EP1190201B1 - Verfahren zur thermischen regeneration des wärmetauschermaterials einer regenerativen nachverbrennungsvorrichtung - Google Patents

Verfahren zur thermischen regeneration des wärmetauschermaterials einer regenerativen nachverbrennungsvorrichtung Download PDF

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EP1190201B1
EP1190201B1 EP00936836A EP00936836A EP1190201B1 EP 1190201 B1 EP1190201 B1 EP 1190201B1 EP 00936836 A EP00936836 A EP 00936836A EP 00936836 A EP00936836 A EP 00936836A EP 1190201 B1 EP1190201 B1 EP 1190201B1
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EP
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heat exchanger
exchanger material
segment
connection
rotary distributor
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EP00936836A
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Walter PÖTZL
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Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
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Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F23G7/068—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator using regenerative heat recovery means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D17/00—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles
    • F28D17/02—Regenerative heat-exchange apparatus in which a stationary intermediate heat-transfer medium or body is contacted successively by each heat-exchange medium, e.g. using granular particles using rigid bodies, e.g. of porous material

Definitions

  • Regenerative Nachverbrennungsvortechnischen serve the Cleaning contaminated waste gases from industrial processes.
  • the exhaust gases to be cleaned by heat exchanger material passed.
  • the to be cleaned Exhaust gases often contain organic impurities in the form of condensable Substances, e.g. Tar products, or organic Contain dusts, the surfaces of this set Heat exchanger materials in the course of operation with these impurities too.
  • For regeneration must the heat exchanger material periodically to a temperature be heated, which at the surface Dissolve adsorbed contaminants and discharged can be.
  • a disadvantage of this known method for regeneration the heat exchanger material is the one that is relatively long time to clean all segments necessary is. In addition, this contains the Chimney fed gas the impurities that spread have solved from the heat exchanger material, and is thus not clean.
  • a cleaning of the regeneration of the heat exchanger material accumulating exhaust gases is provided in US 5,259,757.
  • the individual regenerators are juxtaposed, not segmented.
  • the regeneration process is controlled via Flaps.
  • the amount of supplied fresh air is during the cleaning process about a quarter of the amount to be cleaned process gas; just in the cleaning cycle
  • the object of the present invention is a method of the type mentioned in such a way that no Pollutants released into the ambient atmosphere while accelerating the cleaning of the segments and the temperature of the discharged through the exhaust chimney Keep gases at a desired low level
  • the air used for thermal regeneration in the combustion chamber heated air from the combustion chamber via a segment of the heat exchanger material down and supplied via the rotary distributor the inlet port or the outlet port and from there again directly into the combustion chamber, and that the air is circulated while the rotary distributor is stationary until the heat exchanger material in the segment has heated sufficiently and all the impurities have been removed therefrom, whereupon this process is carried out in turn for all other segments, in which the recirculated air is supplied with fresh air to increase the oxygen content; and Excess gas withdrawn continuously and continuously mixed with fresh air to lower the temperature and at least partially fed to a fireplace.
  • the hot exchanger material hot air not directly to the fireplace but to a new afterburning back into the combustion chamber of the post-combustion device is initiated, also leave the For regeneration used hot gases, the post-combustion device completely cleaned; impurities Do not get into the outside atmosphere via the exhaust chimney issued.
  • the oxygen required for oxidation is replaced by fresh air supplied via the connection of purge gas.
  • FIG. 1 shows a regenerative afterburning apparatus marked with the reference numeral 1. Your basic Structure and its basic operation are - unless otherwise stated below - in EP 0 548 630 A1 or EP 0 719 984 A2, which is expressly referred to.
  • an intake pipe 4 introduced for the exhaust air to be cleaned.
  • she stands with a housed in the lower part of the housing 2 Rotary distributor 5 in conjunction, depending on his Rotary position a connection between the inlet pipe 4 and a segment of a plurality pieortenförmiger Segments in one above the rotary distributor. 5 arranged distribution space 6 produces.
  • a heat exchange chamber 7, in a corresponding number of segments is divided, each with a corresponding Segment of the underlying distribution space 7 communicate.
  • the segments of the heat exchange space 7 are filled with heat exchanger material.
  • a combustion chamber 8 in which a burner 9 opens.
  • the rotary distributor 5 is designed in a known manner so that he is another segment of the distribution space 6, which is generally diametrically opposed to the former segment and thus another segment of the Heat exchanger chamber 7 with an outlet collecting chamber 3 in bottom portion of the housing 2 connects, in which an outlet 10 opens for purified gas.
  • the outlet line 10 for purified gas leads over a motor-controlled valve 12 and a fan 13, another motorized valve 14 and a muffler 15 to a chimney 16.
  • a scavenging air line 11 off, in which another motor-driven Valve 19 is located.
  • the scavenging air 11 also opens between the valve 19 and the inlet to the regenerative Afterburner 1 with the outside atmosphere connected fresh air line 20 through another motor-controlled valve 21 closed is.
  • the combustion chamber 8 is connected to the outlet conduit 10 for purified gases at a point between the engine-controlled Valve 12 and the blower 13 connected; This connection can be with a motor-driven Open or close valve 23. Between the engine-controlled Valve 23 and the discharge point in the outlet line 10 opens into the line 22 a Frischluftzutextechnisch 24, also powered by a motor Valve 25 is lockable.
  • the inlet conduit 4 is via a conduit 30, in which a motor-controlled valve 31 and a blower 32 lie, with a gap 33 in the upper region of the Housing 2 is connected, which surrounds the burner 9.
  • the hot air is circulated in the way described, while the rotary distributor 5 is. Excess air in the Circuit is opened by appropriate opening of the engine Valves 14 discharged to the chimney 16 out. The Temperature of the thus discharged hot gases can by appropriate opening of the engine-controlled Valves 25 by adding fresh air over the Line 24 are lowered in the required manner.
  • the described air circulation is carried out so long until the heat exchanger material in the lowest Areas has reached that temperature at which the deposits removed from the heat exchanger material become.
  • the rotary distributor becomes 5 continued by one segment. Are all segments cleaned, the various engine-controlled Valves returned to their original position and the supply of exhaust air to be cleaned via the inlet line 4 is resumed.
  • FIG. 1 A slightly modified variant of the above Regeneration method is shown in FIG. This contains much the same components as the Embodiment of Figure 1; corresponding components are denoted by the same reference numerals plus 100 and will not be described again below.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur thermischen Regeneration des Wärmetauschermaterials einer regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung, welche in einem Gehäuse von oben nach unten umfaßt:
  • a) eine Verbrennungskammer;
  • b) einen Abschnitt, der in mehrere mit Wärmetauschermaterial gefüllte Segmente unterteilt ist.
  • c) einen Drehverteiler, der entsprechend seiner Drehstellung herstellt:
  • ca) eine Verbindung zwischen einem Einlaßanschluß für zu reinigendes Abgas mit einem ersten Segment des Wärmetauschermaterials;
  • cb) eine Verbindung zwischen einem zweiten Segment des Wärmetauschermaterials und einem Auslaßanschluß für gereinigtes Gas;
  • cc) eine Verbindung zwischen einem dritten, dem zweiten Segment in Drehrichtung des Drehverteilers vorauseilenden Segment des Wärmetauschermaterials und einem Anschluß für Spülgas,
    • bei welchem Verfahren Frischluft in der Verbrennungskammer erhitzt und nacheinander durch alle Segmente des Wärmetauschermaterials geleitet wird, wodurch das Wärmetauschermaterial auf eine Temperatur gebracht wird, bei welcher sich die an dem Wärmetauschermaterial adsorbierten Verunreinigungen lösen.
    Regenerative Nachverbrennungsvorrichtungen dienen der Reinigung verunreinigter Abgase aus industriellen Prozessen. Zur Einsparung von Energie bei der thermischen Nachverbrennung werden die zu reinigenden Abgase durch Wärmetauschermaterial hindurchgeführt. Da die zu reinigenden Abgase häufig organische Verunreinigungen in Form kondensierbarer Substanzen, z.B. Teerprodukte, oder organische Stäube enthalten, setzen sich die Oberflächen dieser Wärmetauschermaterialien im Laufe des Betriebes mit diesen Verunreinigungen zu. Zur Regeneration muß das Wärmetauschermaterial periodisch auf eine Temperatur erhitzt werden, bei welcher sich die an der Oberfläche adsorbierten Verunreinigungen lösen und ausgetragen werden können. Dies geschieht bei den bekannten thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen, wie sie beispielsweise aus der EP 0 548 630 A1 hervorgehen, dadurch, daß Frischluft in die Verbrennungskammer eingebracht, dort auf hohe Temperatur erhitzt und sodann von oben her durch das Wärmetauschermaterial nach unten geleitet, über den Drehverteiler dem Auslaß zugeführt und sodann über den Kamin in die Außenatmosphäre entsorgt wird. Der Drehverteiler steht bei diesem Vorgang. Es wird zugewartet, bis sich das jeweils durchspülte Segment des Wärmetauschermaterials von oben bis unten auf die erforderliche Temperatur erhitzt hat, so daß alle Bereiche des Wärmetauschermaterials in diesem Segment von Verunreinigungen befreit werden. Danach wird der Drehverteiler um ein Segment verdreht und der Vorgang beginnt von neuem.
    Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren zur Regeneration des Wärmetauschermaterials ist zum einen die verhältnismäßig lange Zeit, die zur Reinigung aller Segmente notwendig ist. Darüber hinaus enthält das dem Kamin zugeleitete Gas die Verunreinigungen, die sich vom Wärmetauschermaterial gelöst haben, und ist somit nicht sauber.
    Eine Reinigung der bei der Regeneration des Wärmetauschermaterials anfallenden Abgase ist bei der US 5 259 757 vorgesehen. Hier fehlt ein Drehverteiler; die einzelnen Regeneratoren sind nebeneinander, nicht segmentartig angeordnet. Die Steuerung des Regenerationsvorgangs erfolgt über Klappen. Die Menge an zugeführter Frischluft beträgt während des Reinigungsvorgangs etwa ein Viertel der Menge an zu reinigendem Prozeßgas; dem gerade im Reinigungszyklus befindlichen Regenerator wird jedoch keine Frischluft zugeführt. Dadurch dauert dieser Vorgang unerwünscht lange.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß keine Verunreinigungen in die Umgebungsatmosphäre abgegeben werden, dabei die Reinigung der Segmente zu beschleunigen und die Temperatur der über den Abluftkamin abgegebenen Gase auf einem gewünschten niedrigen Niveau zu halten
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,
    daß die zur thermischen Regeneration verwendete in der Verbrennungskammer erhitzte Luft aus der Verbrennungskammer über ein Segment des Wärmetauschermaterials nach unten und über den Drehverteiler dem Einlaßanschluß oder dem Auslaßanschluß zugeführt und von dort erneut direkt in die Verbrennungskammer eingeleitet wird,
    und daß die Luft so lange bei stehendem Drehverteiler im Kreislauf geführt wird, bis das Wärmetauschermaterial im Segment ausreichend erhitzt und sich alle Verunreinigungen von diesem gelöst haben, worauf dieser Vorgang der Reihe nach für alle anderen Segmente durchgeführt wird,
    wobei
    der im Kreislauf geführten Luft Frischluft zugeführt wird, um den Sauerstoffgehalt zu erhöhen; und
    Überschußgas kontinuierlich abgezogen und zur Absenkung der Temperatur kontinuierlich mit Frischluft vermischt und wenigstens teilweise einem Kamin zugeführt wird.
    Dadurch, daß beim erfindungsgemäßen Verfahren die aus dem Wärmetauschermaterial austretende, heiße Luft nicht direkt dem Kamin sondern zu einer erneuten Nachverbrennung wieder in die Verbrennungskammer der Nachverbrennungsvorrichtung eingeleitet wird, verlassen auch die zur Regeneration verwendeten heißen Gase die Nachverbrennungsvorrichtung vollständig gereinigt; Verunreinigungen werden über den Abluftkamin nicht mehr in die Außenatmosphäre abgegeben.
    Bei der Rückführung der aus dem Wärmetauschermaterial austretenden, heißen Gase in die Verbrennungskammer bedarf es einer Anreicherung mit Sauerstoff. Dies geschieht durch Zufuhr von Frischluft.
    Entsprechend der Zufuhr von Frischluft muß Überschußgas kontinuierlich abgezogen werden. Um die Temperatur der Gaswege auf einer akzeptablen Temperatur zu halten, wird dabei das abgezogene Überschußgas mit Frischluft vermischt.
    Viele bekannte Nachverbrennungsvorrichtungen sind so gebaut, daß entweder der Einlaß oder der Auslaß nicht direkt über eine Leitung mit dem Drehverteiler verbunden ist. Vielmehr führt der Einlaß oder der Auslaß zunächst in eine Sammelkammer im unteren Bereich des Gehäuses der Nachverbrennungsvorrichtung, die dann ihrerseits mit einem der verschiedenen Wege des Drehverteilers kommuniziert. Der jeweils andere Anschluß steht über eine Leitung mit dem Drehverteiler in Verbindung. Sollen mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Nachverbrennungsvorrichtungen dieser Bauart thermisch regeneriert werden, empfiehlt es sich, wenn die zur Regeneration verwendete Luft über denjenigen Anschluß geführt wird, der nicht mit der Sammelkammer kommuniziert. Dies hat den Vorteil, daß die Zahl der Komponenten der Nachverbrennungsvorrichtung, die mit der heißen Luft in Berührung kommen und daher hohe Temperaturen aushalten müssen, verhältnismäßig klein gehalten werden kann. Außerdem läßt sich auf diese Weise auch die Verbindungsleitung zwischen dem Anschluß und dem Drehverteiler reinigen, was insbesondere dann von Bedeutung ist, wenn es sich bei dem fraglichen Anschluß um den Einlaßanschluß handelt.
    Der zur Oxidation notwendige Sauerstoff wird durch Frischluft über den Anschluß von Spülgas zugeführt.
    Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    Figur 1
    schematisch eine regenerative Nachverbrennungsvorrichtung mit den wichtigsten zu deren Betrieb erforderlichen peripheren Einrichtungen;
    Figur 2
    dieselbe regenerative Nachverbrennungsvorrichtung, jedoch mit etwas abgewandelten peripheren Einrichtungen.
    In Figur 1 ist eine regenerative Nachverbrennungsvorrichtung mit dem Bezugszeichen 1 gekennzeichnet. Ihr grundsätzlicher Aufbau und ihre grundsätzliche Funktionsweise sind - soweit nachfolgend nichts anderes gesagt ist - in der EP 0 548 630 A1 oder der EP 0 719 984 A2 beschrieben, worauf ausdrücklich verwiesen wird.
    In den unteren Bereich des Gehäuses 2 der regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung 1 ist eine Einlaßleitung 4 für die zu reinigende Abluft eingeführt. Sie steht mit einem im unteren Bereich des Gehäuses 2 untergebrachten Drehverteiler 5 in Verbindung, der je nach seiner Drehstellung eine Verbindung zwischen der Einlaßleitung 4 und einem Segment aus einer Vielzahl tortenstückförmiger Segmente in einem oberhalb des Drehverteilers 5 angeordneten Verteilraum 6 herstellt. Erneut oberhalb des Verteilraumes 6 befindet sich im Gehäuse 2 ein Wärmetauschraum 7, der in eine entsprechende Anzahl von Segmenten unterteilt ist, die jeweils mit einem entsprechenden Segment des darunterliegenden Verteilraumes 7 kommunizieren. Die Segmente des Wärmetauschraumes 7 sind mit Wärmetauschermaterial angefüllt.
    Über dem Wärmetauschraum 7 befindet sich im obersten Bereich des Gehäuses 2 eine Verbrennungskammer 8, in welche ein Brenner 9 mündet.
    Der Drehverteiler 5 ist in bekannter Weise so ausgebildet, daß er ein weiteres Segment des Verteilraumes 6, welches im allgemeinen dem erstgenannten Segment diametral gegenüberliegt, und damit auch ein weiteres Segment des Wärmetauscherraumes 7 mit einer Auslaß-Sammelkammer 3 im unteren Bereich des Gehäuses 2 verbindet, in welche eine Auslaßleitung 10 für gereinigtes Gas mündet. Schließlich stellt der Drehverteiler 5 eine Verbindung zwischen demjenigen Segment des Verteilraumes 6 und damit des wärmetauschraumes 7 mit einer Spülluftleitung 11 her, das in Drehrichtung des Drehverteilers 5 gesehen demjenigen Segment vorauseilt, welches mit der Auslaß-Sammelkammer 10 kommuniziert.
    Die Auslaßleitung 10 für gereinigtes Gas führt über ein motorgesteuertes Ventil 12 sowie ein Gebläse 13, ein weiteres motorgesteuertes Ventil 14 und einen Schalldämpfer 15 zu einem Kamin 16. Zwischen dem Gebläse 13 und dem motorgesteuerten Ventil 14 zweigt eine Spülluftleitung 11 ab, in der ein weiteres motorgesteuertes Ventil 19 liegt. In die Spülluftleitung 11 mündet außerdem zwischen dem Ventil 19 und dem Einlaß in die regenerative Nachverbrennungsvorrichtung 1 eine mit der Außenatmosphäre verbundene Frischluftleitung 20, die durch ein weiteres motorgesteuertes Ventil 21 verschließbar ist.
    Die Verbrennungskammer 8 ist mit der Auslaßleitung 10 für gereinigte Gase an einer Stelle zwischen dem motorgesteuerten Ventil 12 und dem Gebläse 13 verbunden; diese Verbindung läßt sich mit einem motorgesteuerten Ventil 23 öffnen oder schließen. Zwischen dem motorgesteuerten Ventil 23 und der Mündungsstelle in die Auslaßleitung 10 mündet in die Leitung 22 eine Frischluftzuführleitung 24, die ebenfalls durch ein motorgesteuertes Ventil 25 versperrbar ist.
    Schließlich ist die Einlaßleitung 4 über eine Leitung 30, in der ein motorgesteuertes Ventil 31 und ein Gebläse 32 liegen, mit einem Spalt 33 im oberen Bereich des Gehäuses 2 verbunden, der den Brenner 9 umgibt.
    Der Normalbetrieb der regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung 1, in welchem verunreinigte Abgase behandelt werden, entspricht dem Bekannten:
  • Das zu reinigende Abgas wird über die Abgasleitung 4 in die regenerative Nachverbrennungsvorrichtung 1 eingebracht und dem Drehverteiler 5 zugeführt. Es wird entsprechend der jeweiligen Drehstellung des Drehverteilers 5 in ein bestimmtes Segment des Verteilraumes 6 weitergeleitet. Die Abluft steigt von diesem Segment des Verteilraumes 6 auf in das darüberliegende Segment des Wärmetauschraumes 7 und nimmt von dem dortigen Wärmetauschermaterial zuvor gespeicherte Wärme auf. Das Abgas erhitzt sich beim Durchgang durch das Wärmetauschermaterial, bis es beim Austritt aus der Oberseite aus dem Wärmetauschraum 7 die Entzündungstemperatur für die in ihm enthaltenen Verunreinigungen entweder erreicht hat oder dieser Entzündungstemperatur nahekommt. Im letzteren Falle wird mit Hilfe des Brenners 9 die Verbrennung der Verunreinigungen durchgeführt; im ersten Falle findet die Verbrennung ohne Zufuhr äußerer Energie statt.
    • Die erhitzte, nunmehr die (ungefährlichen) Verbrennungsprodukte enthaltende Luft tritt von oben her in ein Segment des Wärmetauschraumes 7 ein und durchströmt dieses nach unten. Es gibt dabei einen Großteil seiner Wärme an das dortige Wärmetauschermaterial ab und tritt an der Unterseite des Wärmetauschraumes 7, entsprechend abgekühlt, in das entsprechende Segment des Verteilraumes 6 ein und wird vom Drehverteiler 5 der Auslaß-Sammelkammer 3 im unteren Bereich des Gehäuses 2 zugeleitet und über die Auslaßleitung 10 ausgetragen. In dieser Betriebsweise sind die motorgesteuerten Ventile 12, 14 geöffnet sowie die motorgesteuerten Ventile 23, 25 und 31 geschlossen. Die Reinluft wird mit Hilfe des Gebläses 13 über den Kamin 16 in die Außenatmosphäre ausgetragen.
    Wie bereits oben erwähnt, wird dasjenige Segment des Wärmetauschraumes 7, welches dem von Reinluft durchströmten Segment in Drehrichtung des Drehverteilers 5 vorauseilt, mit Spülluft gespült. Diese Spülung erfolgt beim dargestellten Ausführungsbeispiel etwas anders als bei den oben erwähnten Druckschriften: hier wird nämlich über die Spülluftleitung 11 bei geöffnetem motorgesteuertem Ventil 19 und geschlossenem motorgesteuertem Ventil 21 Reinluft über den Drehverteiler 5 dem entsprechenden Segment des Wärmetauschraumes 7 zugeführt. Dieser Unterschied in der Art der Spülung ist jedoch für die grundsätzliche Betriebsweise der thermischen Nachverbrennungsvorrichtung 1 jedenfalls im vorliegenden Zusammenhang ohne Bedeutung.
    Nach längerer Betriebszeit bedarf das im Wärmetauschraum 7 befindliche Wärmetauschermaterial einer Regeneration, da sich seine Oberflächen mit Substanzen, beispielsweise Teerprodukten oder organischen Stäuben, die vom zu reinigenden Abgas mitgeführt werden, zugesetzt haben. Diese thermische Regeneration geschieht bei der beschriebenen regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung 1 wie folgt:
  • Die Zufuhr von zu reinigender Abluft über die Einlaßleitung 4 wird abgestellt. Die motorgesteuerten Ventile 12 und 19 werden geschlossen; dagegen werden die motorgesteuerten Ventile 14, 21, 23 und 25 geöffnet.
    • In diesem Schaltungszustand der verschiedenen motorgesteuerten Ventile wird über die Frischluftzufuhrleitung 20 und die Spülluftleitung 11 Frischluft in die regenerative Nachverbrennungsvorrichtung 1 eingebracht und über das entsprechende Segment des Wärmetauschraumes 7 in die Verbrennungskammer 8 geleitet. Dort wird diese Luft mit Hilfe des Brenners 9 erhitzt. Die erhitzte Luft gelangt nun in dasjenige Segment des Wärmetauschraumes 7, welches über den Drehverteiler 5 mit der Einlaßleitung 4 in Verbindung steht. Bei geöffnetem motorgesteuertem Ventil 31 in der Leitung 30 wird mit Hilfe des Gebläses 32 diese heiße Luft durch das entsprechende Segment des Wärmetauschraumes 7, den Verteilraum 6 und den Drehverteiler 5 hindurchgesaugt und über den Spalt 33 in der Nähe des Brenners 9 wieder in die Verbrennungskammer 8 eingegeben. Verunreinigungen, welche die Spülluft auf dem Wege durch das Wärmetauschermaterial aufgenommen haben, werden in der Verbrennungskammer 8 nachverbrannt.
    Die heiße Luft wird auf dem geschilderten Wege zirkuliert, während der Drehverteiler 5 steht. Überschüssige Luft im Kreislauf wird durch entsprechendes Öffnen des motorgesteuerten Ventiles 14 zum Kamin 16 hin abgeführt. Die Temperatur der auf diese Weise abgeführten heißen Gase kann durch entsprechendes Öffnen des motorgesteuerten Ventiles 25 durch Beimischen von Frischluft über die Leitung 24 in der erforderlichen Weise herabgesenkt werden.
    Die geschilderte Luftzirkulation wird so lange durchgeführt, bis das Wärmetauschermaterial auch in den untersten Bereichen diejenige Temperatur erreicht hat, bei welcher die Ablagerungen von dem Wärmetauschermaterial abgetragen werden. Ist dieser Prozeß abgeschlossen, wird der Drehverteiler 5 um ein Segment weitergefahren. Sind alle Segmente gereinigt, werden die verschiedenen motorgesteuerten Ventile wieder in die Ausgangsposition zurückgestellt und die Zufuhr von zu reinigender Abluft über die Einlaßleitung 4 wird wieder aufgenommen.
    Eine geringfügig abgewandelte Variante des oben beschriebenen Regenerationsverfahren ist in Figur 2 dargestellt. Diese enthält weitgehend dieselben Komponenten wie das Ausführungsbeispiel der Figur 1; entsprechende Komponenten sind mit denselben Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet und werden nachfolgend nicht noch einmal beschrieben.
    Der wesentliche Unterschied des Ausgangsbeispieles von Figur 2 gegenüber demjenigen von Figur 1 ist folgender:
  • Während in Figur 1 die Einlaßleitung 4 über die Leitung 30 mit dem Spalt 33 in der Nähe des Brenners 9 der regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung 1 verbunden war, führt beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 die Leitung 130, in welcher das Gebläse 132 liegt, vom Spalt 133 nahe dem Brenner 109 zur Auslaßleitung 110 für gereinigtes Gas. Dies hat folgenden Funktionsunterschied bei der Durchführung der Regeneration des Wärmetauschermaterials zur Verfügung:
  • Während beim oben anhand der Figur 1 beschriebenen Ausführungsbeispiel die erhitzten Verbrennungsgase aus der Verbrennungskammer 8 in dasjenige Segment des Wärmetauschraumes 7 eintraten, welches über den Drehverteiler 5 mit der Einlaßleitung 4 verbunden ist, treten beim Ausführungsbeispiel der Figur 2 die erhitzten Gase in dasjenige Segment des Wärmetauschraumes 107 ein, welches über den Drehverteiler 105 mit der Auslaß-Sammelkammer 103 in Verbindung steht. Der Zirkulationsweg der erhitzten Regenerationsgase führt also nicht über die Einlaßleitung 104 sondern über die Auslaß-Sammelkammer 103 und die Auslaßleitung 110. Dieser Unterschied hat allerdings zur Folge, daß die Einlaßleitung 104 für zu reinigende Abgase nicht mehr von heißer Regenerationsluft durchströmt wird und daher nicht mehr von Verunreinigungen befreit wird. Außerdem erwärmt sich beim Ausführungsbeispiel von Figur 2 der gesamte untere Bereich der regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung 101, da die aus dem Drehverteiler 105 austretenden heißen Regenerationsgase die gesamte Auslaß-Sammelkammer 103 ausfüllen. Im Regelfall wird daher dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 der Vorzug gegeben.

    • Claims (3)

    1. Verfahren zur thermischen Regeneration des Wärmetauschermaterials einer regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung (1), welche in einem Gehäuse (2) von oben nach unten umfaßt:
      a) eine Verbrennungskammer (8);
      b) einen Abschnitt, der in mehrere mit Wärmetauschermaterial gefüllte Segmente unterteilt ist;
      c) einen Drehverteiler (5), der entsprechend seiner Drehstellung herstellt:
      ca) eine Verbindung zwischen einem Einlaßanschluß (4) für zu reinigendes Abgas mit einem ersten Segment des Wärmetauschermaterials;
      cb) eine Verbindung zwischen einem zweiten Segment des Wärmetauschermaterials und einem Auslaßanschluß (10) für gereinigtes Gas;
      cc) eine Verbindung zwischen einem dritten, dem zweiten Segment in Drehrichtung des Drehverteilers (5) vorauseilenden Segment des Wärmetauschermaterials und einem Anschluß (11) für Spülgas,
      bei welchem Verfahren Frischluft in der Verbrennungskammer (8) erhitzt und nacheinander durch alle Segmente des Wärmetauschermaterials geleitet wird, wodurch das Wärmetauschermaterial auf eine Temperatur gebracht wird, bei welcher sich die an dem Wärmetauschermaterial adsorbierten Verunreinigungen lösen,
      dadurch gekennzeichnet, daß die zur thermischen Regeneration verwendete in der Verbrennungskammer (8) erhitzte Luft aus der Verbrennungskammer (8) über ein Segment des Wärmetauschermaterials nach unten und über den Drehverteiler (5) dem Einlaßanschluß (4) oder Auslaßanschluß (10) zugeführt und von dort erneut in die Verbrennungskammer (8) eingeführt wird,
      und daß die Luft so lange bei stehendem Drehverteiler (5) im Kreislauf geführt wird, bis das Wärmetauschermaterial im Segment ausreichend erhitzt ist und sich alle Verunreinigungen von diesem gelöst haben, worauf dieser Vorgang der Reihe nach für alle anderen Segmente durchgeführt wird;
      wobei
      der im Kreislauf geführten Luft Frischluft zugeführt wird, um den Sauerstoffgehalt zu erhöhen; und
      Überschußgas kontinuierlich abgezogen und zur Absenkung der Temperatur mit Frischluft vermischt und wenigstens teilweise einem Kamin zugeführt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1 zur Anwendung mit einer regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung, bei welcher der Einlaßanschluß (4) oder der Auslaßanschluß (10) in eine im unteren Bereich des Gehäuses ausgebildete Sammelkammer (3) mündet, die ihrerseits mit dem Drehverteiler (5) in Verbindung steht, während der jeweils andere Anschluß über eine Leitung direkt mit dem Drehverteiler (5) in Verbindung steht,
      dadurch gekennzeichnet, daß die zur Regeneration verwendete Luft über denjenigen Anschluß geführt wird, der nicht mit der Sammelkammer (3) kommuniziert.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur thermischen Regeneration verwendete Frischluft über den Anschluß (11) für Spülgas zugeführt wird.
    EP00936836A 1999-06-10 2000-05-31 Verfahren zur thermischen regeneration des wärmetauschermaterials einer regenerativen nachverbrennungsvorrichtung Expired - Lifetime EP1190201B1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE19926428A DE19926428C2 (de) 1999-06-10 1999-06-10 Verfahren zur thermischen Regeneration des Wärmetauschermaterials einer regenerativen Nachverbrennungsvorrichtung
    DE19926428 1999-06-10
    PCT/EP2000/004955 WO2000077451A2 (de) 1999-06-10 2000-05-31 Verfahren zur thermischen regeneration des wärmetauschermaterials einer regenerativen nachverbrennungsvorrichtung

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