DE4242003A1 - Prozesswärmeerzeuger - Google Patents
ProzesswärmeerzeugerInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
- F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C6/00—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
- F23C6/04—Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN A CARRIER GAS OR AIR
- F23C2900/00—Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
- F23C2900/07002—Premix burners with air inlet slots obtained between offset curved wall surfaces, e.g. double cone burners
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Prozeßwärmeer
zeuger gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
Als Primärmaßnahme zur Senkung der NOx-Emissionen bei at
mosphärischen Feuerungen, beispielsweise bei Kesselfeue
rungen sowie Prozeßwärmeerzeugung, wird beim Einsatz
stickstoffhaltiger Brennstoffe, wie Schweröl, Kohle etc.,
eine gestufte Verbrennung zugrunde gelegt. Eine solche
wird in DE-A1-37 07 773 beschrieben. Bei dieser Verbren
nung handelt es sich um ein Verfahren, bei welchem ein
Prozeßmedium in zwei Stufen aufgeheizt wird. Das in einer
Brenneinrichtung mit Luft vorgemischte Brennöl und Gas
wird in einer Vorbrennkammer, die die Funktion einer er
sten Stufe hat, unterstöchiometrisch mit einer Luftzahl
von 0,5-0,98 teilverbrannt. Das teilverbrannte, stickox
idarme Gemenge erreicht dabei eine Temperatur von 1800-1900°C
und erwärmt in einem am Übergang in eine Nach
brennzone plazierten Wärmetauscher im Gegenstrom das be
reits auf eine Zwischentemperatur vorgeheizte Prozeßmedium
auf seine Endtemperatur. In einem Lufteinblasebereich
des Prozeßwärmeerzeugers wird dem teilverbrannten Gemenge
Luft in einem stöchiometrischen Verhältnis bezüglich der
unverbrannten Anteile zugemischt und dadurch in der Nach
brennzone vollständig verbrannt, wobei dabei die entstan
denen Stickstoff-Verbindungen reduziert werden.
Es hat sich mit dieser Schaltung indessen gezeigt, daß
die an sich kräftige Reduzierung der Stickstoffoxide nicht
jene Minimierung zu erreichen vermag, die zukünftig für
die schärfsten Emissionsgrenzen von solchen Anlagen not
wendig ist.
Zwar ist es bekannt geworden, die angestrebte NOx- Redu
zierung über den Einsatz von Additiven zu bewerkstelligen.
Einer solchen Schaltung fehlt aber die Akzeptanz beim Be
treiber.
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung,
wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, liegt die
Aufgabe zugrunde, bei einem Prozeßwärmeerzeuger der ein
gangs genannten Art eine Schaltung vorzuschlagen, welche
eine weitere Senkung der NOx-Emissionswerte ermöglicht.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen,
daß das Verfahren bei diesem Prozeßwärmeerzeuger auch
über die eine 2- oder mehrstufige Verbrennung mit oder
ohne Vormischzonen in der 2. Stufe der bekannten Art be
trieben werden kann. Von Bedeutung sind dabei jene Maßnahmen
anzusehen, bei welchen die Gastemperatur aus der
ersten Flammenfront gezielt abgesenkt wird. Dadurch werden
in einem begrenzten optimalen Temperaturbereich reaktions
kinetische Prozesse aktiviert, bei denen die noch vorhan
denen Stickstoffverbindungen in der an den Wärmetauscher
anschließenden Reaktionszone nochmals drastisch reduziert
werden.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin
zu sehen, daß der Prozeß durch Reaktionen der natürlich
vorhandenen NHx-Radikale untereinander und mit den Stick
oxiden geschieht, ohne daß hierzu Additive eingesetzt zu
werden brauchen.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen
Aufgabenlösung sind in den weiteren abhängi
gen Ansprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird anhand der Zeichnungen ein Ausführungs
beispiel der Erfindung näher erläutert. Alle für das un
mittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen
Elemente sind fortgelassen. In den verschiedenen Figuren
sind gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen ver
sehen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen
angegeben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen 2-stufigen Prozeßwärmeerzeuger,
Fig. 2 einen Vormischbrenner von der Form eines Doppel
kegelbrenners, in perspektivischer Darstellung,
entsprechend aufgeschnitten und
Fig. 3, 4, 5 entsprechende Schnitte durch die angelegten Ebe
nen III-III (Fig. 3), IV-IV (Fig. 4) und V-V
(Fig. 5), wobei diese Schnitte nur eine schema
tische Darstellung des Brenners wiedergeben.
Fig. 1 zeigt einen Prozeßwärmeerzeuger, der im wesentli
chen aus einer Brennervorrichtung und aus zwei Verbren
nungsstufen oder Brennzonen besteht. Selbstverständlich
kann stromab der zweiten Verbrennungsstufe eine weitere
Verbrennungsstufe vorgesehen werden, in welcher bespiels
weise eine Verbrennung mit einem tertiäten Luftmassenstrom
durchgeführt werden kann. Die dritte und allenfalls die
folgenden Verbrennungsstufen können Merkmale der ersten
und/oder der zweiten Stufe aufweisen. An höchster Stelle
des Prozeßwärmeerzeugers befindet sich die bereits er
wähnte Brennervorrichtung für flüssige und/oder gasförmige
Brennstoffe als Heizmittel. Insbesondere gut für das hier
zugrunde gelegte Verfahren eignet sich als Brennervorrich
tung ein Vormischbrenner 101, dessen körperliche Ausge
staltung unter den Fig. 2-5 noch näher beschrieben wird.
Grundsätzlich wird bei einem solchen Brenner 101 über min
destens eine mittig plazierte Düse vorzugsweise ein flüs
siger Brennstoff 12 und über weitere Brennstoffdüsen, wel
che sich im Bereich der Lufteintrittsschlitze in den In
nenraum des Brenners 101 befinden, vorzugsweise ein gas
förmiger Brennstoff zugeführt. Im Brenner 101 entsteht ein
zündfähiges Gemisch, wobei sich die Reaktionszone 103 aus
dieser Verbrennung bis zur Flammenfront dieses Brenners
erstreckt. Etwa am Ende der ersten Brennzone, d. h. der
Vorbrennzone 107, befindet sich die Einströmung eines ge
genüber dieser Zone konzentrischen Luftkanals 105, über
welchen eine Primärluft 106 dem Brenner 101 zugeführt
wird. Der Luftkanal 105 dient als Lufterwärmer für die
Primärluft 106, wodurch der Brenner 101 mit einem kalo
risch aufbereiteten Verbrennungsluftstrom 15 beliefert
wird. Zugleich kann der Primärluftstrom 106 zur Kühlung
der der Reaktionsstufe 103 nachgeschalteten Reduktions
stufe 104 dienen. Diese kalorische Aufbereitung der Pri
märluft 106 vor dem unterstöchiometrischen Verbrennungs
prozeß ergibt eine optimale Prozeßführung, denn die For
derung der NOx-Bildung sowohl durch HCN als auch NH3 wird
damit möglichst vermieden. Allgemein erfolgt diese Ver
brennung unterstöchiometrisch, und zwar innerhalb eines
optimalen Wertes bei einer Luftzahl Lambda von 0,5-0,98.
Aufgrund der hohen Temperaturen wird der brennstoffgebun
dene Stickstoff in der Reaktionszone 103 zum Teil redu
ziert und zum Teil in NO und NHx-Radikale in einem optima
len stöchiometrischen Verhältnis umgewandelt. Die Gastem
peratur aus der Flammenfront der Reaktionszone 103 wird
mittels eines unmittelbar anschließenden Wärmetauschers
108 beliebiger Bauart gezielt abgesenkt. Dadurch werden in
einem begrenzten optimalen Temperaturbereich reaktionski
netische Prozesse aktiviert, bei denen die noch vorhan
denen Stickstoffverbindungen innerhalb der sich dem Wärme
tauscher 108 anschließenden Reaktionszone 104 nochmals
drastisch reduziert. Dies geschieht durch Reaktionen der
natürlich vorhandenen NHx-Radikale untereinander und mit
den Stickoxiden, ohne daß beispielsweise Additive einge
setzt zu werden brauchen. Damit nun das erzielte optimale
Temperaturfenster ab Ende der Vorbrennzone 107 für eine
Nachbrennzone 110 ebenfalls bereitgestellt werden kann,
wird optimal den Brenngasen stromauf dieser Nachbrennzone
110, individuell oder zusammen mit einem Restluftzufuhr
109, ein gekühltes Abgas 112 zugeführt, das durch einen
zweiten stromab der Nachbrennzone 110 wirkenden Wärmetau
scher 11 bereitgestellt wird. Wird für eine Rest
luft/Abgas-Zuführung optiert, so werden die unterstöchio
metrischen Gase vor oder innerhalb der Nachbrennzone 110
mit einem Gemisch 114 aus Luft und Abgas gespiesen. Da
durch wird nach Zumischung dieses Gemisches für die Nach
brennzone 110 und deren vollständigen Ausbrand die ge
wünschte Endtemperatur erreicht, die nun so niedrig liegt,
daß keine nennenswerten thermischen Stickstoffoxide mehr
entstehen. Das System der Wärmetauscher 108, 111 ist, wie
die Leitungsführung aus der Figur aufzeigt, als Serien
schaltung ausgelegt, wobei selbstverständlich auch eine
Parallelschaltung in Frage kommt. Zusätzlich kann der Wär
metauscher 108 auch zur kalorischen Aufbereitung der Pri
märluft 106 dienen, statt das Prozeßmedium weiter aufzu
heizen. Die Förderung der notwendigen Abgase stromab des
Wärmetauschers 111 wird durch verschiedene Gebläse oder
Strahlpumpen 113 aufrechterhalten. Die restlichen nicht
benötigten Abgase 115 werden zum Kamin oder zu einem wei
teren Verbraucher geleitet. Das vorzuwärmende Prozeßme
dium wird in den hier nacheinander geschalteten Wärmetau
schern 108 und 111 kalorisch aufbereitet, wobei das Pro
zeßmedium im Wärmetauscher 108 auf seine Endtemperatur
aufgeheizt und über eine Prozeßmediumableitung 116 der
Verwendungsstelle zugeführt wird.
Um den Aufbau des Brenners 101 auf Anhieb verstehen zu
können, ist es vorteilhaft, wenn gleichzeitig zu Fig. 2
die einzelnen darin ersichtlichen Schnitte, welche die
Fig. 3-5 bilden, herangezogen werden. Des weiteren, um die
körperliche Gestaltung des Brenners größtmöglich über
sichtlich zu gestalten, sind in Fig. 2 die nach Fig. 3-5
schematisch gezeigten Leitbleche 21a, 21b nur andeutungs
weise aufgenommen worden. Im folgenden wird bei Bedarf bei
der Beschreibung von Fig. 2 auf die nachfolgenden Figuren
hingewiesen.
Der Brenner 101 gemäß Fig. 2 besteht aus zwei halben hoh
len kegeligen Teilkörper 1, 2, die bezüglich ihrer Mittel
achsen versetzt zueinander aufeinander stehen. Vorzugs
weise ist die Versetzung radial in einer Ebene vorgesehen,
womit die beiden Mittelachsen parallel in der gleichen
Ebene zueinander verlaufen. Es ist indessen ohne weiteres
möglich, die Mittelachsen parallel verschoben oder belie
big windschief zueinander verlaufen zu lassen, was auf die
Querschnittsgröße und den Querschnittsverlauf der Luft
eintrittsschlitze einen unmittelbaren Einfluß ergibt.
Wird die Versetzung der jeweiligen Mittelachsen 1b, 2b
parallel in einer Ebene festgelegt, wie dies im Ausfüh
rungsbeispiel der Fall ist, so entstehen auf beiden Seiten
der kegeligen Teilkörper 1, 2 in entgegengesetzter Ein
strömungsanordnung jeweils einen tangentialen Luftein
trittsschlitz 19, 20 frei (Vgl. hierzu Fig. 3-5), durch
welche die unter Fig. 1 bereits beschriebene Verbrennungs
luft 15 in den von den kegeligen Teilkörpern 1, 2 gebilde
ten kegelförmigen Innenraum 14 strömt. Die Kegelform der
gezeigten Teilkörper 1, 2 weist in Strömungsrichtung einen
bestimmten festen Winkel auf. Selbstverständlich, je nach
Betriebseinsatz, können die Teilkörper 1, 2 in Strömungs
richtung eine progressive (trompetenförmige) oder degres
sive (tulpenförmige) Kegelneigung aufweisen. Die beiden
letztgenannten Formen sind zeichnerisch nicht erfaßt, da
sie ohne weiteres nachempfunden werden können. Die beiden
kegeligen Teilkörper 1, 2 weisen je einen zylindrischen
Anfangsteil 1a, 2a auf, welche, analog zu den Teilkörpern
1, 2, versetzt zueinander verlaufen, so daß die tangen
tialen Lufteintrittsschlitze 19, 20 durchgehend über die
ganze Länge des Brenners 101 vorhanden sind. Diese An
fangsteile können auch eine andere geometrische Form ein
nehmen, sie können bisweilen auch ganz weggelassen werden.
Innerhalb dieses zylindrischen Anfangsteils 1a, 2a ist
eine Düse 3 untergebracht, über welche ein Brennstoff 12,
vorzugsweise Öl, oder ein Brennstoffgemisch in den Innen
raum 14 des Brenners 101 eingedüst wird. Diese Brennstof
feindüsung 4 fällt in etwa mit dem engsten Querschnitt des
Innenraumes 14 zusammen. Eine weitere Brennstoffzuführung
13, die vorzugsweise mit einem gasförmigen Brennstoff be
trieben wird, wird über je eine in die Teilkörper 1, 2 in
tegrierte Leitung 8, 9 herangeführt, und über eine Anzahl
Düsen 17 der Verbrennungsluft 15 zugemischt. Diese Zumi
schung findet im Bereich des Eintrittes in den Innenraum
14 statt, dies um eine optimale geschwindigkeitsbedingte
Zumischung 16 zu erreichen. Selbstverständlich ist ein
Mischbetrieb mit beiden Brennstoffen 12, 13 über die je
weilige Eindüsung möglich. Vorbrennzonenseitig 107 geht
die Ausgangsöffnung des Brenners 101 in eine Frontwand 10
über, in welcher eine Anzahl Bohrungen 10a vorgesehen
sind, dies um bei Bedarf eine bestimmte Menge Verdünnungs
luft oder Kühlluft in die Vorbrennzone 107 einzudüsen. Der
durch die Düse 3 bereitgestellte flüssige Brennstoff 12
wird in einem spitzen Winkel in den Innenraum 14 des Bren
ners 101 eingedüst, dergestalt, daß sich auf der ganzen
Länge des Brenners 101 bis hin zur Brenneraustrittsebene
ein möglichst homogenes kegeliges Sprühbild einstellt, was
nur möglich ist, wenn die Innenwände der Teilkörper 1, 2
durch die Brennstoffeindüsung 4, bei welcher es sich bei
spielsweise um eine luftunterstützte Düse oder um eine
Druck-Zerstäubung handelt, nicht benetzt werden. Zu diesem
Zweck wird das kegelige flüssige Brennstoffprofil 5 von
der tangential einströmenden Verbrennungsluft 15 und, nach
Bedarf, von einem weiteren axial herangeführten Verbren
nungsluftstrom 15a umschlossen. In axialer Richtung wird
die Konzentration des eingedüsten flüssigen Brennstoffes
12, wobei es sich hier ohne weiteres um Brennstoff- oder
Brennstoff/Verbrennungsluft-Gemisch handeln kann, fortlau
fend durch die durch die tangentialen Lufteintritts
schlitze 19, 20 in den Innenraum 14 des Brenners 101 ein
strömende Verbrennungsluft 15, bei welcher es sich um ein
Brennstoff/Luft- oder Brennstoff/Luft/Abgas-Gemisch han
deln kann, und allenfalls unter Mithilfe des anderen Ver
brennungsluftstromes 15a, fortlaufend abgebaut. Im Zusam
menhang mit der Eindüsung des flüssigen Brennstoffes 12
wird im Bereich des Wirbelaufplatzens, also im Bereich der
Rückströmzone 6, die optimale homogene Brennstoffkonzen
tration über den Querschnitt erreicht. Die Zündung erfolgt
an der Spitze der Rückströmzone. Erst an dieser Stelle
kann eine stabile Flammenfront 7 entstehen. Ein Rückschlag
der Flamme ins Innere des Brenners 101, wie dies bei be
kannten Vormischstrecken potentiell immer der Fall ist,
wogegen dort über komplizierte Flammenhalter Abhilfe ge
sucht wird, ist hier nicht zu befürchten. Ist die Verbren
nungsluft 15, 15a vorerwähnt, wie vorliegend über einen
Wärmetauscher der Fall ist, so stellt sich eine beschleu
nigte ganzheitliche Verdampfung des Brennstoffes innerhalb
der Vormischstrecke des Brenners 101 ein, also bevor der
Punkt am Ausgang des Brenners 101 erreicht ist, an welchem
die Zündung des Gemisches stattfindet. Die Aufbereitung
der Verbrennungsluftströme 15, 15a kann durch eine in Fig.
1 nicht gezeigte Zumischung von rezirkuliertem Abgas, ana
log der Nachbrennzone (Fig. 1, Pos. 110) erweitert werden.
Bei der Gestaltung der kegeligen Teilkörper 1, 2 hinsicht
lich des Kegelwinkels und der Querschnittsbreite der tan
gentialen Lufteintrittsschlitze 19, 20 sind enge Grenzen
einzuhalten, damit sich das gewünschte Strömungsfeld der
Verbrennungsluftströme mit ihrer Rückströmzone 6 im Be
reich der Brennermündung zu einer Flammenstabilisierung
einstellt. Allgemein ist zu sagen, daß eine Veränderung
der Breite der Lufteintrittsschlitze 19, 20 zu einer Ver
schiebung der Rückströmzone 6 führt: Die Verschiebung ist
stromabwärts bei einer Verkleinerung der Querschnitts
breite der Lufteintrittsschlitze 19, 20. Es ist indessen
festzuhalten, daß die einmal fixierte Rückströmzone 6 an
sich positionsstabil ist, denn die Drallzahl nimmt in
Strömungsrichtung im Bereich des Brenners 101 zu. Wie be
reits angedeutet, läßt sich die Axialgeschwindigkeit der
Strömung innerhalb des Brenners 101 durch eine entspre
chende Zuführung des axialen Verbrennungsluftstromes 15a
verändern. Die Konstruktion des Brenners 101 eignet sich
vorzüglich, die Querschnitte der tangentialen Luftein
trittsschlitze 19, 20, den Bedürfnissen entsprechend, zu
verändern, womit ohne Veränderung der Baulänge des Bren
ners 101 eine relativ große betriebliche Bandbreite er
faßt werden kann.
Aus Fig. 3-5 geht die geometrische Konfiguration der Leit
bleche 21a, 21b hervor. Sie haben betreffend den Verbren
nungsluftstrom 15 in den Innenraum 14 des Brenners 101
Strömungseinleitungsfunktionen zu erfüllen. Eine kanali
sierende Wirkung oder Geschwindigkeitsveränderung des Verbren
nungsluftstromes 15 kann durch Öffnen bzw. Schließen der
Leitbleche 21a, 21b um einen im Bereich der tangentialen
Lufteintrittsschlitze 19, 20 plazierten Drehpunkt 23 opti
miert werden, insbesondere ist dies vonnöten, wenn die ur
sprüngliche Spaltgröße der tangentialen Lufteintritts
schlitze 19, 20 verändert wird. Selbstverständlich kann
der Brenner 101 auch ohne Leitbleche 21a, 21b betrieben
werden, oder es können andere Hilfsmittel hierfür vorgese
hen werden.
Bezeichnungsliste
1, 2 Teilkörper
1a, 2a Zylindrische Anfangsteile
1b, 2b Mittelachsen
3 Brennstoffdüse
4 Brennstoffeindüsung
5 Brennstoffkegelsäule
6 Rückströmzone (Vortex Breakdown)
7 Flammenfront
8, 9 Brennstoffleitungen
10 Frontwand
10a Luftöffnungen
12 Flüssiger Brennstoff
13 Gasförmiger Brennstoff
14 Innenraum des Brenners
15, 15a Verbrennungsluftströme
16 Eindüsung gasförmigen Brennstoffes
17 Düsen
19, 20 Tangentiale Lufteintrittsschlitze
21a, 21b Leitbleche
23 Drehpunkt
100 Prozeßwärmeerzeuger
101 Brenner
103 Reaktionszone
104 Reduktionszone
105 Luftkanal
106 Primärluft
107 Vorbrennzone
108, 111 Wärmetauscher
109 Restluftzufuhr
110 Nachbrennzone
112 Abgasrückführung
113 Gebläse
114 Gemisch aus Luft und Abgas
115 Abgas
116 Prozeßmediumableitung
1a, 2a Zylindrische Anfangsteile
1b, 2b Mittelachsen
3 Brennstoffdüse
4 Brennstoffeindüsung
5 Brennstoffkegelsäule
6 Rückströmzone (Vortex Breakdown)
7 Flammenfront
8, 9 Brennstoffleitungen
10 Frontwand
10a Luftöffnungen
12 Flüssiger Brennstoff
13 Gasförmiger Brennstoff
14 Innenraum des Brenners
15, 15a Verbrennungsluftströme
16 Eindüsung gasförmigen Brennstoffes
17 Düsen
19, 20 Tangentiale Lufteintrittsschlitze
21a, 21b Leitbleche
23 Drehpunkt
100 Prozeßwärmeerzeuger
101 Brenner
103 Reaktionszone
104 Reduktionszone
105 Luftkanal
106 Primärluft
107 Vorbrennzone
108, 111 Wärmetauscher
109 Restluftzufuhr
110 Nachbrennzone
112 Abgasrückführung
113 Gebläse
114 Gemisch aus Luft und Abgas
115 Abgas
116 Prozeßmediumableitung
Claims (10)
1. Prozeßwärmeerzeuger, der im wesentlichen aus Brennzonen
besteht, in welchen stufenweise ein Heißgas bereitstell
bar ist, wobei die Brennzonen in Wirkverbindung mit Wärme
tauschern stehen, dadurch gekennzeichnet, daß der Pro
zeßwärmeerzeuger aus mindestens zwei Brennzonen (107,
110) besteht, daß die erste Brennzone (107) aus einer
Reaktionszone (103) und aus einer anschließenden Reduk
tionszone (104) besteht, daß die erste Brennzone (107)
mindestens einen Wärmetauscher (108) aufweist, der stromab
der Reaktionszone (103) und stromauf der Reduktionszone
(104) wirksam ist, und daß die zweite Brennzone (110) mit
mindestens einem nachgeschalteten abgastemperaturabsenken
den Wärmetauscher (111) betreibbar ist.
2. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Prozeßwärmeerzeuger mindestens an seiner
höchsten Stelle mit einem Vormischbrenner (101) betreibbar
ist.
3. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß die Wärmetauscher (108, 111) der Brennzonen
(107, 110) in Serie geschaltet sind.
4. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß mindestens die zweite Brennzone (110) mit einer
Abgasrückführung (114) betreibbar ist.
5. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß der Vormischbrenner (101) in Strömungsrichtung
aus mindestens zwei aufeinander positionierten hohlen, ke
gelförmigen Teilkörpern (1, 2) besteht, deren Mittelachsen
(1b, 2b) in einem Abstand zueinander versetzt verlaufen,
daß die versetzt verlaufenden Mittelachsen (1b, 2b) in
Längsrichtung des Vormischbrenners (101) strömungsmäßig
entgegengesetzte tangentiale Eintrittsschlitze (19, 20)
für die Zuströmung eines Verbrennungsluftstromes (15) in
den Innenraum (14) des Vormischbrenners (101) schaffen,
daß der Vormischbrenner (101) mit mindestens einer Brenn
stoffdüse (3, 17) bestückt ist.
6. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Vormischbrenner (101) mindestens eine Düse
(3) im Innenraum (14) im Bereich seines engsten Quer
schnittes aufweist, deren Brennstoffeindüsung (4) mittig
der zueinander versetzt verlaufenden Mittelachsen (1b, 2b)
liegt, und/oder mindestens eine Düse (17) im Bereich des
durch die Eintrittsschlitze (19, 20) gebildeten Strömungs
querschnittes in den Innenraum (14) des Vormischbrenners
(101) aufweist.
7. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß im Bereich der Düse (3) ein weiterer Verbren
nungsluftstrom (15a) axial in den Innenraum (14) des Vor
mischbrenners (101) zuführbar ist.
8. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß sich die Teilkörper (1, 2) in Strömungsrichtung
unter einem festen Winkel kegelig erweitern, oder die
Teilkörper (1, 2) in Strömungsrichtung eine zunehmende
oder abnehmende Kegelneigung aufweisen.
9. Prozeßwärmeerzeuger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich
net, daß die Teilkörper (1, 2) in Strömungsrichtung einen
beliebigen Strömungsquerschnittsverlauf als Kombination
zwischen festem Kegelwinkel, abnehmender und zunehmender
Kegelneigung aufweisen.
10. Prozeßwärmeerzeuger nach einem der Ansprüche 5-9, dadurch
gekennzeichnet, daß der Öffnungsquerschnitt der tangen
tialen Eintrittsschlitze (19, 20) veränderbar ist.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4242003A DE4242003A1 (de) | 1992-12-12 | 1992-12-12 | Prozesswärmeerzeuger |
DE59308888T DE59308888D1 (de) | 1992-12-12 | 1993-11-13 | Verfahren zum Betrieb eines Wärmeerzeugers |
EP93118406A EP0602396B1 (de) | 1992-12-12 | 1993-11-13 | Verfahren zum Betrieb eines Wärmeerzeugers |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4242003A DE4242003A1 (de) | 1992-12-12 | 1992-12-12 | Prozesswärmeerzeuger |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4242003A1 true DE4242003A1 (de) | 1994-06-16 |
Family
ID=6475129
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE4242003A Withdrawn DE4242003A1 (de) | 1992-12-12 | 1992-12-12 | Prozesswärmeerzeuger |
DE59308888T Expired - Fee Related DE59308888D1 (de) | 1992-12-12 | 1993-11-13 | Verfahren zum Betrieb eines Wärmeerzeugers |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE59308888T Expired - Fee Related DE59308888D1 (de) | 1992-12-12 | 1993-11-13 | Verfahren zum Betrieb eines Wärmeerzeugers |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0602396B1 (de) |
DE (2) | DE4242003A1 (de) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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