DE3244895A1

DE3244895A1 - Process for reducing the dewpoint temperature of the waste gases of a fuel-operated heating boiler

Info

Publication number: DE3244895A1
Application number: DE19823244895
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Broetje August & Co GmbH
Current assignee: Broetje August & Co GmbH
Priority date: 1982-12-04
Filing date: 1982-12-04
Publication date: 1984-06-07

Abstract

The invention relates to a process for reducing the dewpoint temperature of the waste gases of a fuel-operated heating boiler, in which the heating gases, after flowing through the heating gas paths situated in the heating boiler, are conducted as waste gases through a condenser. The dewpoint temperature of the waste gases is reduced by heating the waste gas to a higher temperature after its exit from the condenser. This heating is possible by connecting in a heat exchanger, the hot side of which is acted upon by hot heating gases which are subsequently conducted back into the heating boiler. It is also possible to achieve heating by adding hot heating gases to the waste gases.

Description

Verfahren zur Reduzierung der Taupunkttemperatur der Abgase ei-Process for reducing the dew point temperature of the exhaust gases

nes brennstoffbetriebenen Heizkessels Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Reduzierung der Taupunkttemperatur der Abgase eines brennstoffbetriebenen Heizkessels, bei dem die Heizgase nach der Durchströmung der im Heizkessel befindlichen Heizgaswege als Abgase durch einen Kondensator geleitet werden.nes fuel-operated heating boiler The invention relates to a method to reduce the dew point temperature of the exhaust gases from a fuel-operated boiler, in which the heating gases after flowing through the heating gas paths in the boiler as exhaust gases are passed through a condenser.

Bei der Verfeuerung von Brennstoffen in Heizkesseln bilden sich heiße Heizgase, die zum Schornstein hin abströmen. Auf ihrem Weg zum Schornstein passieren die Heizgase innerhalb des Kessels angeordnete Warmetauscherflächen, wo sie ihre Warme an für Heizzwecke oder dergleichen nutzbare Wärmeträger abgeben. Die mehr oder weniger nicht mehr ausgenutzten Heizgase strömen danach schließlich als Abgase in den Schornstein ab. In Abhängigkeit vom Teildruck des Wasserdampfes in den Abgasen ist eine bestimmte Wasserdampf-Taupunkttemperatur gegeben. Die aus dem Heizkessel abströmenden Abgase weisen noch verhältnismäßig hohe Temperaturen auf. Werden solche Abgase über Flächen geleitet, deren Temperaturen kleiner als die Taupunkttem peratur der Abgase ist, kommt es zu einem teilweisen Ausscheiden von Wasserdampf, der sich als Wasser an den Flächen absetzt. Die dabei freiwerdende Verdampfungswärme kann nutzbar gemacht werden, weshalb die noch verhältnismäßig hohe Temperatur aufweisenden Abgase über einen Kondensator geleitet werden. Die schließlich aus dem Kondensator ab strömenden Abgase weisen jedoch eine geringere Temperatur auf, so daß die Differenz zwischen der Abgastemperatur und der Taupunkttemperatur sehr klein wird. When fuels are burned in boilers, hot ones are formed Heating gases that flow off towards the chimney. Pass on their way to the chimney the hot gases inside the boiler arranged heat exchanger surfaces, where they get their Give up heat to heat transfer media that can be used for heating purposes or the like. The more or less, no longer used heating gases then finally flow as exhaust gases into the chimney. Depending on the partial pressure of the water vapor in the exhaust gases a certain water vapor dew point temperature is given. The ones from the boiler Outflowing exhaust gases still have relatively high temperatures. Will such Exhaust gases over surfaces directed whose temperatures are lower than that Is the dew point temperature of the exhaust gases, there is a partial elimination of Water vapor that settles as water on the surfaces. The one that becomes free Heat of evaporation can be harnessed, which is why it is still proportionate high temperature exhaust gases are passed through a condenser. the eventually from the condenser from flowing exhaust gases, however, have a lower Temperature on, so that the difference between the exhaust gas temperature and the dew point temperature becomes very small.

Dadurch kann es in den nachgeschalteten Abgaswegen, zum Kamin bzw. Schornstein, z. B. bei schlechter Isolation und/oder großen Massen der Wände, leicht zur Bildung von Schwitzwasser kommen.This means that it can flow in the downstream flue gas routes, to the chimney or Chimney, e.g. B. with poor insulation and / or large masses of the walls, easily lead to the formation of condensation water.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Reduzierung der Bildung solchen Schwitzwassers zu erreichen. The invention is based on the object of reducing education to achieve such condensation.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß das Abgas nach seinem Austritt aus dem Eondensator auf eine höhere Temperatur aufgeheizt wird. This object has been achieved according to the invention in that the Exhaust gas is heated to a higher temperature after exiting the condenser will.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird die Differenz zwischen der Temperatur der aus dem Kondensator abströmenden Abgase und ihrer Taupunkttemperatur wieder vergrößert, so daß die Schwitzwasserbildung in nachgeschalteten Abgaswegen reduziert wird. The measure according to the invention, the difference between the Temperature of the exhaust gases flowing out of the condenser and their dew point temperature enlarged again, so that the formation of condensation in downstream exhaust gas routes is reduced.

Nach einer Weiterbildung kann die erfindungsgemäße Abgastemperaturerhöhung in vorteilhafter Weise dadurch erreicht werden, daß für die Aufheizung der Abgase ein vom Heizgasweg des Kessels abgezweigter Heizgasteilstrom verwendet wird. According to a further development, the exhaust gas temperature increase according to the invention can be achieved in an advantageous manner that for the heating of the exhaust gases a The partial heating gas flow branched off from the boiler's heating gas path is used will.

Von den Heizgaswegen kann an geeigneter Stelle der Heizgasteilstrom mit hoher Temperatur abgezweigt und zur Erwärmung der vom Kondensator abströmenden Abgase genutzt werden. The partial flow of heating gas can be taken from the heating gas paths at a suitable point branched off at a high temperature and to heat the flowing off from the condenser Exhaust gases are used.

Eine vorteilhafte Möglichkeit zur Aufheizung der Abgase ist dadurch gegeben, daß der Heizgasteilstrom über eine Bypaasleitung den Abgasen beigemischt wird. Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß die Aufheizung der Abgase mit geringem baulichen Aufwand realisierbar ist. Allerdings erhöht sich die Taupunkttemperatur der Abgase geringfügig, weil noch nicht entfeuchtetes Heizgas beigemischt wird. Die Temperatur des beizumischenden Heizgases sollte deshalb möglichst hoch sein, was durch Abzweigung in geeigneten Bereichen von den Heizgaswegen erfolgen kann. This is an advantageous way of heating up the exhaust gases given that the heating gas partial flow is mixed with the exhaust gases via a bypass line will. This measure has the advantage that the heating of the exhaust gases with little structural effort is realizable. However, the dew point temperature increases the flue gases slightly because heating gas that has not yet been dehumidified is mixed in. The temperature of the heating gas to be mixed should therefore be as high as possible, which can be done by branching off from the heating gas paths in suitable areas.

Nach einer anderen Weiterbildung kann die Aufheizung der Abgase auch dadurch vorgenommen werden, daß der abgezweigte Heizgasteilstrom durch einen von den Abgasen durchströmten Wärmetauscher geleitet wird und daß der Heizgasteilstrom vom Wärmetauscher aus wieder in den Heizgasweg zurückgeleitet wird. According to another development, the exhaust gases can also be heated be made in that the branched heating gas partial flow through one of the exhaust gases is passed through the heat exchanger and that the heating gas partial flow is fed back from the heat exchanger into the heating gas path.

Diese Maßnahme hat den Vorteil, daß sich der absolute Feuchtigkeitsgehalt und damit die Taupunkttemperatur des Abgases nicht verändert. Der für den rekuperativen Wärmetauscher notwendige Bauaufwand ist gegenüber einer einfachen Beimischung über eine Bypasaleitung jedoch höher. This measure has the advantage that the absolute moisture content and thus the dew point temperature of the exhaust gas does not change. The one for the recuperative Heat exchanger necessary construction effort is compared to a simple one Admixture but higher via a bypass line.

Eine Reduzierung der Schwitzwasserbildung in den Abgaswegen kann auch noch dadurch erreicht werden, daß dem Abgasstrom zwischen der Kesseloberfläche und einer äußeren Kesselverkleidung strömende Raumluft beigemischt wird. Die aus dem Kondensator abströmenden Abgase werden somit durch die vorgewärmte Raumluft verdünnt, so daß sich der Taupunkt ebenfalls verschiebt und eine Reduzierung der Schwitzwasserbildung erreicht wird. A reduction in the formation of condensation in the exhaust gas routes can can also be achieved in that the exhaust gas flow between the boiler surface and ambient air flowing into an outer boiler cladding is admixed. From The exhaust gases flowing out of the condenser are thus carried out by the preheated room air diluted, so that the dew point also shifts and a reduction in the Condensation is achieved.

Ausführungsbeispiele der Erfindung, aus denen sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigen: a Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Heizkessels mit -Brenner und in den angedeuteten Abgaswegen befindlichem Kondensator, Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines Heizkessels mit Brenner, Kondensator und dem Kondensator nachgeschaltetem Wärmetauscher und Fig. 3 einen Heizkessel schematisch in der Seitenansicht mit nachgeschaltetem Kondensator sowie schematischer Bypassleitung für Heizgase und vorgewärmter Raumluft. Embodiments of the invention from which further inventive Characteristics are shown in the drawing. They show: a FIG. 1 a schematic Side view of a boiler with burner and in the indicated flue gas routes located condenser, Fig. 2 is a schematic side view of a boiler with burner, condenser and heat exchanger downstream of the condenser and 3 is a schematic side view of a boiler with a downstream condenser as well as a schematic bypass line for hot gases and preheated room air.

In Fig. 1 ist ein Heizkessel 2 mit vorgebautem Brenner 1 schematisch in der Seitenansicht dargestellt. Dem Heizkessel 2 ist ein Kondensator 3 nachgeschaltet. Aus den nicht weiter dargestellten Heizgaswegen des Heizkessels 2 strömt Heizgas als Abgas in Pfeilrichtung 4 ab, wobei ein Teil des in den Abgasen enthaltenen Wasserdampfes im Kondensator 3 auskondensiert wird. Die dabei freiwerdende 57erdampfungswärme kann der mit dem Heizkessel gewonnen Wärme leistung zuschlagen werden. In Fig. 1, a boiler 2 with a pre-built burner 1 is schematically shown in the side view. A condenser 3 is connected downstream of the boiler 2. the end the heating gas paths of the boiler, not shown 2, heating gas flows off as exhaust gas in the direction of arrow 4, part of which is in the exhaust gases contained water vapor is condensed in the condenser 3. The one that becomes free The heat generated by the heat generated by the boiler can be added to the heat of vaporization will.

Bei der in Fig 2 dargestellten Ausführungsform sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 1 versehen. Bei dieser Ausführungsform ist dem Kondensator 3 ein Wärmetauscher 5 nachgeschaltet, der die in Pfeilrichtung 4 abströmenden Abgase rekuperativ aufheizt. Zur Beheizung des Wärmetauschers selbst werden dem Kessel 2 Heizgase über die Leitungen 6 entnommen und auch wieder zugeführt. In the embodiment shown in FIG. 2, the same components are used provided with the same reference numbers as in FIG. In this embodiment is the condenser 3 is followed by a heat exchanger 5 which has the heat exchanger 5 in the direction of the arrow 4 outflowing exhaust gases recuperatively heats up. For heating the heat exchanger itself heating gases are taken from the boiler 2 via the lines 6 and also fed back.

In Fig. 3 ist ebenfalls eine Seitenansicht eines Kessels schematisch dargestellt. Der Heizkessel 2 ist bei diesem Ausführungabeispiel mit einer äußeren Verkleidung versehen. Bei diesem liusführungsbeispiel wird zur Aufheizung des in Pfeilrichtung 4 ab strömenden Abgases eine Bypasaleitung 7 von den nicht weiter dargestellten Heizgaswegen des Kessels 2 abgezweigt, über welche heißes Heizgas dem Abgas zugemischt wird. Durch ein Regelorgan 8 kann der Heizgasmassenstrom z. B. nach Maßgabe der Temperatur im Schornstein oder der Schwitzwasserbildung auf der Innenseite der Schornateinwandungen dosiert werden. Bypassleitung 7 und Regelorgan 8 sind hier durch gestrichelte Linien gezeichnet. In Fig. 3 is a side view of a boiler is also schematic shown. The boiler 2 is in this embodiment with an outer Covering provided. In this example, the in Direction of arrow 4 from flowing exhaust gas a bypass line 7 from the no further Fuel gas paths shown branched off the boiler 2, via which hot fuel gas is mixed with the exhaust gas. By a control member 8, the heating gas mass flow z. B. depending on the temperature in the chimney or the condensation the inside of the chimney walls are dosed. Bypass line 7 and control element 8 are drawn here by dashed lines.

Dem in Pfeilrichtung 4 strömenden Abgasstrom kann auch noch Raumluft beigemischt werden, die in einem Hohlraum 9 zwischen dem Kessel und der bereits genannten äußeren Verkleidung erwärmt wird. Innerhalb des Hohlraumes sind alle Elemente untergebracht, die Wärme an den Aufstellungsraum des Kessels abgeben können. Die vorbeiströmende Raumluft erwärmt sich und kann ebenfalls über eine zweite Bypassleitung 10 dem Abgasstrom zugemischt werden. The exhaust gas stream flowing in the direction of arrow 4 can also contain room air are admixed in a cavity 9 between the boiler and the already called outer cladding is heated. Inside the cavity are all the elements housed, which can give off heat to the room where the boiler is installed. the Room air flowing past heats up and can also use a second bypass line 10 are admixed with the exhaust gas flow.

Claims

Claims: (1.) Method for reducing the dew point temperature of the Exhaust gases from a fuel-operated boiler in which the heating gases flow through of the heating gas paths in the boiler are passed through a condenser as exhaust gases are, characterized in that the exhaust gas after its exit from the condenser (3) is heated to a higher temperature.

2. The method according to claim 1, characterized in that for the The exhaust gases are heated by a partial flow of heating gas branched off from the heating gas path of the boiler (2) is used.

3. The method according to claim 2, characterized in that the branched off Partial flow of heating gas is added to the exhaust gases via a bypass line (7).

4. The method according to any one of claims 1 and 2, characterized in that that the branched-off heating partial flow by a heat flowed through by the exhaust gases on shear (5) is passed, and that the heating gas partial flow from the heat exchanger is fed back into the heating gas path.

5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in, that the exhaust gas flow between the boiler surface and an outer boiler cladding flowing room air is added.