DE4409951A1 - Device for burning dusty materials - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neuartige Vorrich tung zum Verbrennen von staubförmigen Materialien, insbe sondere von mit Schadstoffen kontaminiertem Aktivkoks-Staub aus Filteranlagen, Klärschlamm-Staub und dergleichen.The present invention relates to a novel device device for burning dusty materials, esp especially from activated coke dust contaminated with pollutants from filter systems, sewage sludge dust and the like.
Es fallen heute in vielen Bereichen Materialien an, die sehr stark mit äußerst gesundheitsgefährdenden, toxischen Schadstoffen kontaminiert sind. Dies ist beispielsweise bei Klärschlamm aus Kläranlagen der Fall, aber auch vor allem bei Filteranlagen, in denen Schadstoffe durch Aktiv kohle-Adsorber abgeschieden werden. Solche Aktivkohle- Adsorber finden Einsatz bei der Abscheidung von Stickoxiden (NOx sog. Entstickung), Schwefeloxiden (SOx), Stäuben, Kohlenwasserstoffen bis hin zu Dioxinen und Furanen. Bei NOx, SOx und Stäuben werden sie oft als "Polizei-Filter" hinter Abscheideeinrichtungen anderer Bauart (z. B. Kataly satoren oder Elektroabscheider) eingesetzt. Für die Ent stickung finden in der Regel Steinkohlenaktivkokse (SAK), für die übrigen Stoffe bzw. Verbindungen in der Regel Braunkohlenkokse (Herdofen-Aktivkoks HOK) Anwendung. Today there are materials in many areas that are very heavily contaminated with extremely harmful toxins. This is the case, for example, with sewage sludge from sewage treatment plants, but also especially with filter plants in which pollutants are separated by activated carbon adsorbers. Such activated carbon adsorbers are used in the separation of nitrogen oxides (NO x so-called denitrification), sulfur oxides (SO x ), dusts, hydrocarbons up to dioxins and furans. With NO x , SO x and dust, they are often used as "police filters" behind other types of separating devices (e.g. catalysts or electrostatic precipitators). Hard coal active coke (SAK) is usually used for denitrification, while brown coal coke (hearth furnace active coke HOK) is generally used for the other substances or compounds.
Für PCB, PCT, Dioxine und Furane, die vor allem in Rauch gasen von Müllverbrennungsanlagen auftreten, sind solche Aktivkoksfilter derzeit die einzige gesicherte Abscheide möglichkeit. Denn die durch gesetzliche Bestimmungen (ins besondere Bundes-Immissionsschutzgesetz) z. T. extrem niedrig vorgegebenen Schadstoff-Grenzwerte können allein durch feuerungstechnische Maßnahmen kaum erreicht werden. So müssen insbesondere für Dioxine und Furane Emissions- Grenzwerte von < 0,1 ng/m³ eingehalten werden. Auch bezüg lich anderer Schadstoffe (z. B. Schwermetalle, polychlorier te Biphenyle (PCB), polychlorierte Terphenyle (PCT) als Vorläufersubstanzen von Dioxinen und Furanen) gibt es ähn lich niedrige Grenzwerte.For PCB, PCT, dioxins and furans that are mostly in smoke gases from waste incineration plants occur Activated coke filter is currently the only secured deposit possibility. Because the legal provisions (ins special Federal Immission Control Act) z. T. extreme low specified pollutant limit values alone can hardly be achieved through firing measures. For example, especially for dioxins and furans Limit values of <0.1 ng / m³ are observed. Also related other pollutants (e.g. heavy metals, polychlorinated te biphenyls (PCB), polychlorinated terphenyls (PCT) as There are similar precursors to dioxins and furans) low limit values.
Nun stellt natürlich die Entsorgung solcher mit Schad stoffen belasteter Materialien ein großes Problem dar. Zur sicheren Zerstörung der toxischen Stoffe und Verbindungen kommt in der Regel nur eine Verbrennung in Frage, aller dings erfordern manche Schadstoffe, wie insbesondere Dioxine, Verbrennungsbedingungen, die bislang noch nicht oder nur mit äußerst großem technischen Aufwand beherrsch bar sind. So ist zur Zerstörung von schädlichen organi schen Verbindungen eine Verbrennungstemperatur von jeden falls mehr als 850°C bei einer Verweilzeit von mindestens zwei Sekunden erforderlich. Der Gesetzgeber fordert bei Sondermüllverbrennungsanlagen sogar ein Temperaturniveau von über 1200°C bei zwei Sekunden Verweildauer.Now, of course, the disposal of those with damage materials are a major problem safe destruction of toxic substances and compounds usually only one combustion is possible, all However, some pollutants, such as in particular, require Dioxins, combustion conditions that have not yet existed or only mastered with extremely great technical effort are cash. So is to destroy harmful organi connections a combustion temperature of each if more than 850 ° C with a residence time of at least two seconds required. The legislator is asking Hazardous waste incineration plants even a temperature level of over 1200 ° C with a two-second dwell time.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrun de, eine Vorrichtung zum Verbrennen von solchen kontami nierten Materialien zu schaffen, mit der bei konstruktiv einfachem sowie kompaktem Aufbau die speziellen, zur sicheren Schadstoff-Zerstörung erforderlichen Verbrennungs bedingungen auf einfache Weise beherrschbar sind. Dabei soll sich die Verbrennungsvorrichtung vorzugsweise für einen kontinuierlichen Material-Durchsatz eignen, so daß auch ein wirtschaftlicher Betrieb insbesondere in direkter Kombination mit solchen Einrichtungen möglich ist, in denen die kontaminierten Materialien anfallen.The present invention is therefore based on the object de, a device for burning such contaminants to create materials with which to constructively simple and compact construction the special, for safe pollutant destruction required combustion conditions are easily manageable. Here the combustion device should preferably be for a continuous material throughput are suitable so that also an economical operation, especially in direct Combination with such facilities is possible in which the contaminated materials accumulate.
Erfindungsgemäß wird dies durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiter bildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen ent halten.According to the invention, this is achieved by a device with the Features of claim 1 achieved. Advantageous Next formations of the invention are ent in the dependent claims hold.
Somit zeichnet sich die erfindungsgemäße Verbrennungs-Vor richtung durch eine Brennkammer mit einer einseitigen Ein laßöffnung für das zu verbrennende Material und einer der Einlaßöffnung gegenüberliegenden Auslaßöffnung für durch die Verbrennung entstehende Rauchgase aus, wobei im Bereich der Einlaßöffnung eine Einrichtung zum Einführen von sich mit dem zu verbrennenden, staubförmigen Material vermi schender Primärluft sowie im Bereich der Auslaßöffnung eine Einrichtung zum Einführen von Sekundärluft derart vorgese hen sind, daß die Sekundärluft einerseits der Primärluft entgegen in Richtung der Einlaßöffnung strömt und dabei andererseits in eine Drallströmung um eine durch Ein- und Auslaßöffnung verlaufende Brennkammer-Achse versetzt wird.Thus, the combustion pre-invention stands out direction through a combustion chamber with a one-sided on opening for the material to be burned and one of the Inlet opening opposite outlet opening for through the combustion resulting smoke gases from, in the area the inlet opening means for inserting itself with the dusty material to be burned primary air and in the area of the outlet opening Device for introducing secondary air in this way hen are that the secondary air on the one hand the primary air flows in the direction of the inlet opening and thereby on the other hand in a swirl flow around one by one and Exhaust opening extending combustion chamber axis is offset.
Die Anordnung der Einlaßöffnung und der - in Strömungsrich tung bzw. in Durchsatzrichtung gesehen - gegenüberliegenden Auslaßöffnung ermöglicht einen kontinuierlichen, stetig durchlaufenden Verbrennungsvorgang, wobei aber aufgrund der erfindungsgemäßen Aufteilung der Verbrennungsluft in Primär- und Sekundärluft und dabei der erfindungsgemäßen Gegendrallströmung der Sekundärluft die Verweilzeit des Materials bzw. des Staub-Luft-Gemisches hinreichend lang ist, zumal auch durch sehr intensive Verwirbelung und Ver mischung, d. h. durch Bildung eines praktisch über den gesamten Brennweg hinweg homogenen Gemisches, eine außer ordentlich hohe Brenntemperatur von 1200° bis 2000°C oder sogar höher erreicht werden kann. Die erfindungsgemäß er reichte Erhöhung der Verweilzeit führt zu dem Vorteil, daß die Brennkammer relativ kurz und damit die erfindungsgemäße Vorrichtung insgesamt sehr kompakt ausgebildet sein kann.The arrangement of the inlet opening and - in flow direction tion or seen in the throughput direction - opposite Outlet opening allows a continuous, steady continuous combustion process, but due to the inventive division of the combustion air into Primary and secondary air and thereby the inventive Counter-swirl flow of the secondary air the dwell time of the Material or the dust-air mixture sufficiently long is, especially because of very intensive swirling and ver mixture, d. H. by forming a practically above that homogeneous mixture throughout the firing path, one except properly high firing temperature from 1200 ° to 2000 ° C or can be achieved even higher. The invention he enough increase in the residence time leads to the advantage that the combustion chamber is relatively short and thus the invention Device can be made very compact overall.
Erfindungsgemäß läßt sich die Verbrennung durch dosiertes Zuführen der Primär- und Sekundärluft so steuern, daß vor teilhafterweise zumindest annähernd eine stöchiometrische Verbrennung erreicht wird. Dies bedeutet, daß die soge nannte Luftüberschußzahl λ zumindest annähernd gleich 1 ist. Aus Sicherheitsgründen - um stets eine vollständige Verbrennung gewährleisten zu können - liegt λ erfindungs gemäß in der Größenordnung von etwa 1,02. Dieser äußerst geringe Luftüberschuß ist insofern von entscheidendem Vor teil, als eine Feuertemperaturabsenkung durch zu großen Luftüberschuß vermieden wird, d. h. die Brenntemperatur kann sehr hoch und auch dauerhaft gehalten werden. Dabei ist eine vollständige Verbrennung mit thermischer Zerstörung aller in der Praxis vorkommender Schadstoffe, so insbeson dere auch von Dioxinen, gewährleistet. In diesem Zusammen hang bedeutet der Begriff "vollständige Verbrennung", daß durch die Erfindung in dem Rauchgas nur noch ein außeror dentlich geringer Anteil an unverbrannten Stoffen, und zwar < 0,1%, enthalten ist. Der hier üblicherweise geforderte Grenzwert von maximal 5% Unverbranntem wird somit vorteil hafterweise weit unterschritten. Ferner wird durch die vor zugsweise nah-stöchiometrische Verbrennung auch eine Neu bildung von Dioxinen und dergleichen vorteilhafterweise vermieden, weil für derartige Reaktionen wegen des geringen Luftüberschusses von insbesondere etwa 2% nicht genug Sauerstoff zur Verfügung steht.According to the invention, the combustion can be done by metering Control the supply of primary and secondary air so that before sometimes at least approximately stoichiometric Combustion is achieved. This means that the so-called called excess air factor λ at least approximately equal to 1 is. For security reasons - to always be complete To be able to ensure combustion - lies λ fiction according to the order of about 1.02. This extremely A small excess of air is therefore of decisive importance part, as a fire temperature drop due to too large Excess air is avoided, d. H. the firing temperature can be kept very high and permanent. It is complete combustion with thermal destruction all pollutants occurring in practice, in particular that of dioxins. In this together hang the term "complete combustion" means that by the invention in the flue gas only one extra low percentage of unburned substances, namely <0.1% is included. The one usually required here Limit of a maximum of 5% unburned is therefore advantageous unfortunately far below. Furthermore, by the before preferably near-stoichiometric combustion also a new one formation of dioxins and the like advantageously avoided because of such reactions because of the low Air excess of around 2% in particular is not enough Oxygen is available.
Durch die erfindungsgemäße Verwirbelung und die damit er reichte Homogenität des Staub-Luft-Gemisches wird zudem auch eine sehr stabile Flamme erreicht (Flammen-Stabilisie rung), d. h. ein "Abreißen" der Flamme wird vorteilhafter weise vermieden. Daher reicht es vorteilhafterweise aus, im Bereich der Einlaßöffnung einen sogenannten Zünd- und Stützbrenner anzuordnen, der in der Regel nur zum erst maligen Zünden der Verbrennung "eingeschaltet" wird, dann aber während des weiteren Betriebes ausgeschaltet werden kann, weil sich die Verbrennung selbst stabilisiert. Aller dings kann es vorteilhaft sein, den Zünd- und Stützbrenner von einer Steuerung automatisch so zu steuern, daß im Falle einer Unregelmäßigkeit der innerhalb der Brennkammer ablau fenden Verbrennung der Zünd- und Stützbrenner automatisch für eine bestimmte Zeit eingeschaltet wird.Due to the swirl according to the invention and thus it homogeneity of the dust-air mixture is also achieved also achieved a very stable flame (flame stabilization tion), d. H. "tearing off" the flame becomes more advantageous avoided wisely. Therefore, it is advantageously sufficient a so-called ignition and Arrange support torch, which is usually only for the first ignition of the combustion is "switched on", then but be switched off during further operation can, because the combustion stabilizes itself. Everything However, it can be advantageous to use the pilot and auxiliary burner automatically controlled by a controller so that in the event an irregularity of ablau within the combustion chamber combustion of the pilot and auxiliary burners automatically is switched on for a certain time.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfin dung schließt sich an die Auslaßöffnung eine Nachverbren nungszone an, in die dann - zusätzlich zu der Primär- und Sekundärluft - Tertiärluft eingeführt wird. Hierdurch kann erfindungsgemäß innerhalb der Brennkammer unterstöchiome trisch verbrannt werden, wobei dann insgesamt, d. h. durch Primär-, Sekundär- und Tertiärluft, vorzugsweise wieder eine etwa stöchiometrische Verbrennung mit λ ≈ 1,02 er reicht wird. Die unterstöchiometrische Verbrennung in der Brennkammer führt zu einer höheren Verbrennungstemperatur und dadurch zu einer noch sichereren Beseitigung der Schad stoffe, insbesondere Dioxine. Die durch Zuführen von Tertiärluft bewirkte Nachverbrennung führt praktisch zu einer Vervollständigung der Verbrennung derart, daß ins gesamt die beabsichtigte vollständige Verbrennung erreicht wird.In a particularly advantageous further development of the Erfin Afterburning closes at the outlet opening zone in which then - in addition to the primary and Secondary air - Tertiary air is introduced. This can According to the invention, substoichiomas within the combustion chamber be burned trically, with a total of d. H. by Primary, secondary and tertiary air, preferably again an approximately stoichiometric combustion with λ ≈ 1.02 er is enough. The substoichiometric combustion in the Combustion chamber leads to a higher combustion temperature and thereby an even safer elimination of the damage substances, especially dioxins. The by feeding Post-combustion caused by tertiary air practically leads to a completion of the combustion in such a way that overall achieved intended full combustion becomes.
Es ist an dieser Stelle zu erwähnen, daß mit der erfin dungsgemäßen Vorrichtung grundsätzlich auch überstöchiome trisch, z. B. mit λ ≈ 1,9, verbrannt werden kann, beispiels weise wenn eine geringere Temperatur von z. B. etwa 1200°C erreicht werden soll. Dabei wird aber ebenfalls eine sehr stabile Verbrennung aufgrund der Homogenität des Gemisches erreicht.It should be mentioned at this point that with the invent device according to the invention also basically stoichiome trisch, e.g. B. can be burned with λ ≈ 1.9, for example as if a lower temperature of z. B. about 1200 ° C should be achieved. But it also becomes a very stable combustion due to the homogeneity of the mixture reached.
Es ist zudem besonders vorteilhaft, wenn auch die Primär luft in eine Drallströmung versetzt wird, wobei die Drall richtungen von Primärluft und Sekundärluft einander entge gengesetzt gerichtet sind. Vorzugsweise wird auch die Tertiärluft in eine Drallströmung versetzt; hierbei sind dann die Drallrichtungen von Sekundärluft und Tertiärluft einander entgegengerichtet. Bei dieser bevorzugten Aus führungsform handelt es sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung somit um einen "Mehrstufen-Gegendrallbrenner". Vor allem bei dieser Ausführungsform wird das Verweilzeit spektrum des zu verbrennenden Materials erheblich erhöht. Das über den gesamten Brennweg praktisch völlig homogene Staub-Luft-Gemisch kann fast ohne Luftüberschuß (λ = 1) verbrannt werden. Hierbei ist es bemerkenswert, daß ein Regelbereich von 1 : 20 erreicht werden kann, ohne die Stabilität der Flamme zu beeinflussen. Dies bedeutet, daß eine optimale, vollständige Verbrennung über einen Regel bereich von Vollast bis zu 1/20 der Vollast gewährleistet werden kann. Ist die Vorrichtung beispielsweise für 1000 kg Vollast ausgelegt, so kann auch noch bei 1/20, d.i. 50 kg, eine vollständige, optimale Verbrennung erreicht werden, und dies sogar noch bei einer Temperatur von etwa 1800°C.It is also particularly advantageous if the primary too air is placed in a swirl flow, the swirl directions of primary air and secondary air oppose each other are directed towards. Preferably, too Tertiary air swirled; are here then the swirl directions of secondary air and tertiary air facing each other. In this preferred off leadership form is the invention Device thus around a "multi-stage counter-swirl burner". Especially in this embodiment, the residence time spectrum of the material to be burned increased considerably. This is practically completely homogeneous over the entire firing path Dust-air mixture can be almost without excess air (λ = 1) be burned. It is noteworthy that a Control range of 1:20 can be achieved without that Influencing stability of the flame. This means that an optimal, complete combustion over a rule range from full load to 1/20 of full load guaranteed can be. For example, the device is for 1000 kg Designed for full load, even at 1/20, i.e. 50 kg, a complete, optimal combustion can be achieved, even at a temperature of around 1800 ° C.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung noch genauer erläutert werden.Further advantageous design features of the invention are explained in more detail in the following description become.
Anhand von bevorzugten, in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungs- und Anwendungsbeispielen einer erfindungs gemäßen Vorrichtung soll im folgenden die Erfindung näher erläutert werden. Dabei zeigen:Based on preferred, illustrated in the drawing Execution and application examples of a fiction According device according to the invention in the following are explained. Show:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Verbrenn-Vorrichtung in einer ersten Ausführungs form, Fig. 1 shows a longitudinal section through an inventive Burn-in device to a first embodiment form,
Fig. 2 eine Teilansicht in Pfeilrichtung II gemäß Fig. 1 (vgl. auch Fig. 4), Fig. 2 is a partial view in the direction of the arrow II of FIG. 1 (see. Also Fig. 4),
Fig. 3 eine Teilansicht in Pfeilrichtung III gemäß Fig. 1 (vgl. auch Fig. 4), Fig. 3 is a partial view in the direction of the arrow III of FIG. 1 (see. Also Fig. 4),
Fig. 4 einen Längsschnitt analog zu Fig. 1, jedoch in einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Fig. 4 is a longitudinal section analogous to FIG. 1, but in a particularly advantageous development of the device according to the invention,
Fig. 5 einen Teilbereich der Vorrichtung im Querschnitt in der Schnittebene V-V gemäß Fig. 4, Fig. 5 is a partial section of the apparatus in cross-section in the section plane VV of Fig. 4,
Fig. 6 eine vereinfachte Prinzipdarstellung einer mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestatteten Müllverbrennungsanlage und Fig. 6 is a simplified schematic diagram of a waste incineration plant equipped with the device according to the invention and
Fig. 7 eine blockschaltbildartige Darstellung der erfin dungsgemäßen Vorrichtung mit dieser vorgeordneten Zusatzkomponenten zur Aufbereitung und zum Trans port des zu verbrennenden Materials. Fig. 7 is a block diagram-like representation of the device according to the inven tion with this upstream additional components for processing and for the trans port of the material to be burned.
In den verschiedenen Figuren der Zeichnung sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen, so daß jede eventuell nur einmal vorkommende Beschreibung eines Teils analog auch bezüglich der anderen Zeichnungsfiguren gilt, in denen dieses Teil mit dem entsprechenden Bezugs zeichen ebenfalls zu erkennen ist.The same in the different figures of the drawing Parts always have the same reference numerals so that any description of a Partly analogous with regard to the other drawing figures applies in which this part with the corresponding reference sign is also recognizable.
Wie sich zunächst aus Fig. 1 ergibt, besteht eine erfin dungsgemäße Vorrichtung 1 zum Verbrennen von staubförmigen Materialien hauptsächlich aus einer Brennkammer 2 mit einer einseitigen Einlaßöffnung 4 für das zu verbrennende Materi al und auch für zugeführte Verbrennungsluft sowie mit einer der Einlaßöffnung 4 in Durchsatzrichtung gegenüberliegenden Auslaßöffnung 6 für durch die Verbrennung entstehende Rauchgase. Die Ein- und Auslaßöffnungen 4, 6 sind bevor zugt koaxial zueinander angeordnet, d. h. eine Brennkammer- Achse 8 verläuft jeweils insbesondere zentrisch durch die Ein- und Auslaßöffnungen 4, 6.As can be seen initially in Fig. 1, an OF INVENTION dung device 1 according to the combustion of pulverized materials mainly composed of a combustion chamber 2 with a unilateral inlet opening 4 opposite al for the incineration Materi and also supplied combustion air and with an inlet opening 4 in flow direction Outlet opening 6 for flue gases resulting from the combustion. The inlet and outlet openings 4 , 6 are arranged coaxially with one another before, ie a combustion chamber axis 8 in each case runs in particular centrally through the inlet and outlet openings 4 , 6 .
Das zu verbrennende Material wird in Staubform, d. h. in gemahlenem Zustand, über eine Rohrleitung 10 zugeführt, wobei diese Rohrleitung 10 im Bereich der Einlaßöffnung 4 mündet. Zum Zwecke des Transportes des staubförmigen Materials ist diesem ein bestimmter Prozentsatz Tragluft beigefügt, so daß aus der Rohrleitung 10 bereits ein Staub- Luft-Gemisch austritt. Diesem Gemisch wird jedoch zusätz liche Verbrennungsluft zugeführt.The material to be burned is supplied in dust form, ie in the ground state, via a pipeline 10 , this pipeline 10 opening in the area of the inlet opening 4 . For the purpose of transporting the dusty material, a certain percentage of carrier air is added to it, so that a dust-air mixture already emerges from the pipeline 10 . However, this mixture is supplied with additional combustion air.
Erfindungsgemäß ist nun die Verbrennungsluft zumindest in Primärluft P und Sekundärluft S aufgeteilt, wobei im Bereich der Einlaßöffnung 4 eine Einrichtung 12 zum Ein führen der sich mit dem zu verbrennenden Material ver mischenden Primärluft P sowie im Bereich der Auslaßöffnung 6 eine Einrichtung 14 zum Einführen der Sekundärluft S der art vorgesehen sind, daß die Sekundärluft S einerseits der Primärluft P bzw. dem hieraus resultierenden Staub-Luft- Gemisch entgegen in Richtung der Einlaßöffnung 4 strömt und dabei andererseits in eine Drallströmung um die Brennkam mer-Achse 8 versetzt wird. Durch diese in Fig. 1 sowie auch in Fig. 4 anhand von Strömungslinien veranschaulichte Drall strömung der Sekundärluft S wird eine Erhöhung der Verweil zeit des brennbaren Gemisches innerhalb der Brennkammer 2 erreicht sowie auch eine derart intensive Verwirbelung und Vermischung, daß ein nahezu homogenes Brenngemisch erzeugt wird. Hieraus resultieren optimale Verbrennungsbedingungen.According to the invention, the combustion air is now divided at least into primary air P and secondary air S, with in the area of the inlet opening 4 a device 12 for introducing the primary air P mixing with the material to be burned and in the area of the outlet opening 6 a device 14 for introducing the secondary air S of the type are provided that the secondary air S on the one hand the primary air P or the resulting dust-air mixture flows counter to the direction of the inlet opening 4 and on the other hand in a swirl flow around the Brennkam mer axis 8 is added. Through this in Fig. 1 and also in Fig. 4 with the help of flow lines illustrated flow of the secondary air S an increase in the residence time of the combustible mixture within the combustion chamber 2 is achieved as well as such an intensive swirling and mixing that produces an almost homogeneous fuel mixture becomes. This results in optimal combustion conditions.
In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist die Einrichtung 12 zum Einführen der Primärluft P lediglich in Form eines kurzen, vorzugsweise zylindrischen, gleichzeitig die Ein laßöffnung 4 bildenden Rohrstückes 16 derart ausgebildet, daß die Primärluft P unter Mitnahme des zu verbrennenden Materials zunächst im wesentlichen geradlinig, d. h. als etwa homogene Strömung, durch die Einlaßöffnung 4 in Rich tung der Auslaßöffnung 6 eingeblasen wird. Innerhalb der Brennkammer 2 wird das Brenngemisch dann durch die entge gengerichtete Drallströmung der Sekundärluft S intensiv verwirbelt.In the embodiment according to FIG. 1, the device 12 for introducing the primary air P is only in the form of a short, preferably cylindrical, at the same time the inlet opening 4 forming a tube piece 16 such that the primary air P is initially substantially linear while taking the material to be burned , ie as an approximately homogeneous flow, is blown through the inlet opening 4 in the direction of the outlet opening 6 . Within the combustion chamber 2 , the combustion mixture is then swirled intensively by the opposite swirl flow of the secondary air S.
Im Falle der besonders vorteilhaften Ausführungsform nach Fig. 4 ist demgegenüber die Einrichtung 12 zum Einführen der Primärluft P derart ausgebildet, daß die Primärluft P unter Mitnahme des zu verbrennenden Materials einerseits der Sekundärluft S entgegen in Richtung der Auslaßöffnung 6 strömt und dabei andererseits ebenfalls in eine Drall strömung um die Brennkammer-Achse 8 versetzt wird. Hierbei ist erfindungsgemäß die Drallrichtung der Primärluft P bzw. des Staub-Luft-Gemisches der Drallrichtung der Sekundärluft S entgegengesetzt. Durch diese besonders vorteilhafte Maß nahme wird eine außerordentlich intensive Durchmischung und daher ein praktisch absolut homogenes Brenngemisch er reicht. Hieraus resultiert eine zur thermischen Zerstörung von Schadstoffen genügend lange Verweilzeit sowie auch eine außerordentlich hohe Verbrennungstemperatur von jedenfalls mehr als 1200°, insbesondere etwa 1800 bis 2000°C. Es kann eine praktisch stöchiometrische Verbrennung mit einem außerordentlich geringen Luftüberschuß (λ = 1,02) erreicht werden.In the case of the particularly advantageous embodiment according to FIG. 4, on the other hand, the device 12 for introducing the primary air P is designed such that the primary air P flows along with the material to be burned, on the one hand, towards the secondary air S in the direction of the outlet opening 6 and, on the other hand, also into a Swirl flow around the combustion chamber axis 8 is offset. According to the invention, the swirl direction of the primary air P or the dust-air mixture is opposite to the swirl direction of the secondary air S. Through this particularly advantageous measure, an extraordinarily intensive mixing and therefore a practically absolutely homogeneous fuel mixture is sufficient. This results in a sufficiently long dwell time for the thermal destruction of pollutants and also an extremely high combustion temperature of in any case more than 1200 ° C., in particular approximately 1800 to 2000 ° C. Practically stoichiometric combustion can be achieved with an extremely small excess of air (λ = 1.02).
Wie sich nun aus Fig. 4 und 5 ergibt, ist zur Erzeugung der Drallströmung der Primärluft P, d. h. als Einrichtung 12 zum Einführen der Primärluft P, innerhalb der Einlaßöffnung 4 eine Drallklappeneinrichtung 18 mit insbesondere zur Drall veränderung neigungsverstellbaren Drallklappen 20 angeord net. Diese Drallklappeneinrichtung 18 ist nach Art eines Turbinenrades bzw. eines Axiallüfters ausgebildet, wobei die Drallklappen über den Umfang der Einlaßöffnung 4 gleichmäßig verteilt angeordnet und dabei um radiale Achsen insbesondere stufenlos verschwenkbar sind, und zwar zwi schen einer axial ausgerichteten Anordnung und einer dazu etwa senkrechten Anordnung, wobei dann die Öffnung 4 nahezu geschlossen ist. Hierdurch kann zusätzlich auch eine ge wisse Regelung der Luftmenge erreicht werden. Jedenfalls dient die Drallklappeneinrichtung 18 zur Variabilität der Drallwirkung bzw. Drallintensität des Primärluft-Staub- Gemisches. As can be seen now in FIG. 4 and 5, to generate the swirl flow is of primary air P, that is, net as the means 12 for introducing the primary air P, within the inlet port 4 is a swirl flap means 18 with particular change to the swirl tilt adjustable swirl flaps 20 angeord. This swirl flap device 18 is designed in the manner of a turbine wheel or an axial fan, wherein the swirl flaps are arranged evenly distributed over the circumference of the inlet opening 4 and are in particular continuously pivotable about radial axes, namely between an axially aligned arrangement and an arrangement approximately perpendicular thereto , then the opening 4 is almost closed. As a result, a certain degree of air volume control can also be achieved. In any case, the swirl flap device 18 serves to vary the swirl effect or swirl intensity of the primary air / dust mixture.
In beiden Ausführungsformen nach Fig. 1 und 4 besteht die Einrichtung 14 zum Einführen der Sekundärluft S im wesent lichen aus einem die Auslaßöffnung 6 umschließenden bzw. zur Auslaßöffnung 6 konzentrischen Einblasring 22, der eine sich in Richtung der Brennkammer 2 konisch erweiternde Innenfläche 24 sowie mehrere über den Umfang verteilt ange ordnete Luftschlitze 26 aufweist. Diese Luftschlitze 26 erstrecken sich vom Außenumfang 28 des Einblasringes 22 bis zu der Innenfläche 24 und sind dabei derart ausgerichtet, daß die von außen zugeführte Sekundärluft S durch die Luft schlitze 26 strömt und hierdurch in die in die Brennkammer 2 gerichtete Drallströmung versetzt wird. Wie sich insbe sondere aus Fig. 2 ergibt, ist der Einblasring 22 zweck mäßigerweise von mehreren einzelnen Ringelementen 30 ge bildet, die jeweils zwischen sich die Luftschlitze 26 bil den bzw. begrenzen. Diese Ringelemente 30 werden durch ge eignete, nicht näher beschriebene Haltemittel in ihrer Lage fixiert bzw. eingespannt. Vorzugsweise besteht der Einblas ring 22 aus etwa vierundzwanzig einzelnen Elementen, so daß auch insgesamt vierundzwanzig Luftschlitze in einer über den Umfang gleichmäßigen Verteilung vorgesehen sind. Die Anzahl der Ringelemente 30 bzw. der Luftschlitze 26 kann jedoch stark variieren, und zwar in Abhängigkeit von der Auslegung der Brenner-Leistung und der jeweils benötigten Luftmenge.In both embodiments of FIGS. 1 and 4, the means 14 for introducing the secondary air S in Wesent union of a the outlet opening 6 enclosing or the outlet opening 6 concentric sparging ring 22 a in the direction of the combustion chamber flared inner surface of 2 24 and a plurality of distributed over the circumference arranged louvers 26 has. These louvers 26 extend from the outer periphery 28 of the blowing ring 22 to the inner surface 24 and are aligned such that the secondary air S supplied from the outside slots 26 flows through the air and is thereby displaced into the swirl flow directed into the combustion chamber 2 . As is in particular sondere from FIG. 2 shows the sparging is expediently forms ge of a plurality of individual ring members 30 22 respectively between the air slots 26 bil or the limit. These ring elements 30 are fixed or clamped in place by suitable holding means not described in detail. Preferably, the blowing ring 22 consists of about twenty-four individual elements, so that a total of twenty-four louvers are provided in a uniform distribution over the circumference. However, the number of ring elements 30 or air slots 26 can vary greatly, depending on the design of the burner output and the amount of air required in each case.
Diesbezüglich ist es nun besonders vorteilhaft, wenn die Luftschlitze 26 des Einblasringes 22 hinsichtlich ihres wirksamen Strömungsquerschnittes derart düsenartig ausge bildet sind, daß die von außen mit einem bestimmten, d. h. durch das zur vollständigen Verbrennung bei λ ≈ 1 benötigte Luftvolumen festgelegten, Eingangsdruck zugeführte Sekun därluft S durch die verengten Luftschlitze 26 eine derart hohe Strömungsgeschwindigkeit erhält, daß sie ein Eindrin gen von Verbrennungsstoffen in die Luftschlitze 26 verhin dert. Somit wird vorteilhafterweise praktisch eine Selbst reinigung bzw. Selbst-Reinerhaltung der Luftschlitze 26 durch die eingedüste Sekundärluft S erreicht.In this regard, it is particularly advantageous if the air slots 26 of the blowing ring 22 are so nozzle-like in terms of their effective flow cross-section that the outside pressure with a certain, ie defined by the air volume required for complete combustion at λ ≈ 1, supplied secondary air S receives such a high flow velocity through the constricted air slots 26 that they gen of combustion materials into the air slots 26 verhin changed a Eindrin. Thus, advantageously a self-cleaning or self-maintenance of the louvers 26 is achieved by the injected secondary air S.
Bei der bisher beschriebenen Ausführung wird die gesamte Verbrennungsluft als Primär- und Sekundärluft P, S zuge führt. Dabei ist das pro Zeiteinheit zuzuführende Gesamt volumen von Primär- und Sekundärluft P, S in Abhängigkeit von der Masse des pro Zeiteinheit zu verbrennenden Materi als vorzugsweise derart regelbar, daß die Verbrennung in nerhalb der Brennkammer 2 stets etwa stöchiometrisch mit einer Luftüberschußzahl λ von etwa 1 bis 1,05, insbesondere etwa 1,02, erfolgt. Hierdurch wird einerseits eine voll ständige Verbrennung erreicht, andererseits ist die Brenn temperatur auch außerordentlich hoch, weil die Verbrennung nicht durch die zugeführte Luft gekühlt wird. Natürlich könnte durchaus auch mit höherem Luftüberschuß von z. B. λ ≈ 1,9 gefahren werden, wobei der Vorteil der guten und stabilen Verbrennung aber bestehen bleibt.In the embodiment described so far, the entire combustion air is supplied as primary and secondary air P, S. The total volume of primary and secondary air P, S to be supplied per unit of time, depending on the mass of the material to be burned per unit of time, can preferably be regulated in such a way that the combustion within the combustion chamber 2 is always approximately stoichiometric with an excess air number λ of approximately 1 up to 1.05, in particular about 1.02. On the one hand, full combustion is achieved in this way, on the other hand, the combustion temperature is also extremely high because the combustion is not cooled by the air supplied. Of course, could also with a higher air excess of z. B. λ ≈ 1.9, but the advantage of good and stable combustion remains.
In den dargestellten, besonders vorteilhaften Ausführungs formen ist nun aber eine "Dreiteilung" der insgesamt benö tigten Verbrennungsluft vorgesehen, indem zusätzlich zur Primär- und Sekundärluft P, S noch Tertiärluft T zugeführt wird. Zweckmäßigerweise schließt sich hierzu an die Aus laßöffnung 6 in die der Brennkammer 2 abgekehrte Richtung eine Nachverbrennungszone 32 mit einer Einrichtung 34 zum Zuführen der Tertiärluft T an. Hierbei kann die Verbren nung innerhalb der Brennkammer 2 unterstöchiometrisch mit einer Luftüberschußzahl bzw. "Luftmangelzahl" Ä < 1 erfol gen. Es kann hierdurch eine noch höhere Temperatur zur absolut sicheren Zerstörung von Schadstoffen, insbesondere Dioxinen, erreicht werden. Eine Vervollständigung der Ver brennung erfolgt dann in der Nachverbrennungszone 32 durch Zuführen der Tertiärluft T, wobei die Tertiärluft T mit einem Volumen pro Zeiteinheit zugeführt wird, daß vorzugs weise die Verbrennung insgesamt etwa stöchiometrisch er folgt (λ etwa 1,02).In the illustrated, particularly advantageous embodiment forms, however, a "three-way division" of the total combustion air required is provided by additionally supplying tertiary air T to the primary and secondary air P, S. Expediently, this is followed by a post-combustion zone 32 with a device 34 for supplying the tertiary air T to the outlet opening 6 in the direction remote from the combustion chamber 2 . Here, the combustion within the combustion chamber 2 is substoichiometric with an excess air or "lack of air" Ä <1 success. It can thereby achieve an even higher temperature for the absolutely safe destruction of pollutants, especially dioxins. Completion of the combustion is then carried out in the afterburning zone 32 by supplying the tertiary air T, the tertiary air T being supplied at a volume per unit time that preference is given to the overall combustion approximately stoichiometric (λ approximately 1.02).
Wie sich nun aus Fig. 1 und 4 jeweils i.V.m. Fig. 3 ergibt, ist die Einrichtung 34 zum Zuführen der Tertiärluft T der art ausgebildet, daß die Tertiärluft T einerseits in die der Brennkammer 2 abgekehrte Richtung der Nachverbrennungs zone 32 strömt, dabei aber andererseits auch in eine Drall strömung versetzt wird, wodurch die Verweilzeit innerhalb der Nachverbrennungszone 32 erhöht wird. Erfindungsgemäß sind hierbei die Drallrichtungen von Tertiärluft und Sekun därluft einander entgegengesetzt. Hierdurch wird eine noch malige Vermischung und Verwirbelung des Brenngemisches er reicht. Zweckmäßigerweise besteht auch die Einrichtung 34 zum Zuführen der Tertiärluft T aus einem zur Auslaßöffnung 6 konzentrischen Einblasring 36, der in seiner konstrukti ven Ausgestaltung grundsätzlich dem für die Sekundärluft S vorgesehenen Einblasring 22 entspricht, so daß an dieser Stelle der Einfachheit halber auf die obigen Ausführungen verwiesen wird. Hierzu sind gleiche bzw. sich funktionell entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen ver sehen. Besonders hervorzuheben ist allerdings, daß sich die konische Innenfläche 24 des Einblasringes 36 in die der Brennkammer 2 abgekehrte Richtung erweitert. Zudem sind auch bei dem Einblasring 36 die Luftschlitze 26 so ausge bildet, daß die Tertiärluft T eine derart hohe Strömungs geschwindigkeit erhält, daß sie ein Eindringen von Stoffen aus den Rauchgasen wirksam verhindert. Als Tertiärluft T wird zweckmäßigerweise kalte Frischluft verwendet (mit Außen- bzw. Umgebungstemperatur).As is now apparent from FIGS. 1 and 4 respectively in conjunction with Fig. 3, the device 34 is for supplying the tertiary air T of the art constructed such that the tertiary air T on the one hand in the combustion chamber zone 2 facing away from the direction of the post combustion 32 flows, but this on the other hand is also set in a swirl flow, whereby the residence time within the afterburning zone 32 is increased. According to the invention, the swirl directions of tertiary air and secondary air are opposite to each other. As a result, a further mixing and swirling of the fuel mixture is sufficient. Advantageously, the device 34 for supplying the tertiary air T consists of a concentric with the outlet opening 6 blowing ring 36 , which corresponds in its constructive design basically to the blowing ring 22 provided for the secondary air S, so that for the sake of simplicity reference was made to the above statements becomes. For this purpose, the same or functionally corresponding parts are seen with the same reference numerals. Of particular note, however, is that the conical inner surface 24 of the blowing ring 36 widens in the direction facing away from the combustion chamber 2 . In addition, the air slots 26 are also formed in the blowing ring 36 so that the tertiary air T receives such a high flow rate that it effectively prevents the ingress of substances from the flue gases. Cold fresh air (with outside or ambient temperature) is expediently used as tertiary air T.
Demgegenüber werden die Primärluft P und vorzugsweise auch die Sekundärluft S vor dem Einführen in die Brennkammer 2 zweckmäßigerweise aufgeheizt. Hierzu ist es vorteilhaft, wenn die Brennkammer 2 von einer Kammerwandung 38 begrenzt ist, die ihrerseits von einem äußeren Mantel 40 derart um schlossen ist, daß zwischen der Kammerwandung 38 und dem Mantel 40 ein die Kammerwandung 38 umschließender Hohlraum 42 gebildet ist. In diesen Hohlraum 42 mündet in einem der Auslaßöffnung 6 naheliegenden Bereich ein Lufteinlaß 44, und der Hohlraum 42 geht auf der der Auslaßöffnung 6 abge kehrten Seite in die Einlaßöffnung 4 über. Dabei ist vor zugsweise innerhalb des Hohlraums 42 zwischen der Kammer wandung 38 und dem äußeren Mantel 40 eine schraubenlinien förmig verlaufende Trennwand 46 derart angeordnet, daß die über den Lufteinlaß 44 zugeführte Luft die Kammerwandung 38 schraubenlinienförmig in Richtung der Einlaßöffnung 4 um strömt. Hierdurch wird eine gute und effektive Wärmeauf nahme bzw. Wärmeübertragung von der Brennkammer 2 über die Kammerwandung 38 auf die Luft erreicht (Wärmetauscher). Auch dies trägt dazu bei, daß innerhalb der Brennkammer 2 sehr hohe Brenntemperaturen erreicht werden können. Gleich zeitig wird vorteilhafterweise die Kammerwandung 38 ge kühlt. Vorzugsweise strömt die Luft mindestens zweimal ganz um die Kammerwandung 38 herum, d. h. es ist eine Umströmung von mindestens 2 × 360° = 720° vorgesehen.In contrast, the primary air P and preferably also the secondary air S are expediently heated before being introduced into the combustion chamber 2 . For this purpose, it is advantageous if the combustion chamber 2 is delimited by a chamber wall 38 , which in turn is closed by an outer jacket 40 in such a way that a chamber 42 enclosing the chamber wall 38 is formed between the chamber wall 38 and the jacket 40 . In this cavity 42 opens in an area close to the outlet opening 6, an air inlet 44 , and the cavity 42 merges on the side facing the outlet opening 6 into the inlet opening 4 . It is preferably arranged inside the cavity 42 between the chamber wall 38 and the outer jacket 40 a helical partition 46 such that the air supplied via the air inlet 44 flows through the chamber wall 38 helically in the direction of the inlet opening 4 to. As a result, a good and effective heat absorption or heat transfer from the combustion chamber 2 via the chamber wall 38 to the air is achieved (heat exchanger). This also contributes to the fact that very high firing temperatures can be reached within the combustion chamber 2 . At the same time, the chamber wall 38 is advantageously cooled ge. The air preferably flows around the chamber wall 38 at least twice, ie a flow of at least 2 × 360 ° = 720 ° is provided.
Wie allgemein üblich, ist auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 die Brennkammer 2 mit einem Innenmantel 48 aus einem feuerfesten Material ausgekleidet. Die hierzu üblicherweise verwendeten feuerfesten Materialien sind allerdings nur bis zu einer mittleren Temperatur von etwa 1600°C beständig. Daher ist es aufgrund der sehr hohen Brennkammer-Temperaturen von bis zu 2000°C besonders vor teilhaft, wenn zwischen der Kammerwandung 38 und dem feuer festen Innenmantel 48 ein letzteren umschließender Hohlraum 50 für ein den Innenmantel 48 kühlendes Kühlmedium gebildet ist. Hierbei ist es dann ganz besonders vorteilhaft, wenn als Kühlmedium die Sekundärluft S verwendet wird, wozu vor zugsweise die über den Lufteinlaß 44 und den zwischen der Kammerwandung 38 und dem äußeren Mantel 40 gebildeten Hohl raum 42 zugeführte Luft im vor der Einlaßöffnung 4 liegen den Bereich in die Primärluft P und die Sekundärluft S auf geteilt wird. Die Sekundärluft S strömt dann durch den Kühlmittel-Hohlraum 50 in Richtung der an der Auslaßöffnung 6 angeordneten Zuführeinrichtung 14. Zweckmäßigerweise geht der Kühlmittel-Hohlraum 50 unmittelbar in eine den Einblas ring 22 umschließende Ringkammer 52 über, von der aus die Sekundärluft S durch die Luftschlitze 26 strömt. Durch diese besonders vorteilhafte Maßnahme wird somit einerseits eine effektive Kühlung des Innenmantels 48 erreicht, ande rerseits wird gleichzeitig die Sekundärluft S aufgeheizt.As is customary, the combustion chamber 2 is also lined with an inner jacket 48 made of a refractory material in the device 1 according to the invention. The refractory materials usually used for this are only stable up to an average temperature of about 1600 ° C. Therefore, because of the very high combustion chamber temperatures of up to 2000 ° C., it is particularly advantageous if a cavity 50 enclosing the latter for a cooling medium cooling the inner jacket 48 is formed between the chamber wall 38 and the refractory inner jacket 48 . It is then particularly advantageous if the secondary air S is used as the cooling medium, for which purpose the air supplied via the air inlet 44 and the cavity 42 formed between the chamber wall 38 and the outer jacket 40 is in the area in front of the inlet opening 4 is divided into the primary air P and the secondary air S on. The secondary air S then flows through the coolant cavity 50 in the direction of the feed device 14 arranged at the outlet opening 6 . Appropriately, the coolant cavity 50 passes directly into an annular chamber 52 surrounding the blowing ring 22 , from which the secondary air S flows through the air slots 26 . This particularly advantageous measure thus on the one hand achieves effective cooling of the inner jacket 48 , and on the other hand the secondary air S is simultaneously heated.
Wie sich nun ferner aus Fig. 1 und 4 jeweils ergibt, ist im Bereich der Einlaßöffnung 4 ein insbesondere mit Leichtöl zu betreibender Zünd- und Stützbrenner 54 angeordnet. Dieser Brenner 54 dient einerseits zum erstmaligen Zünden im An fahrbetrieb der erfindungsgemäßen Verbrenn-Vorrichtung 1. Sobald eine regelmäßige Verbrennung innerhalb der Brenn kammer 2 erreicht ist, kann dieser Brenner 54 abgeschaltet werden. Andererseits wird aber der Zünd- und Stützbrenner 54 vorzugsweise von einer Steuerung automatisch so gesteu ert, daß im Falle einer Unregelmäßigkeit der innerhalb der Brennkammer 2 ablaufenden Verbrennung der Zünd- und Stütz brenner 54 automatisch für eine bestimmte Zeit eingeschal tet wird. Für diese Funktion weist die den Brenner 54 schaltende Steuerung zur Überwachung einerseits der in der Brennkammer 2 ablaufenden Verbrennung und andererseits der Flamme des Brenners 54 jeweils insbesondere Fotozellen oder dergleichen Sensoren auf.As is now also follows from Fig. 1 and 4, respectively, is arranged in the region of the inlet opening 4, a particular light oil to be operated ignition and auxiliary burners 54th On the one hand, this burner 54 is used for the first ignition in the driving mode of the combustion device 1 according to the invention. As soon as regular combustion within the combustion chamber 2 is reached, this burner 54 can be switched off. On the other hand, the pilot and auxiliary burner 54 is preferably automatically controlled by a control so that, in the event of an irregularity of the combustion occurring within the combustion chamber 2, the ignition and auxiliary burner 54 is automatically switched on for a certain time. For this function, the control unit which switches the burner 54 has on the one hand the monitoring of the combustion taking place in the combustion chamber 2 and on the other hand the flame of the burner 54 , in particular photocells or similar sensors.
In Fig. 6 ist nun eine besonders vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 veranschaulicht. Hierbei ist die Brennkammer 2 derart unmittelbar an einem Verbren nungskessel 56 insbesondere einer Müllverbrennungsanlage angeordnet, daß die über die Auslaßöffnung 6 austretenden Rauchgase direkt in den Feuerraum 58 des Verbrennungskes sels 56 eingeleitet werden. Vorzugsweise ist hierbei die Anordnung der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 am Verbren nungskessel 56 derart gewählt, daß die Rauchgase in einem Bereich des Feuerraumes 58 in diesen eintreten, in dem eine Betriebstemperatur 1200°C herrscht. Hierdurch ist vor teilhafterweise eine Unterkühlung der Feuerraumflamme durch Randeinflüsse und auch Strähnenbildung im Feuerraum ausge schlossen. Bei dieser Anwendung eignet sich die erfindungs gemäße Vorrichtung 1 insbesondere zum Verbrennen des in der Müllverbrennungsanlage anfallenden Aktivkokses, wobei vor teilhafterweise ein stetiger Durchsatz, d. h. eine stetige Entsorgung möglich ist. Außerdem wird eine thermische Un terstützung der innerhalb des Verbrennungskessels 56 ablau fenden Verbrennung erreicht. Das aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 stammende Rauchgas wird dann zusammen mit den Rauchgasen aus der Abfallverbrennungsanlage einer üblichen Rauchgasreinigung zugeführt.In FIG. 6, a particularly advantageous application of the device 1 according to the invention is now illustrated. Here, the combustion chamber 2 is arranged directly on a combustion boiler 56, in particular a waste incineration plant, that the smoke gases escaping via the outlet opening 6 are introduced directly into the combustion chamber 58 of the combustion chamber 56 . Preferably, the arrangement of the device 1 according to the combus- tion boiler 56 is selected such that the flue gases enter the combustion chamber 58 in an area where the operating temperature is 1200 ° C. This precludes the hypothermia of the combustion chamber flame due to edge influences and streak formation in the combustion chamber. In this application, the device 1 according to the invention is particularly suitable for burning the activated coke occurring in the waste incineration plant, with a continuous throughput, ie a constant disposal, being possible before. In addition, a thermal un support of the ablau fenden combustion within the combustion boiler 56 is achieved. The flue gas originating from the device 1 according to the invention is then fed together with the flue gases from the waste incineration plant to a conventional flue gas cleaning system.
Gemäß Fig. 7 ist der Brennkammer 2 eine Aufbereitungsein richtung 60 für das zu verbrennende Material vorgeordnet, die insbesondere aus einer Mahlvorrichtung 62 sowie Trans porteinrichtungen 64 besteht. Im einzelnen wird der anfal lende Aktivkoks aus einem Zwischensilo 66 über eine pneuma tische Förderanlage 64a insbesondere mit Stickstoff zu der Mahlvorrichtung 62 gefördert und dort auf eine für eine ge sicherte Verbrennung notwendige Feinheit aufgemahlen. Der gemahlene Koksstaub wird dann über eine Zellenradschleuse 64b ausgetragen und im weiteren mittels Tragluft der Ver brennung dosiert zugeführt. Dabei ist jede Einheit für sich vorteilhafterweise so ausgelegt, daß sie eine maximale Aktivkoksmenge kontinuierlich entsorgen kann. Dies bedeu tet, daß jeder Verbrennungskessel mit seiner eigenen Ver brennvorrichtung ausgestattet ist, so daß die durch diesen Kessel anfallende Menge Aktivkoks unmittelbar in dem Kessel wieder entsorgt werden kann.Referring to FIG. 7 of the combustion chamber 2 is a Aufbereitungsein device 60 arranged upstream of the material to be incinerated, which in particular consists of a milling device 62, and devices 64 Trans port. In detail, the incipient activated coke is conveyed from an intermediate silo 66 via a pneumatic conveying system 64 a, in particular with nitrogen, to the grinding device 62 and ground there to a fineness necessary for secure combustion. The ground coke dust is then discharged via a rotary valve 64 b and fed to the combustion in a metered manner by means of carrier air. Each unit is advantageously designed so that it can continuously dispose of a maximum amount of activated coke. This means that each combustion boiler is equipped with its own combustion device, so that the amount of activated coke generated by this boiler can be disposed of directly in the boiler.
Alternativ zu dieser bevorzugten Anwendung ist es jedoch ebenfalls möglich, die über die Auslaßöffnung 6 aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 austretenden Rauchgase insbesondere über eine Rauchgaskühlung ("Quenche") einer Rauchgasreinigung (Rauchgas-Wäscher) zuzuführen.As an alternative to this preferred application, however, it is also possible to supply the flue gases emerging from the device 1 according to the invention via the outlet opening 6, in particular via flue gas cooling ("quench"), to a flue gas cleaning system (flue gas scrubber).
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschrie benen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die im Anspruch 1 definierte Merkmalskombination beschränkt, son dern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzel merkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal des Anspruchs 1 weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern ist der Anspruch 1 lediglich als ein erster Formulierungs versuch für eine Erfindung zu verstehen.The invention is not described and described on the limited exemplary embodiments, but also includes all designs having the same effect in the sense of the invention. Furthermore, the invention is not yet based on the Claim 1 defined combination of features limited, son can also be by any other combination of certain characteristics of all of the individual items disclosed characteristics must be defined. This means that basically practically every single feature of claim 1 omitted or by at least one elsewhere in the registration disclosed individual feature can be replaced. To that extent is claim 1 only as a first formulation try to understand for an invention.
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