
Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung nach den Figuren 2, 3 und Jj ist das System mit Einrichtungen zur oteuerung des oberen Grenzwertes der Temperatur in der in der M|tte angeordneten Verbrennungszone 20 durch Ableiten eines Teils der darin befindlichen Gase als direkte Punktion der Temperatur versehen.
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Bei der dargestellten Ausführungsform wird dies durch Ableiten der überhitzten Gase aus der Verbrennungszone 20 und Zuführung dieser Gase direkt an den Auslaß des Systems durchgeführt, wobei die Auslaß-Wärmetauscherabschnitte 16 umgangen werden.
Die in der Mitte angeordnete Verbrennungskammer 20 weist einen Boden 30 auf, der die dargestellte, allgemein konkave Form aufweist. Mit diesem Boden ist ein mit einer feuerfesten Auskleidung versehener Nebenstromkanal 23 verbunden,dessen obereö Ende mit .dem Inneren der Zone 20 über eine Öffnung in Verbindung steht, die in dem Boden 30 ausgebildet ist. Sin Wärmemeßfühler, der allgemein mit der Bezugsziffer 29 bezeichnet ist, ist in der vertikalen Wand der Leitung 28 in der Nähe der öffnung in dem Boden 30 angeordnet. Der Wärmemeßfühler könnte alternativ in der Kammer 20, beispielsweise im Dom 25 angeordnet sein. Drähte 41 (die schematisch dargestellt sind) laufen von dem Wärmemeßfühler 29 zu einer Ventiloetätigungseinrichtung, die mit der Bezugsziffer 38 bezeichnet ist und die ein Plattenventil 38a dreht, um die Strömung des abgeleiteten Gases zu steuern. Ein Auslaßgebläse 34 ist über eine Mischkammer 37 mit dem horizontalen Teil der Leitung 28 verbunden. Die überhitzten Gase werden in den gekühlten Auslaßgasen von der Auslaßringleitung 12 über eine Gasverteilungseinrichtung 32 in der Mischkammer 37 verteilt, die mit der ringförmigen Auslaßringleitung 12 über eine Vero^ndung 39 in Verbindung steht. Die Gasverteilungseinrichtung 32 weist eine vertikale Fläche mit einer in der Mitte angeordneten öffnung 32a, einen etwas zylindrischen Abschnitt 32b mit einer Anzahl von rohrförmigen Vorsprüngen 32e, die sich von diesem aus erstrecken, und einen kleineren zylindrischen rohrförmigen Abschnitt 32F auf. Jeder Vorsprung 32e steht mit einem Abschnitt 32f in Verbindung und weist eine Öffnung 32d auf. Winkelförmige Tragteile 32c sind an einem Stützabschnitt 32f befestigt. ■
Der Wärmemeßfühler 29 kann so eingestellt sein, daß eine Tempe-
von ungefähr 760
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ratur in der Zone 20 von ungefähr 760 bis 82O°C aufrechterhalten
bleibt, so daß, wenn das von dem Wärmemeßfühler gesteuerte Ventil .38a offen ist, durch dieses Ventil strömendes Gas in diesen oder in einem höheren Temperaturbereich liegt. In der I4ischKammer 37 wird das überhitzte Gas mit nicht im Nebenstrom abgeleiteten Auslaßgasen von der-Auslaßringleitung 12 gemischt, die beispielsweise eine Temperatur von ungefähr l6O° aufweisen, ,/eil sie den größten Teil ihrer Warme beim Hindurchströmen aus der Kammer 20 heraus durch eine oder mehrere der Wärmetauscherbetten 17 verloren haben, die in der Auslaßbetriebsweise arbeiten. Die gemischten und gekühlten Auslaßgase verlassen das System über die Übergangsleitung 35 und die Verbindung 36 zum Auslaßgebläse 34, das einen Auslaß 32Jb aufweist, der beispielsweise mit einem Kamin verbunden ist.
Bei einer Vorrichtung der beschriebenen Art liegt die nominelle Verweilzeit der zu reinigenden Gase in der Größenordnung von zwei Sekunden, so daß anzunehmen ist, daß das abgeleitete überhitzte Gas, das im Nebenstrom abgeleitet wird, sich für zuraindestens eine Sekunde auf einer Temperatur im Bereich von 76Ο bis 82O°C befunden hat. Daher hat das überhitzte Gas vor der Ableitung in den Nebenstrom bereits ein hohes Ausmaß der Reinigung erreicht, bevor es mit den normalen Auslaßgasen in der Kammer 37 gemischt wird.
Auf Grund der Mischung der überhitzten, im Nebenstrom abgeleiteten Gase mit den relativ kühlen normalen Auslaßgasen weist das über das Auslaßgebläse 34 abgesaugte Gas eine relativ niedrige gleichförmige Temperatur auf, so daß mögliche Schäden an den Leitungen, dem Gebläse und den zugehörigen Ventilen beträchtlich verringert werden.
Selbstverständlich ist eine Vielzahl von Abänderungen denkbar. Beispielsweise könnte die gesamte Ableitung der ira Nebenstrom abgeleiteten Gase an anderen Stellen als an der in der Mitte befindlichen Kammer erfolgt. Eine oder mehrere Nebenstromleitungen
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könnten mit dem domförmigen Dach 25 der Kammer über darin ausgebildete geeignete öffnungen in Verbindung stehen oder diese Nebenstromleitungen könnten sogar mit den Seitenwänden der Kammer 20 in Verbindung stehen.
In den Figuren 5 bis 7 ist eine weitere Ausführungsform der Vorrichtung gezeigt, die gewisse Vorteile gegenüber der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4 aufweist. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4 ist zu erkennen, daß die Nebenstromleitung 28 einen vertikalen Abschnitt und einen horizontalen Abschnitt aufweist, die zusammen eine ziemlich große Länge einer Leitung bilden, die eine feuerfeste Auskleidung benötigt. Diese Auskleidung ist aufwendig, so daß die Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7 entwickelt wurde. Teile, die denen nach den Figuren 1 bis 4 ähnlich sind, tragen entsprechende Bezugsziffern, die jedoch mit einem Strich versehen wurden. Bei der Ausführungsform nach den Figuren 5 bis 7 ist der mit einer feuerfesten Auskleidung versehene Leitungsabschnitt 28' bis zum Eintreten in die Mischkammer 37' beträchtlich verkürzt. Entsprechend muß, obwohl eine Leitung 40 zur Verbindung des Ausganges der Mischkammer 37' mit dem Auslaßgebläse 34' erforderlich ist, diese Leitung nicht mit einer feuerfesten Auskleidung versehen sein. Die Temperatur der durch die Leitung 40 hindurchgeführten Gase liegt weit unterhalb des Temperaturbereiches von 760 bis 82O°C, in dem die Gase liegen, die von der Verbrennungszone abgeleitet werden und durch die mit einer feuerfesten Auskleidung versehene Leitung 28' hindurchströmen. Um die Geschwindigkeit zu ändern, mit der die Auslaßströmung in das Gebläse 34' eingesaugt wird, können jalausie-förmige Ventile 42 in der Leitung 40 in der Nähe des Einlaßes des Gebläses 34' angeordnet sein. Die gekühlten Auslaßgase und die abgeleiteten überhitzten Gase werden in der Mischer-Verteilungseinrichtung 31 zusammengefaßt, die eine allgemein zylindrische Form und eine Bohrung aufweist, die der Bohrung der Leitung 28' entspricht, mit der sie in Verbindung steht. Die Mischer-Verteilungseinrich-
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tung weist eine Vielzahl von Rohren 31a , die seitlich nach außen vorspringen, sowie öffnungen 31b in der Seitenwand auf, um eine gründliche, schnelle und innige Mischung der beiden Gase zu erreichen, bevor diese über das Gebläse 3^1 in den Kamin austreten. Obwohl die Erfindung im vorstehenden anhand von nach dem thermischen Regenerativverfahren arbeitenden Verbrennungssystemen beschrieben wurdejkann sie auch für andere Arten von Verbrennungssystemen angewendet werden. Beispielsweise kann sie bei den sogenannten thermischen Rekuperativverfahren in Verbrennungsvorrichtungen verwendet werden, die lediglich einen einzigen Wärmetauscherabschnitt und eine damit in Verbindung stehende Verbrennungs- oder Oxydationskammer aufweisen. Bei derartigen Systemen wird Abgasströmung in dem Wärmetauscherabschnitt vorgeheizt, dann in die Verbrennungskammer geleitet, in der sie thermisch zersetzt wird und dann durch den gleichen Wärmetauscherabschnitt geleitet wird, in dem sie den größten Teil ihrer Wärme verliert und über ein Auslaßgebläse in einen Kamin oder dergleichen abgesaugt wird. Wenn die Temperatur der Verbrennungskammer übermäßig hoch werden würde, könnte ein Teil der darin befindlichen Gase in gleicherweise abgeleitet werden, bevor er durch den gleichen Wärmetauscherabschnitt zurückgeführt wird, so daß dieser Teil der Gase direkt dem Gasauslaß zugeführt wird.
Zusammenfassend ist festzustellen, daß erfindungsgemäß bei einem thermischen Regenerativsystem zur Vermeidung von Umweltverschmutzungen, bei dem eine Anzahl von Wärmetauscherbetten vorgesehen ist, die mit einer Hochtemperatur-Verbrennungszone in Verbindung stehen, übermäßige Temperaturen in dieser Verbrennungszone und Gefahren für die Ausrüstungen der Anlage dadurch verhindert werden, daß zumindestens ein Teil der darin befindlichen heißen Gase abgesaugt wird. Diese Gase werden im Neuenstrom um das Wärmetauscherbett herumgeführt, durch das sie normalerweise strömen würden, und sie werden dann in dem Auslaß des Systems mit.denjenigen verbrannten Gasen gemischt, die bei ihrem normalen Durchlaufen durch das Wärmetauscherbett abgekühlt wurden.
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Claims (1)

  1. tar. walte Dipl.-Ing. Cu rVW a Ti ach Dip! -Ing. Günther Koch Dipl.-Phys. Dr.Tino Haibach Dipl.-Ing. Rainer Feldkamp
    D-8000 München 2 ■ Kaufingerstraße 8 ■ Telefon (0 89) 24 02 75 ■ Telex 5 29 513 wakai d
    Datum: 7. Juli 1980
    Unser Zeichen: ^ g24 _ Fk/Vi
    PATENTANSPRÜCHE :
    1./ Verfahren zur Steuerung der Temperatur der Gase in einer Hochtemperatur-Heizzone, die mit einer einzigen Wärmetauscherzone in Verbindung steht, durch die die Gase normalerweise hindurchlaufen, wenn sie die Hochtemperaturzone verlassen,
    gekennzeichnet durch die Schritte der Messung einer vorgegebenen Temperatur in der Hochtemperaturzone, Ausleiten eines vorgegebenen Teils der Gase in der Hochtemperaturzone direkt von dieser ohne nachfolgendes Hindurchlaufen durch die einzige Wärmetauscherzone in Abhängigkeit von der gemessenen Temperatur, der Mischung des abgeleiteten Teils der Gase mit Gasen, die die Hochtemperaturzone über die einzige Wärmetauscherzone verlassen haben, und der Beseitigung der gemischten Gase.
    2. Verfahren zur Steuerung der Temperatur der Gase in einer Hochtemperatur-Heizzone, die mit mindestens einer Wärmetauscherzone in Verbindung steht, durch die die Gase normalerweise hindurchlaufen,
    gekennzeichnet durch die Schritte der Messung einer vorgegebenen Temperatur in der Hochtemperaturzone, des Ausleitens eines vorgegebenen Teils der Gase innerhalb der Hochtemperaturzone und direkt aus dieser Zone vor dem Hindurchlaufen durch eine der Wärmetauscherzonen, wenn die Temperatur gemessen wird, des Mischens des abgeleiteten Teils der Gase mit Gasen, die die Hochtemperaturzone über eine der Wärmetauscherzonen verlassen haben, und des Ableitens der gemischten Gase.
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    3. Verbrennungssystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch mit einem einzigen Wärmetauscherabschnitt, der mit einer Hochtemperatur-Verbrennungskammer in Verbindung steht, und mit Einrichtungen zum Auslassen verbrannter Gase aus der Verbrennungskammer ,
    gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Messung einer vorgegebenen Temperatur in der Verbrennungskammer, und mit der Kammer und den Meßeinrichtungen verbundene Einrichtungen zur Ableitung eines vorgegebenen Teils der Gase ohne Hindurchleiten durch den einzigen Wärmetauscherabschnitt, wenn die Meßeinrichtungen die vorgegebene Temperatur messen.
    *i. Verbrennungssystem nach Anspruch 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß Einrichtungen zur Mischung des abgeleiteten Teils der Gase mit anderen Gasen von den Auslaßeinrichtungen vorgesehen sind, die durch das Hindurchlaufen durch den einzigen Wärmetauscherabschnitt abgekühlt wurden.
    5. Thermisches Regenerativsystem zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, mit zumindestens ersten und zweiten Wärmetauscherabschnitten, die mit einer Hochtemperatur-Verbrennungskammer und einer Auslaßeinrichtung in Verbindung stehen, gekennzeichnet durch Meßeinrichtungen (29) zur Messung einer vorgegebenen Temperatur im Inneren der Verbrennungskammer (20), und mit der Verbrennungskammer (20) und den Meßeinrichtungen (29) verbundene Einrichtungen (28; 28') zur Ableitung eines vorgegebenen Teils der Gase direkt aus der Verbrennungskammer (20) bei Feststellung der vorgegebenen Temperatur durch die Meßeinrichtungen (29).
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    6. System nach Anspruch 5,
    gekennzeichnet durch mit den Einrichtungen (28; 28·) zur Ableitung eines vorgegebenen Teils der Gase verbundene Mischeinrichtungen (37; 37') zur Mischung des abgeleiteten Teils der Gase mit anderen Gasen von der Auslaßeinrichtung (12), die durch das Hindurchlaufen durch einen der Wärmetauscherabschnitte abgekühlt wurden.
    7· System nach Anspruch 5 oder 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Einrichtungen (28; 28') zur Ableitung eines'Teils der Gase eine Leitung einschließen, die mit dem Inneren der Verbrennungskammer (20) verbunden ist.
    8. System nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Meßeinrichtungen (29) zumindestens teilweise in der Leitung (28; 28") angeordnet sind.
    9. System nach Anspruch 3 oder 1J,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mit den Meßeinrichtungen (29) gekoppelte Ventileinrichtungen (38a, 38a1) in der Leitung strömungsabwärts von den Meßeinrichtungen (29) angeordnet sind, und daß die öffnung der Ventileinrichtungen (38a, 38a') eine direkte Funktion der von den Meßeinrichtungen (29) festgestellten Temperatur ist.
    10. System nach einem der Ansprüche 6 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Mischeinrichtungen eine Mischkammer (37; 37') einschließen, die mit der Leitung (28; 28') und dem Auslaß (12) verbunden ist und daß die Mischkammer weiterhin Einrichtungen (32; 3D zur Verteilung des abgeleiteten Teils der Gase im wesentlichen gleichförmig in der Strömung der Gase in dem Auslaß (12) einschließt.
    030065/0846
    -n-
    11. System nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auslaßeinrichtungen ein Gebläse (3^) einschließen, das mit der Mischkammer (37; 37') verbunden ist und die gemischten Gase aus dieser absaugt.
    12. System nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leitung (28; 28') mit einer feuerfesten Auskleidung versehen ist.
    13· System nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leitung (28; 28') mit dem Inneren der Verbrennungskammer (20) über eine Öffnung in deren Boden (30) in Verbindung steht.
    14. System nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leitung (28) einen vertikalen Abschnitt und einen horizontalen Abschnitt aufweist, die beide mit einer feuerfesten Auskleidung versehen sind.
    15. System nach Anspruch 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Leitung (28') vertikal verläuft und mit einer feuerfesten Auskleidung versehen ist, daß die Leitung direkt mit der Mischkammer (37')·verbunden ist und daß die Mischkammer (37f) weiterhin mit den Auslaßeinrichtungen (3^') über zusätzliche Leitungen (10) verbunden ist, die nicht mit einer feuerfesten Auskleidung versehen sind.
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    16. System nach Anspruch 11I,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auslaßeinrichtungen eine ringförmige Auslaßleitung (12) einschließen, die mit den Wärmetauscherabschnitten (16) und einem Auslaßgebläse (3Ό in Verbindung steht und daß die Mischeinrichtungen (37) mit dem horizontalen Abschnitt und der ringförmigen Auslaßleitung (12) verbunden ist, wobei das Gebläse (3Ό Gase durch den vertikalen Abschnitt der Leitung (28) und die ringförmige Auslaßleitung (12) in die Mischeinrichtungen (37) und aus diesen heraus saugt.
    17. System nach Anspruch 13 oder 15,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Auslaßeinrichtungen eine ringförmige Auslaßleitung (12) einschließen, die mit den Wärmetauscherabschnitten (16) in Verbindung steht, daß weiterhin ein Auslaßgebläse (31*1) vorgesehen ist, und daß die Mischeinrichtungen (37') direkt mit der vertikalen Leitung (281) und über im wesentlichen horizontale Leitungen (40) mit der Auslaßleitung (12') und dem Gebläse (34·) verbunden sind, wobei die horizontale Leitung (40) keine feuerfeste Auskleidung aufweist.
    18. Temperatursteuereinrichtung für ein System nach einem der Ansprüche 5 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß die Temperatursteuereinrichtung eine in der Verbrennungskammer (20) ausgebildete Öffnung, mit der Öffnung verbundene und mit dem Inneren der Verbrennungskammer in Verbindung stehende Leitungsteile (28; 28·) und Meßeinrichtungen (29) zur Messung einer vorgegebenen Temperatur in der Verbrennungskammer (20) einschließen, daß mit den Meßeinrichtungen (29), den
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    Leitungsteilen (28; 28') und den Auslaßeinrichtungen (12; 12') Mischeinrichtungen (37; 37') zum Mischen eines vorgegebenen Teils der Verbrennungsprodukte verbunden sind, die aus den Leitungsteilen herausgesaugt werden und die in den Auslaßeinrichtungen erscheinen, und daß Einrichtungen zur Beseitigung der gemischten Verbrennungsprodukte vorgesehen sind.
    19. Temperatursteuereinrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet,
    daß die Öffnung im Bereich des Bodens (30) der Verbrennungskammer (20) ausgebildet ist, daß die Meßeinrichtungen (29) zumindestens teilweise in den Leitungsteilen (28; 28') in der Nähe der Öffnung angeordnet sind und daß mit den Meßeinrichtungen (29) gekoppelte Ventileinrichtungen (38a; 38a1) in den Leitungsteilen vorgesehen sind, um die Strömungsmenge des vorgegebenen Teils der Gase aus der Verbrennungskammer (20) heraus zu steuern.
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DE19803025831 1979-07-09 1980-07-08 Thermisches regenerativverfahren sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens Granted DE3025831A1 (de)

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