DE3525771A1 - Tunnel furnace with waste gas flow which is low in harmful substances - Google Patents
Tunnel furnace with waste gas flow which is low in harmful substancesInfo
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Abstract
Description
Bei der Herstellung von porosierten Leichtziegeln, Feuerleichtsteinen und ähnlichen Produkten entstehen im normalen Gegenstromofen wegen der Abnahme der Ofengase im Eingangsbereich des Ofens unerwünscht mit organischen Schadstoffen beladene Abgase. Schon bei der Verarbeitung bituminöser Rohstoffe entstehen teer- und HC-haltige Abgase die dann eine Reinigung bezüglich anorganischer Stoffe im Abgas mindestens erschweren.In the production of porous lightweight bricks, fire bricks and similar products are created in the normal Counterflow furnace due to the decrease in furnace gases in the entrance area of the oven undesirable with organic pollutants loaded exhaust gases. Even with the processing bituminous Raw materials are created which contain tar and HC-containing exhaust gases at least one cleaning with regard to inorganic substances in the exhaust gas complicate.
Es wurden verschiedene Vorschläge gemacht das Abgas aus der Hochtemperaturzone des Tunnelofens zu entnehmen z. B. bei einem doppelkanaligen Querstromofen. Diese Idee hat sich wegen der begrenzten konvektiven Wärmeübertragungsleitung, großem Bauaufwand und mangelnder Produktvariabilität nicht durchsetzen können.Various proposals have been made to remove the exhaust gas from the The high temperature zone of the tunnel furnace can be seen e.g. B. at a double-channel crossflow furnace. This idea came up because of the limited convective heat transfer line, great construction effort and lack of product variability can enforce.
Eine weitere Lösung nach DBP 26 43 406 erbringt in der Praxis sehr gute Emissionswerte jedoch ist die Trennung der Bereiche von sauberer Kühlluft in der Kühlzone des Ofens und zurückgeführter schwelgashaltiger Rauchgase bei geringerer Ofenleistung nicht zuverlässig von einander zu trennen. Another solution according to DBP 26 43 406 provides in practice very good emission values, however, is the separation of the areas of clean cooling air in the cooling zone of the furnace and recirculated smoldering smoke gases with less Do not reliably separate furnace output from one another.
Beim Verfahren nach OS 26 53 118 erfolgt die Trennung zwar in zuverlässigerer Weise, jedoch besteht auch hier, wie bei den vorerwähnten Verfahren stets die Tendenz, daß mehr an Ofenabwärme entsteht als für den Trockenprozess benötigt wird, da die Verbrennungsluft nicht hocherhitzt in die Hauptbrennzone gelangt. Dies trifft besonders zu, wenn infolge geringerem Wassergehalt der Formlinge der Trockenwärmebedarf geringer ist.With the procedure according to OS 26 53 118 the separation takes place in a more reliable manner, however, here too, as with the above-mentioned processes always have the tendency that more Furnace waste heat is generated as needed for the drying process because the combustion air is not heated to the main combustion zone reached. This is especially true if as a result lower water content of the moldings the dry heat requirement is less.
Bei einem bekannt gewordendem Forschungsvorhaben wird ein Tunnelofen für porosierte Ziegel in eine Vorwärmkammer, anschließende Schwelzone (bis 375°C) und Brenn- sowie Kühlzone als Gegenstromofen gegliedert, gleich wie schon in OS 2 64 16 740 vorgeschlagen.When a research project becomes known, a Tunnel kiln for porous bricks in a preheating chamber, subsequent Smoldering zone (up to 375 ° C) and burning and cooling zone structured as a counterflow furnace, just like in OS 2 64 16 740 proposed.
Das beim Forschungsvorhaben gesetzte Limit von 375°C, wo Porosierungsstoffe verflüchtigt sein sollen, ist auf Brenngutbesätze mit ihren bekannten Temperaturunterschieden während der Aufheizperiode nicht übertragbar. Insbesondere wenn es, wie beim Erfindungsgedanken, auch darum geht ein Verfahren anzugeben das sich für weitgehend selbstbrennende, z. B. Kohle enthaltende Brenngutzusätze zu brennen. (z. B. Europatent Nr. 00 59 986)The limit of 375 ° C set in the research project, where Porosities are said to be volatilized on firing stock with their known temperature differences not transferable during the heating period. In particular if, like the idea of the invention, it is also important Procedure to indicate that for largely self-burning, e.g. B. to burn combustible fuel additives. (e.g. European Patent No. 00 59 986)
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde für brennstoffhaltige,
sowie weitgehend selbstbrennende Brenngutbesätze,
einen Tunnelofen zu schaffen der:
1) in der Kühlzone kein Rauchgas aufweist sondern nur
reine Luft
2) die für den Verbrennungsprozess erforderliche Verbrennungsluft
hocherhitzt direkt von der Kühl- in die
Brennzone im Gegenstrom übertritt,
3) es erübrigt in die Hauptbrennzone, Kühl- oder Schnellkühlzone
Rauchgase aufzugeben
4) es ermöglicht ohne auf Gastrennungsprobleme zu stoßen
das Abgas mit möglichst geringer Luftüberschußzahl zu
entnehmen, jedoch bei einer Temperatur die hoch genug
ist um alle organischen Stoffe zu oxydieren.
5) auch bei weitgehend selbstbrennenden Besätzen eine
Material- und dilatomerisch günstig abgestufte Anwärmkurve
gestaltet werden kann, um hohe Ofenleistungen zu erreichen.
6) Mit bewährter Gaslängsströmung im Ofenkanal arbeitet
und die Wärmekonvektion weitgehend von der dem Ofenkanal
entnommenen Abgasmenge unabhängig ist.
Hierbei wird auch auf ein bewährtes Brennverfahren
mit rhythmischer Gasbewegung zurückgegriffen und in das
vorgeschlagene Verfahren integriert.The invention is therefore based on the object of creating a tunnel kiln for fuel-containing as well as largely self-burning fuel material which:
1) There is no flue gas in the cooling zone but only pure air
2) the combustion air required for the combustion process passes over heated from the cooling zone into the combustion zone in counterflow,
3) it is not necessary to add flue gases to the main combustion zone, cooling or rapid cooling zone
4) it allows the exhaust gas to be extracted with the lowest possible excess of air without encountering gas separation problems, but at a temperature high enough to oxidize all organic substances.
5) even with largely self-burning trimmings, a material and dilatomerically favorably graded heating curve can be designed in order to achieve high furnace outputs.
6) Works with the tried and tested longitudinal gas flow in the furnace duct and the heat convection is largely independent of the amount of exhaust gas extracted from the furnace duct. Here, a proven combustion process with rhythmic gas movement is also used and integrated into the proposed process.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens, Fig. 1 shows schematically an embodiment of the inventive concept
Fig. 2 zeigt eine mögliche verfahrensgemäße Temperaturverlaufskurve für ein bestimmtes Produkt, FIG. 2 shows a possible method and according temperature curve for a particular product,
Fig. 3 zeigt schematisch die neuartigen Druckverlaufscharakter im Ofen bei dem in den kritischen Bereichen sowohl Strömungsrichtung und Druckniveau ein ausstreben von Schadgasen aus undichteren Öfen vermieden wird. Fig. 3 shows schematically the new type of pressure profile in the furnace in which in the critical areas, both the direction of flow and the pressure level, an escape of harmful gases from leaking furnaces is avoided.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen einen Tunnelofen mit Beschickung von weitgehend selbstbrennendem Brenngutbesatz so zu betreiben, daß die Kühlzone um mindestens die Garbrandzone im Gegenstrom betrieben werden, und das dort strömende Gas im vorderen Bereich der Brennzone aus dem Ofen entnommen wird wo es über Leitungen und/oder Kanäle in die Anwärmzone wieder eingespeist wird. Die Anwärmzone wird mit diesen heißen (ca. 500-800°) Rauchgasen beheizt und im Gleichstrom betrieben wo sie so nach Passieren der Anwärmzone im hohen Temperaturbereich und von Sauerstoff weitgehend befreit in die Atmosphäre geleitet wird. Dieses mit etwa 700-900°C bei üblichen Betriebsbedingungen dem Ofen entnommene Abgas kann einem anderen Wärmeverbraucherr z. B. Wärmetauscher oder der Brenngutvorwärmung zugeführt werden bevor es abgekühlt in die Atmosphäre geleitet wird.According to the invention, a tunnel kiln is proposed Largely self-burning firing stock loading to operate so that the cooling zone around at least the cooking zone are operated in countercurrent, and that flowing there Gas removed from the furnace in the front of the firing zone is where it is via pipes and / or ducts in the warming up zone is fed again. The warming up zone is with these are heated (approx. 500-800 °) smoke gases and in DC operated where they are after passing through the warming up zone largely in the high temperature range and of oxygen released into the atmosphere. This with around 700-900 ° C under normal operating conditions the oven withdrawn exhaust gas can be a different heat consumer z. B. Heat exchanger or the preheating of the firing material before being cooled and released into the atmosphere.
Durch den geteilten Betrieb von Gleichstrom beim Anwärmen, Gegenstrom beim Kühlen und Garbrennen ergibt sich ein geringer spezifischer Brennstoffverbrauch da im wesentlichen nur die in den Abgasen enthaltene Wärmeenergie als Abwärme anfällt. Im allgemeinen werden ca. 1600 KJ/kg Brenngut benötigt was ein theoretisches Abgasvolumen von ca. 0,45 Nm3 je kg Brenngut entspricht. Praktisch ist durch die keramischen Reaktionen jedoch mit etwa 0,65 Nm3/kg Brenngut zu rechnen.The divided operation of direct current during heating, counter current during cooling and cooking burns results in a low specific fuel consumption since essentially only the thermal energy contained in the exhaust gases is generated as waste heat. In general, approx. 1600 KJ / kg of firing material are required, which corresponds to a theoretical exhaust gas volume of approx. 0.45 Nm 3 per kg of firing material. In practice, however, about 0.65 Nm 3 / kg of firing material can be expected due to the ceramic reactions.
Setzt man eine Abgastemperatur von ca. 800°C an, so erhält man ca. 700 KJ/kg an spezifischem Abgasstrom, was für den Trockenprozess zu verwerten ist. If you set an exhaust gas temperature of approx. 800 ° C, you get 700 KJ / kg of specific exhaust gas flow, what the drying process is to be recycled.
Die Entgasung und Verbrennung des stark brennstoffhaltigem Brenngutbesatzes läßt sich im Gleichstromprozess genau steuern durch zonenweise dosierte Einspeisung des aus der vorderen Brennzone entnommenem heißen Rauchgases.The degassing and combustion of the fuel-rich Firing stock can be precisely controlled in the DC process due to the metered feed of the from the front Burning zone of hot flue gas removed.
Das Verfahren hat den Vorteil, daß der Rauchgasabzug im mittleren Teil des Ofens angeordnet ist und somit auch das Unterdruckgefälle von beiden Ofenenden her nach diesem Ofenbereich hin größer wird, so daß sich Undichtigkeiten nicht weniger störend bemerkbar machen als bei bekannten Systemen.The method has the advantage that the flue gas outlet in the middle part of the furnace is arranged and thus also that Negative pressure drop from both furnace ends after this Oven area becomes larger, so that there are leaks no less distracting than known ones Systems.
Es ist ferner vorgesehen daß mit verbleibender Restkühlwärme im Ofen das Brenngut in einer Vorwärmkammer vorgewärmt und/oder als Verbrennungsluft in bekannter Weise verwendet wird.It is further provided that with residual cooling heat the kiln is preheated in a preheating chamber in the furnace and / or as combustion air in a known manner is used.
Der Ofen mit dem angegebenen Betriebsverfahren vermeidet den unerwünscht hohen Temperaturanstieg nach dem Ofeneingangsschieber bei hochbrennstoffhaltigen Brennbesätzen.Avoid the oven using the specified operating procedure the undesirably high temperature rise after the furnace inlet valve with high fuel-containing firing trimmings.
Das Verfahren, zwar vorzugsweise für weitgehend selbstbrennende Besätze besonders geeignet beschränkt sich nicht darauf. In Fällen von z. B. bituminösen Rohstoffen werden mit dem erfindungsgemäßen Ofen teerfreie Abgase erzielt bei geringst möglicher Abgasmenge was die wirtschaftlichkeit einer Reinigungsstufe für anorganische Schadstoffe gebietet.The process, preferably for largely self-burning Trimmings particularly suitable are not limited thereon. In cases of e.g. B. bituminous raw materials achieved tar-free exhaust gases with the furnace according to the invention with the lowest possible amount of exhaust gas what the economy a cleaning stage for inorganic pollutants commanded.
Claims (8)
Tunnelofen zum Brennen hochgradig selbstbrennender, keramischer Formlinge oder Brennwagenbesätze dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkanal (1) mit im wesentlichen zur Abgasentnahmestelle hin (2) aufeinander zugerichteten Gasströmen betrieben wird wobei die Anwärmzone (3) im Gleichstrom und die Kühlzone sowie die Garbrandzone (4) des Ofens im Gegenstrom betrieben werden.Claim 1
Tunnel furnace for firing highly self-burning, ceramic moldings or kiln trimmings characterized in that the firing duct ( 1 ) is operated with gas streams essentially directed towards the exhaust gas extraction point ( 2 ), the heating zone ( 3 ) being in direct current and the cooling zone and the firing zone ( 4 ) of the furnace can be operated in counterflow.
Tunnelofen nach A 1 dadurch gekennzeichnet daß dem Bereich hoher Temperatur Heißgas entnommen wird welches über Leitungen oder Kanäle (7) der Anwärmzone zugeführt wird und damit das in den Ofen kommende Brenngut mindestens teilweise aufgeheizt wird.Claim 2
Tunnel furnace according to A 1, characterized in that hot gas is withdrawn from the high temperature area, which is supplied to the heating zone via lines or channels ( 7 ) and thus the fired material coming into the furnace is at least partially heated.
Tunnelofen nach A 1+2 dadurch gekennzeichnet, daß das schließlich in die Atmosphäre gelangende Abgas im Bereich hoher Temperatur entnommen wird, vorzugsweise im erweiterten Begegnungsbereich der aufeinander zustrebenden Gasströme und die Entnahmetemperatur so hoch gehalten wird, daß entstehende organische Stoffe aufoxydiert werden. Claim 3
Tunnel furnace according to A 1 + 2, characterized in that the exhaust gas finally reaching the atmosphere is removed in the area of high temperature, preferably in the expanded area where the gas flows converging and the removal temperature is kept so high that resulting organic substances are oxidized.
Tunnelofen nach A 1-3 dadurch gekennzeichnet, daß dem Abgasstrom Wärmetauscher (5) und/oder Gasvereinigungsanlagen nachgeschaltet werden.Claim 4
Tunnel furnace according to A 1-3, characterized in that the exhaust gas flow is followed by heat exchangers ( 5 ) and / or gas combination systems.
Tunnelofen nach A 1-4 dadurch gekennzeichnet, daß alle Gas-/Luftabgänge oder Eingänge mehrfach vorhanden sind.Claim 5
Tunnel kiln according to A 1-4, characterized in that all gas / air outlets or inlets are present several times.
Tunnelofen nach A 1-5 dadurch gekennzeichnet, daß der im Gleichstrom betriebenen Anwärmzone des Ofens eine beheizte Vorwärmkammer (6) vorgeschaltet ist.Claim 6
Tunnel furnace according to A 1-5, characterized in that a heated preheating chamber ( 6 ) is connected upstream of the heating zone of the furnace operated in direct current.
Tunnelofen nach A 1-6 dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruck von beiden Ofenenden zum Bereich der Abgasentnahme hin abnimmt (Type 3)Claim 7
Tunnel kiln according to A 1-6, characterized in that the negative pressure decreases from both kiln ends towards the area of the exhaust gas extraction (Type 3)
Tunnelofen nach A 1-7 dadurch gekennzeichnet, daß bereits im Wärmetauscher abgekühltes Abgas (8) der Anwärmzone zur Temperaturkontrolle zugeführt wird.Claim 8
Tunnel furnace according to A 1-7, characterized in that exhaust gas ( 8 ) which has already cooled in the heat exchanger is fed to the heating zone for temperature control.
Priority Applications (5)
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| EP19860904803 EP0232342A1 (en) | 1985-07-19 | 1986-07-21 | Process for operating a tunnel oven |
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