DE3915992A1 - Verfahren zur reduktion von stickstoffoxiden - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zur Reduktion des Gehaltes an Stickstoff­ oxiden in Abgasen, welche beim Verbrennen eines Brenn­ gutes entstehen, das während des Verbrennungsprozes­ ses entlang einer Verbrennungsstrecke geführt wird, einer Anlage zum Verbrennen eines Brenngutes, wel­ ches beim Verbrennen entlang einer Verbrennungs­ strecke über mindestens eine Luftverteilvorrichtung ge­ führt wird, einer Müllverbrennungsanlage, einem Kohle­ kraftwerk sowie mit Anwendungen des Verfahrens.

Stickstoffoxide, oder auch NO _x oder Stickoxide ge­ nannt, werden im wesentlichen bei den verschieden­ sten Arten von Verbrennungsprozessen und -opera­ tionen gebildet und finden sich in den Abgasen resp. sog. Rauchgasen dieser Prozesse. Es handelt sich dabei u.a. um NO, NO₂, N₂O₄, NO₃, N₂O₃ und N₂O₅. Diese Verbindungen, insbesondere die Gemische von NO und NO₂, auch rote Gemische oder nitrose Gase genannt, sind enorm giftig und können auch in ge­ ringsten Konzentrationen zu Atembeschwerden füh­ ren. Im weiteren verbinden sich die Stickstoff­ oxide mit der Luftfeuchte und bilden, in Wasser ge­ löst, sowohl salpetrige Säure wie auch Salpeter­ säure. Diese Säuren führen dann einerseits zum sog. sauren Regen und anderseits zu enormen Korrosions­ schäden an Gebäuden, Straßen, Fahrzeugen usw.

Um diese enorme Umweltbelastung durch Stickstoff­ oxide aus Abgasen einzudämmen, wurden die verschie­ densten Techniken und Verfahren entwickelt. Es han­ delt sich dabei einerseits um Behandlungsmethoden der Abgase selbst, wobei die Stickstoffoxide durch Auswaschen oder Sprühabsorption aus den Abgasen ent­ fernt werden. Weiter besteht die Möglichkeit der Reduktion der Stickstoffoxide in Stickstoff, was mittels geeigneter Katalysatoren erwirkt werden kann. Insbesondere diese letztgenannte Methode wird in den sog. Auto-Katalysatoren durchgeführt.

Im Gegensatz dazu wird mittels sog. Primärmaß­ nahmen die Bildung der Stickstoffoxide bereits bei der Verbrennung gar nicht erst zugelassen, indem beispielsweise der Verbrennungsdüse eines Ölbren­ ners anstelle von reiner Luft als sog. Verbrennungs­ luft ein Abgas/Luftgemisch zugeführt wird, um die Brennintensität und damit die Verbrennungstempera­ tur zu reduzieren. Diese Reduktion der Verbrennungs­ temperatur kann auch durch Wassereindüsung, Dampf­ einblasung oder durch Zugabe von Additiven an die Verbrennungsdüse erreicht werden.

In bezug auf diese Verbrennungstemperaturreduktion muss man wissen, daß die Bildung von Stickstoff­ oxiden nur bei sehr hohen Temperaturen möglich ist, da es sich bei der Bildung von Stickstoffoxiden um stark endotherme Reaktionen handelt.

Nach der Gleichung von Van′t Hoff findet man, daß bei endothermen Reaktionen (d.h. chemische Reaktio­ nen, die Energie aufnehmen) die Gleichgewichtskon­ stante mit steigender Umgebungstemperatur zunimmt, d.h. daß diese Reaktion mit zunehmender Umgebungs­ temperatur wahrscheinlicher wird. Die Bildung von NO _x , wie beispielsweise NO, NO₂, N₂O₃ usw., ist enorm endotherm, so daß diese Reaktionen bei Raumtemperatur und auch bei leicht erhöhten Temperaturen nicht ein­ setzen. So benötigt beispielsweise die Herstellung von 1 Mol NO₂ bei 25°C aus Sauerstoff und Stickstoff 11′570 cal. Die Bildung eines Mol NO benötigt sogar 20′850 cal. Aus diesen Zahlen wird sofort deutlich, daß die Bildung von Stickstoffoxiden nur bei sehr hohen Temperaturen möglich ist. So wurde beispiels­ weise gefunden, daß die Ausbeute an NO beim Zusam­ menführen von Stickstoff und Sauerstoff bei 1500°C nur 0,4% beträgt, bei 3000°C aber bereits 5%. (Angaben aus K. Denbigh, Prinzipien des chemischen Gleich­ gewichtes).

Aus dem oben Geschilderten wird nun klar, daß ober­ halb einer bestimmten Schwellentemperatur die Bil­ dung von Stickstoffoxiden aus Stickstoff und Sauer­ stoff, welche aus der Verbrennungsluft stammen, stark zunimmt. Insbesondere bei größeren Müllverbrennungs­ anlagen oder Kohlekraftwerken, wo teilweise bei der Verwendung von Brenngütern mit einem hohen Brenn­ wert Verbrennungstemperaturen von mehr als 1700°C in den Flammspitzen erreicht werden, ist die Bildung dieser Stickstoffoxide signifikant. Eben bei diesen genannten Anlagetypen hat es sich gezeigt, daß die oben erwähnten Maßnahmen zur Verminderung des Stick­ stoffoxidausstoßes entweder sehr teuer oder nicht realisierbar sind. Zum einen sind Waschprozesse und Absorption bei den enormen Abgasmengen sehr teuer und beeinflussen die Wirtschaftlichkeit derartiger Großanlagen entscheidend.

Zum andern haben die sog. Primärmaßnahmen, wie Bei­ mischen von Abgasen zur Verbrennungsluft, Einspritzen von Wasser zum Brenngut, aufgrund der Art und Weise, wie sie eingesetzt wurden, nicht zum gewünschten Erfolg geführt. Insbesondere bei Müllverbrennungs­ anlagen mit stark unterschiedlichem Brenngut mit verschiedensten Brennwerten wurden diese Primärmaß­ nahmen derart eingesetzt, daß die Anlagen innerhalb kürzester Zeit verrußten, in den Dampfregistern der Abgaszüge starke Nachbrände zu Schäden führten und letztlich der Anfall an Asche wegen ungenügender Verbrennung des Mülls groß war.

Es hat sich gezeigt, daß diese Primärmaßnahmen, welche bei Brennern und Gasturbinen mit örtlich ge­ zielter kurzzeitiger oder explosionsartiger Ver­ brennung innerhalb eines begrenzten Brennraumes wir­ kungsvoll sind, auf Großanlagen mit einer ent­ lang einer Strecke ablaufenden Verbrennung, welche zudem über eine längere Zeitspanne abläuft, nicht ohne weiteres übertragbar sind.

Trotzdem aber muß der Stickstoffoxidanteil in Ab­ gasen, speziell in Großverbrennungsanlagen, wie Müllverbrennungsanlagen oder Kohlekraftwerken, wei­ ter stark vermindert werden, ohne daß die Wirt­ schaftlichkeit dieser Anlagen wesentlich beeinflußt wird. Der Gesetzgeber fordert stets tiefere Stick­ stoffoxid- oder NO _x -Werte in den Abgasen, um die Umweltbelastung weiter zu vermindern.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfin­ dung, ein Verfahren zur Reduktion von Stickstoff­ oxiden in Abgasen vorzuschlagen, mittels welchem der Stickstoffoxidanteil speziell in Anlagen redu­ ziert wird, wo ein Brenngut unterschiedlichster Zu­ sammensetzung und mit unterschiedlichen Brennwerten während des Verbrennungsprozesses, welcher über eine Zeitspanne und nicht explosionsartig abläuft, ent­ lang einer Verbrennungsstrecke geführt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß dem Wortlaut, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 1, gelöst.

Zur Reduktion der Stickstoffoxide in Abgasen wird vorgeschlagen, daß beim Verbrennen eines Brenngu­ tes, welches während des Verbrennungsprozesses ent­ lang der Verbrennungsstrecke geführt wird, die Sauer­ stoffmenge durch die entlang der Verbrennungsstrecke zugeführte Verbrennungsluft örtlich derart variiert wird, daß an keiner Stelle der Strecke die Verbren­ nungstemperatur im wesentlichen einen Maximalwert übersteigt, bei welchem die Bildung von Stickstoff­ oxiden einsetzt.

Grundsätzlich ist diese Variierung der Sauerstoff­ menge durch zwei Maßnahmen möglich. Zum einen kann dies erreicht werden, indem der Sauerstoffgehalt in der entlang der Verbrennungsstrecke zugeführten Verbrennungsluft örtlich variiert wird. Zum andern kann die pro Zeiteinheit zugeführte Verbrennungs­ luftmenge entlang der Verbrennungsstrecke örtlich variiert werden, wodurch auch bei bleibender Zu­ sammensetzung der Verbrennungsluft die Sauerstoff­ menge variiert wird.

Erfindungsgemäß wird zum Erreichen der ersten Maß­ nahme vorgeschlagen, daß der Sauerstoffgehalt in der zugeführten Verbrennungsluft örtlich durch Bei­ mischen eines gegenüber Luft sauerstoffärmeren Gas­ gemisches oder Gases entlang der Verbrennungsstrecke reduziert wird, um an diesem Ort hohe Verbrennungs­ temperaturen weitgehendst zu verhindern und damit die Bildung von Stickstoffoxiden weitgehendst zu verhindern. Bei dem gegenüber Luft sauerstoffärmeren Gasgemisch handelt es sich vorzugsweise um zurück­ geführte Rauchgase, welche beim Verbrennen entstehen.

Dabei wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Verbrennungstemperatur an keiner Stelle der Verbren­ nungsstrecke im wesentlichen den Wert von ca. 1300°C in den Flammenspitzen übersteigt. Dabei wird vorzugs­ weise darauf geachtet, daß die Verbrennungstempera­ tur mindestens entlang eines Teils der Verbrennungs­ strecke nahezu konstant gehalten wird.

Da das Brenngut bei Beginn des Verbrennungsprozesses einen relativ hohen Brennwert besitzt, wird vorzugs­ weise am Anfang der Verbrennungsstrecke die Beauf­ schlagung der Verbrennungsluft mit zurückgeführten Rauchgasen hochgehalten und entlang der Verbren­ nungsstrecke vermindert.

Handelt es sich beim Verbrennungsgut beispielsweise um feuchten Müll oder um kaltes Verbrennungsgut, so werden die Rauchgase an einer Anfangszone der Verbrennungsstrecke vorzugsweise zum Trocknen und/ oder zum Erwärmen des Brenngutes diesem zugeführt. Es hat sich gezeigt, daß bei Verwendung von erwärm­ ter reiner Frischluft zum Trocknen eines nassen Brenn­ gutes die Verbrennung nach erfolgter Trocknung zu einem gewissen Zeitpunkt aufgrund des hohen Sauer­ stoffgehaltes der Frischluft schlagartig einsetzt, wodurch sofort aufgrund des hohen Brennwertes des Gutes sehr hohe Temperaturen erreicht werden und somit die Gefahr der Bildung von NO _x besteht. Wei­ ter vorteilhaft bei der Verwendung von zurückgeführ­ ten Rauchgasen ist die Tatsache, daß dieses ja be­ reits erwärmt ist und somit bestens zum Trocknen geeignet ist.

Um aber das Brenngut entlang der Verbrennungsstrecke vollständig zu verbrennen, wird weiter vorgeschla­ gen, daß an einer Endzone der Verbrennungsstrecke die Verbrennungsluft im wesentlichen aus reiner Luft mit einem entsprechend hohen Sauerstoffgehalt be­ steht. Da das Brenngut in dieser Endzone nur noch einen stark reduzierten Brennwert umfaßt, besteht keine Gefahr mehr von zu hohen Temperaturen in den Flammspitzen. Im wesentlichen verglüht das Brenngut nur noch in dieser Endzone.

Um eine möglichst gute und effiziente Durchführung der Verbrennungsluft durch das Brenngut zu gewähr­ leisten, wird weiter vorgeschlagen, daß das Brenn­ gut entlang der Verbrennungsstrecke über eine oder mehrere Luftverteilvorrichtungen, wie beispielsweise einen oder mehrere Verbrennroste oder Düsenböden für Wirbelschicht, geführt wird. Dabei ist weiter vorgesehen, daß die Verbrennungsstrecke in minde­ stens zwei Verbrennungszonen unterteilt wird, wobei an jeder Verbrennungszone die Verbrennungsluft durch mindestens je eine separate Luftzone zugeführt wird. Die Zusammensetzung der Verbrennungsluft kann in jeder Luftzone individuell gewählt werden, wobei dann die Verbrennungsluft mit der gewünschten Zu­ sammensetzung, resp. mit dem gewünschten Sauerstoff­ gehalt durch die Luftverteilvorrichtung in das Brenn­ gut geführt wird, welches sich in der entsprechenden Verbrennungszone der Verbrennungsstrecke befindet.

Weiter wird vorgeschlagen, daß beidseitig der Ver­ teilvorrichtungen mindestens teilweise entlang der Verbrennungsstrecke Seitenwandungen angeordnet wer­ den, durch welche Verbrennungsluft als sog. Primär­ luft in das Brenngut oder als sog. Sekundärluft in die das Brenngut verlassenden Rauchgase zugeführt wird.

Weiter wird vorgeschlagen, daß auch diese durch die Seitenwandungen zugeführte Verbrennungsluft in ihrer Zusammensetzung entlang der Verbrennungsstrecke örtlich variiert werden kann, wobei sie vorzugsweise im wesentlichen der Zusammensetzung der entsprechen­ den Verbrennungsluft entspricht, die an derselben Stelle der Verbrennungsluft durch den Rost in das Brenngut geführt wird.

Zur Steuerung der Zusammensetzung der Verbrennungs­ luft, resp. des Sauerstoffgehaltes in der Verbren­ nungsluft wird weiter vorgeschlagen, daß die Ver­ brennungstemperaturen des Brenngutes entlang der Verbrennungsstrecke gemessen werden. Dies kann einer­ seits durch thermische Messelemente geschehen, wel­ che entlang der Verbrennungsstrecke angeordnet werden, oder aber optisch durch Messen der Helligkeit der Flamme, resp. der Flammspitzen, aus welcher auf die jeweiligen Temperaturen in der Flamme oder in den Flammspitzen geschlossen werden kann. Wird an einer Stelle der Verbrennungsstrecke eine zu hohe Verbren­ nungstemperatur gemessen, so wird der Sauerstoff­ gehalt der Verbrennungsluft, welche der Verbrennungs­ zone zugeführt wird, in welcher diese Stelle liegt, so weit reduziert, daß die Temperatur unter den geforderten Maximalwert absinkt. Dadurch wird er­ reicht, daß die an dieser Stelle eingesetzte mög­ liche Bildung von NO _x -Gasen im wesentlichen wieder verunmöglicht wird.

In einem weiteren Verfahren wird vorgeschlagen, daß die das Brenngut verlassenden Rauchgase in einem Feuerraum oder in einer Mischstrecke durch Sekundär­ luft aus einer oder mehreren ersten Einlassdüsen vermischt und/oder verwirbelt wird. Das so entstan­ dene Luft/Rauchgasgemisch wird in einer dem Feuer­ raum und/oder der Mischstrecke nachfolgenden Gas­ ausbrandzone durch Zuführen weiterer Sekundärluft aus einer oder mehreren zweiten Einlaßdüsen nahezu vollständig ausgebrannt. Dieses Ausbrennen der Rauch­ gase ist notwendig, daß keine Nachbrände in den nachfolgenden Rohrzügen entstehen, um Beschädigungen in den Rohrzügen zu vermeiden.

Dabei wird vorgeschlagen, daß die Sekundärluft aus den ersten Einlaßdüsen vorzugsweise wenigstens teil­ weise aus zurückgeführten Rauchgasen besteht und daß die Sekundärluft aus den zweiten Einlaßdüsen nahezu reine Luft ist. Aufgrund des hohen Sauerstoff­ gehaltes der Sekundärluft aus den zweiten Einlaß­ düsen wird ein vollständiges Ausbrennen der Rauch­ gase gewährleistet.

Entsprechend den erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Anlage zum Verbrennen eines Brenngutes vorge­ schlagen, in welcher beim Verbrennen eines Brenn­ gutes entlang einer Verbrennungsstrecke über minde­ stens eine Luftverteilvorrichtung, wie beispielsweise einem Verbrennungsrost, Abgase gebildet werden, die im wesentlichen frei von Stickstoffoxiden sind. Die Anlage zeichnet sich dadurch aus, daß die Zufuhr der Verbrennungsluft durch die Vorrichtung entlang der Strecke in mindestens zwei voneinander getrennten Luftzonen erfolgt und in jeder Luftzone Mischvorrich­ tungen angeordnet sind, um Frischluft und zurückge­ führte, beim Verbrennen entstandene Rauchgase in jedem x-beliebigen Verhältnis miteinander zu mischen, wodurch aufgrund der unterschiedlichen Zusammen­ setzung der Verbrennungsluft, resp. der unterschied­ liche Sauerstoffgehalt in der Verbrennungsluft, die Verbrennungstemperatur über jeder Luftzone separat gesteuert werden kann. Damit kann die Verbrennungs­ temperatur entlang der ganzen Strecke unter einem kritischen Wert gehalten werden, welcher für die Bildung von Stickstoffoxiden maßgebend ist. In einer Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Anlage wird weiter vorgeschlagen, daß seitlich zu den Ver­ teilvorrichtungen, resp. zum Verbrennungsrost, Seiten­ wandungen angeordnet sind, wobei in den Seitenwan­ dungen Luftzuführungen oder Luftdüsen für das Ein­ blasen von Verbrennungsluft angeordnet sind. Wiederum sind Mischvorrichtungen vorgesehen, durch welche die Zusammensetzung der durch die Seitenwandungen eingeführten Verbrennungsluft örtlich variiert werden kann.

In einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungs­ gemäßen Anlage wird vorgeschlagen, daß an der Durch­ gangszone vom Feuerraum in eine Gasausbrandzone, welche im wesentlichen einen runden Querschnitt auf­ weist und welche im wesentlichen durch eine sog. Mischstrecke gebildet wird, entlang der Peripherie des Querschnittes erste Einlaßdüsen für Sekundär­ luft angeordnet werden. Diese ersten Einlaßdüsen können entweder nahezu horizontal in einer Ebene liegend angeordnet werden oder aber schraubenförmig entlang der Wandung gegeneinander versetzt auf ver­ schiedenen Niveaus. Die Einlaßrichtung der Einlaß­ düsen ist in derselben Umfangrichtung weisend ange­ winkelt zur jeweiligen Tangente der Rundung, um durch tangentiales Einblasen der Sekundärluft eine Wirbel­ strömung in den den Feuerraum entweichenden Rauch­ gasen zu erzeugen. Vorzugsweise sind diese ersten Düsen dann in einer Ebene liegend angeordnet, wenn der Feuerraum niedrig ist, und vorzugsweise dann spiralenförmig angeordnet, wenn es sich um einen hohen Feuerraum handelt.

Weiter wird vorgeschlagen, daß in analoger Weise oberhalb der ersten Düsen weitere zweite Einlaß­ düsen für Sekundärluft angeordnet werden, durch welche im wesentlichen sauerstoffreiche Verbrennungsluft in den von den ersten Düsen erzeugten Wirbel einge­ führt wird, um ein nahezu vollständiges Ausbrennen der Rauchgase zu ermöglichen. Diese zweiten Einlaß­ düsen können wiederum entweder in einer Ebene lie­ gend oder spiralenförmig gegeneinander versetzt an­ geordnet werden, wobei deren Einblasrichtung vorteil­ haft in gleiche Richtung wie der bereits erzeugte Wirbel weist.

Zur Erzeugung dieser Wirbelströmung ist es vorteil­ haft, wenn der Querschnitt beim Ausgang des Feuer­ raumes, in der Mischstrecke und beim Beginn des ersten Zuges nahezu rund ausgebildet ist.

Weiter wird vorgeschlagen, daß, dem ersten Zug nach­ geschaltet, ein Zyklonfilter angeordnet wird, in welchem grobe, schwach giftige Festpartikel aus den Rauchgasen ausgeschieden werden. Der Zyklonfilter wird dabei vorzugsweise derart angeordnet, daß die in der Mischstrecke erzeugte Wirbelströmung sich im Zyklonfilter fortsetzt, wodurch das Ausscheiden der Festpartikel begünstigt wird. Es hat sich ge­ zeigt, daß die giftigen Substanzen in Rauchgasen, wie beispielsweise Schwermetalle, Stickoxide usw., an Feinstpartikeln haften und nicht an den Grob­ teilen. Diese relativ ungiftigen Grobteile können anschließend wieder dem Brenngut zugeführt werden.

Zum Ausscheiden der hoch giftigen Feinstpartikel wird weiter die Anordnung eines weiteren Zyklon­ filters vorgeschlagen, welcher vorzugsweise den Rohr­ zügen nachgeschaltet wird in einem Bereich, wo die Rauchgase nur noch ca. 300°C Wärme aufweisen. Durch diese apparativen Maßnahmen kann erreicht werden, daß der Anfall von hoch giftigen Substanzen auf ein Minimum reduziert wird.

Die oben erwähnten Verfahren und Anlagen eignen sich insbesondere in Müllverbrennungsanlagen oder in Kohle­ kraftwerken.

Die erfindungsgemäßen Verfahren und Anlagen bleiben aber nicht auf diese beiden Anwendungsgebiete be­ schränkt, sondern sind überall dort einsetzbar, wo ein Brenngut nicht stationär örtlich innerhalb eines kleinen, beschränkten Feuerraumes verbrannt wird, sondern entlang einer Verbrennungsstrecke geführt und verbrannt wird.

Anschließend wird die Erfindung beispielsweise an­ hand der Verwendung in Müllverbrennungsanlagen unter Bezug auf Figuren weiter erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 in Längsrichtung schematisch dargestellt eine erfindungsgemäße Verbrennungs­ strecke einer Müllverbrennungsanlage,

Fig. 2 schematisch dargestellt eine Müllverbren­ nungsanlage mit der erfindungsgemäßen Zufuhr der Verbrennungsluft,

Fig. 3-5 graphisch dargestellt die Zumischung zurückgeführter Rauchgase in die Ver­ brennungsluft,

Fig. 6 die Verbrennungsstrecke im Querschnitt mit der Zuleitung der Verbrennungsluft durch Seitenwände,

Fig. 7 schematisch dargestellt eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsvariante einer Verbrennungsstrecke mit Feuer­ raum und erstem Zug einer Müllverbren­ nungsanlage mit der Zufuhr der Verbren­ nungsluft,

Fig. 8 eine weitere erfindungsgemäße Ausfüh­ rungsvariante, detaillierter dargestellt,

Fig. 9 den Querschnitt der Mischstrecke gemäss Linie A-A aus Fig. 8 und

Fig. 10 schematisch dargestellt die dem ersten Zug erfindungsgemäß nachgeschalteten Zyklonfilter.

In Fig. 1 ist in Längsrichtung schematisch dargestellt eine erfindungsgemäß ausgestattete Verbrennungs­ strecke einer Müllverbrennungsanlage. Dabei wird Müll 1, wobei es sich beispielsweise um kommunalen oder industriellen, feuchten oder trockenen Abfall handeln kann, in einer Zulieferzone 2 zugeführt und auf eine Verbrennungsstrecke 3, bestehend aus einem Verbrennungsrost, gegeben. Der Müll durchläuft nun als brennendes Gut 5 die Verbrennungsstrecke 3 und verläßt diese am Schluß in Form von Asche 7, wel­ che in einem Auffanggefäß in einer Entaschungszone 8 aufgefangen und weggeführt wird.

Die für die Verbrennung verantwortliche Verbren­ nungsluft wird von unten durch den Rost 3 zugeführt, und zwar durch die voneinander unabhängigen Luft­ zonen 11-16, welche je durch einen Auffangtrichter für die Asche 4 gebildet werden, in welchem die durch den Rost fallende Asche aufgefangen wird. Die Luft­ zonen 11-16 werden je durch eine Zufuhrleitung von einem Mischventil 19 mit Verbrennungsluft gespeist, in welchem Mischen von Frischluft 17 und zurückgeführ­ ten Rauchgasen 18 erfolgt. Die Mischeinstellung in den Ventilen 19 ist individuell wählbar.

Wenn nun der Müll 1 auf den Verbrennungsrost 3 ge­ geben wird, wird er zunächst im Bereich oberhalb der Luftzone 11 getrocknet, entgast und anschlie­ ßend, je nach Sauerstoffzufuhr, vergast oder ver­ brannt. Je nach Brennwert des Mülls resp. des nun verbrennenden Gutes 5 kann die Verbrennung sehr in­ tensiv einsetzen, wodurch sich starke und sehr helle Flammen 6 entwickeln. Insbesondere in den Flammen­ spitzen, wo die Flamme am hellsten, fast weiß ist, ist die Verbrennungstemperatur am höchsten. Ent­ sprechend ist hier die Gefahr von Bildung von Stick­ stoffoxiden am grössten. Durch Drosselung des Sauer­ stoffgehaltes in der zugeführten Verbrennungsluft, in dem mehr zurückgeführte Rauchgase 18 beigemischt werden, kann das Feuer gedrosselt werden und damit auch die Höchsttemperaturen in den Flammspitzen. Damit wird die Bildung von Stickstoffoxiden weit­ gehendst verhindert.

Das Brenngut 5 durchläuft anschließend die Verbren­ nungsstrecke über die weiteren Luftzonen 12-16, wo­ bei die Zusammensetzung der Verbrennungsluft in den einzelnen Zonen je nach der Brennintensität, resp. der Flammenbildung bei der Verbrennung, eingestellt wird. Aufgrund des immer noch hohen Brennwertes des Brenngutes 5 oberhalb Luftzone 12 ist hier der Rauch­ gasanteil immer noch hoch, währenddem im Endbereich, wegen des dann bereits tiefen Brennwertes, weniger Rauchgase in den Zonen 15 und 16 der Verbrennungs­ luft beigemischt werden. Hier ist es sogar wichtig, daß möglichst viel Sauerstoff dem Brenngut zuge­ führt wird, damit dieses auch vollständig verbrennt.

Die Sauerstoffdrosselung entlang der Verbrennungs­ strecke 3 ist auch dadurch zu erreichen, daß die Zufuhrmenge der Verbrennungsluft vermindert wird. Allerdings hat es sich gezeigt, daß bei zu kleinem Verbrennungsluftdurchsatz durch den Verbrennungs­ rost die Kühlung des Rostes zu gering ist. Aufgrund zu hoher Temperaturen am Rost beginnt das Brenngut oder die Schlacke zu schmelzen und dringt in den Rost ein, was unerwünscht ist. Der somit geforderte hohe Verbrennungsluftdurchsatz kann aber mit vorge­ schlagenem, variierbarem Zumischen von Rauchgasen 18 zur Verbrennungsluft an der ganzen Verbrennungs­ strecke 3 beibehalten werden.

In Fig. 2 ist schematisch eine Müllverbrennungs­ anlage mit der erfindungsgemäßen Zufuhr der Ver­ brennungsluft dargestellt. Dabei entspricht die Zu­ fuhr des Mülls 1 in einer Zufuhrzone 2, die Durch­ führung des Brenngutes 5 entlang der Verbrennungs­ strecke 3, sowie die Zufuhr der Verbrennungsluft durch die Luftzonen 11-16 in etwa der Darstellung von Fig. 1. Ein Unterschied besteht darin, daß die Verbrennungsstrecke in drei voneinander abgestufte Verbrennungsroste 3 unterteilt ist.

Oberhalb der Verbrennungsstrecke 3 angeordnet ist der Feuerraum 21, durch welchen die die Flammen 6 verlassenden Rauchgase in eine sog. Mischstrecke 22 a geführt werden. Peripher in der Wandung dieser Mischstrecke 22 a sind zwei Gruppen von Zuführdüsen 31 und 32 angeordnet, für die Zufuhr von Sekundär­ luft. Der Querschnitt dieser Mischstrecke 22 a ist vorzugsweise kreisrund ausgebildet. An die Misch­ strecke 22 a angeschlossen ist eine Gasausbrandzone oder erster Zug 22 angeordnet, in welcher die mit Sekundärluft vermischten Rauchgase noch vollständig ausgebrannt werden. Entlang der dem ersten Zug nach­ folgend angeordneten weiteren Züge, in Form eines Wärmetauschers 23 dargestellt, werden die Rauchgase zu einem Filter oder Entstauber 24 geführt, wo Fest­ partikel und Flugasche aus den Rauchgasen ausfiltriert werden. Die den Entstauber verlassenden Rauchgase, oder nun auch Abgase genannt, können weiter gege­ benenfalls zum Beheizen von sog. Fernheizungen ver­ wendet werden, oder aber verlassen die Müllverbren­ nungsanlage beispielsweise durch ein Hochkamin (nicht dargestellt).

Ein Teil der den Entstauber verlassenden Rauch- oder Abgase werden über eine Leitung 25 abgezogen und über ein Rauchgasgebläse 18 a in die Rohrleitungen 18 geführt, wo die zurückgeführten Rauchgase zum Beimischen in primäre Verbrennungsluft oder in die Sekundärluft für die Düsen 31 und 32 verwendet werden. Die Beimischung in die primäre Verbrennungsluft für die Luftzonen 11-16 erfolgt in den Ventilen 19. Die Zumischung der zurückgeführten Rauchgase in die Sekun­ därluft für die Düsen 31 und 32 erfolgt im Misch­ ventil 33, welches im weiteren durch Frischluft 34 über ein Frischluftgebläse 34 a gespeist wird.

Die während des Verbrennens des Brenngutes 5 durch die Luftzonen 11-16 zugeführte Verbrennungsluft wird analog dem zu Fig. 1 Geschilderten mit zurückgeführ­ ten Rauchgasen 18 beaufschlagt. Die Zusammensetzung der Sekundärluft in den Düsen 31 und 32 wird der­ art gewählt, daß ein vollständiges Ausbrennen der die Flammen 6 verlassenden Rauchgase in der Misch­ zone 22 a und in der Gasausbrandzone 22 gewährleistet ist. Dabei ist es notwendig, daß die den Feuer­ raum verlassenden Rauchgase noch mindestens eine Temperatur von ca. 800°C aufweisen. Der Sauerstoff­ gehalt und damit der Anteil der Frischluft 34 in den Düsen 31 und 32 wird dann so gewählt, daß beim Ausbrennen der Rauchgase die Verbrennungstempera­ turen kaum je den maximalen Bereich von ca. 1100°C bis 1300°C übersteigen. Die möglicherweise bereits im ersten Zug 22 angeordneten Rohrleitungen für die Wärmeaufnahme aus den Rauchgasen sind in Fig. 2 nicht dargestellt. Die durch Leitung 25 zurückgeführten Rauchgase könnten ebenfalls vor dem Entstauber 24 abgezogen werden, doch es hat sich gezeigt, daß Flugasche und Festpartikel in den Rauchgasen zu Ver­ stopfungen im Gebläse 18 a führen können.

In den Fig. 3 bis 5 sind drei mögliche Beispiele der prozentualen Anteile der zurückgeführten Rauch­ gase in der Verbrennungsluft in den Luftzonen 11-16 dargestellt. Dabei wird von der Annahme ausgegangen, daß die Zufuhr der Verbrennungsluft entlang der sechs Luftzonen konstant ist.

Im weiteren ist zu bemerken, daß die drei darge­ stellten Beispiele eine Momentanaufnahme zeigen, da ja die Zusammensetzung des Mülls ständig ändert und somit auch die Zusammensetzung der Verbrennungs­ luft in den einzelnen Luftzonen ständig variieren kann. Es handelt sich also mehr um Anschauungsbei­ spiele, um die erfindungsgemäße Idee des Variie­ rens der Zusammensetzung der Verbrennungsluft entlang der Verbrennungsstrecke zu verdeutlichen.

Fig. 3 stellt eine typische Beaufschlagung mit zu­ rückgeführten Rauchgasen beim Verbrennen von Müll mit einem relativ hohen Brennwert dar.

Fig. 4 zeigt demgegenüber eine typische Beaufschla­ gung mit zurückgeführten Rauchgasen beim Verbrennen von Müll mit einem relativ tiefen Brennwert.

Fig. 5 schlußendlich zeigt die Beaufschlagung der Verbrennungsluft mit zurückgeführten Rauchgasen beim Verbrennen von feuchtem Müll.

Bei allen drei Figuren zeigt sich, daß die Beauf­ schlagung entlang der Verbrennungsstrecke weitge­ hendst abnehmend ist, daß es aber durchaus vor­ kommen kann, daß in einer nachfolgenden Verbren­ nungsluftzufuhrzone die Beaufschlagung höher sein kann als in der vorangegangenen.

Zu Fig. 5 ist noch zu bemerken, daß das feuchte Brenngut deshalb vorzugsweise mit zurückgeführten Rauchgasen getrocknet wird, weil einerseits die zu­ rückgeführten Rauchgase erhöhte Temperatur aufweisen und zudem beim Trocknungspunkt des Brenngutes keine unkontrollierte Feuerentwicklung einsetzt.

In Fig. 6 ist die Verbrennungsstrecke im Querschnitt mit der Zuleitung von Sekundärluft durch Seiten­ wände dargestellt. Seitlich zum Verbrennungsrost 3 angeordnet sind die beiden Seitenwände 41. In den beiden Seitenwänden 41 angeordnet sind je obere und untere Einlaßdüsen 42 und 43, durch welche die Se­ kundärluft eingeblasen werden kann. Der Vorteil des Anbringens von Seitenwandungen liegt einerseits dar­ in, daß das verbrennende Gut 5 nicht seitlich vom Rost wegfallen kann und zudem die seitlichen Strah­ lungsverluste verringert werden können. Das Zufüh­ ren von Sekundärluft durch die Seitenwandungen 41 hat einerseits den Vorteil, daß sich weniger Schlacke oder Aschepartikel an den Wandungen festsetzen, und zudem besteht die Möglichkeit, teilweise die Ver­ brennung und die Zusammensetzung der über der Flamme liegenden Rauchgase zu beeinflussen.

Die Zusammensetzung der durch die Einlaßdüsen 42 und 43 eingeführten Sekundärluft kann entweder ent­ lang der ganzen Verbrennungsstrecke 3 konstant ge­ halten werden, oder aber sie kann ebenfalls zonen­ weise durch mehr oder weniger Zumischen von zurück­ geführten Rauchgasen variiert werden.

In Fig. 7 dargestellt ist ebenfalls eine Verbren­ nungsstrecke 3 einer Müllverbrennungsanlage mit dem darüber liegenden Feuerraum 21 und einer Gasaus­ brandzone 22. In Fig. 7 sind nun die Seitenwandun­ gen 41 im Längsschema dargestellt, und zwar entlang der Verbrennungsstrecke oberhalb der Luftzonen 11-14. Seitenwandungen 41 werden vorteilhafterweise ent­ lang demjenigen Teil der Verbrennungsstrecke 3 an­ geordnet, wo hohe Flammentwicklung möglich ist. Wei­ ter zu erkennen in Längsrichtung, durch je einen Strich schematisch dargestellt, sind die beiden Ein­ laßdüsen 42 und 43. Die längsausgedehnten Einlaß­ düsen 42 und 43 werden je durch ein Dosierventil 48 mit Sekundärluft gespeist. Die Dosierventile 48 ihrerseits werden von einer Mischventilvorrich­ tung 46 gespeist, zu welcher einerseits Frisch­ luft 45 und anderseits zurückgeführte Rauchgase 18 zugeführt werden.

Weiter angeordnet in Fig. 7 sind zwei Temperatur­ fühler 47, und zwar einer im Bereich oberhalb der beiden Luftzufuhrzonen 11 und 12 und der andere ober­ halb der Luftzufuhrzonen 13 und 14. Aufgrund der von den beiden Fühlern 47 gemessenen Temperaturen wird nun einerseits die Zusammensetzung der Ver­ brennungsluft in den Zufuhrzonen 11-16 durch Variie­ ren der Einstellungen der Mischvorrichtungen 19 ein­ gestellt und anderseits die Zusammensetzung der Se­ kundärluft, welche durch die Seitenwandungen 41 über die Düsen 42 und 43 eingeblasen wird. Je nach Tem­ peratur ist im übrigen auch die Einstellung der Do­ sierventile 48 variierbar.

Es ist durchaus möglich, pro Luftzufuhrzone einen Temperaturfühler anzuordnen, um eine möglichst exakte Steuerung der Verbrennungsluftzusammensetzung zu erreichen. Anderseits aber hat es sich gezeigt, daß aufgrund von zwei gemessenen Temperaturen im wesent­ lichen auf einen typischen Temperaturverlauf entlang der ganzen Verbrennungsstrecke 3 geschlossen werden kann. Es hängt im wesentlichen davon ab, wie unter­ schiedlich die Zusammensetzung des zu verbrennenden Mülls ist. Es ist ebenfalls möglich, im Bereich der Mischstrecke 22 a einen weiteren Temperaturfühler anzuordnen, um die Einstellung der Mischvorrich­ tung 33 zu variieren und damit die Zusammensetzung der Sekundärluft, welche durch die Düsen 31 und 32 eingeblasen wird, zu steuern.

In Fig. 8 ist wiederum derselbe Ausschnitt einer Müllverbrennungsanlage wie in Fig. 7 dargestellt.

Fig. 8 ist allerdings insbesondere in bezug auf für Müllverbrennungsanlagen wesentliche Merkmale detail­ lierter ausgestaltet, und zudem sind weitere erfin­ dungsgemäße Ausführungsmöglichkeiten der Zufuhr der Verbrennungsluft dargestellt.

Die Zufuhrzone 2 besteht im wesentlichen aus einem Trichter 2 a, einem Absperrschieber 2 b und einer För­ dereinheit 2 c. Der durch die Zulieferzone 2 zuge­ führte Müll (nicht dargestellt) wird nun auf die Verbrennungsstrecke, bestehend aus mehreren Rosten 3, gegeben. Die Roste 3 sind gelagert, treppenförmig dargestellt, wobei sie durch Bewegungen, z.B. gegen­ seitig in Längsrichtung verschiebbar, eine Förder­ bewegung des Brenngutes entlang der Verbrennungs­ strecke erzeugen. Unterhalb der Verbrennungsroste 3 angeordnet sind die trichterförmigen Luftzufuhr­ zonen 11-16, welche gleichzeitig je einen Asche­ trichter 4 bilden. Die Aschetrichter 4 sind je in ein mit Wasser gefülltes Aschebecken 4 a eingetaucht, wodurch gewährleistet ist, daß von unten keine Luft­ zufuhr in die Aschetrichter möglich ist. Die Zufuhr von Frischluft 17, resp. zurückgeführten Rauchgasen 18 in die Luftzufuhrzonen 11-16 erfolgt über die beiden Dosierventile 19 a und 19 b. In den Luftzufuhr­ zonen 11, 13 und 15 sind weiter sog. Überfallzonen 49 vorgesehen, wodurch die Verbrennungsluft dieser Luftzufuhrzonen auch am Anfang der entsprechenden Verbrennungsstrecke in Längsrichtung zur Verbren­ nungsstrecke eingeblasen werden kann.

Weiter angeordnet sind Seitenwandungen 41, mit den entsprechenden, in Längsrichtung ausgebildeten Ein­ laßdüsen 42, 43. In der gemäß Fig. 8 dargestellten Ausführungsvariante wird die Zusammensetzung der Sekundärluft in den Einlaßdüsen 42 und 43 ebenfalls über die Dosierventile 19 a und 19 b eingestellt, wo­ durch in den Seitenwandungen die Zusammensetzung der Sekundärluft der Zusammensetzung der Primär­ luft in den entsprechenden, darunter liegenden Zu­ fuhrzonen entspricht. Durch weiter angeordnete Do­ sierventile 48 ist im weiteren die Zufuhrmenge der Sekundärluft steuerbar. Über den Zufuhrzonen 11 und 12 dargestellt ist je ein Temperaturfühler 47 angeordnet, wodurch in jeder Zufuhrzone die Zusam­ mensetzung der Verbrennungsluft aufgrund der über dieser Zone gemessenen Temperatur eingestellt werden kann.

Auf die Darstellung der weiteren vier Temperatur­ fühler wurde aus Übersichtsgründen verzichtet.

Die Speisung der an der Mischstrecke 22 a angeord­ neten Einlaßdüsen 31 und 32 mit Sekundärluft ist, im Gegensatz zur Darstellung in Fig. 7, individuell einstellbar. Die Zusammensetzung der Sekundärluft 35 a für die Düsen 31 wird über die Mischvorrich­ tung 33 a eingestellt und die Zusammensetzung der Sekundärluft 35 b über die Mischvorrichtung 33 b. Die Aufgabe der Düsen 31 besteht vor allem darin, eine Wirbelströmung 51 in den den Feuerraum verlassen­ den Rauchgasen zu erzeugen. Aus diesem Grunde be­ steht die Sekundärluft 35 a für die Düsen 31 weit­ gehendst aus zurückgeführten Rauchgasen 18. Die Auf­ gabe der Düsen 32 besteht demgegenüber weitgehendst darin, sekundäre Verbrennungsluft in den Wirbel 51 einzuführen, um ein vollständiges Verbrennen der Rauchgase zu erwirken. Aus diesem Grunde besteht die Sekundärluft 35 b für die Düsen 32 weitgehendst aus reiner Frischluft 34.

In Fig. 8 schematisch im Aufriß dargestellt ist der Querschnitt 22 b der Mischstrecke 22 a, resp. des ersten Zuges 22, welcher vorteilhafterweise rund ist.

Die die Verbrennungsstrecke 3 verlassende Asche (nicht dargestellt) fällt in ein Auffanggefäß in der Ent­ aschungszone 8. Ebenso wird die im Wasser der Asch­ becken 4 a aufgefangene Asche durch Fördereinrich­ tungen ausgeschöpft und der Entaschungszone 8 zuge­ führt. In der Entaschungszone 8 wird die angefallene Asche z.B. über Fördereinrichtungen einem nicht ge­ zeigten Aschenbunker zugeführt.

In Fig. 9 ist in einer Aufsicht der Querschnitt der Mischstrecke 22 a im Querschnitt gemäß der Linie A-A aus Fig. 8 dargestellt. Die nahezu in einer Ebene liegenden Einlaßdüsen 31 werden über eine Leitung 35 a mit Sekundärluft gespeist. Die Einblasrich­ tung der Düsen 31 verläuft, in dieselbe Richtung weisend, tangential angewinkelt, so daß in der Misch­ strecke 22 a eine Wirbelströmung 51 erzeugt wird. Die Anordnung der Düsen 31 muß dabei nicht zwin­ gend in einer Ebene sein, sondern sie kann auch spi­ ralenförmig sein, wobei die Düsen gegeneinander ver­ setzt schraubenförmig angeordnet sind. Letztere An­ ordnung ist immer dann vorteilhaft, wenn ein hoher Feuerraum vorhanden ist.

Die Anordnung der Düsen 32 zum Einblasen vorzugs­ weise von Frischluft, zum Verbrennen der Rauchgase, ist analog derjenigen der in Fig. 9 gezeigten Anord­ nung der Düsen 31.

Fig. 10 zeigt schematisch dargestellt die Anord­ nung von zwei Zyklonfiltern, zum Ausscheiden von Festpartikeln und Flugasche aus den den ersten Zug 22 verlassenden Rauchgasen.

Direkt dem ersten Zug 22 nachgeschaltet ist ein er­ ster Zyklonfilter 55, in welchem grobe Festpartikel 53 ausgeschieden werden. Über eine Rückführvorrich­ tung 54 können diese groben Festpartikel wieder dem Feuerraum 21 zugeführt werden. Bei den Festparti­ keln 53 handelt es sich um weitgehendst ungiftige Substanzen, da die hochgiftigen Schwermetalle, Stick­ oxide, Schwefelwasserstoffe usw. an Feinstpartikeln, resp. der sog. Flugasche, anhaften und so mit den den Zyklon entweichenden Rauchgasen weitergeführt werden.

Der Zyklonfilter 55 wird vorzugsweise derart dem ersten Zug 22 nachgeschaltet, daß die in der Misch­ strecke 22 a, resp. im ersten Zug 22 erzeugte Wirbel­ strömung 51 ebenfalls im Zyklon 55 ausgenützt werden kann.

Den weiteren Zügen 23 nachgeschaltet wird ein wei­ terer Zyklonfilter 56, in welchem die hochgiftigen Feinstpartikel, resp. die Flugasche 57 ausgeschie­ den werden. Dieser hochgiftige Ausfall 57 kann über eine Abführvorrichtung 58 zur Entsorgung abgeführt werden. Die den Zyklon 56 entweichenden Rauchgase werden schlußendlich dem Entstauber 24 zugeführt.

Durch die Anordnung dieser beiden Zyklonfilter 55 und 56 kann erreicht werden, daß der Anfall an hoch­ giftigen Abfällen aus Abgasen von Müllverbrennungs­ anlagen auf ein Minimum reduziert wird. Dadurch werden selbstverständlich auch die Entsorgungs­ kosten der hochgiftigen Abfälle reduziert.

Die in den Fig. 1 bis 10 dargestellten Ausführungs­ varianten der Erfindung anhand einer Verbrennungs­ strecke resp. anhand von Schemata einer Müllver­ brennungsanlage bleiben nicht auf diese beschränkt, sondern lassen sich auf irgendwelche Verbrennungs­ prozesse übertragen, wo ein x-beliebiges Brenngut entlang einer Verbrennungsstrecke geführt wird. Er­ wähnt sei hier nur ein Kohlekraftwerk, wo Kohle ent­ lang einer Verbrennungsstrecke vergast resp. ver­ brannt wird.

Claims (27)

1. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zur Reduktion des Gehaltes an Stick­ stoffoxiden in Abgasen, welche beim Verbrennen eines Brenngutes (1, 5) entstehen, das während des Verbren­ nungsprozesses entlang einer Verbrennungsstrecke (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Sauer­ stoffmenge durch die entlang der Verbrennungsstrecke (3) zugeführte Verbrennungsluft örtlich derart va­ riiert wird, daß an keiner Stelle der Strecke die Verbrennungstemperatur im wesentlichen einen Maximalwert übersteigt, bei welchem die Bildung von Stickstoffoxiden einsetzt.

2. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauer­ stoffgehalt in der entlang der Verbrennungsstrecke (3) zugeführten Verbrennungsluft örtlich variiert wird.

3. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zu­ fuhr der Verbrennungsluft entlang der Verbrennungs­ strecke (3) örtlich variiert wird.

4. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zur Reduktion der Bildung von Stick­ stoffoxiden beim Verbrennen eines Brenngutes (1, 5), das während des Verbrennungsprozesses entlang einer Verbrennungsstrecke (3) geführt wird, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt in der zu­ geführten Verbrennungsluft örtlich durch Beimischen eines gegenüber Luft sauerstoffärmeren Gasgemisches (18) oder Gases entlang der Verbrennungsstrecke (3) reduziert wird, um an diesem Ort hohe Verbrennungs­ temperaturen weitgehendst zu verhindern und damit die Bildung von Stickstoffoxiden weitgehendst zu verhindern.

5. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffge­ halt in der Verbrennungsluft oder die zugeführte Sauerstoffmenge durch Beimischen von zurückgeführten Rauchgasen (18), welche beim Verbrennen entstehen, variiert resp. reduziert wird.

6. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß durch das örtliche Variieren des Sauerstoffgehaltes der zugeführten Verbrennungsluft die Verbrennungstemperatur an kei­ ner Stelle der Verbrennungsstrecke (3) im wesentlichen den Wert von ca. 1300°C in den Flammspitzen übersteigt.

7. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß durch das örtliche Variieren des Sauerstoffgehaltes der zugeführten Verbrennungsluft die Verbrennungstemperatur an kei­ ner Stelle der Verbrennungsstrecke (3) im wesentlichen den Wert von ca. 1100°C in den Flammspitzen übersteigt.

8. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungstempe­ ratur mindestens entlang eines Teils der Verbren­ nungsstrecke (3) nahezu konstant gehalten wird.

9. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung der Verbrennungsluft mit zurückgeführten Rauchgasen (18) am Anfang der Verbrennungsstrecke hoch ist und daß sie entlang der Verbrennungsstrecke (3) im wesentlichen abnimmt.

10. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase (18) an einer Anfangszone der Verbrennungsstrecke (3) zum Trocknen und/oder Erwärmen des Brenngutes (1) diesem zugeführt werden.

11. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngut (1, 5) an einer Endzone der Verbrennungsstrecke (3) im wesentlichen mit reiner Luft (17) verbrannt wird.

12. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Brenngut (1, 5) über eine oder mehrere Luftverteilvorrichtungen, wie beispielsweise Verbrennungsroste (3) oder Düsen­ böden für Wirbelschicht,geführt wird und die Ver­ brennungsstrecke (3) in mindestens zwei Verbrennungs­ zonen unterteilt wird, wobei an jeder Ver­ brennungszone die Verbrennungsluft durch­ mindestens je eine separate Luftzone zu­ geführt wird.

13. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens teil­ weise entlang der Verbrennungsstrecke (3) auf beiden Seiten des oder der Verteilvorrichtungen (3) Seiten­ wandungen (41) angeordnet sind, durch welche Ver­ brennungsluft als sog. Primärluft in das Brenngut (5) oder als sog. Sekundärluft den Rauchgasen zu­ geführt wird.

14. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Sauerstoffgehalt der durch die Seitenwandungen (41) als Primärluft oder Sekun­ därluft zugeführten Verbrennungsluft vorzugsweise im wesentlichen demjenigen der Verbrennungsluft ent­ spricht, die an derselben Stelle der Verbrennungs­ strecke (3) durch den Rost in das Brenngut (5) ge­ führt wird.

15. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungs­ temperatur optisch durch Messen der Helligkeit der Flamme oder thermisch durch Temperaturmessung er­ mittelt wird und der Sauerstoffgehalt in der Ver­ brennungsluft bei örtlich ermittelten, zu hohen Ver­ brennungstemperaturen an dieser Stelle der Strecke reduziert wird.

16. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zur Reduktion des Gehaltes an Stick­ stoffoxiden in Rauchgasen, welche beim Verbrennen eines Brenngutes (5) entstehen, das während des Ver­ brennungsprozesses entlang einer Verbrennungsstrecke (3) geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgase in einem Feuerraum (21) oder einer Misch­ strecke (22 a) durch Sekundärluft aus einer oder meh­ reren ersten Einlaßdüsen (31) vermischt und/oder verwirbelt werden und das so entstandene Luft/Rauch­ gasgemisch in einer dem Feuerraum (21) oder der Misch­ strecke (22 a) nachfolgenden Gasausbrandzone (22) durch Zuführen weiterer Sekundärluft aus einer oder mehreren zweiten Einlassdüsen (32) nahezu vollständig ausgebrannt wird.

17. Verfahren, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Sekundärluft aus den ersten Einlassdüsen (31) vorzugsweise zurückgeführte Rauch­ gase (18) enthält und daß die Sekundärluft aus den zweiten Einlaßdüsen (32) nahezu reine Luft (34) ist.

18. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum Verbrennen eines Brenngutes (1, 5), welches beim Verbrennen entlang einer Verbrennungs­ strecke über mindestens eine Luftverteilvorrichtung, wie ein Verbrennungsrost (3), geführt wird, wobei die beim Verbrennen gebildeten Abgase im wesentli­ chen frei von Stickstoffoxiden sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zufuhr von Verbrennungsluft durch die Vorrichtung (3) entlang der Strecke in mindestens zwei voneinander getrennte Luftzonen unter­ teilt ist und in jeder Luftzone Mischvorrichtungen (19) angeordnet sind, um Frischluft (17) und zurück­ geführte, beim Verbrennen entstandene Rauchgase (18) in jedem x-beliebigen Verhältnis miteinander zu mi­ schen, um die Verbrennungstemperatur über jeder Luft­ zone durch Variieren des Sauerstoffgehaltes der Verbrennungsluft separat zu steuern, damit die Temperatur einen für die Stickstoffoxidbildung kri­ tischen Wert entlang der ganzen Strecke im wesent­ lichen nicht übersteigt.

19. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens teilweise entlang der Ver­ brennungsstrecke (3) seitlich zum Verbrennungsrost Seitenwandungen (41) angeordnet sind, wobei an den Seitenwandungen Luftzuführungen (42, 43) für Ver­ brennungsluft, als Primärluft in das Brenngut oder als Sekundärluft in das entweichende Rauchgas, an­ geordnet sind, welche mindestens teilweise mit Misch­ vorrichtungen (19, 46) der Verbrennungsluftzuführung verbunden sind, in welcher der Sauerstoffgehalt durch Mischen von Frischluft (17, 45) mit zurückgeführten Rauchgasen (18) variiert werden kann.

20. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß an der Durchgangszone vom Feuerraum (21) in eine Gasausbrandzone (22), welche im wesentlichen durch eine Mischstrecke (22 a) gebildet wird und welche im wesentlichen einen runden Querschnitt (22 b) aufweist, mindestens zwei in einer nahezu horizontalen Ebene liegende oder gegeneinander spiralenförmig versetzte periphere erste Einlaßdüsen (31) für Sekundärluft angeordnet sind, deren Ein­ laßrichtungen in derselben Umfangrichtung weisend angewinkelt zur jeweiligen Tangente der Rundung an­ geordnet sind, um durch tangentiales Eindüsen eine Wirbelströmung (51) in den den Feuerraum (21) ent­ weichenden Rauchgasen zu erzeugen und damit eine gute Durchmischung der Rauchgase zu erreichen.

21. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach Anspruch 20, dadurch gekenn­ zeichnet, daß oberhalb der ersten Düsen (31), eben­ falls nahezu in einer horizontalen Ebene liegend oder gegeneinander spiralenförmig versetzt angeord­ net, mindestens zwei weitere zweite Einlaßdüsen (32) für Sekundärluft angeordnet sind, um im we­ sentlichen sauerstoffreiche Verbrennungsluft in den von den ersten Düsen (31) erzeugten Wirbel (51) ein­ zuführen und ein nahezu vollständiges Ausbrennen der Rauchgase zu ermöglichen.

22. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, wie nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchgang vom Feuer­ raum (21) in die Gasausbrandzone (22) resp. in den ersten Zug nahezu einen runden Querschnitt (22 b) aufweist.

23. Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, zum Verbrennen eines Brenngutes, welches beim Verbrennen entlang einer Verbrennungsstrecke geführt wird, wobei beim Verbrennen gebildete und die Anlage verlassende Abgase im wesentlichen frei von hochgiftigen Festpartikeln sind, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Gasausbrandzone (22) resp. dem ersten Zug nachgeschaltet ein Zyklonfilter (55) an­ geordnet ist, in welchem schwach giftige grobe Fest­ partikel (53) aus den Rauchgasen ausgeschieden wer­ den, und daß den weiteren Zügen (23) für den Wärme­ entzug aus den Rauchgasen nachgeschaltet ein wei­ terer Zyklonfilter (56) angeordnet ist für das Aus­ scheiden von hochgiftigen feinen Festpartikeln resp. der Flugasche (57) aus den Rauchgasen.

24. Müllverbrennungsanlage mit einer Anlage, vor­ zugsweise nach mindestens einem der Ansprüche.

25. Kohlekraftwerk mit einer Anlage, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche.

26. Anwendung des Verfahrens, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, in einer Müllver­ brennungsanlage.

27. Anwendung des Verfahrens, vorzugsweise nach mindestens einem der Ansprüche, in einem Kohlekraft­ werk.