DE4208951A1 - Hot gas producing heater - has burner using heat value of poor gas for heating process air with heat passing through hole cover for application to air - Google Patents

Hot gas producing heater - has burner using heat value of poor gas for heating process air with heat passing through hole cover for application to air

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Abstract

Poor gas and combustion air are fed to a burner and, at least at the outlet side,are mixed. Connecting on the outlet side to the burner is a muffler. At least peripherally in the outlet area of the burner muffler is an inlet for process air to be heated. The burner (18) is of the multi-lance type (3) with poor gas-combustion air nozzles (5,15) one enclosing the other. For the burner muffler is provided a hole cover (11-14) of metal into which flows the process air (P) to be heated. USE/ADVANTAGE - A hot gas producer burning poor gas or top gas, which produces heat economically, and which is efficient from a wt. and combustion technique viewpoint.

Description

Die Erfindung betrifft einen Heißgaserzeuger mit Schwach­ gasbrenner gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a hot gas generator with weak Gas burner according to the preamble of claim 1.

Derartige Heißgaserzeuger mit Schwachgasbrenner sind ins­ besondere aus dem Verhüttungsprozeß von Eisenerzen bekannt. Bei der Verhüttung von Eisenerzen im Hochofenprozeß ent­ stehen gasförmige Produkte, die hinreichend unter dem Namen "Gichtgase" bekannt sind und die zu einem gewissen Teil aus brennbaren Bestandteilen (CO; H2) zum überwiegenden Teil jedoch aus inerten gasförmigen Bestandteilen (CO2, N2) bestehen.Such hot gas generators with lean gas burners are known in particular from the smelting process of iron ores. In the smelting of iron ores in the blast furnace process, there are gaseous products which are sufficiently known under the name "top gases" and which to a certain extent consist of combustible constituents (CO; H 2 ) but predominantly from inert gaseous constituents (CO 2 , N 2 ) exist.

Der Begriff des "Schwachgases" wird im weiteren vor allen Dingen am Gichtgas orientiert, wobei dies jedoch nicht im Sinne einer Beschränkung zu verstehen ist. Der im Rahmen dieser Erfindung verwendete Begriff des Schwachgases be­ trifft daher einen Bereich des spezifischen Wärmeinhalts bzw. der Wärmedichte von kleiner 1.200 kcal/ Normkubikmeter bzw. ca. 5 MJ/m3.The term "lean gas" is primarily based on top gas, but this should not be understood as a limitation. The term lean gas used in the context of this invention therefore relates to a range of the specific heat content or the heat density of less than 1200 kcal / standard cubic meter or approximately 5 MJ / m 3 .

Die Kombination eines Schwachgasbrenners mit einem Heißgas­ erzeuger wird daher in vielen verfahrenstechnischen Prozes­ sen für wünschenswert erachtet, in denen Schwachgase anfal­ len und die dementsprechend auch weiterverwendet und ent­ sorgt werden müssen, wobei es vor allen Dingen wünschens­ wert ist, mittels des relativ geringen Heizwertes dieser Schwachgase vorhandene Prozeßluft aufzuheizen, um mittels dieser aufgeheizten Prozeßluft Trocknungsprozesse oder der­ gleichen im Verfahren durchführen zu können. The combination of a lean gas burner with a hot gas It is therefore a producer in many process engineering processes considered desirable in which weak gases occur len and accordingly used and ent must be taken care of, above all it is desirable is worth, by means of its relatively low calorific value Lean gases to heat up existing process air in order to this heated process air drying processes or the to be able to carry out the same in the procedure.  

Die bisherigen Konstruktionen von Heißgaserzeugern mit Schwachgasbrennern haben jedoch den gravierenden Nachteil, daß für einen technisch optimalen Ausbrannt die Brennkam­ mer mit nachgeschaltetem Mischkammerteil komplett feuer­ fest ausgemauert werden muß. Vor allen Dingen unter dem Gesichtspunkt eines optimalen Ausbranntgrades, z. B. des CO-Gehaltes im Rauchgas, sind bisher sehr lange und groß­ volumige Brennkammern erforderlich. Derartige Heißgaser­ zeuger, bestehend aus Brennkammer und Mischkammer, weisen ein erhebliches Gewicht auf, was von der Konstruktion und Statik, aber auch von der Wärmewirtschaftlichkeit beträcht­ liche Nachteile mit sich bringt.The previous designs of hot gas generators with Lean gas burners, however, have the serious disadvantage that for a technically optimal burnout, the burning always completely fire with the downstream mixing chamber part must be firmly bricked up. Above all under the Aspect of an optimal burnout level, e.g. B. of CO content in the flue gas has been very long and large so far voluminous combustion chambers required. Such hot gas Producers, consisting of combustion chamber and mixing chamber, have considerable weight on what is of the design and Statics, but also from the heat economy considerable disadvantages.

Das Problem einer effizienten Schwachgasverbrennung gewinnt aber stark an Bedeutung, da Schwachgase der vorgenannten Art in den unterschiedlichsten technischen Prozessen anfal­ len und in den meisten Fällen nur sehr schlecht oder mit sehr hohem apparativem Aufwand einer Verbrennung mit gutem Ausbranntgrad unterzogen werden können. Diese Schwachgase bestehen zu einem hohen Anteil aus inerten, also nicht brennbaren Bestandteilen, so daß die einer Verbrennung zugänglichen Bestandteile zum Teil in sehr geringen Konzen­ trationen vorliegen, was in den niedrigen Heizwerten der Schwachgase seinen Ausdruck findet.The problem of efficient lean gas combustion wins but of great importance, since the weak gases of the aforementioned Type in a wide variety of technical processes len and in most cases only very poorly or with very high expenditure on equipment for a combustion with good Burnout level can be subjected. These weak gases consist to a large extent of inert, ie not flammable components, so that the combustion accessible components, sometimes in very low concentrations trations, which is reflected in the low calorific values of the Lean gases find their expression.

Derartige Schwachgasbrennstoffe, wie sie als "Abfallproduk­ te" oder Nebenprodukte aus unterschiedlichsten Verfahren bekannt sind, z. B. Gichtgas oder Schwelgas aus dem Alumi­ nium-Recycling oder dergleichen, sind mehrheitlich dadurch charakterisiert, daß ihr Hauptbestandteil, der verbrannt werden kann, Kohlenmonoxid (CO) ist. Such low gas fuels, as they are called "waste product te "or by-products from a wide variety of processes are known, e.g. B. top gas or smoldering gas from the aluminum nium recycling or the like are the majority characterized that its main component, the burned carbon monoxide (CO).  

Gase der vorgenannten Art besitzen meist CO-Gehalte, die weit unter 45 Vol.-% liegen, während die Hauptbestandteile nichtbrennbare Komponenten, wie CO2 und N2, sein können. Weitere brennbare gasförmige Bestandteile können ebenso wie andere, sehr unterschiedliche gasförmige organi­ sche Verbindungen bei den hier mit "Schwachgas" bezeichne­ ten Gasen hinzutreten.Gases of the aforementioned type mostly have CO contents which are well below 45% by volume, while the main constituents can be non-combustible components, such as CO 2 and N 2 . Other flammable gaseous constituents, like other, very different, gaseous organic compounds can also be added to the gases designated here as "lean gas".

Herkömmliche Schwachgasbrenner sind in ihrer konstruktiven Lösung immer im Zusammenhang mit der Gestaltung des Ver­ brennungsraums bzw. des Brennkammergehäuses zu betrachten. Bei diesen Aggregaten kommt der Brennkammer in entschei­ dendem Maße nahezu stets eine die Verbrennung unterstüt­ zende Funktion zu. Hierzu ist üblicherweise ein komplett feuerfest ausgemauerter Verbrennungsraum mit Brennermuffel und Brennkammergehäuse vorgesehen. Hinzu tritt bei dieser Auslegung, daß die Dimensionierung der Brennkammer und spe­ ziell die Dimension der Brennermuffel in Abhängigkeit von den erforderlichen Vermischungseffekten getroffen wird. Dies bedeutet, daß bei herkömmlichen Schwachgasbrennern mit Heißgaserzeugern ein sehr hoher Aufwand bei der die Ver­ brennung unterstützenden Brennkammer-Konstruktion betrieben wird, was zu verhältnismäßig großen Abmessungen der Brenn­ kammer einerseits und massiven, feuerfesten Auskleidungen andererseits führt, die letztlich zu einer unwirtschaftli­ chen Größenordnung des kombinierten Aggregates führen.Conventional lean gas burners are constructive Solution always in connection with the design of the Ver combustion chamber or the combustion chamber housing. With these units, the combustion chamber comes into play to the extent that it almost always supports combustion function. This is usually a complete fireproof bricked combustion chamber with burner muffle and combustion chamber housing provided. Added to this is this Interpretation that the dimensioning of the combustion chamber and spe target the dimension of the burner muffle depending on the required mixing effects are taken. This means that with conventional lean gas burners Hot gas generators a very high cost in which the Ver combustion-supporting combustion chamber construction operated will, resulting in relatively large dimensions of the focal chamber on the one hand and solid, fireproof linings on the other hand, which ultimately leads to an uneconomical Chen order of magnitude of the combined unit.

Bei herkömmlichen Heißgaserzeugern mit Schwachgasbrenner wird das zu verbrennende Schwachgas häufig durch eine tan­ gentiale Zuführung im Brennerkopf in eine mehr oder weniger intensiv rotierende Bewegung versetzt. Der Schwachgasstrom und die Verbrennungsluft werden hierbei in der Regel zu­ nächst über zwei getrennte Kammern dem Brenner zugeführt, wobei das eine Medium gegebenenfalls in Art einer spiral­ förmigen Öffnung mit dem anderen Medium in die eigentliche Brennkammer eingeströmt wird. Die Vermischung zwischen Schwachgas und Verbrennungsluft erfolgt daher erst in der Brennkammer sozusagen bei ablaufendem Verbrennungsprozeß.For conventional hot gas generators with a low gas burner the lean gas to be burned is often replaced by a tan potential feed in the burner head in a more or less intensely rotating movement. The lean gas flow and the combustion air is usually too next fed to the burner via two separate chambers, the one medium possibly in the manner of a spiral  shaped opening with the other medium in the actual Combustion chamber is flown. The mix between Lean gas and combustion air therefore only take place in the Combustion chamber, so to speak, with the combustion process running.

Ein Beispiel eines derartigen Brenners ist aus "Verbren­ nung und Feuerungen" (Rudolf Günther, Springer-Verlag, Ber­ lin 1974, S. 227, Bild 4.91) bekannt.An example of such a burner is from "Burning and firing "(Rudolf Günther, Springer-Verlag, Ber lin 1974, p. 227, Fig. 4.91).

Um bei dieser Brennerauslegung und Einströmtechnik der bei­ den Medien eine hinreichend gute Verbrennung gewährleisten zu können, ist es erforderlich, die Brennkammer möglichst groß zu dimensionieren, damit ausreichende Verbrennungs­ zeiten zur Verfügung stehen.In order to use the burner design and inflow technology of the guarantee the media a sufficiently good combustion To be able to, it is necessary to have the combustion chamber as possible dimensioned large, so sufficient combustion times are available.

Daneben ist es bei diesen Aggregaten erforderlich, eine die Verbrennung unterstützende "heiße" Umgebung zu schaffen, die dadurch realisiert wird, daß die Brennkammer sehr lang und feuerfest ausgekleidet erstellt wird. Diese feuerfesten Auskleidungen werden auf hohe Temperaturen aufgeheizt und unterstützen somit den Verbrennungsvorgang, wodurch letzt­ lich, aber mit erheblichen Nachteilen, ebenfalls ein zu­ friedenstellendes Ausbranntergebnis erreichbar ist.In addition, it is necessary with these units, one that To create combustion-supporting "hot" surroundings which is realized in that the combustion chamber is very long and fireproof lined is created. These fireproof Linings are heated to high temperatures and thus support the combustion process, which ultimately Lich, but with considerable disadvantages, too a satisfactory burnout result is achievable.

Bekannte Aggregate eines Heißgaserzeugers mit kombiniertem Schwachgasbrenner erfordern daher aufgrund der massiven Auslegung mit feuerfesten Auskleidungen der gesamten Brenn­ kammer hohe Aggregatgewichte. Hinzu treten lange Anfahrzei­ ten, um die Feuerfestauskleidungen auch auf die meist über dem Brennpunkt liegenden Temperaturen aufheizen zu können, was erhebliche Anfahrkosten mit sich bringt. Meist ist zu­ dem ein kontinuierlich betriebener Brenner, der nicht nur als Start- oder Zündbrenner eingesetzt wird, erforderlich, um die kontinuierliche und gute Verbrennung aufrechtzuer­ halten. Aber auch das Abfahren, also Abschalten, dieses Ag­ gregates ist mit Problemen verbunden, da in diesen Aggrega­ ten eine sehr große Speicherwärme vorhanden ist. In Fällen einer Notabschaltung muß diese Speicherwärme zur Vermei­ dung von Schäden infolge Überhitzung abgeführt werden. Aus diesem Grund ist es bei derartigen herkömmlichen Heißgas­ erzeugern mit Schwachgasbrennern erforderlich, einen Not­ kamin zu installieren, über den die Speicherwärme im Falle von raschen Abschaltmaßnahmen abgeführt werden kann. Hierzu ist es erforderlich eine ausreichende Menge von Kühlluft dem Heißgaserzeuger zuzuführen. Bei Stromausfall müssen die Kühlluftaggregarte mittels Notstromaggregat in Betrieb ge­ halten werden.Known units of a hot gas generator with combined Low gas burners therefore require due to the massive Design with fireproof linings for the entire furnace chamber high unit weights. There is also a long start-up time in order to apply the refractory linings to the mostly to be able to heat up the focal temperatures, which entails considerable start-up costs. Most is too which is a continuously operated burner that not only is used as a start or pilot burner, required to maintain the continuous and good combustion hold. But also the shutdown, i.e. switching off, this Ag  gregates is associated with problems because in these aggregates there is a very large amount of storage heat. In cases an emergency shutdown must prevent this storage heat damage caused by overheating. Out for this reason it is with such conventional hot gas producers with lean gas burners required an emergency Install chimney through which the storage heat in the event can be dissipated from rapid shutdown measures. For this a sufficient amount of cooling air is required to the hot gas generator. In the event of a power failure, the Cooling air unit types operated by emergency generator will hold.

Ausgehend von diesen Nachteilen bei bekannten Heißgaser­ zeugern mit Schwachgasbrennern, die insbesondere für die Verbrennung von Gichtgas ausgelegt sind, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung aus Heißgaserzeuger mit Schwachgasbrenner wärmewirtschaftlich, gewichtsmäßig und verbrennungstechnisch effizienter auszulegen als bisherige Konstruktionen.Based on these disadvantages with known hot gas produce with low gas burners, especially for the Combustion of top gas are designed, it is the job of Invention, a device with a hot gas generator Lean gas burner economical, weight and to be more efficient in terms of combustion technology than previous ones Constructions.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved by the features of characterizing part of claim 1 solved.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung ist daher einerseits die Gestaltung des Schwachgasbrenners dahingehend, daß dort eine optimale Vermischung zwischen dem zu verbrennenden Schwachgas und der erforderlichen Verbrennungsluft auf sehr kurzem Raum erreicht wird. Hierfür wird der Brenner im we­ sentlichen als Mehrlanzenbrenner ausgelegt, in dem die Ver­ brennungsluft und das Schwachgas über einander umgebende Düsen unter hoher Geschwindigkeit in die Brennkammer ein­ strömen, so daß eine hohe Verbrennungsoberfläche im Hin­ blick auf eine optimale Verbrennung des Schwachgases er­ zeugt wird. Zudem wird aber andererseits davon abgegangen, die zur Erhitzung der Prozeßluft erforderliche Brennkammer als Kammer mit einer Feuerfestmaterial-Auskleidung auszu­ statten, sondern hierfür eine Lochmanteleinrichtung aus vorzugsweise Stahlblechmänteln zu wählen, die etwa koaxial und mit einem Ringspalt ineinander übergehen. Aufgrund die­ ser Maßnahmen und einer relativ kurzen Brennermuffel er­ reicht man mit dem erfindungsgemäßen Gegenstand bzw. Aggre­ gat eine erhebliche Gewichtsersparnis in der Gesamtanlage. Die durchgeführten konstruktiven Maßnahmen führen daher zu einer Schwachgasverbrennung auch bei niedrigen Heizwerten im Bereich von 1000 kcal/m (Normzustand) mit einem selbständigen Verbrennungsablauf, so daß lediglich ein Startbrenner erforderlich ist. Mittels dieses Startbren­ ners wird die Brennermuffel kurzzeitig z. B. in einer An­ fahrtszeit von 10 bis 15 min. auf die erforderliche Tem­ peratur aufgeheizt. Die intensive Vermischung des Schwach­ gases mit der erforderlichen Verbrennungsluft erlaubt es aber auch, eine sehr kurze Brennermuffel vorzusehen, der sich dann aufgrund der wesentlichen Verbrennung über die Dimension der Brennermuffel eine Lochmanteleinrichtung zur Einströmung des zu erhitzenden Prozeßgases anschließt.An essential idea of the invention is therefore on the one hand the design of the lean gas burner in that there an optimal mixture between the one to be burned Lean gas and the required combustion air on very short space is reached. For this, the burner in the we considerably designed as a multi-lance burner in which the ver combustion air and the lean gas over each other Nozzles into the combustion chamber at high speed flow so that a high combustion surface in the Hin view of optimal combustion of the lean gas is fathered. On the other hand, however, it is assumed that the combustion chamber required to heat the process air  to be designed as a chamber with a refractory lining equip, but instead a perforated jacket device preferably choose sheet steel sheaths that are roughly coaxial and merge into one another with an annular gap. Because of the measures and a relatively short burner muffle is sufficient with the object or aggre according to the invention gat considerable weight savings in the overall system. The constructive measures carried out therefore lead to lean gas combustion even at low calorific values in the range of 1000 kcal / m (normal state) with a independent combustion process, so that only one Start burner is required. By means of this starter ners the burner muffle is briefly z. B. in an An travel time from 10 to 15 min. to the required tem heated up temperature. The intense mixing of the weak gases with the necessary combustion air allow it but also to provide a very short burner muffle that then due to the substantial combustion of the Dimension of the burner muffle a perforated jacket device connects to the inflow of the process gas to be heated.

Diese Kombination aus einer relativ kurzen Brennermuffel mit einer Lochmanteleinrichtung, z. B. aus Stahlblech, hat erhebliche Vorteile im Hinblick auf die Wärmewirtschaft­ lichkeit einer derartigen Anlage, da nur sehr geringe Spei­ cherwärme beim Anfahrprozeß erforderlich ist. Auch beim Ab­ fahren der Anlage kann das gesamte Aggregat sehr rasch ab­ geschaltet werden, ohne daß Notkamine erforderlich sind. Hinzu tritt eine sehr breite Regelfähigkeit der für die Nachfolgeprozesse erforderlichen Wärmemenge, wobei diese sowohl auf die gute Regelbarkeit des einzuströmenden Schwachgases wie auch der zugeführten Prozeßluft zurück­ führbar ist. Darüber hinaus zeichnet sich das erfindungs­ gemäße Aggregat auch durch die gute Belastbarkeit im Hin­ blick auf starken Temperaturwechsel aus. This combination of a relatively short burner muffle with a perforated casing device, e.g. B. made of sheet steel considerable advantages with regard to the heating industry Such a facility, since only very little memory Heat is required during the start-up process. Even with the Ab the entire unit can shut down very quickly can be switched without the need for emergency fireplaces. In addition, there is a very wide range of rules for the Follow-up processes required amount of heat, this both on the good controllability of the incoming Low gas as well as the supplied process air back is feasible. In addition, the invention excels appropriate aggregate also due to the good resilience in the rear look at strong temperature changes.  

Das erfindungsgemäße Aggregat ist daher so ausgelegt, daß innerhalb der sehr kurzen Brennermuffel, die zweckmäßiger­ weise in einem Verhältnis von 1 : 3 bis 1 : 5 zur Länge der Lochmanteleinrichtung steht, durch eine aufgefächerte kurze Flamme und den mittels hohen Strömungsgeschwindigkeiten über Düsen eingeblasenen Schwachgas- und Verbrennungsluftme­ dien eine intensive Vermischung mit nachfolgend hohem Aus­ branntgrad der brennbaren Bestandteile des Schwachgases er­ reicht wird.The unit according to the invention is therefore designed such that within the very short burner muffle, the more appropriate wise in a ratio of 1: 3 to 1: 5 to the length of the Perforated device stands out by a fanned out short Flame and that by means of high flow velocities Low-gas and combustion air meter injected via nozzles serve an intensive mixing with subsequent high Burning degree of the combustible components of the lean gas is enough.

Zweckmäßigerweise sieht man hierzu vor, das Gichtgas und die Verbrennungsluft in viele Einzelströme aufzuteilen, wo­ bei die beiden Medien über ineinanderliegende Düsen zum Brenneraustritt geführt werden. Durch Dralleinsätze, insbe­ sondere gasseitige und luftseitige Düsenbohrungen, die es gestatten, daß Verbrennungsluftanteil auch rechtwinklig in die einzelnen Gasströme eintritt, werden die Berührungs- und Reaktionsflächen der beiden Medien miteinander vergrös­ sert.For this purpose, it is expedient to provide the top gas and to divide the combustion air into many individual flows where for the two media via interlocking nozzles for Burner outlet. Through swirl inserts, esp special gas-side and air-side nozzle bores that it allow the combustion air portion to be at right angles in the individual gas flows occurs, the contact and reaction areas of the two media are enlarged sert.

Zudem werden auch bei hohen Austrittsgeschwindigkeiten der Medien aus den Düsen durch die an den Kanten auftretenden örtlichen Wirbel eine gute Vermischung und Unterstützung einer sicheren Zündung gewährleistet.In addition, even at high exit speeds Media from the nozzles through the occurring on the edges local vortex good mixing and support guaranteed safe ignition.

Die optimale Vermischung der beiden miteinander reagieren­ den Medien sollte es auch gestatten, die Nennleistung bei sorgfältiger Mischungseinstellung erheblich herabregeln zu können. Andererseits ist es auch vorstellbar, daß die Gas­ menge bei ausreichendem Vordruck erheblich erhöht werden kann, ohne daß ein Abreißen der Flamme zu befürchten wäre.The optimal mixing of the two react with each other the media should also allow the rated output carefully adjust the mixture down considerably can. On the other hand, it is also conceivable that the gas quantity can be increased considerably with sufficient pre-pressure can without fear of the flame breaking off.

Die einzelnen Rohre bzw. Lanzen, durch die die Verbren­ nungsluft oder alternativ auch das Gas zum Brenneraustritt über die Düsen geführt werden kann, sind mindestens im Düsenbereich aus hochhitzebeständigem Werkstoff ausgelegt, um ein Verbrennen bzw. Schmelzen der Düsen auch bei dieser Schwachgasverbrennung zu vermeiden.The individual pipes or lances through which the burns air or alternatively the gas to the burner outlet over the nozzles are at least in  Nozzle area made of highly heat-resistant material, to burn or melt the nozzles, too Avoid lean gas combustion.

Zur Verdeutlichung der Vorteile, die beim erfindungsgemäßen Aggregat erreicht werden, wird insbesondere im Hinblick auf die Dimensionsabmessungen nachstehendes Beispiel angeführt:To illustrate the advantages of the invention Aggregate will be achieved, especially with regard to the dimensional dimensions are given in the following example:

Für die Verbrennung von Gichtgas in einem erfindungsgemäßen Heißgaserzeuger wurde bei maximaler Wärmeleistung von ca. 6,8×106 kcal/h, was einem Gichtgasvolumendurchsatz von ca. 9.500 m3/h (Normzustand) entspricht, die axiale Länge der Brennermuffel mit ca. 2 m gewählt, wobei am Bren­ nermuffelaustritt gute Ausbranntergebnisse erzielt wurden. Die Verbrennung erfolgte in einem Temperaturbereich größer 700°C.For the combustion of blast furnace gas in a hot gas generator according to the invention, the axial length of the burner muffle was approx. At approx. 6.8 × 10 6 kcal / h, which corresponds to a blast furnace gas throughput of approx. 9,500 m 3 / h (standard state). 2 m selected, with good burn-out results being achieved at the burner muffle outlet. The combustion took place in a temperature range greater than 700 ° C.

Im Rahmen einer Rauchgasanalyse wurden hierbei am Brennkam­ meraustritt CO-Werte zwischen 50 bis 250 ppm erreicht, was den sehr hohen Ausbranntgrad charakterisiert.As part of a flue gas analysis, the combustion chamber escapes CO values between 50 and 250 ppm, which characterized the very high degree of burnout.

Der anschließende Mischraumteil, der sich an die Brennermuf­ fel anschließt, und in deren Bereich die zu erhitzende Pro­ zeßluft eingeströmt wird, ist hierbei erfindungsgemäß von einer Lochmanteleinrichtung, insbesondere aus gelochten Stahlblechen, umgeben. Diese gelochten Zylindermäntel be­ wirken, daß die z. B. über ein Spiralgehäuse rotierend ein­ tretende aufzuheizende Prozeßluft die heißen Rauchgase von den stählernen Lochmäntel abhält, also quasi kühlt, und an­ dererseits die aus der Flamme austretenden Rauchgase eben­ falls in eine rotierende Bewegung versetzt, wodurch somit eine gute strähnenfreie Vermischung zwischen Rauchgas und Prozeßluft erreicht wird. The subsequent mixing room section, which is connected to the burner socket fel connects, and in their area the pro to be heated zeßluft is flown, is according to the invention from a perforated jacket device, in particular from perforated Sheet steel, surrounded. These perforated cylinder jackets be act that the z. B. rotating over a volute process air to be heated up the hot flue gases from keeps the steel perforated jacket, so to speak cool, and on on the other hand, the smoke gases emerging from the flame if set in a rotating movement, thus a good streak-free mixture between flue gas and Process air is reached.  

Gerade im Hinblick auf die bisher erforderliche Feuerfest­ material-Auskleidung über die gesamte Länge von Brenner­ muffel und Mischkammer zeigt sich hier der eklatante Vor­ teil beim erfindungsgemäßen Aggregat.Especially with regard to the previously required refractories material lining along the entire length of burner muffle and mixing chamber shows the blatant front part of the unit according to the invention.

Bei einem Vergleich mit einem herkömmlichen Heißgaserzeuger wäre bei der vorgenannten Wärmeleistung von 6,8×106 kcal/h eine feuerfest ausgemauerte Brennkammer von ca. 7 m Länge erforderlich, wobei sich dieser Brennkammer ein wei­ terer Raum von ca. 2 m Länge zur Vermischung der aufzuhei­ zenden Prozeßluft anschließen müßte. Es entstünde daher ei­ ne Gesamtlänge von ca. 9 m. Diese Gesamtlänge wäre daher aufgrund der hohen Temperaturen feuerfest auszukleiden.In a comparison with a conventional hot gas generator with the aforementioned heat output of 6.8 × 10 6 kcal / h, a fireproof brick chamber of approx. 7 m in length would be required, this combustion chamber having a wider space of approx. 2 m in length for mixing the process air to be heated should be connected. This would result in a total length of approx. 9 m. Because of the high temperatures, this total length would have to be fire-resistant.

Unterstellt man einen Brennkammerdurchmesser von ca. 2,2 m und eine Wandstärke von ca. 200 mm des Feuerfestmaterials, so ergäbe sich über diese Gesamtlänge von 9 m ein Gewicht der Feuerfestauskleidung von etwa 25 t.Assume a combustion chamber diameter of approximately 2.2 m and a wall thickness of approx. 200 mm of the refractory material, this would result in a weight over this total length of 9 m the refractory lining of about 25 t.

Bei einem erfindungsgemäßen Aggregat steht dem nur ein Ge­ wicht von Feuerfestmaterial von ca. 2,5 t entgegen, was nur 10% des herkömmlichen Gewichts entspricht.In an aggregate according to the invention there is only one Ge weight of refractory material of about 2.5 t contrary to what corresponds to only 10% of the conventional weight.

Bei Betrachtung der Regelfähigkeit und Wärmewirtschaftlich­ keit des erfindungsgemäßen Aggregats mit einem herkömmli­ chen, vorausgehend umrissenen Heißgaserzeuger zeigt die Er­ findung auch diesbezüglich gravierende Vorteile.When considering the control and heat economy speed of the unit according to the invention with a conventional Chen, previously outlined hot gas generator shows the Er There are also serious advantages in this regard.

Aus der nachfolgenden Betrachtung wird der gravierende Un­ terschied in der Speicherwärmeaufnahme der entsprechenden Brennkammern sehr deutlich.From the following consideration, the serious Un differed in the storage heat absorption of the corresponding Combustion chambers very clearly.

Bei einer mittleren Temperatur der vorgenannten Ausklei­ dung von ca. 800°C und einer angesetzten spezifischen Wär­ mekapazität für das Feuerfestmaterial von 0,21 kcal/kg×grd., sind beispielsweise nachstehende Brennstoffmengen zum Auf­ heizen der entsprechenden Brennkammern beim Anfahren er­ forderlich:At an average temperature of the above-mentioned clothing 800 ° C and a specific heat mecapacity for the refractory material of 0.21 kcal / kg × grd.,  For example, the following amounts of fuel are available heat the corresponding combustion chambers when starting conducive:

Herkömmliche Brennkammer
M = 0,21 kcal/kg × grd. × 25 000 kg × 800°C;
M = 4,2 × 10⁶ Kcal
Bedarf = 420 kg Heizöl;
Conventional combustion chamber
M = 0.21 kcal / kg × grd. X 25,000 kg x 800 ° C;
M = 4.2 × 10⁶ Kcal
Requirement = 420 kg of heating oil;

Erfindunsgemäße Brennkammer
M = 21 kcal/kg × grd. × 2500 kg × 800°C;
M = 0,42 × 10⁶ Kcal
Bedarf = 42 kg Heizöl.
Combustion chamber according to the invention
M = 21 kcal / kg × grd. X 2500 kg x 800 ° C;
M = 0.42 × 10⁶ Kcal
Requirement = 42 kg heating oil.

Hieraus wird erkennbar, daß bei einer herkömmlichen Brenn­ kammer das ca. Zehnfache an Energie aufgebracht werden muß, um die Masse der Feuerfestmaterialien auf die gewünschte Betriebstemperatur z. B. beim Anfahren aufheizen zu können.From this it can be seen that in a conventional burning chamber that has to be applied about ten times as much energy, to the mass of refractory materials to the desired one Operating temperature z. B. to be able to heat up when starting.

Beim Abfahren, also Abschalten der Anlage, bedingt dies bei herkömmlichen Aggregaten, daß diese über viele Stunden dem Abkühlprozeß unterzogen werden müssen, wobei die Wärmemen­ ge üblicherweise über Dach abgefahren werden muß, um nach­ folgende, sonst mit erhitzter Prozeßluft versorgte Verbrau­ cher nicht zu gefährden oder zu beschädigen.When shutting down, i.e. switching off the system, this is due to conventional units that this over many hours Cooling process must be subjected to the heat ge usually has to be driven over the roof in order to following consumption, otherwise supplied with heated process air not endanger or damage.

Bei einem erfindungsgemäßen Aggregat erübrigen sich daher ein Notkamin und wärmebeständige Absperrklappen hierfür.In an aggregate according to the invention are therefore unnecessary an emergency chimney and heat-resistant butterfly valves for this.

Obwohl die Vorteile des erfindungsgemäßen Aggregats gerade in der Kombination des Heißgaserzeugers mit dem Schwachgas­ brenner und der spezifischen Auslegung zum Tragen kommen, ist es auch denkbar, daß der derart konstruierte und ausge­ legte Schwachgasbrenner als eigenständiger Erfindungsgedan­ ke genutzt werden kann.Although the advantages of the unit according to the invention are straight in the combination of the hot gas generator with the lean gas torch and the specific design come into play,  it is also conceivable that the so constructed and out created lean gas burners as an independent invention ke can be used.

Hierbei können alternativ sowohl die Luftaustrittsdüsen in­ nen liegen und von Gasdüsen umgeben sein, als auch eine umgekehrte Beschickung der Medien vorhanden sein. Diese Konstruktion erlaubt es, Schwachgase bis zu einem Bereich von etwa 600 kcal/m3 (Normzustand) optimal zu verbren­ nen und zur Heißgaserzeugung nutzen zu können.As an alternative, both the air outlet nozzles can be located inside and be surrounded by gas nozzles, and the media can be charged in reverse. This design allows low gases to be optimally burned up to a range of around 600 kcal / m 3 (standard condition) and used for hot gas generation.

Die beim erfindungsgemäßen Aggregat der Brennermuffel nach­ geschaltete Lochmanteleinrichtung macht durch die Art und Weise der Einströmcharakteristik der Prozeßluft in die Mischkammer eine Feuerfestauskleidung des Mischkammerteils nicht erforderlich, da die zu erhitzende Prozeßluft die zylindrischen Stahlmäntel des Rohrmantels kühlt. Weiterhin wird durch die spiralförmig ausgeführte Prozeßluft die aus der Muffel austretenden heißen Rauchgase in eine spiral­ förmige Bewegung versetzt und es gelingt hiermit neben dem Kühleffekt eine sehr intensive Vermischung zwischen den heißen Rauchgasen und der aufzuheizenden Prozeßluft.The burner muffle in the aggregate according to the invention switched perforated jacket device makes by the type and Way of the flow characteristic of the process air into the Mixing chamber a refractory lining of the mixing chamber part not necessary because the process air to be heated is the cylindrical steel jacket of the pipe jacket cools. Farther is made by the spiral process air The muffle escaping hot flue gases into a spiral shaped movement and it succeeds with the next Cooling effect a very intensive mixing between the hot flue gases and the process air to be heated.

Diese erfindungsgemäße Vorrichtung bietet die Möglichkeit Schwachgase unterschiedlichster Herkunft für wärmewirt­ schaftliche Prozesse einzusetzen, in denen bisher vor­ zugsweise hochwertige Energieträger wie Öle, Erdgase, Kohle etc. verwendet werden. Besonders hervorzuheben sind hierbei wärmewirtschaftliche, verfahrenstechnische und kostenmäßige Aspekte. Auch aufgrund der sich ver­ schärfenden Umweltschutzbedingungen ist man in immer größer werdendem Umfang bemüht, gasförmige Produkte für Zwecke einzusetzen, bei denen man normalerweise nur in sehr geringem Umfang oder überhaupt nicht technisch Schwachgase verwertet. Eine Vielzahl dieser Produkte wurden und werden auch heute noch abgefackelt, ohne daß deren Energieinhalt genutzt wird. Die dabei entstehenden Rauchgase werden einfach in die Atmosphäre emittiert.This device according to the invention offers the possibility Lean gases of various origins for thermal hosts economic processes in which previously existed preferably high-quality energy sources such as oils, natural gases, Coal etc. can be used. Of particular note are thermal, process engineering and cost aspects. Also due to the ver one is always in harsh environmental protection conditions increasing efforts to produce gaseous products for To use purposes that are normally only used in very little or not at all technical Lean gases recycled. A variety of these products  were and still are burned to this day without whose energy content is used. The resulting Smoke gases are simply emitted into the atmosphere.

Mittels des erfindungsgemäßen Aggregates kann daher der Ausstoß an umweltschädlichen Rauchgasbestandteilen, wie CO, Ruß, NOx, erheblich minimiert werden, so daß auch die gesetzlichen Normen damit erreicht werden können.By means of the unit according to the invention, the emission of environmentally harmful flue gas components, such as CO, soot, NO x , can therefore be considerably minimized, so that the legal standards can also be achieved thereby.

So kann der Anteil an CO des mit dem erfindungsgemäßen Ag­ gregat genutzten Schwachgases zwischen 18 Vol.-% und ca. 30 Vol.-% liegen.Thus, the proportion of CO with the Ag according to the invention lean gas between 18 vol.% and approx. 30 Vol .-% lie.

Ein besonders bevorzugtes Einsatzgebiet für das erfindungs­ gemäße Aggregat kann bei der Verhüttung von Eisenerzen ge­ sehen werden. Bei diesen Prozessen ist man seit Jahren be­ strebt, den für den Reduktionsprozeß bei der Verhüttung er­ forderlichen Koks zum Teil durch Kohlenstaub zu substituiere Hierdurch könnte erreicht werden, daß die umweltbelastenden Auswirkungen bei der Koksherstellung verringert werden, zum anderen könnte Kohle direkt ohne die Zwischenstufe der Ver­ kokung eingesetzt werden, was zu erheblichen Kosteneinspa­ rungen führen würde.A particularly preferred application for the Invention appropriate aggregate can ge in the smelting of iron ores will see. These processes have been around for years that strives for the reduction process in smelting it to partially replace required coke with coal dust This could mean that the polluting Effects in coke production are reduced to others could coal directly without the intermediate stage of Ver Kokung are used, which leads to considerable cost savings would lead.

Der direkte Einsatz der Kohle erfordert jedoch, daß diese getrocknet werden muß, wofür sich aber gerade ein Trock­ nungsprozeß mit im erfindungsgemäßen Aggregat erhitzter Prozeßluft bei der Ausnutzung des Energieinhalts von Schwachgas dann anbieten würde.The direct use of coal, however, requires that this must be dried, for which a dry is just now tion process with heated in the unit according to the invention Process air when using the energy content of Would then offer lean gas.

Ein weiterer Anwendungsbereich für die Verbrennung von stark CO-haltigen Schwachgasen tritt im Zusammenhang mit der Vergasung von Kohle auf. Auch könnte der Wirkungsgrad von Kraftwerken im Rahmen einer Minimierung von Rauchgas­ emissionen mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ver­ bessert werden.Another area of application for the combustion of strongly CO-containing weak gases occurs in connection with the gasification of coal. The efficiency could also of power plants as part of minimizing flue gas emissions by means of the method according to the invention be improved.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines schematischen Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below using a schematic Embodiment explained in more detail. Show it:

Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch ein erfindungsge­ mäßes Aggregat mit einem spezifisch ausgelegten Brenner im rechten Bereich und einer Lochmantel­ einrichtung im linken Bereich, und Fig. 1 shows an axial longitudinal section through a unit according to the invention with a specifically designed burner in the right area and a perforated jacket device in the left area, and

Fig. 2 einen radialen Schnitt längs der Linie A-A nach Fig. 1. FIG. 2 shows a radial section along the line AA according to FIG. 1.

Ein Beispiel einer Heißgaserzeuger-Vorrichtung 10 ist sche­ matisch in Fig. 1 im Längsschnitt dargestellt. Die weitest­ gehend koaxial zur Längsachse ausgelegte Vorrichtung weist im rechten Bereich einen Startbrenner 1 mit Luftzufuhr L und Erdgaszufuhr E auf. Diesem Startbrenner 1 schließt sich ein Luftgehäuse 2 mit Zuführstutzen für die Verbrennungs­ luft L an. Das Luftgehäuse 2 ist gekoppelt mit einer Gas­ kammer 4, in die das Gichtgas über einen Zuführstutzen ein­ geleitet wird.An example of a hot gas generator device 10 is shown schematically in Fig. 1 in longitudinal section. The device, which is largely coaxial to the longitudinal axis, has a start burner 1 with air supply L and natural gas supply E in the right area. This start burner 1 is followed by an air housing 2 with feed connector for the combustion air L. The air housing 2 is coupled to a gas chamber 4 , in which the blast furnace gas is passed through a feed pipe.

Diese bisher genannten Baugruppen des Startbrenners 1, des Luftgehäuses 2 und der Gaskammer 4 stellen im wesentlichen den Schwachgasbrenner 18 dar.These previously mentioned assemblies of the starting burner 1 , the air housing 2 and the gas chamber 4 essentially represent the lean gas burner 18 .

Die Zuführung der Luft aus dem Luftgehäuse 2 zum Austritt des Brenners 18 erfolgt hierbei über einzelne Rohre 3 bzw. Lanzen, die die Gaskammer durchsetzen und austrittsseitig im Beispiel von Gasdüsen 5 umgeben sind. Die Aufteilung der Verbrennungsluft und des zugeführten Gichtgases in Einzel­ ströme, die über die Düsen 15 bzw. 5 in die Brennkammer eintreten, bewirkt daher eine intensive Vermischung und Oberflächenvergrößerung, so daß in der sich nach links anschließenden Brennermuffel 6 eine relativ kurzflammige optimale Verbrennung des Schwachgases, insbesondere Gicht­ gases, realisiert werden kann.The air is supplied from the air housing 2 to the outlet of the burner 18 via individual pipes 3 or lances which penetrate the gas chamber and are surrounded on the outlet side in the example by gas nozzles 5 . The division of the combustion air and the supplied top gas into individual streams, which enter the combustion chamber via the nozzles 15 and 5 , therefore causes intensive mixing and surface enlargement, so that in the burner muffle 6 adjoining to the left, a relatively short-flame optimal combustion of the lean gas , especially gout gases, can be realized.

Die Brennermuffel 6 ist mit feuerfestem Material, z. B. Schamotte, ausgekleidet, wobei zur Messung und Kontrolle der Innenwandtemperatur ein stabförmiges Thermoelement 7 in der Wandung der Brennkammer vorgesehen sein muß. Am Brennereintritt ist des weiteren eine UV-Zelle 17 vorge­ sehen.The burner muffle 6 is made of refractory material, e.g. B. chamotte, lined, a rod-shaped thermocouple 7 must be provided in the wall of the combustion chamber to measure and control the inner wall temperature. A UV cell 17 is also seen at the burner inlet.

Die Brennermuffel 6 wird nach außen hin von einem Spiralge­ häuse 8 zur Zuführung der zu erhitzenden Prozeßluft P umge­ ben. Von diesem Spiralgehäuse 8 geht einerseits nach links in achsparalleler Richtung ein Schutzmantel 9 und im Bei­ spiel 4 teleskopartig ineinandergreifende Lochmäntel 11,12, 13 und 14 aus. Insbesondere die Lochmäntel 11 bis 14 und der Schutzmantel 9 sind zweckmäßigerweise aus einem Stahl­ blech hergestellt. Von rechts nach links in Richtung der Brennerflamme und Strahlung ist eine Durchmessererweite­ rung der einzelnen Lochmäntel vorgesehen, wobei am stufen­ artigen Übergangsbereich Ringspalte 16 gebildet sind, durch die die Prozeßluft eingeströmt wird. Die Lochmäntel 11 bis 14 sind mit einer Vielzahl von Löchern 17 ausgestattet, so daß hierüber und über die Ringspalte ein optimales Ein­ strömen der kälteren Prozeßluft in die Rauchgasströmung möglich ist.The burner muffle 6 is from the outside of a Spiralge housing 8 for supplying the process air to be heated P ben. From this volute casing 8 , on the one hand, a protective jacket 9 and, in the case of game 4, telescopically interlocking perforated jackets 11 , 12 , 13 and 14 extend to the left in the direction parallel to the axis. In particular, the perforated sheaths 11 to 14 and the protective sheath 9 are expediently made of sheet steel. From right to left in the direction of the burner flame and radiation, a diameter enlargement of the individual perforated sheaths is provided, annular gaps 16 being formed at the step-like transition region through which the process air flows. The perforated jackets 11 to 14 are equipped with a large number of holes 17 , so that an optimal flow of the colder process air into the flue gas flow is possible over this and over the annular gaps.

Diese einströmende kältere Prozeßluft P bewirkt einerseits ein Kühlen der Lochmäntel 11 bis 14 und andererseits durch entsprechend konstruktive Auslegung eine spiralartige Um­ mantelung der vor der Flamme entstehenden Rauchgase, so daß eine Führung und gleichzeitige Abkühlung in diesem Bereich erfolgt. This inflowing colder process air P causes cooling of the perforated shells 11 to 14 on the one hand and on the other hand by a correspondingly constructive design a spiral-like sheathing of the flue gases generated before the flame, so that guidance and simultaneous cooling takes place in this area.

In der Darstellung nach Fig. 2 ist ein Radialschnitt längs der Linie A-A dargestellt. Hierbei wird die Auslegung des Brenners 18 koaxial zur Achse mit einer Vielzahl von Lan­ zen 3 erkennbar. In den Kammern für die Verbrennungsluft und das Gichtgas liegt zunächst eine Art tangentiale Ein­ strömung vor, die jedoch druckmäßig aufgeteilt wird in ein­ zelne Lanzen bzw. Düsen, wobei deren Durchmesserverringe­ rung eine gleichmäßige Beaufschlagung über den Gesamtquer­ schnitt der Kammer ermöglicht.In the illustration of FIG. 2 is a radial section along illustrated line AA. Here, the design of the burner 18 coaxial to the axis with a plurality of Lan zen 3 can be seen . In the chambers for the combustion air and the blast furnace gas, there is initially a kind of tangential flow, which, however, is divided in terms of pressure into individual lances or nozzles, the diameter reduction of which enables uniform application across the entire cross section of the chamber.

Das erfindungsgemäße Aggregat ist daher durch die Kombi­ nation eines Schwachgasbrenners, insbesondere eines Nieder­ druck-Schwachgas-Mehrlanzenbrenners mit einer Lochmantel­ einrichtung gekennzeichnet, wobei einerseits im Brenner eine optimale Vermischung mit technisch vollständiger Ver­ brennung auch des Schwachgases erzielt wird, so daß am Aus­ tritt der Brennkammer sehr niedrige CO-Konzentrationen er­ reicht werden. Dieser Verbrennungsprozeß wird mit der ge­ wichtssparenden Maßnahme einer Lochmanteleinrichtung kom­ biniert, die durch ihre Strömungsführung eine Stabilisie­ rung der Gesamtverbrennung unter wärmewirtschaftlich gün­ stigsten Aspekten ermöglicht.The unit according to the invention is therefore due to the combination nation of a lean gas burner, especially a low pressure-lean gas multi-lance burner with a perforated jacket device marked, on the one hand in the burner optimal mixing with technically complete ver Burning the lean gas is achieved so that at the end very low CO concentrations occur in the combustion chamber be enough. This combustion process is with the ge weight-saving measure of a perforated jacket device com which is stabilized by its flow Total combustion under heat economy most important aspects.

Claims (8)

1. Heißgaserzeuger mit Schwachgasbrenner, wobei dem Schwachgasbrenner Schwachgas und Verbren­ nungsluft zugeführt ist, die mindestens austritts­ seitig vermischt werden,
mit einer austrittsseitig am Brenner anschließenden Brennermuffel und
mit einer mindestens umfangsmäßig im Austrittsbe­ reich der Brennermuffel vorgesehenen, weitgehend parallel zur Achse der Brennermuffel vorhandenen Einströmungseinrichtung für aufzuheizende Prozeß­ luft, dadurch gekennzeichnet,
daß der Brenner (18) als Mehrlanzenbrenner (3) mit einander umgebenden Schwachgas-Verbrennungsluft- Düsen (5, 15) ausgelegt ist,
daß der Brennermuffel (6) eine nachfolgende Loch­ manteleinrichtung (11 bis 14) aus Metall zur Ein­ strömung der aufzuheizenden Prozeßluft (P) zuge­ ordnet ist, und
daß die Brennermuffel (6) in axialer Richtung in Relation zur Lochmanteleinrichtung (11 bis 14) wesentlich kürzer ausgelegt ist.
1. hot gas generator with lean gas burner, the lean gas burner lean gas and combustion air being supplied, which are mixed at least on the outlet side,
with a burner muffle and
with an inflow device for the process to be heated, which is provided at least circumferentially in the outlet region of the burner muffle and is largely parallel to the axis of the burner muffle, characterized in that
that the burner ( 18 ) is designed as a multi-lance burner ( 3 ) with surrounding lean gas combustion air nozzles ( 5 , 15 ),
that the burner muffle ( 6 ) a subsequent hole jacket device ( 11 to 14 ) made of metal for a flow of the process air to be heated (P) is assigned, and
that the burner muffle ( 6 ) is designed to be substantially shorter in the axial direction in relation to the perforated jacket device ( 11 to 14 ).
2. Heißgaserzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der axialen Länge von Brenner­ muffel (6) zur Lochmanteleinrichtung (11 bis 14) etwa 1 : 3 bis 1 : 5 beträgt. 2. Hot gas generator according to claim 1, characterized in that the ratio of the axial length of the burner muffle ( 6 ) to the perforated jacket device ( 11 to 14 ) is approximately 1: 3 to 1: 5. 3. Heißgaserzeuger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmanteleinrichtung (11 bis 14) in axia­ ler Richtung mehrere, weitgehend zylindrische und koaxiale Lochmäntel (11, 12, 13, 14) aufweist, daß die Lochmäntel (11 bis 14) ineinandergreifend mit in axialer Richtung größer werdendem Durchmes­ ser angeordnet sind und an ihren Übergängen einen Ringspalt (16) zur Einströmung von aufzuheizender Prozeßluft bilden.3. Hot gas generator according to one of claims 1 or 2, characterized in that the perforated jacket device ( 11 to 14 ) in the axial direction several, largely cylindrical and coaxial perforated jackets ( 11 , 12 , 13 , 14 ) that the perforated jackets ( 11 to 14 ) are arranged interlocking with increasing diameter in the axial direction and form at their transitions an annular gap ( 16 ) for the inflow of process air to be heated. 4. Heißgaserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lochmanteleinrichtung innere, gelochte Stahlblechmäntel (11, 12, 13, 14) und einen äußeren, geschlossenen Stahlblechmantel (9) aufweist, die zur Führung der einströmenden Prozeßluft (P) die­ nen.4. Hot gas generator according to one of claims 1 to 3, characterized in that the perforated casing device has inner, perforated sheet steel jackets ( 11 , 12 , 13 , 14 ) and an outer, closed sheet steel jacket ( 9 ) which for guiding the incoming process air (P) serve. 5. Heißgaserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Startbrenner (1) vorgesehen ist, der nach kurzer Anfahrzeit abschaltbar ist.5. Hot gas generator according to one of claims 1 to 4, characterized in that a starting burner ( 1 ) is provided which can be switched off after a short start-up time. 6. Heißgaserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Brenner (18) eine Vielzahl von Einzelstrom­ aufteilungen (3) der Verbrennungsluft (L) und des Schwachgases (G) vorgesehen ist, und daß austrittsseitig am Brenner (18) ineinandergrei­ fende Austrittsdüsen (5, 15) beider Medien vorge­ sehen sind.6. Hot gas generator according to one of claims 1 to 5, characterized in that in the burner ( 18 ) a plurality of individual flow distributions ( 3 ) of the combustion air (L) and the lean gas (G) is provided, and that the outlet side of the burner ( 18 ) interlocking outlet nozzles ( 5 , 15 ) of both media are provided. 7. Heißgaserzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß Dralleinsätze und/oder radial gerichtete Düsen­ bohrungen vorgesehen sind.7. hot gas generator according to claim 6, characterized,  that swirl inserts and / or radially directed nozzles holes are provided. 8. Heißgaserzeuger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß allein die Brennermuffel (6) mit feuerfestem Material ausgekleidet ist.8. Hot gas generator according to one of claims 1 to 7, characterized in that only the burner muffle ( 6 ) is lined with refractory material.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001707A1 (en) * 1996-07-05 1998-01-15 Loesche Gmbh Burner
US20080268393A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Paloma Industries, Limited Burner
JP2013537299A (en) * 2010-09-16 2013-09-30 ロエシェ ゲーエムベーハー Solid ignition hot gas generator with extended adjustment range
CN105378381A (en) * 2013-04-19 2016-03-02 德国莱歇公司 Central burner for multi-fuel, multi-lance burner system
EP3296462B1 (en) 2016-09-16 2018-09-05 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Assembly and method for manufacturing asphalt

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102666993B (en) 2009-10-23 2015-05-20 勒舍有限公司 Method and system for producing asphalt mixture
EP2834563B1 (en) 2012-06-05 2016-03-02 Loesche GmbH Method for operating a multi gas burner and multi gas burner
DE102013019934A1 (en) 2013-11-25 2015-05-28 Brinkmann Industrielle Feuerungssysteme Gmbh Method and device for producing hot / drying gases

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1012419B (en) * 1954-03-24 1957-07-18 Kueppersbusch Gas-heated hot air generator

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1012419B (en) * 1954-03-24 1957-07-18 Kueppersbusch Gas-heated hot air generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
DE-Z.: "Öl- und Gasfeuerung" 1965, Jahrg. 10, S. 672-687 *

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998001707A1 (en) * 1996-07-05 1998-01-15 Loesche Gmbh Burner
US20080268393A1 (en) * 2007-04-27 2008-10-30 Paloma Industries, Limited Burner
US8282391B2 (en) * 2007-04-27 2012-10-09 Paloma Industries, Limited Burner
JP2013537299A (en) * 2010-09-16 2013-09-30 ロエシェ ゲーエムベーハー Solid ignition hot gas generator with extended adjustment range
CN105378381A (en) * 2013-04-19 2016-03-02 德国莱歇公司 Central burner for multi-fuel, multi-lance burner system
US10088155B2 (en) 2013-04-19 2018-10-02 Loesche Gmbh Central burner for multi-fuel multiple lance burner system
EP3296462B1 (en) 2016-09-16 2018-09-05 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Assembly and method for manufacturing asphalt

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