DE3742143A1

DE3742143A1 - Method for decontaminating waste gas of a boiler installation or boiler installation with external waste gas recycling

Info

Publication number: DE3742143A1
Application number: DE19873742143
Authority: DE
Inventors: Walter Dipl Ing Dreizler; Ulrich Dipl Ing Dreizler
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-12-11
Filing date: 1987-12-11
Publication date: 1988-06-30
Also published as: DE8717721U1

Abstract

Boiler installation which operates with a blower burner (9) and waste gas recycling, in which the waste gas-recycling line (32a) opens upstream of the combustion air blower (12) into the negative-pressure region of the same or opens downstream of the combustion air blower (12) into the ventilation housing (10) of the same, so that a negative pressure is produced at the opening, and also an appropriate method for waste gas decontamination. <IMAGE>

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Abgasent giftung bzw. einer gebläsebrennerbeheizten Heizkesselan lage mit teilweiser Abgasrückführung nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des Anspruchs 3. Durch eine derartige Abgasrückführung oder Abgasrezirkulation wird bei geschlossenen Feuerstätten eine NO_x-Reduzierung erzielt.The invention relates to a method for exhaust gas poisoning or a blower-fired heating boiler system with partial exhaust gas recirculation according to the preamble of the main claim or claim 3. Such exhaust gas recirculation or exhaust gas recirculation achieves a NO _x reduction in closed fireplaces.

Bei einer bekannten Heizkesselanlage erfolgt eine "inne re" Abgasrezirkulation vom Feuerraum zum Brennerkopf zurück. Die Injektorwirkung, die an der Brennstoffdüse entsteht oder die Injektorwirkung, die über das Gebläse bis hin in den Mischraum geführten Verbrennungsluft gebildet wird, dienen dabei als Antrieb für die Rück führung der Abgase bzw. für die Rezirkulation der Flamm gase. Die sich dabei ergebende Reduzierung der Flammen temperatur von beispielsweise 1600°C auf 1500°C hat zwar eine Verminderung der NO_x-Bildung um 10-15% zur Folge, reicht aber nicht aus, um den angestrebten, möglichst unter 50 ppm liegenden Grenzwert zu erreichen, sondern bleibt immer noch bei ca. 100 ppm des NO_x. Auch der bei "heißer" innerer Abgasrezirkulation etwas absinkende Partialdruck des Sauerstoff-Anteiles in der Verbrennungs-, d.h. Flammenzone reicht nicht aus, um eine befriedigende NO_x-Absenkung zu erhalten.In a known boiler system, an "internal re" exhaust gas recirculation from the combustion chamber to the burner head takes place. The injector effect, which arises at the fuel nozzle or the injector effect, which is formed via the blower through to the mixing chamber, serves as a drive for the return of the exhaust gases or for the recirculation of the flame gases. The resulting reduction in the flame temperature from, for example, 1600 ° C to 1500 ° C results in a reduction in NO _x formation by 10-15%, but is not sufficient to achieve the desired limit, which is below 50 ppm if possible reach, but still remains at about 100 ppm of NO _x. Even the partial pressure of the oxygen component in the combustion, ie flame zone, which drops somewhat during "hot" internal exhaust gas recirculation, is not sufficient to obtain a satisfactory reduction in NO _x .

Bei einer gattungsgemäßen bekannten Heizkesselanlage, wie sie insbesondere bei Großanlagen von Kraftwerken eingesetzt wird, werden Abgasteilmengen bis zu 25% über spezielle Abgasfördergebläse und über außenliegende (externe) Abgasrückführleitung von der Abgasseite zurück zum Brennerkopf des Gebläsebrenners geführt. Mit dieser über ein spezielles Abgasfördergebläse arbeitenden Anlage ist zwar eine Senkung des NO_x-Anteils unter 50 ppm möglich, es ist aber nachteiligerweise ein erheb licher zusätzlicher Anschaffungs- und Überwachungsauf wand für das oder die Abgasfördergebläse erforderlich sowie ständige zusätzliche Betriebskosten für die elek trische Antriebsenergie und die entsprechende Wartung. Aus diesem Grunde haben sich derartige Abgasentgiftungs anlagen bei kleineren Heizeinheiten nicht durchgesetzt.In a known boiler system of the generic type, as is used in particular in large power plant systems, partial exhaust gas quantities of up to 25% are conducted from the exhaust side back to the burner head of the fan burner via special exhaust gas delivery fans and via external (external) exhaust gas recirculation lines. With this system working via a special exhaust gas fan, a reduction in the NO _x content below 50 ppm is possible, but it is disadvantageously a considerable additional purchase and monitoring effort for the exhaust gas fan or fans required as well as constant additional operating costs for the electrical drive energy and the corresponding maintenance. For this reason, such exhaust gas detoxification systems have not prevailed in smaller heating units.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Abgasentgiftung bzw. die erfindungsgemäße Heizkesselanlage mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 3 hat demgegenüber den Vorteil, ohne zusätz liche teure und sich abnutzende Einrichtungen, die außerdem noch Antriebsenergie verbrauchen, eine Abgas entgiftung der endgültig abgeführten Abgase zu erreichen, durch die der NO_x-Wert unter 50 ppm sinkt. Hinzu kommen wesentliche Vorteile in der Steuerbarkeit der rückgeführ ten Gasteile, der Temperaturbilanz im gesamten Feuerungs vorgang und einer gewissen zusätzlichen Stauwirkung auf der Abgasseite bei der Ausnutzung des abseitigen Überdrucks bei der Abgasrückführung. Im Gegensatz zu den mit erheblichen Betriebsgeräuschen sowie Schwingungen erzeugenden Abgasfördergebläsen arbeitenden bekannten Kesselanlagen kann die erfindungsgemäße Heizkesselanlage oder auch das erfindungsgemäße Verfahren in Gebäuden eingesetzt werden, bei denen Betriebsgeräusche unzulässig sind, wie beispielsweise in Wohn- und Bürogebäuden, öffentlichen Gebäuden und dgl..The inventive method for exhaust gas detoxification and the boiler system according to the invention with the characterizing features of claim 1 and claim 3 has the advantage over, without additional expensive and worn devices that also consume drive energy, an exhaust gas detoxification of the finally discharged exhaust gases reach, through which the NO _x value falls below 50 ppm. In addition, there are significant advantages in the controllability of the recirculated gas parts, the temperature balance in the entire firing process and a certain additional accumulation effect on the exhaust side when utilizing the excess pressure in the exhaust gas recirculation. In contrast to the known boiler systems which operate with considerable operating noises and vibration-producing exhaust gas blowers, the boiler system according to the invention or also the method according to the invention can be used in buildings in which operating noises are impermissible, such as in residential and office buildings, public buildings and the like.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist der Gebläsebrenner einen modulierenden Brennerbe trieb mit einer Brennstoff-Luft-Verbundregelung auf mit einem Brennstoffsteuerorgan, einer Luftregelklappe und einem Verbundgestänge sowie einem Stellmotor für eines dieser Steuerorgane. Besonders bei einer solchen ohnehin umweltfreundlichen Feuerungsanlage ist die Erfindung vorteilhaft einsetzbar, wobei die Luftdrossel scheibe und/oder die Luftregelklappe stromauf oder auch stromab des Gebläses angeordnet sein kann. Während bei der stromauf angeordneten Ausführung die Kraftmenge im Saug- bzw. Unterdruckbereich gesteuert wird, erfolgt bei der stromab gelegenen Luftregelklappe eine Art Stausteuerung. Analog kann erfindungsgemäß auch die Mündung der Abgasrückführleitung stromauf oder stromab des Gebläses angeordnet sein, wobei im ersten Fall die Abgase vom Unterdruck des Gebläses direkt angesogen werden, indem die Abgasrückführleitung direkt in dessen Saugbereich mündet, im zweiten Fall wird bei der stromab des Gebläses angeordneten Einmündung die Injektorwirkung des Luftstromes bzw. Brennstoffluftgemischstromes ge nutzt, der ebenfalls in Art einer Wasserstrahlpumpe einen Unterdruck an der Ausgangsmündung der Abgasrück führleitung erzeugt. Im Falle der stromab angeordneten Luftregelklappe wird durch diese gleichzeitig die ange sogene Luftmenge als auch die angesogene Abgasmenge geregelt, so daß auf eine zusätzliche Regelklappe mit Verbundgestänge verzichtet werden kann. Bei stromab angeordneter Abgasrückführleitung wird diese zwischen Gebläserand und Luftregelklappe angeordnet.According to an advantageous embodiment of the invention the forced draft burner has a modulating burner heritage drove up with a fuel-air composite control with a fuel control element, an air control flap and a composite linkage and a servomotor for one of these tax organs. Especially with one the environmentally friendly firing system is anyway Invention advantageously used, the air throttle disc and / or the air control flap upstream or can also be arranged downstream of the fan. While the amount of force in the upstream version is controlled in the suction or vacuum range with the downstream air control flap a kind Congestion control. Analogously, the Mouth of the exhaust gas recirculation line upstream or downstream of the blower may be arranged, in the first case the exhaust gases are sucked in by the negative pressure of the blower by placing the exhaust gas recirculation line directly in its Suction area opens, in the second case at the downstream of the blower arranged junction the injector effect of the air flow or fuel-air mixture flow ge uses, also in the manner of a water jet pump a negative pressure at the outlet mouth of the exhaust gas return guide line generated. In the case of the downstream Air control flap is simultaneously activated by this so-called air volume as well as the aspirated exhaust gas volume regulated so that with an additional control valve Compound linkage can be dispensed with. At downstream arranged exhaust gas recirculation line, this is between Blower edge and air control flap arranged.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Abgasrückführleitung wärmeisoliert sein, um ein zu starkes Abkühlen der Abgase zu unterbin den. An der tiefsten Stelle der Abgasrückführleitung kann außerdem eine Sammelstelle für Kondenswasser vorhan den sein, die vorzugsweise entleerbar ist. Besonders beim Anfahren einer Heizkesselanlage in kaltem Zustand, wenn die Abgasrückführleitung noch kalt ist, könnten Kondensate entstehen, die sich entweder in einer Konden sattasse sammeln, um dann im weiteren Heizbetrieb wieder verdampft zu werden oder es kann eine Abführung des Kondensats vorgesehen sein. Letzteres ist dann notwendig, wenn es sich um Brennwertkessel handelt mit Abgastempe raturen unter 50°C, wobei sich dann erfindungsgemäß in dem Kondensatabführungsteil ein Kondensatrohr und ein Kondensatbogen befinden, um ein Anziehen von Falsch luft zu vermeiden.According to a further advantageous embodiment of the Invention can the exhaust gas recirculation line heat insulated to prevent excessive cooling of the exhaust gases the. At the lowest point in the exhaust gas recirculation line can also have a condensate collection point be the one that can preferably be emptied. Especially when starting up a boiler system in cold condition, if the exhaust gas recirculation line is still cold, Condensates arise, which are either in a condensate Collect the saddle cup and then continue heating to be evaporated or there may be a drainage of the Condensate may be provided. The latter is then necessary if it is a condensing boiler with exhaust gas temperature temperatures below 50 ° C, then according to the invention a condensate pipe and a condensate elbow to prevent incorrect tightening avoid air.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the Invention are the following description, the Drawing and the claims can be removed.

drawing

Mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfin dung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:Several embodiments of the subject matter of the invention are shown in the drawing and below described in more detail. Show it:

Fig. 1 die erfindungsgemäße Heizkesselanlage im teil weisen Schnitt von oben gesehen, entsprechend der Linie A-B in Fig. 2; Figure 1 shows the boiler system according to the invention seen in partial section from above, according to the line AB in Fig. 2.

Fig. 2 eine teilweise Seitenansicht des in Fig. 1 darge stellten Beispiels; Fig. 2 is a partial side view of the example shown in Figure 1 Darge.

Fig. 3 Fig. 1 entspechende Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels; Fig. 3 Fig. 1 corresponding representation of a second embodiment;

Fig. 4 eine Variante der Beispiele mit feststehender Drosselscheibe und Fig. 4 shows a variant of the examples with a fixed throttle disc and

Fig. 5 ein drittes Ausführungsbeispiel im Teilschnitt und von oben gesehen. Fig. 5 shows a third embodiment in partial section and seen from above.

Description of the embodiments

In den in Fig. 1-5 gezeigten Ausführungsbeispielen ist der erfindungsgemäße Aufbau von Heizkesselanlagen und Gebläsebrennern mit externer Abgasrückführung - nach folgend auch abgekürzt ARF genannt - zum Zwecke der NO_x-Reduzierung auf < 50 ppm dargestellt. Die Figuren zeigen einen Einzugkessel 1 mit "heißer" Brennkammer 2, Abgasumlenkung 3, Abgasstutzen 4 und Abgasrohr 5. Jeder handelsübliche Kessel anderer Bauart, bspw. mit zwei oder drei Kesselzügen, kann mit dem erfindungsge mäßen Gebläsebrenner ebenfalls zur wirksamen NO_x-Redu zierung betrieben werden. In dem mit 6 bezeichneten Feuerraum brennt die Brennerflamme 7 des Gebläsebrenners 9, der vom Ventilationsgehäuse 10 mit Motor 11 und Verbrennungsluft-Gebläserad 12, dem Brennergehäuse 13 mit Brennerkopf 14 und Brennstoffzufuhr 15, sowie mit Magnetventil 16, Gasregelklappe 17 und anderen Gassicherheitsarmaturen, ferner dem Brennerflammrohr 18 in seinen Hauptbestandteilen gebildet wird. In an sich weiterhin bekannter Weise ist ein Luftansaugkasten 19 oder alternativ ein Luftansaugstutzen 20 am Eingang der Ansaugöffnung 21 des Ventilgehäuses 10 dicht be festigt. Der Luftansaugkasten 19 - oder alternativ der Luftansaugstutzen 20 - weist stromaufwärts einen gegenüber der Atmosphäre offenen Verbrennungsluftquer schnitt 22 a auf. Insoweit handelt es sich bei den in den Figuren dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungs beispielen um an sich bekannte Kessel- und Gebläse brennerausführungen, die, wie nachfolgend beschrieben, mit weiteren erfinderischen Merkmalen ausgerüstet sind. In the exemplary embodiments shown in FIGS. 1-5, the construction according to the invention of boiler systems and forced draft burners with external exhaust gas recirculation - also referred to below as ARF for short - is shown for the purpose of reducing NO _x to <50 ppm. The figures show a feed boiler 1 with a "hot" combustion chamber 2 , exhaust gas deflection 3 , exhaust pipe 4 and exhaust pipe 5 . Any commercially available boiler of a different design, for example with two or three boiler trains, can also be operated with the inventive fan burner for effective NO _x reduction. In the combustion chamber denoted by 6 , the burner flame 7 of the forced draft burner 9 burns, which is from the ventilation housing 10 with motor 11 and combustion air impeller 12 , the burner housing 13 with burner head 14 and fuel supply 15 , as well as with solenoid valve 16 , gas control flap 17 and other gas safety fittings, furthermore the Burner flame tube 18 is formed in its main components. In a manner known per se, an air intake box 19 or, alternatively, an air intake port 20 at the entrance of the intake opening 21 of the valve housing 10 is tightly fastened. The air intake box 19 - or alternatively the air intake 20 - upstream of an open to the atmosphere combustion air cross section 22 a . To this extent, it is in the embodiment of the invention shown in the figures, examples of known boiler and blower burner designs, which, as described below, are equipped with further inventive features.

Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Gebläsebrenner mit stufenlos modulierend arbeitender Betriebsweise in einer Ansicht von oben, wobei der Kessel in Brenner- und Abgasstutzenebene im Schnitt A-B gezeichnet ist. Der Gasgebläsebrenner zeigt dabei einen Teilschnitt durch die Ebene der Luftansaugöffnung 21 des Ventilator gehäuses 10. Fig. 1 shows a forced draft burner according to the invention with a continuously modulating operating mode in a view from above, the boiler in the burner and flue connection plane being drawn in section AB. The gas blower burner shows a partial section through the plane of the air intake opening 21 of the fan housing 10 .

Fig. 2 zeigt eine Seitenansicht dieses erfindungsgemäßen Gasgebläsebrenners von außen mit Teilansicht vom Kessel. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist der Luftansaugkasten 19 vor der Ansaugöffnung 21 am Ventilationsgehäuse 10 fest und dicht angebaut; er weist in einem rechten Winkel rechts seitlich zur Ansaugöffnung 21 ein zur Atmosphäre hin offenes Ende 22 a auf, das je nach modu lierender Brennereinstellung in seinem Luftdurchlaßquer schnitt in allgemein bekannter Weise verändert werden kann. Durch die zwischen Luftregelklappe 23 a und Gebläse rad 12 vor der Luftansaugöffnung 21 verstellbar angeord nete Luftdrosselscheibe 24 a wird erfindungsgemäß die Abgasrückführleitung (ARF-Leitung) 32 a von außen her durch die Wand 25 des Luftansaugkastens 19 und weiter durch die Luftdrosselscheibe 24 a so weit nach innen geführt, daß das offene Ende in die Ebene des Gebläse rades 12 hineinragt. An dieser Stelle besteht ein weit gehend gleichmäßiger, bei jeder Stellung der Luftregel klappe 23 a und/oder der Luftdrosselscheibe 24 a optimaler Unterdruck zur Förderung der extern in noch zu beschrei bender Weise herangeführten Abgasteilmenge in der ARF- Leitung 35, wobei es im Bereich des Gebläserades 12 zu einer gleichmäßigen Verteilung und Vermischung mit der Verbrennungsluft kommt. Auf diese Weise kann auf eine mechanische Förderung mittels besonderer Abgasge bläse verzichtet werden, das ausschlaggebende Merkmal vorliegender Erfindung. Fig. 2 shows a side view of this gas fan burner according to the invention from the outside with a partial view of the boiler. As can be seen from FIG. 1, the air intake box 19 is firmly and tightly attached to the ventilation housing 10 in front of the intake opening 21 ; it has at a right angle to the right of the suction opening 21 an open to the atmosphere end 22 a , which, depending on the modulating burner setting in its air passage cross section, can be changed in a generally known manner. By between air control valve 23 a and blower wheel 12 in front of the air intake opening 21 adjustably arranged air throttle disc 24 a , according to the invention, the exhaust gas recirculation line (ARF line) 32 a from the outside through the wall 25 of the air intake box 19 and further through the air throttle disc 24 a so far guided inwards that the open end protrudes into the plane of the fan wheel 12 . At this point there is a largely uniform, at each position of the air control valve 23 a and / or the air throttle disk 24 a optimal negative pressure to promote the externally introduced in yet to be described manner partial exhaust gas quantity in the ARF line 35 , it being in the range of Blower wheel 12 comes to a uniform distribution and mixing with the combustion air. In this way, mechanical conveyance by means of special exhaust gas blowers can be dispensed with, the decisive feature of the present invention.

Aus Fig. 1 geht die weitere Ausbildung der Luftdrossel scheibe 24 a hervor, die über einen mit ihr verbundenen Bügel 39 zweifach auf der ARF-Leitung 32 a gelagert und über die Gewindespindel 26 und den Verstellknopf 27 verschieblich angeordnet ist, um die Luftansaugöffnung 21 voreinstellen zu können. Die Luftregelklappe 23 a dient zur eigentlichen Anpassung der momentanen Brenner einstellung bei über eine elektronische Brennerregelung geregelter Betriebsweise des modulierenden Gebläse brenners. Auf die gleichzeitige Regelung der Brennstoff zufuhr 15 über das Verbundgestänge braucht hier nicht eingegangen zu werden. Mit der Luftregelklappe 23 a verbunden über das Verbundgestänge 28 a ist die ebenfalls erfindungsgemäß in die ARF-Leitung 35 stromaufwärts außerhalb des Ansaugkasten 19 eingebaute Abgasregelklappe 29, die bewirkt, daß die Abgasteilmenge gemäß dem der modulierenden Brennereinstellung zugeordneten Luftdurch satz angepaßt wird. Bei größerer Brenner- und damit Lufteinstellung wird die Abgasregelklappe 29 sinngemäß ebenfalls weiter geöffnet, um in dieser Betriebsstellung eine größere Abgasteilmenge einströmen zu lassen und einen ausreichenden Abgasanteil in der Verbrennungsluft zur angestrebten NO_x-Absenkung zu gewährleisten. From FIG. 1, the further construction of the air throttle will disc 24 a projecting, which is mounted on a associated with it bracket 39 twice on the ARF line 32 a and the threaded spindle 26 and the adjusting knob slidably arranged 27, preset to the air intake opening 21 to be able to. The air control valve 23 a is used for the actual adjustment of the current burner setting when the modulating fan burner is operated via an electronic burner control system. The simultaneous control of the fuel supply 15 via the composite linkage need not be discussed here. With the air control valve 23 a connected via the composite linkage 28 a is also inventively installed in the ARF line 35 upstream outside the intake box 19 exhaust gas control valve 29 , which causes the partial exhaust gas quantity to be adjusted according to the air flow rate assigned to the modulating burner setting. With a larger burner and thus air setting, the flue gas control flap 29 is likewise also opened further, in order to allow a larger part of the exhaust gas to flow in in this operating position and to ensure a sufficient proportion of exhaust gas in the combustion air for the desired NO _x reduction.

Andererseits bewirkt die Abgasregelklappe 29 über ihr Verbundgestänge 28 a bei kleiner Leistung und geringerem Luftbedarf eine Drosselung der Abgasteilmenge, um dem höheren Fördersog entgegenzuwirken, der sich bei mehr geschlossener Luftregelklappe 23 a am offenen Ende der ARF-Leitung 32 a im Bereich des Gebläserades 12 einstellt.On the other hand, the exhaust gas control flap 29 causes a reduction in the partial exhaust gas volume via its composite linkage 28 a with low power and lower air consumption, in order to counteract the higher feed suction that occurs when the air control flap 23 a is closed at the open end of the ARF line 32 a in the area of the impeller 12 .

Die ARF-Leitung ist mit dem Flansch 33 an der Wand 25 des Luftansaugkastens 19 befestigt.The ARF line is fastened to the wall 25 of the air intake box 19 with the flange 33 .

Die Abgasdrosselklappe 30 ist von Hand zu verstellen und stromaufwärts zur Abgasregelklappe 29 in die externe (äußere) ARF-Leitung 35 eingebaut. Sie ermöglicht eine Vordrosselung der Abgasteilmenge unabhängig zur Stellung der Abgasregelklappe 29.The exhaust gas throttle valve 30 can be adjusted by hand and installed upstream of the exhaust gas control valve 29 in the external (outer) ARF line 35 . It enables the partial exhaust gas quantity to be throttled independently of the position of the exhaust gas control flap 29 .

Die ARF-Leitung 35 ist außerhalb des Kessels 1 herumge führt und mündet in das Abgasrohr 5 hinter dem Abgas stutzen 4 des Kessels 1 ein, wobei sie am Abgasrohr mit einem Flansch 36 befestigt ist und winkel- oder alternativ dazu bogenförmig mit stromaufwärts gerichtetem offenen Ende 37 einmündet. Damit soll ein zusätzlicher Abgasstau den Förderdruck erhöhen. Die ARF-Leitung 35 wird ganz oder teilweise in fester oder flexibler Rohrausführung ausgeführt.The ARF line 35 leads around the outside of the boiler 1 and opens into the exhaust pipe 5 behind the exhaust pipe 4 of the boiler 1 , being attached to the exhaust pipe with a flange 36 and angularly or alternatively arcuately with an upstream open end 37 flows into. An additional exhaust gas build-up should increase the delivery pressure. The ARF line 35 is completely or partially designed in a fixed or flexible tube design.

Alternativ dazu kann die ARF-Leitung mit ihrem offenen Ende 37 durch den wasserführenden Teil des Kessels hindurch in dessen hinteren Abgasweg verlegt sein, was durch eine herstellerseitige Abstimmung des Kessels zu erfolgen hat. Diese Variante führt zu noch stärker abgekühlten Temperaturen der Abgasteilmenge und ermög licht eine geringere thermische Belastung der von ihr beaufschlagten Brennerteile.Alternatively, the ARF line can be laid with its open end 37 through the water-carrying part of the boiler in its rear exhaust gas path, which has to be done by the boiler being tuned by the manufacturer. This variant leads to even more cooled temperatures of the partial exhaust gas quantity and enables a lower thermal load on the burner parts acted upon by it.

Fig. 3 zeigt in einer Ansicht von oben mit einem Schnitt in Höhe Abgasstutzenmitte durch den Kessel 1 und einem Teilschnitt durch den Gebläsebrenner 9 in der Ebene der Luftansaugöffnung 21 ein anderes Ausführungsbeispiel mit einem zylindrischen Luftansaugrohr 20, das vor der Ansaugöffnung 21 dicht am Ventilationsgehäuse 10 anliegt und dessen Zylinderachse etwa mittig zur Motor- und Gebläseradachse angeordnet ist und an seinem offenen Ende 22 b eine fest einstellbare Luftdrosselscheibe 24 b aufweist. In Richtung Luftansaugöffnung 21 - strom abwärts - ist die für den modulierenden Gebläsebrenner erforderliche, vom Stellmotor 36 angetriebene Luftregel klappe 23 b angebracht, die ihrerseits die in der ARF- Leitung 35 montierte Abgasregelklappe 29 über das Ver bundgestänge 28 b - wie bereits beschrieben - in gleicher Weise verstellt. Die am offenen Ende 22 b angeordnete Luftdrosselscheibe 24 b dient zur Voreinstellung eines auch bei geöffneter Stellung der Luftregelklappe 23 b noch für die Förderung der Abgasteilmenge ausreichenden Fördersogs an der seitlich in Nähe des Ventilatorge häuses 10 in das Luftansaugrohr 20 eingeführten und rechtwinklig zum Gebläserad hin abgebogenen ARF-Leitung 32 b. Der Ort für die ARF-Leitungseinführung wird im Bereich des von der etwa 90°-schwenkenden Luftregelklappe 23 b nicht erfaßten Quadranten 34 gewählt. Die Luftregel klappe 23 b und die Luftdrosselscheibe 24 b können mit ihren Achsabständen ebenfalls näher aneinander gerückt sein, wenn die für den Verstellbereich vom Schwenk winkel nicht erfaßten Quadranten 34 zur "Überlappung" gewählt werden. Fig. 3 shows in a view from above a section at the level exhaust nozzle center by the boiler 1 and a partial section through the burner of 9 in the plane of the air intake opening 21, another embodiment with a cylindrical air intake pipe 20 which is close in front of the suction port 21 on the fan housing 10 abuts and the cylinder axis of which is arranged approximately centrally to the motor and blower wheel axis and has a permanently adjustable air throttle disc 24 b at its open end 22 b . In the direction of the air intake opening 21 - downstream - the air control flap 23 b , which is required for the modulating forced draft burner and is driven by the servomotor 36 , is attached, which in turn the exhaust gas control flap 29 mounted in the ARF line 35 via the bundle linkage 28 b - as already described - in adjusted in the same way. The arranged at the open end 22 b air throttle plate 24 b is used to preset an even when the air control flap 23 b is still sufficient to promote the exhaust gas partial suction at the side near the Ventilatorge housing 10 inserted into the air intake pipe 20 and bent at right angles to the fan wheel ARF line 32 b . The location for the ARF line entry is chosen in the area of the quadrant 34 not covered by the approximately 90 ° pivoting air control flap 23 b . The air control flap 23 b and the air throttle plate 24 b can also be moved closer together with their center distances if the quadrants 34 not detected for the adjustment range from the swivel angle are selected for "overlap".

In weiterer Ergänzung der externen ARF-Leitung 35 nach Fig. 3 ist die Abgasdrosselklappe 30 stromaufwärts zur Abgasregelklappe 29 eingebaut.In addition to the external ARF line 35 according to FIG. 3, the exhaust gas throttle valve 30 is installed upstream of the exhaust gas control valve 29 .

Die Einführung der ARF-Leitung 32 b in das Luftansaugrohr 20 kann von verschiedenen Richtungen her (horizontal von vorne oder hinten, vertikal von oben oder unten) erfolgen, wenn gleichzeitig die Achsrichtungen der Luftregelklappe 23 b und der Luftdrosselscheibe 24 a mitgeschwenkt verlegt werden. Eine besonders raumsparende Anordnung der Bauteile innerhalb des Luftansaugrohres 20 ergibt sich also wie bereits beschrieben dadurch, daß sich die Luftdrosselscheibe und die Luftregelklappe im nicht bestrichenen Quadranten des Schwenkbereichs überlappen und die ARF-Leitung ebenfalls in einem solchen Quadranten 34 eingeführt wird.The introduction of the ARF-line 32 b in the air intake pipe 20 may be of different directions (horizontally from the front or rear, vertically from above or below) take place if at the same time the axial directions of the air control valve 23 b and the air orifice plate 24 to be laid also pivoted a. A particularly space-saving arrangement of the components within the air intake pipe 20 results, as already described, from the fact that the air throttle disk and the air control flap overlap in the uncovered quadrant of the swivel range and the ARF line is also inserted in such a quadrant 34 .

Fig. 4 stellt ein weiteres Ausführungsbeispiel der ARF-Leitung 32 b bei modulierendem Gebläsebrenner für die Anordnung im Luftansaugrohr 20 b dar. Anstelle der Luftdrosselscheibe 24 b wird die fest montierte Fest drosselscheibe 31 eingesetzt. Fig. 4 shows another embodiment of the ARF line 32 b with modulating fan burner for the arrangement in the air intake pipe 20 b . Instead of the air throttle disk 24 b , the fixed fixed throttle disk 31 is used.

Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die einstufige Gebläsebrennerausführung. Fig. 5 shows an embodiment for the single-stage forced air burner design.

Hier entfallen die Bauteile "Luftregelklappe" und "Ver bundgestänge" für eine stufenlose Regelung der Verbren nungsluft. Stattdessen wird in einem verkürzten Luftrohr 20 c die Verbrennungsluft mittels der Luftdrosselscheibe 24 b voreingestellt. In Ergänzung dazu weist die ARF- Leitung nur noch die Abgasdrosselklappe 30 auf.The components "air control flap" and "Ver bundgestgestänge" are omitted for a continuous control of the combustion air. Instead, the combustion air is preset by means of the air throttle disk 24 b in a shortened air tube 20 c . In addition, the ARF line only has the exhaust throttle valve 30 .

Wie in Fig. 1 und auch 3 strichpunktiert dargestellt ist, kann die Luftregelklappe 23 c auch stromab des Gebläserades 12 angeordnet sein. Das Verbundgestänge 28 c ist dann entsprechend geändert.As shown in dash-dotted lines in FIGS . 1 and 3, the air control flap 23 c can also be arranged downstream of the impeller 12 . The composite linkage 28 c is then changed accordingly.

Bei einer externen Abgasrückführung kann sich immer dann, wenn die Abgasrückführleitung 35 abgekühlt ist, beispielsweise in den Feuerungspausen, in dieser Abgas rückführleitung 35 ein Kondensat bilden, das in einer am tiefsten Punkt der Abgasrückführleitung 35 angeordne ten Kondensattasse 40 gesammelt werden kann. Sobald dann die Abgasrückführleitung 35 warm ist, wird dieses Kondensat wieder verdampft und als Dampf der Verbren nungsluft beigegeben.For an external exhaust gas recirculation is always, if the exhaust gas recirculation line is cooled 35, for example in the Feuerungspausen, return line in this exhaust gas 35 form a condensate can be collected in an attached arrange at the lowest point of the exhaust gas recirculation line 35 th condensate Cup 40th As soon as the exhaust gas recirculation line 35 is warm, this condensate is evaporated again and added to the combustion air as steam.

Um den Kondensatanteil möglichst gering zu halten und auch sonstige Wärmeverluste der rückgeführten Abgase so gering wie möglich zu halten, ist die Abgasrückführ leitung 35 nach außen über einen Mantel 50 wärmeisoliert. Im übrigen kann das Abgasrückführrohr 35 besonders an den gekrümmten Stellen 51 aus einem biegsamen Wellrohr aus Edelstahl bestehen.In order to keep the proportion of condensate as low as possible and to keep other heat losses of the recirculated exhaust gases as low as possible, the exhaust gas recirculation line 35 is thermally insulated to the outside via a jacket 50 . In addition, the exhaust gas recirculation pipe 35 can consist of a flexible corrugated pipe made of stainless steel, particularly at the curved points 51 .

Bei Anwendung der Erfindung für Brennwertkessel, d.h. Kessel, bei denen der Wirkungsgrad erhöht wird, indem außer anderen Mitteln die Kesselwassertemperatur mög lichst niedrig gehalten wird und zwar nahe der zu den Heizkörpern geförderten Wassertemperatur, sind die Abgastemperaturen < 50°C, so daß konstant ein Kondensat entsteht, welches ebenfalls kontinuierlich abgeführt werden muß. Hierfür kann, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt, ein Siphonrohr 52 dienen, das ebenfalls an der tiefsten Stelle der Abgasrückführleitung 35 angeordnet sein muß.When using the invention for condensing boilers, ie boilers in which the efficiency is increased by keeping the boiler water temperature as low as possible, in addition to other means, and in fact close to the water temperature delivered to the radiators, the exhaust gas temperatures are <50 ° C, so that a constant Condensate is formed, which must also be continuously removed. For this purpose, as shown in dashed lines in FIG. 1, a siphon tube 52 can be used, which must also be arranged at the lowest point of the exhaust gas recirculation line 35 .

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All in the description, the following claims and the features shown in the drawing can both individually as well as in any combination with each other be essential to the invention.

Claims

1. A method for exhaust gas detoxification with partial exhaust gas recirculation through an exhaust gas recirculation line in a boiler system with a boiler, fan burner and exhaust pipe, characterized in that the drive of the gases to be returned is effected exclusively by the negative pressure of the fan air of the fan burner and the exhaust gas-side pressure of the exhaust gases.

2. The method according to claim 1, characterized in that that the blower air volume and the recirculated exhaust gas quantity can be controlled independently of one another.

3. Boiler system

with a forced draft burner which has a drive motor, a combustion air blower, a ventilation housing, a burner head, a flame tube and an air throttle disk which controls the maximum amount of air, in particular an arbitrarily adjustable air throttle disk,
- with a boiler,
- with an exhaust pipe
- and with an external exhaust gas recirculation by means of an exhaust gas recirculation line,

characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 32 a , 32 b , 35 ) opens upstream of the combustion air blower ( 12 ) into the vacuum region thereof or opens downstream of the combustion air blower ( 12 ) into the ventilation housing ( 10 ), so that a vacuum is created at the opening .

4. Boiler system according to claim 3, characterized in that the combustion air blower with a fan wheel ( 12 ) (tangential fan) and that the exhaust gas recirculation line ( 32 a , 35 ) through the outer wall ( 25 ) of an air intake box ( 19 ) in the direction of the engine axis to Level of the impeller ( 12 ) is guided.

5. Boiler system according to claim 4, characterized in that on the in the intake box ( 19 ) angeord Neten section of the exhaust gas recirculation line ( 32 a ) via a bracket ( 39 ), the air throttle plate ( 24 a ) is slidably mounted and that its position on one of can be changed outside of the suction box (19) accessible (27) the threaded spindle (26).

6. Boiler system according to one of claims 3-5, characterized in that the forced draft burner ( 9 ) has a modulating burner operation with a fuel-air composite control, with a fuel control member ( 17 ), an air control flap ( 23 b ) and a composite linkage ( 28 a , 28 b ) and an actuator ( 36 ) for one of these control organs ( 17 , 23 b ).

7. Boiler system according to claim 6, characterized records that the air throttle disc and / or the Air control flap arranged downstream of the fan is.

8. Boiler system according to one of claims 3- 6, characterized in that the air throttle disc ( 24 a , 24 b ) and / or the air control flap ( 23 a , 23 b ) are arranged upstream of the fan ( 12 ) and that the exhaust gas recirculation line ( 32 b ) runs vertically to the axis and next to at least one of these control members ( 23 , 24 ), specifically in the quadrant ( 34 ) not covered by its swivel range.

9. Boiler system according to one of claims 3-8, characterized in that in the exhaust gas recirculation device ( 35 ) preferably outside the air intake box ( 19 ) or the air intake pipe ( 20 ) an exhaust gas control valve ( 29 ) is arranged, which via a servomotor ( 36 ) is adjustable as a function of combustion parameters.

10. A boiler system according to claim 9, characterized in that the flue gas control valve ( 29 ) via a composite linkage ( 28 b ) with the air control flap ( 23 a , 23 b ) and / or the air throttle disk or the fuel control member ( 17 ) is connected.

11. Boiler system according to one of the preceding claims, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 35 , 38 ) in the rear, inner boiler area can be guided through a water-carrying jacket and that preferably the input of the exhaust gas recirculation line ( 37 ) is arranged in the exhaust gas path within the boiler is.

12. Boiler system according to one of the preceding claims, characterized in that a detachable flange ( 38 ) is provided at the mouth of the exhaust gas recirculation line ( 35 ) in the exhaust pipe ( 5 ) or the boiler ( 1 ) and that this flange of the outer shape the connection point (curvature of the exhaust pipe 5 ) is adapted.

13. Boiler system according to one of claims 3-12, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 35 ) protrudes with its beginning ( 37 ) into the exhaust gas flow and that the opening of the exhaust gas recirculation line ( 35 ) is opposite to the exhaust gas flow.

14. Boiler system according to one of claims 3-13, characterized in that the exhaust gas recirculation line ( 35 ) is flexible at least in sections and preferably consists of flexible stainless steel corrugated pipe.

15. Boiler system according to one of claims 3-14, characterized in that the exhaust gas recirculation line is thermally insulated from the outside.

16. Boiler system according to one of claims 3-15, characterized in that a collection point for condensed water ( 40 ) is present at the lowest point of the exhaust gas recirculation line, which can preferably be emptied.