DE4242086A1

DE4242086A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Beheizung von keramischen Brennöfen

Info

Publication number: DE4242086A1
Application number: DE4242086A
Authority: DE
Original assignee: Haesler Andreas Ing(grad) 89155 Erbach
Current assignee: Haesler Andreas Ing(grad) 89155 Erbach
Priority date: 1992-12-14
Filing date: 1992-12-14
Publication date: 1994-06-16

Description

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf die Beheizung von Tunnelöfen mittels elektrischen Hochgeschwindigkeitsbrennern in Verbindung mit Verbrennungs-Kraftmaschinen.

Nach dem Stand der Technik sind Methoden zur elektrischen Beheizung keramischer Brennöfen bekannt, bei denen Heizstäbe oder Heizleiter im Ofenraum installiert werden zur Wärme abgabe und Beheizung derselben. Als nachteilig ergibt sich dabei besonders die oft zu große Strahlungswirkung, welche eine gleichmäßige Wärmeverteilung in großen Brennräumen nicht erlaubt. Solch größere Ofenräume sind durch die industrielle Produktionskonzentration jedoch zunehmend erforderlich. Die bloße elektrische Beheizung von solchen Öfen wird auch als teuer empfunden, gleichgültig ob Netz- oder Eigenstrom eingesetzt wird, im Vergleich zu Öl oder Gas.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren mit Vorrichtung anzugeben, bei der vor genannte Nachteile weitgehend eleminiert werden und ein Kraft-Wärmeverbund herbeigeführt wird, welcher zu einer weltweit angestrebten CO₂-Minderung führt.

Daher soll es besonders möglich sein, große Brennräume wie z. B. Tunnelöfen zur Leichtziegelherstellung durchzuheizen. Die vorgesehene Vorrichtung soll auch zur Verbrennung von im Ofenraum entstehenden Schwelgasen dienen können. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, die aus Verbrennungskraft maschinen stammenden Abgase (mittels Elektroenergie) soweit in Brennstrahlrohren zu erwärmen, daß diese für die Beheizung jeweiliger Ofentemperaturzonen geeignet sind. Dabei wird das Abgasdruckniveau der Verbrennungskraftmaschinen so gewählt, daß damit hohe Austrittsgeschwindigkeiten aus den Brennstrahl rohren erzielt werden können, die mindestens gasbetriebenen Hochgeschwindigkeitsbrennern entspricht.

Gemäß Fig. 1 wird die Erfindung als Ausführungs- und Schalt bild an einem Ofenquerschnitt (1) dargestellt, in dessen Wand und Decke Brennstrahlrohre (2) installiert sind.

Eine Verbrennungskraftmaschine (3) mit Generator (4) liefern über eine Abgasleitung (5) ihr Abgas den Brennstrahlrohren (2). Vom Generator (5) führt eine Stromleitung (6) zu den in den Brennstrahlrohren (2) eingebauten Elektroheizungen (7), welche z. B. als keramische Heizstäbe ausgebildet sind, wenn sehr hohe Austrittstemperaturen (ca. 1200°-1500°C) erreicht werden sollen. Das von der Verbrennungskraftmaschine kommende Abgas (von ca. 0,1-0,5 bar) besitzt, z. B. eine Temperatur von ca. 400-600°C und wird mittels der Elektroheizung auf die gewünschte Austrittstemperatur gebracht. Überschüssiger, vom Generator (4) erzeugter Strom wird ins Betriebsnetz (8) gespeist, wie umgekehrt auch von dort dem Ofen zugespeist werden kann. Durch die erfindungsgemäße Beheizung eines Tunnelofens mit Abgas von geringem O₂-Gehalt kommt der Forderung entgegen, daß das Ofengas mehr zum Wärmetransport in diesem dient, und weniger zum Sauerstofftransport. Dadurch wird der Sauerstoffgehalt des Ofenabgases vermindert, was den Ofenwirkungsgrad erhöht.

Dies erfolgt auch dadurch, daß Ofenabgase ca. 150-200°C aufweisen, wodurch ca. 300°C Temperaturgefälle aus der Ver brennungs-Kraftmaschine im Ofen nutzbar gemacht wird. Die zur Brennerluftzuführung sonst üblicherweise erforder lichen Hochdruckgebläse werden bei der erfindungsgemäßen Ofenbefeuerung nicht benötigt. Es werden mit dem Abgasstrom sogar höhere Gasdrücke und damit Strahlleistungen zur Ofengasumwälzung erzielt, als mit elektroenergieverbrauchenden üblichen Hochdruckventilatoren.

In die Brennstrahlrohre, welche vorzugsweise in Wände und Decken der Öfen eingebaut sind, können auch Schwelgase eingeführt und verbrannt werden, durch einen weiteren An schluß (9) Fig. 2.

Die Brennstrahlrohre werden vorzugsweise aus hitzebeständigem Stahl, Keramik und Isolierstoffen hergestellt.

Die erfindungsgemäße Ofenbefeuerung läßt sich auf einfache Weise regeln, ohne aufwendige Sicherheitsschaltungen, im wesentlichen durch Drehzahlregelung und Verteilung der vom Generator erzeugten Elektroenergie in die Leitungen 6 oder 8. An einer Ofenanlage können eine oder mehrere Verbrennungs kraftmaschinen angeordnet werden, mit jeweils einem oder mehreren nachgeschalteten Brennern.

Claims

1. Verfahren zur Beheizung von keramischen Brennöfen, insbe sondere Tunnelöfen dadurch gekennzeichnet, daß die von Verbrennungskraftmaschinen erzeugten Abgase über Brennstrahl rohre in den Ofen eingeblasen werden und die die Brennstrahl rohre verlassenden Abgase vorher mittels elektrischer Be heizung vorzugsweise innerhalb derselben aufgeheizt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die für die Aufheizung der aus der Verbrennungskraftmaschine kommenden Abgasstromes eingesetzte Elektroenergie einem von derselben angetriebenen Generator erzeugt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß in die Brennstrahlrohre auch Schwelgase eingeführt werden, welche aus Schwelprozessen aus dem erfindungsgemäß zu be feuernden Ofen entnommen sind.

4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstrahlrohre mit vom Generator (4) erzeugter Elektroenergie oder von einer anderen Stromquelle beheizt werden.

5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bestehend aus: Verbrennungskraftmaschine, Generator, Brennstrahlrohre, Gas- und Elektroheizungen, sowie Steuer- und Regelein richtungen.