EP0589026B1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des abbrandes fester brennstoffe in einer verbrennungsanlage - Google Patents
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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
- F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B1/00—Combustion apparatus using only lump fuel
- F23B1/30—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
- F23B1/36—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber shaft-type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
- F23B7/00—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
- F23B7/002—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements
- F23B7/007—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements with fluegas recirculation to combustion chamber
Definitions
- the invention relates to a method for controlling the burnup solid fuels in a solid fuel incineration plant, at of the smoldering gases that form above the filling chamber Ceiling area of the filling room over at least one between one Filling chamber outer wall and a furnace wall provided channel Falling flow in the lower area of the filling chamber into the ember bed of the filling space can be returned.
- the filling shaft through a wall from one of the filling shaft downstream combustion chamber separated by a passage the so-called firing outlet, connected to the hopper is. Furthermore runs between the furnace wall and the Filling shaft at least one channel, the lower end of which over a Passage with the lower area of the filling shaft and its upper one End through another passage with the upper one Filling shaft area is connected.
- the channel or channels A carbonization gas / air mixture is fed in via the upper passage, where the smoldering gases from the in the filling shaft Form material and mix with air flowing over a Air inlet opening gets into the filling shaft Smoldering gas-air mixture flows as a downflow in the or Channels down and is the in the lower passage Area of the grate embers bed for combustion fed.
- the object of the present invention is now to find measures which make it possible that the carbonization gases which form and flow in the region of the combustion outlet no longer flow down through the combustion outlet.
- the smoldering gases formed directly above the combustion exit area are conducted upwards along the inner wall of the filling chamber running between the filling chamber and the combustion chamber and combined with the smoldering gases forming above the filling chamber along the ceiling area of the filling chamber in the channel or channels between the outer chamber wall and the furnace wall as Downflow can be returned to the ember bed.
- the flow course is preferably the upward conducted smoldering gases by air supply with injector effect steered in the ceiling area of the filling room so that the Schwelgas-air mixture in the or the Schwelgasfallströmung leading channels.
- the flow course of the upward Smoldering gases due to the falling flow above the Filling chamber forming carbonization gases in the or the flow of carbonization gas leading channels so influenced that the top conducted smoldering gases combined with those above the filling space formed carbonization gases flow into the channel or channels.
- the device comprises a filling space which is defined by a side wall of one downstream of the filling chamber via a combustion outlet Burnout chamber is separated, and one in its ceiling area Device for fresh air supply, the further comprises at least one channel between the furnace wall and Filling space runs along with the at its upper and lower end is connected to the filling chamber and that in the upper area of the Filling chamber formed smoldering gas-air mixture as the downflow feeds the lower area of the filling chamber again and is thereby characterized in that one above the firing outlet Firing exit against the passage itself over the firing exit area canopy shielding is arranged and that in the ceiling area of the filling room Channel (hereinafter called the filling chamber cover channel) is arranged, the upper area of the filling space with or between Filling chamber and furnace wall connecting channels and the forming above the firing exit area guided carbonization gases of the downflow of the carbonization gas-air mixture in the channel or channels.
- the filling chamber cover channel the filling chamber cover channel
- the second characteristic feature of the invention which in there is a channel provided in the ceiling area of the filling space, the upper area of the filling space with or between Filling chamber and furnace wall connecting channels achieved that in the area of the combustion outlet wall resulting smoldering gases, due to the build up Pressure conditions, flow upwards in the filling chamber and through the Filling chamber cover channel in the or the outer channels down guided downflow of the carbonization gas-air mixture and along with this into the ember bed of an afterburn be fed.
- the device according to the invention is most effective by combining the two discussed above characteristic features solved.
- the roofing of the Burning output designed as a glow body. This will make the cool carbonization gases that form at the combustion exit to a brought higher temperature.
- the ones lying on the glow plug Fuels thus produce hot smoldering gases that after flow at the top, i.e. continue from the combustion outlet.
- the canopy is preferably closed by one or more Plates formed.
- the roof expediently downwards on the combustion outlet wall arranged progressively.
- the roof can also be used as a cast or stone block be trained.
- the firing exit wall preferably above the Incandescent hot smoldering gases along the To be able to better lead the firing exit wall is according to another preferred feature of the invention in the filling space in a guide wall is arranged at a distance along the side wall, the starts approximately above the firing outlet and approximately to below the Filling chamber cover channel is sufficient and a channel with the side wall for those forming above the firing exit area flowing carbonization gases.
- This baffle is preferably as Folding wall formed around one at its lower end provided joint is pivotable. Through this baffle a Flow channel created through which the hot carbonization gases be concentrated upwards.
- the fresh air supply provided by the device according to the invention in the ceiling area of the filling chute can Improving the flow rate of the carbonization gases with Injector effect can be supplied. Accordingly, the Fresh air is fed into the outer channels with an injector effect respectively.
- the filling shaft combustion furnace shown in Fig. 1 comprises a filling shaft 1.
- the filling shaft 1 serves to accommodate the various solid fuels such as wood, coal, coke etc.
- the filling shaft 1 is through a side wall 2 of one Filling shaft 1 downstream burnout chamber 3 separated.
- an oil or gas combustion chamber 4 which opens into the combustion exit 5.
- the combustion chamber 4 serves as Combustion chamber for oil or gas combustion, using an oil burner or gas burners the solid fuels at the combustion outlet 5 can be ignited.
- the combustion output 5 is up bounded by a glow body 6, from a or several closed panels formed roof, through which the combustion exit 5 is covered opposite the filling shaft 1 becomes.
- the operation of the filament 6 is shown below explained in more detail.
- the lower limit of the combustion outlet 5 forms a gas mixing head 7, the ash removal grate lying above an ash tray 8 9 adjacent.
- a channel 14 is between a side wall 12 of the filling shaft 1 and the furnace wall 13.
- the air and through the channel 14 are Amount of flue gas through holes and slots in the ember bed, at the combustion outlet 5 of the solid fuels.
- the ash removal grate 9 is connected to a pull rod 10 with which the Ember bed shaken and the combustion residues in the Ash drawer 8 can be removed.
- the the lower end of the channel 14 is over with the filling shaft 1 the sliding grate 11, connected above the ash removal grate 9.
- the channel 14 is at its upper end through a passage 15 between the underside of the manhole cover 16 and the Side wall 12 in connection, the passage 15 as a pressure equalization opening serves. Then through the passage 15 located above the fuel in the chute 1 Forming carbonization gases mixed with air in channel 14 and above these are returned to the filling shaft 1.
- the air is through a fresh air flap 17 in the ceiling area of the oven controllable through a fresh air supply duct 18 a manhole cover duct 19 is supplied.
- 5 is a Enlarged section of the ceiling area of the filling shaft 1 shown.
- the setting for limiting the fresh air supply flows through the Fresh air through the fresh air supply duct 18, through a deflection wall 20 deflected upwards, towards the filling manhole cover 16.
- Below the filling manhole cover 16 is the longitudinal of the manhole cover 16 extending manhole cover channel 19.
- the incandescent body 6 is made to glow by the hot gases flowing through the combustion outlet 5.
- the incandescent body 6 prevents the cool carbonization gases which form at the combustion output 5 from penetrating into the burnout chamber 3.
- the temperature of the incandescent body 6 excites the fuel materials lying thereon to form hot carbonization gases.
- a pre-heat zone is thus formed above the combustion outlet 5, in which the carbonization gases preferably rise along the side wall 2, the so-called combustion output wall 2, so that the carbonization gas recirculation is specifically promoted and improved.
- the chimney flue is better fed to the ember bed by the roofing of the combustion outlet 5, with the result that a uniform burn-off from the sliding grate 11 to the gas mixing head 7 is ensured, since a small supply of residual air at the gas mixing head 7 or at the ash removal grate 9 enables clean combustion.
- the hot carbonization gases rise and are above the filler material by the air supply at 24 with the injector effect the case flow of the Smoldering gas / air mixture coming from the filling chamber 1 Outer channel 14 with torn down and into the ember bed returned.
- a further embodiment of the device according to the invention is shown in Form of a tiled stove shown in Fig. 4.
- a fresh air flap arranged in the ceiling area, but will through a fresh air flap 25 at the upper end of the outer channel 14 Fresh air introduced with injector effect.
- the suction of Downflow in the outer channel 14 causes the along the Firing outlet wall 2 ascending smoldering gases entrained and in the falling flow of the carbonization gas mixture can be returned to the embers bed.
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Description
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die unmittelbar über dem Brennausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs der zwischen Füllraum und Brennkammer verlaufenden Innenwandung des Füllraumes nach oben geleitet und mit den sich oberhalb des Füllraumes bildenden Schwelgasen vereinigt längs des Deckenbereiches des Füllraumes in dem oder den Kanälen zwischen Füllraumaußenwand und Ofenwand als Fallströmung zum Glutbett zurückgeführt werden.
- Fig. 1
- einen Füllschachtverbrennungsofen mit multivalenter Verbrennung von Gas oder Öl im Schnitt, in dem eine Überdachung des Brennausganges sowie ein Füllschachtdeckelkanal mit Frischluftzufuhr unter Injektorwirkung sowie eine längs der Brennausgangswand verlaufende Klappwand vorgesehen sind,
- Fig. 2
- einen Zimmerofen, bei dem der Füllschachtdeckelkanal mit Frischluftzufuhr fehlt, aber das Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung durch den Außenkanal mit Frischluftzufuhr in das Glutbett zurückgeführt wird,
- Fig. 3
- einen Füllschachtverbrennungsofen mit einer im Füllschachtdeckelkanal erfolgenden Schwelgasrückführung unter Frischluftzufuhr mit Injektorwirkung,
- Fig. 4
- einen Kachelofen, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Injektorwirkung eingebaut ist und
- Fig. 5
- einen Ausschnitt aus dem Füllschachtdeckelbereich des Ofens nach Fig. 1.
Der Glühkörper 6 wird durch die durch den Brennausgang 5 strömenden heißen Gase zum Glühen gebracht. Infolge der Überdachung des Brennausganges 5 unterbindet der Glühkörper 6 das Eindringen der sich am Brennausgang 5 bildenden kühlen Schwelgase in die Ausbrandkammer 3. Durch die Temperatur des Glükörpers 6 werden die auf ihm aufliegenden Brennmaterialien zur Bildung heißer Schwelgase angeregt. Es bildet sich somit oberhalb des Brennausganges 5 eine Vorschwelzone, in der die Schwelgase bevorzugt längs der Seitenwand 2, der sogenannten Brennausgangswand 2 aufsteigen, so daß die Schwelgasrückführung gezielt gefördert und verbessert wird. Zusätzlich wird durch die Überdachung des Brennausganges 5 der Kaminzug dem Glutbett besser zugeleitet, mit der Folge, daß ein gleichmäßiger Abbrand vom Rutschrost 11 bis zum Gasmischkopf 7 gesichert ist, da eine geringe Restluftzuführung am Gasmischkopf 7 oder am Entaschungsrost 9 eine saubere Verbrennung ermöglicht.
Claims (17)
- Verfahren zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einer Festbrennstoffverbrennungsanlage, bei der die sich oberhalb des Füllraums bildenden Schwelgase vom Deckenbereich des Füllraumes über mindestens einen zwischen einer Füllraumaußenwandung und einer Ofenwandung vorgesehenen Kanal als Fallströmung im unteren Bereich des Füllraumes in das Glutbett des Füllraumes zurückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet , daß die unmittelbar über dem Brennausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs der zwischen Füllraum und Brennkammer verlaufenden Innenwandung des Füllraumes nach oben geleitet und mit den sich oberhalb des Füllraumes bildenden Schwelgasen vereinigt längs des Deckenbereiches des Füllraumes in dem oder den Kanälen zwischen Füllraumaußenwand und Ofenwand als Fallströmung zum Glutbett zurückgeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Strömungsverlauf der nach oben geleiteten Schwelgase durch Frischluftzufuhr mit Injektorwirkung im Deckenbereich des Füllraumes so gelenkt wird, daß das Schwelgas/Luftgemisch in den oder die die Schwelgasfallströmung führenden Kanäle gelangt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Strömungsverlauf der nach oben geleiteten Schwelgase durch die Fallströmung der sich oberhalb des Füllraums bildenden Schwelgase in dem oder den die Schwelgasfallströmung führenden Kanälen so beeinflußt wird, daß die nach oben geleiteten Schwelgase vereinigt mit den oberhalb des Füllraumes gebildeten Schwelgasen in den oder die Kanäle einströmen.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß dem oder den Kanlälen zusätzlich Frischluft mit Injektorwirkung zugeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß im oberen Füllraumbereich ein Druckausgleich geschaffen wird.
- Festbrennstoffverbrennungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen Füllraum (1) der durch eine Seitenwand (2) von einer dem Füllraum (1) über einen Brennausgang (5) nachgeschalteten Ausbrandkammer (3) getrennt ist, und der in seinem Deckenbereich eine vorrichtung (17) zur Frischluftzuführung aufweist, der ferner mindestens einen Kanal (14) umfaßt, der zwischen Ofenwandung (13) und Füllraum (1) verläuft und der an seinem oberen und unteren Ende mit dem Füllraum (1) in Verbindung steht und das im oberen Bereich des Füllraumes (1) gebildete Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung dem unteren Bereich des Füllraumes (1) erneut zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Brennausganges (5) eine den Brennausgang gegen den Durchtritt sich über dem Brennausgangsbereich bildender Schwelgase abschirmende Überdachung (6) angeordnet ist und daß sich im Deckenbereich des Füllraumes (1) ein Kanal (19) (im folgenden Füllraumdeckelkanal genannt) angeordnet ist, der den oberen Bereich (21) des Füllraumes (1) mit dem oder den zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) verlaufenden Kanälen (14) verbindet und die sich über dem Brennausgangsbereich bildenden, nach oben geleiteten Schwelgase der Fallströmung des Schwelgas-Luftgmisches in dem oder den Kanälen (14) zuführt.
- Verbrennungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllraumdeckelkanal (19) mit der zur Frischluftzufuhr dienenden, im Deckenbereich des Ofens vorgesehenen Frischluftklappe (17) in Verbindung steht.
- Verbrennungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Kanäle (14) zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) mit einer Vorrichtung (24, 25) zur Frischluftzufuhr in Verbindung stehen.
- Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Über-dachung (6) als Glühkörper ausgebildet ist.
- Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die überdachung (6,6a) als Guß- oder Steinblock ausgebildet ist.
- Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdachung (6,6a) durch eine oder mehrere geschlossene Platten gebildet ist.
- Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdachung (6,6a) an der Brennausgangswand (2) schräg nach unten verlaufend angeordnet ist.
- Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzufuhr zu dem Füllraumdeckelkanal (19) mit Injektorwirkung erfolgt.
- Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzufuhr in den oder die Kanäle (14) zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) mit Injektorwirkung erfolgt.
- Verbrennungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllraum (1) in einem Abstand längs der Seitenwand (2) eine Leitwand (22) angeordnet ist, die etwa oberhalb dem Brennausgang (5) beginnt und etwa bis unterhalb des Füllraumdeckelkanals (19) reicht und mit der Seitenwand (2) einen Kanal (23) für die sich über dem Brennausgangsbereich bildenden, nach oben strömenden Schwelgase bildet.
- Verbrennungsanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwand (22) als Klappwand ausgebildet ist, die um ein an ihrem unteren Ende vorgesehenes Gelenk (22a) schwenkbar ist.
- Verbrennungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Anlage für eine multivalente Verbrennung mit Gas oder Öl und Feststoffbrennstoffen die Brennkammer (4) in den Brennausgang (5) mündet.
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