DE3503603A1 - Furnace installation - Google Patents

Furnace installation

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DE3503603A1
DE3503603A1 DE19853503603 DE3503603A DE3503603A1 DE 3503603 A1 DE3503603 A1 DE 3503603A1 DE 19853503603 DE19853503603 DE 19853503603 DE 3503603 A DE3503603 A DE 3503603A DE 3503603 A1 DE3503603 A1 DE 3503603A1
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Michael Dipl.-Ing. 4010 Hilden Kaden
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Cornel Schmidt & Co KG GmbH
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Cornel Schmidt & Co KG GmbH
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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Abstract

In a furnace installation for the combustion of solid, liquid or gaseous materials, the combustion takes place in two stages, namely the first stage in a pyrolysis chamber or carbonisation chamber (21) and the second stage in an afterburning chamber (22). The afterburning chamber (22) is designed according to the type of a cyclone which has tangentially arranged air feed lines (26) for blowing-in of the air required for the afterburning, and a dip pipe (27) which is taken through the ceiling (28) of the afterburning chamber (22). <IMAGE>

Description

FeuerungsanlageCombustion system

Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage für die Verbrennung fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe, in der die Verbrennung in zwei Stufen erfolgt, und zwar die erste in einer Pyrolyse- oder Schwelkammer und die zweite in einer Nachverbrennungskammer.The invention relates to a furnace for the combustion of solid, liquid or gaseous substances in which combustion takes place in two stages, namely the first in a pyrolysis or smoldering chamber and the second in a Post-combustion chamber.

An Feuerungsanlagen werden in neuerer Zeit erhebliche Anforderungen gestellt. So ist es einerseits durch das erhebliche Ansteigen der Brennstoffpreise notwendig geworden, auch schlechte Brennstoffe, wie z. B. Kohlen mit hohem Balastgehalt oder hohen Schadstoffanteilen, zur Erzeugung von Kraft und Wärme zu verfeuern. Andererseits sind die Anforderungen an die Umweltfreundlichkeit von Feuerungsanlagen in den letzten Jahren erheblich gesteigert worden.In recent times, considerable requirements have been placed on combustion systems posed. So it is on the one hand due to the considerable increase in fuel prices has become necessary, even bad fuels, such as. B. High ballast coals or high levels of pollutants to burn to generate power and heat. on the other hand are the requirements for the environmental friendliness of combustion systems in the last Years.

Hierbei werden heute nicht nur klassische Umweltgifte, wie Staubauswurf, Stickoxyd- und Schwefeldioxydemmissionen betrachtet, sondern man ist inzwischen auch bestrebt, Spurenelemente, wie z. B. Schwermetalle, chlorierte Kohlenwasserstoffe und Halogenverbindungen, auf ein Minimum zu vermindern.Today not only classic environmental toxins, such as dust, Nitrogen oxide and sulfur dioxide emissions are considered, but one is meanwhile also strives to use trace elements such as B. Heavy metals, chlorinated hydrocarbons and halogen compounds, to a minimum.

Bei konventionellen Feuerungsanlagen, wie Rostfeuerungen und Staubfeuerungen, können die vorgenannten Anforderungen durch Sekundärmaßnahmen, beispielsweise Naßwäsche der Rauchgase, zwar erfüllt werden; die hierfür erforderlichen Kosten sind jedoch verhältnismäßig hoch.With conventional firing systems, such as grate firing and dust firing, the aforementioned requirements can be met by secondary measures, for example wet washing the smoke gases, although met; however, the costs required for this are relatively high.

Es ist auch bereits versucht worden, durch Maßnahmen auf der Primärseite, d. h. ohne Rauchgasbehandlung, die gestellten Anforderungen zu erfüllen. Hierbei wurden insbesondere zwei Systeme von Wirbelschichtfeuerungen entwickelt. Zunächst eine stationäre Wirbelschichtfeuerung, die als verhältnismäßig einfache und billige Anlage die Anforderungen der Brennstoff-Flexibilität und der Umweltfreundlichkeit weitgehend erfüllen kann. Die stationäre Wirbelschichtfeuerung hat aber einen niedrigeren Wirkungsgrad als die konventionellen Feuerungsanlagen. Dies ist vor allem darauf zurückzuführen, daß Feinkorn, sowohl des Brennstoffs als auch von Schwefelabsorbtionsmitteln, z. B.Attempts have also already been made, by means of measures on the primary side, d. H. without flue gas treatment to meet the requirements. Here In particular, two systems of fluidized bed combustion were developed. First a stationary fluidized bed furnace, those as relatively simple and cheap equipment meets the requirements of fuel flexibility and environmental friendliness can largely meet. The stationary fluidized bed combustion has a lower one Efficiency than conventional combustion systems. This is mainly due to it due to the fact that fines, both of the fuel and of sulfur absorbents, z. B.

Kalk, nur eine verhältnismäßig geringe Verweilzeit im Feuerraum aufweisen.Lime, only have a relatively short residence time in the furnace.

Über die Zwischenstufe einer stationären Wirbelschichtfeuerung mit Flugascherückführung, z. B. vom Tuchfilter, wurde die zirkulierende Wirbelschichtfeuerung entwickelt, bei der die Flugasche unmittelbar am Austritt des Feuerraums über Zyklone abgeschieden und geregelt in den Feuerraum zurückgeführt wird. Da bei diesem System die Verweilzeit nur vom Rezirkulationsgrad, d. h. dem Abscheidegrad des Zyklons abhängig ist, kann der Feuerraum bei einer höheren Leerraumgeschwindigkeit in der Wirbelschicht entsprechend kleiner gebaut werden. Mit der zirkulierenden Wirbelschichtfeuerung werden gegenüber den früheren Systemen zwar bessere Wirkungsgrade erzielt; hiermit sind jedoch ein hoher apparativer Aufwand und eine komplizierte Betriebsweise verbunden.Via the intermediate stage of a stationary fluidized bed furnace with Fly ash recycling, e.g. B. from the cloth filter, the circulating fluidized bed combustion developed in which the fly ash directly at the exit of the combustion chamber via cyclones is separated and returned to the furnace in a regulated manner. As with this system the residence time only on the degree of recirculation, d. H. the degree of separation of the cyclone depends, the combustion chamber can with a higher void velocity in the Fluidized bed can be built correspondingly smaller. With the circulating fluidized bed combustion better efficiencies are achieved compared to the earlier systems; herewith however, a high outlay in terms of equipment and a complicated mode of operation are associated.

In jüngster Zeit wurde als weiteres Verbrennungssystem, das insbesondere bei der Abfallverbrennung Anwendung findet, die Pyrolyse entwickelt. Hierbei stand jedoch weniger der Anlagenwirkungsgrad als die besondere Umweltfreundlichkeit im Vordergrund. Da bei der Pyrolyse die maximale Temperatur am Brennstoff etwa 500 0C bis 600 0C beträgt, bleiben viele Schadstoffe, z. B. Schwermetalle, im Brennstoff, d. h. in der Asche, zurück. Die sich verflüchtigenden Bestandteile des Brennstoffs werden in einer gestuften Nachverbrennungskammer sehr umweltfreundlich verbrannt.Recently, another incineration system has been used that in particular is used in waste incineration, pyrolysis develops. Here stood however, less the system efficiency than the special environmental friendliness of the Foreground. Since during pyrolysis the maximum temperature on the fuel is around 500 0C to 600 0C, many pollutants remain, e.g. B. Heavy metals in fuel d. H. in the ashes, back. The volatile constituents of the fuel are in a tiered Post-combustion chamber very environmentally friendly burned.

Bei dieser Feuerungsanlage ist allerdings der Ausbrandwirkungsgrad zu gering, um diese Anlage unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten feuerungstechnisch für die Erzeugung von Kraft und Wärme einsetzen zu können. Darüber hinaus sind die Investitionskosten, bezogen auf die Wärmeleistung der Anlage, verhältnismäßig hoch.In this combustion system, however, is the burnout efficiency too low to run this system from an economic point of view to be able to use it for the generation of power and heat. In addition, the Investment costs, based on the thermal output of the system, are relatively high.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Feuerungsanlage der eingangs genannten Art - unter Beibehaltung der Vorteile der verwendeten Einrichtungen - den Ausbrandwirkungsgrad bei großer Umweltfreundlichkeit der Anlage zu erhöhen und die Investionskosten zu senken.The invention is based on the object in a combustion system of the type mentioned above - while maintaining the advantages of the facilities used - to increase the burnout efficiency with great environmental friendliness of the plant and reduce investment costs.

Die gestellte Aufgabe wird bei der genannten Feuerungsanlage dadurch gelöst, daß die Nachverbrennungskammer nach Art eines Zyklons ausgebildet ist, das tangential angeordnete Luftzuführungsleitungen zum Einblasen der für die Nachverbrennung erforderlichen Luft und ein Tauchrohr aufweist, das durch die Decke der Nachverbrennungskammer hindurchgeführt ist. Dadurch, daß die Nachverbrennungskammer als Zyklon ausgebildet ist, in das die Sekundärluft mit hoher Geschwindigkeit tangential eintritt, werden die Gase in der Nachverbrennungskammer in Rotation versetzt. Durch die hohe Turbulenz in der Nachverbrennungskammer und durch die Fliehkraft auf Staubteilchen werden die Verweilzeit und die Reaktionszeit und damit der Ausbrand wesentlich verbessert. Die erfindungsgemäß Feuerungsanlage ist für ein breites Brennstoffband geeignet, wobei sich insbesondere bei der Verbrennung höherflüchtiger Brennstoffe besonders gute Wirkungsgrade bei sehr großer Umweltfreundlichkeit ergeben.The task at hand is thereby achieved in the case of the combustion system mentioned solved that the post-combustion chamber is designed in the manner of a cyclone, the tangentially arranged air supply lines for blowing in for the afterburning required air and a dip tube, which through the ceiling of the post-combustion chamber is passed through. Because the post-combustion chamber is designed as a cyclone into which the secondary air enters tangentially at high speed the gases in the post-combustion chamber are set in rotation. Because of the high turbulence in the post-combustion chamber and by centrifugal force on dust particles the dwell time and the reaction time and thus the burnout are significantly improved. The combustion system according to the invention is suitable for a wide range of fuel, particularly when burning more volatile fuels result in good efficiencies with very high environmental friendliness.

Zweckmäßigerweise ist die Pyrolyse- oder Schwelkammer so gestaltet und/oder eingerichtet, daß sie unterstöchiometrisch in einem Temperaturbereich von 500 0C bis 1.200 oC betrieben werden kann, während die Nachverbrennungskammer so gestaltet und/oder eingerichtet ist, daß sie überstöchiometrisch in einem Temperaturbereich von 800 0C bis 1.400 0C betrieben werden kann. Dieses Merkmal der Erfindung ermöglicht es, bei höherflüchtigen Brennstoffen, z. B. Holz, Braunkohle oder Lignit, die Feuerungsanlage mit einer niedrigen Temperatur sowohl in der Pyrolysestufe als auch in der Nachverbrennungsstufe zu betreiben. Damit ist sichergestellt, daß - unter Einhaltung eines hohen Wirkungsgrades - die Schadstoffemmissionen außerordentlich gering sind. Bei der Verbrennung von Steinkohle mit mittleren flüchtigen Bestandteilen (Gasflammkohle) werden bei etwas erhöhter Temperatur gute Wirkungsgrade erzielt. Durch die Wahl einer verhältnismäßig niedrigen Temperatur in der Pyrolyse-oder Schwelkammer, z. B. zwischen 500 OC und 600 OC, kann sichergestellt werden, daß der größte Anteil der Schwermetalle nicht verdampft, sondern im Brennstoff bzw. in der verbleibenden Asche unlöslich gebunden bleiben. Darüber hinaus ist dadurch, daß die Temperatur in der Nachverbrennungskammer über 800 OC betragen kann, sichergestellt, daß keine organischen Stoffe unverbrannt bleiben. Bei Brennstoffen, bei denen eine besonders hohe Gefahr der Dioxinbildung besteht, kann die Temperatur in der Nachverbrennungskammer entsprechend auf beispielsweise 1.200 OC erhöht werden und somit die Zerstörung der Dioxine in der Nachverbrennungskammer sichergestellt werden.The pyrolysis or smoldering chamber is expedient so designed and / or set up that they are substoichiometric in a temperature range can be operated from 500 0C to 1,200 oC while the post-combustion chamber is designed and / or set up so that it is overstoichiometric in a temperature range can be operated from 800 0C to 1,400 0C. This feature of the invention enables it, with more volatile fuels, z. B. wood, lignite or lignite, the furnace with a low temperature in both the pyrolysis stage and the post-combustion stage to operate. This ensures that - while maintaining a high degree of efficiency - the pollutant emissions are extremely low. When burning Bituminous coal with medium volatile components (gas flame coal) are used for something good efficiencies achieved at higher temperatures. By choosing a proportionate low temperature in the pyrolysis or smoldering chamber, e.g. B. between 500 OC and 600 OC, it can be ensured that the largest proportion of heavy metals is not evaporated, but bound insoluble in the fuel or in the remaining ash stay. In addition, this means that the temperature in the post-combustion chamber can be over 800 OC, ensures that no organic substances are unburned stay. For fuels with a particularly high risk of dioxin formation exists, the temperature in the post-combustion chamber can be adjusted accordingly, for example 1,200 OC are increased and thus the destruction of the dioxins in the post-combustion chamber be ensured.

Die Pyrolyse- oder Schwelkammer kann in an sich bekannter Weise ein Festbett aufweisen und es können sowohl die Brennstoff- als auch die Luftzuführungsleitung oberhalb des Festbettes angeordnet sein, so daß die Verbrennung im Gleichstrom erfolgt. Hierbei sind die Staubemmissionen besonders gering. Deshalb ist diese erfindungsgemäße Feuerungsanlage besonders für die Verbrennung hochflüchtiger Brennstoffe in kleineren Anlagen geeignet.The pyrolysis or smoldering chamber can be used in a manner known per se Have fixed bed and it can be both the fuel and the air supply line be arranged above the fixed bed, so that the combustion in the Direct current takes place. The dust emissions are particularly low here. That's why this combustion system according to the invention is particularly highly volatile for combustion Fuels suitable in smaller systems.

Es kann aber auch - bei einer erfindungsgemäßen Feuerungsanlage, deren Pyrolyse- oder Schwelkammer mit einem Festbett versehen ist - die Brennstoffzuführungsleitung oberhalb des Festbettes angeordnet sein, während die Luftzuführungsleitung unter dem Festbett angeordnet ist, so daß die Verbrennung im Gegenstrom erfolgt.But it can also - in a combustion system according to the invention, their The pyrolysis or smoldering chamber is provided with a fixed bed - the fuel supply line be arranged above the fixed bed, while the air supply line below the fixed bed is arranged so that the combustion takes place in countercurrent.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Pyrolyse- oder Schwelkammer ein Wirbelbett auf. Diese Ausführungsform der Erfindung, die das Prinzip der Pyrolyse, der zirkulierenden Wirbelschicht und der Zyklonfeuerung in sich vereinigt, weist die Vorteile der gesamten Feuerungstechnik auf, bei einem vertretbaren wirtschaftlichen Aufwand. Sie eignet sich auch für die Verbrennung von niederflüchtigen Brennstoffen, z. B. Anthrazit oder Petrolkoks. Hierbei muß ein größerer Anteil der Verbrennung in die Nachverbrennungskammer gelegt werden, was durch eine höhere Wirbelgeschwindigkeit und damit verbundener überstöchiometrischer Fahrweise in der Wirbelschicht erreicht wird. In diesem Falle arbeitet die Feuerungsanlage entsprechend einer zirkulierenden Wirbelschicht, bei der Verbrennungsraum und Zyklonabscheidung integriert sind.In a preferred embodiment of the invention, the pyrolysis or low temperature chamber on a fluidized bed. This embodiment of the invention, which the Principle of pyrolysis, the circulating fluidized bed and cyclone combustion in unites, has the advantages of the entire combustion technology, with one reasonable economic effort. It is also suitable for incineration of low volatile fuels, e.g. B. anthracite or petroleum coke. Here must a larger proportion of the combustion is placed in the post-combustion chamber, which is due to a higher vortex speed and the associated overstoichiometric Operation in the fluidized bed is achieved. In this case the furnace works corresponding to a circulating fluidized bed, with the combustion chamber and cyclone separation are integrated.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Pyrolyse- oder Schwelkammer und die Nachverbrennungskammer nebeneinander angeordnet und ist der von der Pyrolyse- oder Schwelkammer zu der Nachverbrennungskammer führende Gaskanal tangential an die Nachverbrennungskammer angeschlossen. Durch die tangentiale Anordnung des Gaskanals an die Nachverbrennungskammer wird die durch die Sekundärluft herbeigeführte Zyklonwirkung noch verstärkt.The pyrolysis or smoldering chambers are a further development of the invention and the post-combustion chamber arranged next to each other and is the one of the pyrolysis or smoldering chamber to the post-combustion chamber leading to the gas duct tangentially connected to the post-combustion chamber. Through the tangential Arrangement of the gas duct to the post-combustion chamber is carried out by the secondary air induced cyclone effect even stronger.

Ein anderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Nachverbrennungskammer unmittelbar über der Pyrolyse-oder Schwelkammer angeordnet ist. Hierdurch ergibt sich der besondere Vorteil, daß die infolge der Zyklonwirkung in der Nachverbrennungskammer abgeschiedenen Feinstäube auf die Pyrolysestufe zurückfallen.Another feature of the invention is that the post-combustion chamber is arranged directly above the pyrolysis or smoldering chamber. This results in the particular advantage that the result of the cyclone effect in the post-combustion chamber separated fine dust falls back to the pyrolysis stage.

Der Gesamtwirkungsgrad der erfindungsgemäßen Feuerungsanlage kann noch durch eine Brennstoffvergasung erhöht werden, die nach einem weiteren Merkmal der Erfindung dadurch bewirkt wird, daß an die Pyrolyse- oder Schwelkammer eine Leitung für eine Wassereindüsung oder Dampfeinblasung angeschlossen ist.The overall efficiency of the combustion system according to the invention can can be increased by a fuel gasification, according to a further feature the invention is effected in that the pyrolysis or smoldering chamber a Line for water injection or steam injection is connected.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung stehen die in die Pyrolyse- oder Schwelkammer mündende Luftzuführungsleitung und/oder die in die Nachverbrennungskammer mündenden Luftzuführungsleitungen über eine Verbindungsleitung mit dem Kesselaustritt oder dem Kamin in Verbindung, so daß die Verbrennungsluft auch mit kalten Rauchgasen gemischt werden kann. Dadurch kann die Feuerungsanlage auch bei niedrigen Luftüberschuzahlen und niedrigen Feuerraumtemperaturen bei einem erhöhten Anlagenwirkungsgrad betrieben werden. Die in den rauchgasen enthaltene Wärme wird nach dem Austritt aus der Feuerungsanlage entweder über eine Kesselanlage abgekühlt oder direkt einem Prozeß, z. B. einer Trocknungsanlage als Nutzwärme zugeführt.According to a further feature of the invention are in the pyrolysis or the smoldering chamber and / or the air supply line opening into the post-combustion chamber opening air supply lines via a connection line with the boiler outlet or the chimney in connection, so that the combustion air also with cold flue gases can be mixed. This enables the combustion system to operate even with low excess air and low furnace temperatures with an increased system efficiency will. The heat contained in the flue gases is released from the combustion system either cooled via a boiler system or directly to a process, e.g. B. one Drying system supplied as useful heat.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die Umfangswände der Pyrolyse-oder Schwelkammer und/oder der Nachver- brennungskammer zumindest teilweise als gekühlte Flächen ausgebildet.In a further embodiment of the invention, the peripheral walls are the Pyrolysis or smoldering chamber and / or the post-treatment combustion chamber at least partially designed as cooled surfaces.

Die erfindungsgemäße Feuerungsanlage ermöglicht es, durch zwei Maßnahmen die Stickoxydemmission erheblich zu vermindern. Einerseits werden die Temperaturen über den gesamten Verbrennungsablauf so niedrig gehalten, wie es die Anforderungen an den Ausbrand gerade noch zulassen, andererseits findet die gesamte Verbrennung - von der Pyrolysestufe über die Nachverbrennungsstufe bis zum Feuerungsaustritt - in einer gestuften Fahrweise statt, d. h. es werden Temperaturungleichmäßigkeiten und damit Temperaturspitzen vermieden. Durch die gute Vermischung in der als Zyklon ausgebildeten Nachverbrennungskammer findet ein guter Wärmeaustausch statt, so daß die Teilchen-Ubertemperatur besonders klein gehalten werden kann.The combustion system according to the invention makes it possible by two measures to reduce nitrogen oxide emissions considerably. On the one hand, the temperatures kept as low as the requirements over the entire combustion process just allow the burnout, on the other hand, the entire combustion takes place - from the pyrolysis stage through the post-combustion stage to the combustion outlet - instead of a stepped driving style, d. H. there will be temperature irregularities and thus avoided temperature peaks. Due to the good mixing in the cyclone formed afterburning chamber takes place a good heat exchange, so that the overtemperature of the particles can be kept particularly small.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 eine Feuerungsanlage, bei der die Pyrolyse- oder Schwelkammer und die Nachverbrennungskammer nebeneinander angeordnet sind, im Längsschnitt; Fig. 2 die Feuerungsanlage gemäß Fig. 1, im Querschnitt; Fig. 3 eine Feuerungsanlage, bei der die als Festbett ausgebildete Pyrolyse- oder Schwelkammer und die Nachverbrennungskammer übereinander angeordnet sind, im Längsschnitt; Fig. LI eine weitere Feuerungsanlage, bei der die in Form einer Wirbelschicht ausgebildete Pyrolyse- oder Schwelkammer und die Nachverbrennungskammer übereinander angeordnet sind, ebenfalls im Längsschnitt.In the drawing are several embodiments of the subject of the invention shown schematically. The figures show: FIG. 1 a combustion system, in the pyrolysis or smoldering chamber and the post-combustion chamber next to each other are arranged, in longitudinal section; FIG. 2 shows the combustion system according to FIG. 1, in cross section; FIG. Fig. 3 shows a furnace, in which the pyrolysis or formed as a fixed bed Smoldering chamber and the post-combustion chamber are arranged one above the other, in longitudinal section; LI shows a further combustion system in which the one designed in the form of a fluidized bed Pyrolysis or Smoldering chamber and the post-combustion chamber on top of each other are arranged, also in longitudinal section.

Die in den Fig. 1 und 2 dargstellte Feuerungsanlage besteht im wesentlichen aus einer Pyrolyse- oder Schwelkammer 1 und aus einer Nachverbrennungskammer 2. Die Pyrolyse- oder Schwelkammer-18weist ein Festbett 3 auf; sie ist ferner mit einer Brennstoffzuführungsleitung 4 und mit einer Luftzuführungsleitung 5 versehen, die beide oberhalb des Festbettes 3 angeordnet sind, so daß- die Verbrennung im Gleichstrom erfolgt.The combustion system shown in FIGS. 1 and 2 consists essentially from a pyrolysis or smoldering chamber 1 and from an afterburning chamber 2. The pyrolysis or smoldering chamber 18 has a fixed bed 3; she is also with a Fuel supply line 4 and provided with an air supply line 5, which both are arranged above the fixed bed 3, so that the combustion in cocurrent he follows.

Die Nachverbrennungskammer 2 ist nach Art eines Zyklons ausgebildet; sie weist tangential angeordnete Luftzuführungsleitungen 6 und ein Tauchrohr 7 auf, das durch die Decke 8 der Nachverbrennungskammer 2 hindurchgeführt ist.The post-combustion chamber 2 is designed in the manner of a cyclone; it has tangentially arranged air supply lines 6 and a dip tube 7, which is passed through the ceiling 8 of the post-combustion chamber 2.

Von der Pyrolyse- oder Schwelkammer 1 führt ein Gaskanal 9 zu der Nachverbrennungskammer 2, der tangential an die Nachverbrennungskammer 2 angeschlossen ist. Unterhalb des Gaskanals 9 ist ein Ausbrandrost 10 vorgesehen.From the pyrolysis or smoldering chamber 1, a gas duct 9 leads to the Post-combustion chamber 2, which is tangentially connected to post-combustion chamber 2 is. A burn-out grate 10 is provided below the gas duct 9.

In der Pyrolyse- oder Schwelkammer 1 wird der über die Brennstoffzuführungsleitung 4 zugeführte Brennstoff, dem über die Luftzuführungsleitung 5 Luft zugegeben wird, verschwelt (vergast). Die Schweltemperatur wird dabei je nach Brennstoffart durch die zugeführte Luft geregelt.In the pyrolysis or smoldering chamber 1, the fuel supply line 4 supplied fuel to which air is added via the air supply line 5, carbonized (gassed). The smoldering temperature depends on the type of fuel the air supplied is regulated.

Die in der Pyrolyse- oder Schwelkammer 1 erzeugten Gase gelangen sodann über den Gaskanal 9 in die Nachverbrennungskammer 2 und werden dort ausgebrannt. Die Zugabe von Sekundärluft über die Luftzuführungsleitungen 6 kann gestuft sein, d. h. der Verbrennungsablauf wird über die gesamte Nachverbrennungskammer 2 verteilt. Die entstehende Asche fällt infolge der Schwerkraft nach unten auf den Ausbrandrost 10, auf den auch die in der Nachverbrennungskammer 2 abgeschiedenen Stäube fallen. Nach einer entsprechenden Ausbrandzeit wird die Asche in bekannter Weise abgeführt. Das Rauchgas tritt durch das Tauchrohr 7 aus.The gases generated in the pyrolysis or smoldering chamber 1 then arrive via the gas duct 9 into the post-combustion chamber 2 and are burned out there. The addition of secondary air via the air supply lines 6 can be graded, d. H. the combustion process is distributed over the entire post-combustion chamber 2. The emerging Ashes fall down due to gravity onto the burnout grate 10, onto which also those deposited in the post-combustion chamber 2 Dusts fall. After a corresponding burnout time, the ashes become more familiar Way dissipated. The flue gas exits through the immersion tube 7.

Bei der in Fig. 3 dargestellten Feuerungsanlage ist die Nachverbrennungskammer 1-2 unmittelbar über der Pyrolyse-oder Schwelkamer 11 angeordnet. Die Brennstoffzuführungsleitung 14 mündet seitlich oberhalb des Festbettes 13 in die Pyrolyse- oder Schwelkammer 11, während die Luftzuführungsleitung 15 im Bereich des Festbettes 13 angeordnet ist, so daß die Verbrennung im Gegenstrom erfolgt. Auch in diesem Falle ist die Nachverbrennungskammer 12 in der Art eines Zyklons ausgebildet. Sie weist ebenfalls tangential angeordnete Luftzuführungsleitungen 16 und ein durch die Decke 18 der Nachverbrennungskammer 12 hindurchgeführtes Tauchrohr 17 auf. Durch die Anordnung der Nachverbrennungskammer 12 unmittelbar über der Pyrolyse-oder Schwelkammer 11 fallen die durch die Zyklonwirkung in der Nachverbrennungskammer 2 abgeschiedenen Stäube in die Pyrolysestufe zurück.In the combustion system shown in Fig. 3 is the post-combustion chamber 1-2 arranged directly above the pyrolysis or smoldering chamber 11. The fuel supply line 14 opens laterally above the fixed bed 13 into the pyrolysis or smoldering chamber 11, while the air supply line 15 is arranged in the area of the fixed bed 13 so that the combustion takes place in countercurrent. In this case, too, is the Post-combustion chamber 12 designed in the manner of a cyclone. She also points tangentially arranged air supply lines 16 and one through the ceiling 18 of the Afterburning chamber 12 passed through immersion tube 17. By the arrangement of the post-combustion chamber 12 directly above the pyrolysis or smoldering chamber 11 fall those separated by the cyclone effect in the post-combustion chamber 2 Dusts back into the pyrolysis stage.

Fig. 4 zeigt eine Feuerungsanlage, bei der - wie bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel - die Nachverbrennungskammer 22 unmittelbar über der Pyrolyse-oder Schwelkammer 21 angeordnet ist. In diesem Falle weist die Pyrolyse- oder Schwelkammer 21 jedoch ein Wirbelbett 23 auf, in das über eine Luftzuführungleitung 25 Luft eingeführt wird. Für die Zuführung der Sekundärluft in die Nachverbrennungskammer 22 sind Luftzuführungsleitungen 26 vorgesehen. Die Umfangswände der Pyrolyse- oder Schwelkammer 21 und der Nachverbrennungskammer 22 sind teilweise als gekühlte Flächen 20 bzw. 30 ausgebildet.Fig. 4 shows a furnace in which - as in the case of FIG illustrated embodiment - the post-combustion chamber 22 immediately above the pyrolysis or smoldering chamber 21 is arranged. In this case, the pyrolysis or smoldering chamber 21, however, a fluidized bed 23 into which via an air supply line 25 air is introduced. For supplying the secondary air to the post-combustion chamber 22 air supply lines 26 are provided. The peripheral walls of the pyrolysis or Smoldering chamber 21 and the post-combustion chamber 22 are partially as cooled surfaces 20 and 30 respectively.

Ferner weist diese Feuerungsanlage eine weitere Leitung 35 auf, mit der eine Wassereindüsung oder eine Dampfeinblasung durchgeführt werden kann.This firing system also has a further line 35, with which can be carried out with water injection or steam injection.

Claims (10)

Ansprüche: Feuerungsanlage für die Verbrennung fester, flüssiger oder gasförmiger Stoffe, in der die Verbrennung in zwei Stufen erfolgt, und zwar die erste in einer Pyrolyse-oder Schwelkammer und die zweite in einer Nachverbrennungskammer, das durch geke nnzeic h ne t, daß die Nachverbrennungskammer (2, 12, 22) nach Art eines Zyklons ausgebildet ist, das tangential angeordnete Luftzuführungsleitungen (6, 16, 26) zum Einblasen der für die Nachverbrennung erforderlichen Luft und ein Tauchrohr (7, 17, 27) aufweist, das durch die Decke (8, 13, 28) der Nachverbrennungskammer (2, 12, 22) hindurchgeführt ist. Requirements: Firing system for the combustion of solid, liquid or gaseous substances, in which the combustion takes place in two stages, namely the first in a pyrolysis or smoldering chamber and the second in a post-combustion chamber, that by geke nnnzeic h ne t that the post-combustion chamber (2, 12, 22) according to Art a cyclone is formed, the tangentially arranged air supply lines (6, 16, 26) for blowing in the air required for post-combustion and a Immersion tube (7, 17, 27) through the ceiling (8, 13, 28) of the post-combustion chamber (2, 12, 22) is passed through. 2. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse- oder Schwelkammer (1, 11, 21) so gestaltet und/oder eingerichtet ist, daß sie unterstöchiometrisch in einem Temperaturbereich von 500 OC bis 0 1.200 C betrieben werden kann, während die Nachverbrennungskammer (2, 12, 22) so gestaltet und/oder eingerichtet ist, daß sie überstöchiometrisch in einem Temperaturbereich von 800 OC bis 1.400 0C betrieben werden kann.2. Firing system according to claim 1, characterized in that the The pyrolysis or smoldering chamber (1, 11, 21) is designed and / or set up in such a way that that they are sub-stoichiometric in a temperature range from 500.degree. C. to 0 1.200.degree can be operated while the post-combustion chamber (2, 12, 22) is designed and / or is set up so that it is superstoichiometric in a temperature range can be operated from 800 OC to 1,400 0C. 3. Feuerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse- oder Schwelkammer (1) ein Festbett (3) aufweist und daß sowohl die Brennstoff- (4) als auch die Luftzuführungsleitung (5) oberhalb des Festbettes (3) angeordnet ist, so daß die Verbrennung in Gleichstrom erfolgt.3. Firing system according to claim 1 or 2, characterized in that that the pyrolysis or smoldering chamber (1) has a fixed bed (3) and that both the fuel (4) and the air supply line (5) above the fixed bed (3) is arranged so that the combustion takes place in direct current. 4. Feuerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse- oder Schwelkammer (11) ein Festbett (13) aufweist und daß die Brennstoffzuführungsleitung (14) oberhalb des Festbettes (13) angeordnet ist, während die Luftzuführungsleitung (16) im Bereich des Festbettes (13) angeordnet ist, so daß die Verbrennung im Gegenstrom erfolgt.4. Firing system according to claim 1 or 2, characterized in that that the pyrolysis or smoldering chamber (11) has a fixed bed (13) and that the fuel supply line (14) is arranged above the fixed bed (13) is, while the air supply line (16) is arranged in the area of the fixed bed (13) so that the combustion takes place in countercurrent. 5. Feuerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse- oder Schwelkammer (21) ein Wirbelbett (23) aufweist.5. Firing system according to claim 1 or 2, characterized in that that the pyrolysis or smoldering chamber (21) has a fluidized bed (23). 6. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse- oder Schwelkammer (1) und die Nachverbrennungskamrner (2) nebeneinander angeordnet sind und daß der von der Pyrolyse- oder Schwelkammer (1) zu der Nachverbrennungskammer (2) führende Gaskanal (9) tangential an die Nachverbrennungskammer (2) angeschlossen ist.6. Firing system according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the pyrolysis or smoldering chamber (1) and the post-combustion chamber (2) side by side are arranged and that of the pyrolysis or smoldering chamber (1) to the post-combustion chamber (2) leading gas channel (9) tangentially connected to the afterburning chamber (2) is. 7. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachverbrennungskammer (12, 22) unmittelbar über der Pyrolyse- oder Schwelkammer (11, 21) angeordnet ist.7. Firing system according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the post-combustion chamber (12, 22) directly above the pyrolysis or smoldering chamber (11, 21) is arranged. 8. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an die Pyrolyse- oder Schwelkammer (21) eine Leitung (35) für eine Wassereindüsung oder Dampfeinblasung angeschlossen ist.8. Firing system according to one of claims 1 to 7, characterized in that that to the pyrolysis or smoldering chamber (21) a line (35) for a water injection or steam injection is connected. 9. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Pyrolyse- oder Schwelkammer (1. 11, 21) mündende Luftzuführungsleitung (5, 15, 25) und/oder die in die Nachverbrennungskammer (2, 12, 22) mündenden Luftzuführungsleitungen (6, 16, 26) über eine Verbindungsleitung mit dem Kesselaustritt oder dem Kamin in Verbindung stehen.9. Firing system according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the air supply line opening into the pyrolysis or smoldering chamber (1. 11, 21) (5, 15, 25) and / or the air supply lines opening into the post-combustion chamber (2, 12, 22) (6, 16, 26) via a connection line with the boiler outlet or communicate with the fireplace. 10. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Umfangswände der Pyrolyse- oder Schwelkammer (21) und/oder der Nachverbrennungskammer (22) zumindest teilweise als gekühlte Flächen (20, 30) ausgebildet sind.10. Firing system according to one of claims 1 to 8, characterized in that that the peripheral walls of the pyrolysis or smoldering chamber (21) and / or the post-combustion chamber (22) are at least partially designed as cooled surfaces (20, 30).
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0286845A1 (en) 1987-04-15 1988-10-19 Deutsche Babcock Energie- und Umwelttechnik Aktiengesellschaft Method for the combustion of saline brown coal
DE3733831A1 (en) * 1987-10-07 1989-04-20 Saarbergwerke Ag Process for burning organic substances such as domestic waste, industrial waste and the like, using a fluidised-bed furnace
DE3933529A1 (en) * 1988-10-10 1990-04-12 Hannover Braunschweigische Str Steam-generation method using fluidised bed - involves air supply to bed restricted to below stoichiometrically-necessary level
DE4200575A1 (en) * 1992-01-11 1993-07-15 Steinmueller Gmbh L & C AXIAL CYCLONE COMBUSTION REACTOR
DE4233724A1 (en) * 1992-03-19 1993-09-23 Thyssen Industrie Solid particles sepn from hot combustion gases - by leading gases from combustion unit into high temp. cyclone for after-burning
NL9301828A (en) * 1993-10-21 1995-05-16 Univ Delft Tech Process and apparatus for burning solid fuel
WO1997015784A1 (en) * 1995-10-20 1997-05-01 Imatran Voima Oy Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler
WO2007148991A1 (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Rummelhoff Rolf B Afterburner for gas from gasification plant
CN103557517A (en) * 2013-11-25 2014-02-05 黄荣胜 Biomass secondary cracking method and device

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU594867B2 (en) * 1987-04-15 1990-03-15 Deutsche Babcock Werke A.G. Method of burning, in particular, salt-containing brown coal
EP0286845A1 (en) 1987-04-15 1988-10-19 Deutsche Babcock Energie- und Umwelttechnik Aktiengesellschaft Method for the combustion of saline brown coal
DE3733831A1 (en) * 1987-10-07 1989-04-20 Saarbergwerke Ag Process for burning organic substances such as domestic waste, industrial waste and the like, using a fluidised-bed furnace
DE3933529A1 (en) * 1988-10-10 1990-04-12 Hannover Braunschweigische Str Steam-generation method using fluidised bed - involves air supply to bed restricted to below stoichiometrically-necessary level
EP0551643A3 (en) * 1992-01-11 1993-12-08 Steinmueller Gmbh L & C Axial cyclone combustion chamber
DE4200575A1 (en) * 1992-01-11 1993-07-15 Steinmueller Gmbh L & C AXIAL CYCLONE COMBUSTION REACTOR
EP0551643A2 (en) * 1992-01-11 1993-07-21 L. &amp; C. Steinmüller GmbH Axial cyclone combustion chamber
DE4233724A1 (en) * 1992-03-19 1993-09-23 Thyssen Industrie Solid particles sepn from hot combustion gases - by leading gases from combustion unit into high temp. cyclone for after-burning
NL9301828A (en) * 1993-10-21 1995-05-16 Univ Delft Tech Process and apparatus for burning solid fuel
WO1997015784A1 (en) * 1995-10-20 1997-05-01 Imatran Voima Oy Method and apparatus for controlling the temperature of the bed of a bubbling bed boiler
WO2007148991A1 (en) * 2006-06-23 2007-12-27 Rummelhoff Rolf B Afterburner for gas from gasification plant
AU2007261826B2 (en) * 2006-06-23 2012-11-29 Rolf B. Rummelhoff Afterburner for gas from gasification plant
CN103557517A (en) * 2013-11-25 2014-02-05 黄荣胜 Biomass secondary cracking method and device
CN103557517B (en) * 2013-11-25 2016-01-06 黄荣胜 The method and apparatus of living beings second pyrolysis

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