EP1561073B1 - Vorrichtung zur flächenhaften gaseinmischung in einen strahlungszug - Google Patents

Vorrichtung zur flächenhaften gaseinmischung in einen strahlungszug Download PDF

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EP1561073B1
EP1561073B1 EP03758051A EP03758051A EP1561073B1 EP 1561073 B1 EP1561073 B1 EP 1561073B1 EP 03758051 A EP03758051 A EP 03758051A EP 03758051 A EP03758051 A EP 03758051A EP 1561073 B1 EP1561073 B1 EP 1561073B1
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EP
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flow
combustion chamber
combustion
grid structure
walls
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Hans Leibold
Bernd Zimmerlin
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Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
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Karlsruher Institut fuer Technologie KIT
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/02Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air above the fire

Definitions

  • the present invention relates to a device for planar interference of secondary gas, such.
  • secondary gas such as air, oxygen or other gaseous reactants, in hot combustion gases in a radiation train of a combustion chamber according to the first claim.
  • Combustion chambers and radiation trains are central components of an incineration plant. They form the combustion chamber in which a fuel is burned continuously. In this case, starting from the combustion chamber through the radiation train, a flow of combustion gases from this combustion in the combustion chamber, which is usually passed through or connected to downstream or in the combustion chamber built-in heat transfer to utilize the combustion energy. In addition to the dimensions of the combustion chamber, the process conditions of combustion have a significant influence on the flow as well as on the burnout and on the formation of harmful gas.
  • secondary gas for example air, oxygen O 2 , recycled flue gas or water vapor
  • O 2 oxygen
  • the combustion additionally receives oxygen, which bring the not yet burned portions of the fuel to combustion.
  • an injection of secondary gas takes place via nozzle rows, preferably in the region of the narrowest cross section between the combustion chamber and the radiation train.
  • Flow, temperature, oxygen and Schadgasver republic are usually very non-uniform over the cross section of the radiation trains and can not be completely eliminated by a mixing pulse, ie by injection of secondary gas or other gaseous media. Often also pronounced Strands of combustion gases, in which oxygen deficiency exists. They favor corrosion phenomena mainly in the radiation traction, but also on the built-in heat exchangers. Due to the non-uniform distribution of oxygen, organic pollutants and CO in the flue gas usually can not be completely burned. However, a required quality of a mixing is achievable only with an injection with parameters in a precisely predetermined range, this being in case of a change in operating conditions, for example, in the partial load range, each to be adjusted.
  • the present invention has for its object to provide a device for planar interference of secondary gas, such.
  • secondary gas such as air, oxygen or other gaseous reactant to propose in hot Feuerungsgase in a Strahlungszug a combustion chamber, which ensures a reliable interference especially in transient combustion processes or in the partial load range and thereby manages without moving parts.
  • the invention proposes the features according to the patent claim 1. Further, advantageous and further developing the invention features are set forth in the dependent claims.
  • the invention is characterized by a lattice structure, which is arranged transversely to the radiation train and thereby completely spans the cross section of the radiation train.
  • the grid structure comprises a reticulated arch structure.
  • the introduction of the secondary gas into the lattice structure is carried out with connections preferably to and through the walls of the furnace or the radiation train over the ends of the lattice structure, in which the lattice structure is supported in the furnace.
  • the lattice structure is a hollow shaped body with an inner cavity.
  • the shaped body has openings between the cavity and the environment, i. the wall is either made of a material with an open, d. H. continuous porosity, for example as a sintered molded body, produced or has discrete breakthroughs as air inlets.
  • the lattice structure can also be protected against thermal and chemical corrosion by surface injection of the secondary gas.
  • the grid structure can also be made of a ceramic or a metal depending on the application. If the lattice structure is to withstand high temperatures in particular and at the same time has a high corrosion resistance, high-temperature-resistant or refractory ceramics offer themselves as material.
  • the prerequisite is created to completely mix the required oxygen in the firing gases. It makes sense to carry out the grid structure as a self-supporting vault, which is supported all around the walls of the radiation train.
  • the essential dimensions of the lattice structure determine the mixing paths of the injected intermediate gas with the flow. This significantly influences the speed of the intervention and thus the reliability of a high burnout. As a result, the speed increase, which results from the cross-sectional routing through the tubes of the lattice structure, is sufficient to completely mix the outflow of the pipes from the intermediate gas into the combustion gases.
  • the wake flow downstream of the grid structure additionally supports the mixing process.
  • the practical advantage lies in the fact that the high burnout can be achieved largely independently of the flow and mixing ratios, since the importance of a certain flow state for mixing increasingly fades into the background with the shortness of mixing paths.
  • the invention is therefore particularly suitable for large combustion plants.
  • not only a high burnout is achieved regardless of the operating condition, but especially in the combustion of different fuels, without the need for retrofitting the device for areal mixing of secondary gas.
  • Another advantage is that, regardless of the combustion, the combustion process in the combustion chamber can be optimized irrespective of emission values, for example with regard to a primary nitrogen oxide reduction, with regard to reduced grate temperatures in the case of high-calorie fuel or with minimized amounts of flue gas. Any occurring high CO concentrations in the flow are reliably reduced in each case by the oxygen mixture via the lattice structure.
  • a sectoral series connection of several grid structures additionally enables the targeted equalization of the flow of the entire flue gas stream and the compensation of extremely non-uniform flows over the radiation train in the furnace. This option is particularly interesting for radiation trains with a large cross-section or with pronounced layer flow.
  • Fig. 1 schematically illustrated is a grid structure 1, which is supported on the walls 2 of the firebox and completely spans the cross section between these walls of the radiation train. Furthermore, in Fig. 1 the direction of flow 3 of the flow indicated by an arrow which flows through the grid structure with its entire volume flow.
  • the lattice structure in the combustion chamber has to be fluidly adapted to the flow in order to achieve effective air mixing. It is basically irrelevant whether the grid structure a narrowest cross section as in Fig. 1 or another cross section in the firebox.
  • the lattice structure is in Fig. 1 shown as a simply curved grid surface.
  • vault structures as well as corrugated, multi-curved, kinked or plane, ie practically any shaped grid surfaces used.
  • FIGS. 2a to d Possible arrangements of the tubes in the lattice structure are in the FIGS. 2a to d shown. Basically, two basic arrangements of the grating structures differ. Other arrangements or combinations of several arrangements are conceivable. Furthermore, grid structures of this type are also conceivable, which not only consist of tubes, but also of other hollow bodies, for example separate hollow blocks with integrated distribution channels or throttles or branch sleeves.
  • FIGS. 2a to c The one basic arrangement is in the FIGS. 2a to c represented and resembles in its basic structure a spider web. It consists of star-shaped running from a grid center supply pipes 4 which are interconnected with distribution tubes 5. The supply of the secondary gas takes place through the wall of the combustion chamber into the ends of the supply tubes and from these into the distribution tubes.
  • the second basic arrangement is similar to a grid with each parallel supply tubes 4 and distribution tubes 5. It is exemplary in Fig. 2d shown.
  • the distribution pipes are also equipped as supply lines, each with an end-side connection for the supply of secondary gas to the wall of the furnace.
  • the distribution tubes and optionally also the supply tubes have the openings mentioned above.
  • the grid structure can also be used without distribution tubes, whereby naturally the supply lines must be provided with openings.
  • the preparation is preferably carried out by a sintering process without pressure, wherein the sintering parameters are adjusted so that the wall of the tubes have an open porosity as breakthroughs.
  • Lattice structures with supply tubes without and distribution tubes with openings in the walls are preferably manufactured in a multi-stage manufacturing process, wherein the supply tubes are processed as finished and densely sintered components in a second manufacturing step.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur flächenhaften Einmischung von Sekundärgas, wie z. B. Luft, Sauerstoff oder andere gasförmige Reaktionsmittel, in heiße Feuerungsgase in einen Strahlungszug einer Brennkammer gemäß des ersten Patentanspruchs.
  • Brennkammern und Strahlungszüge stellen zentrale Bestandteile einer Verbrennungsanlage dar. Sie bilden den Feuerraum, in dem ein Brennstoff kontinuierlich verbrannt wird. Dabei stellt sich ausgehend von der Brennkammer durch den Strahlungszug eine Strömung aus Feuerungsgasen aus dieser Verbrennung im Feuerraum ein, welcher zur Ausnutzung der Verbrennungsenergie üblicherweise durch oder an nachgeschalteten oder im Feuerraum eingebauten Wärmeüberträgern geleitet wird. Einen wesentlichen Einfluss auf die Strömung wie auch auf den Ausbrand und auf die Schadgasbildung nehmen neben den Abmessungen des Feuerraums insbesondere die Prozessbedingungen der Verbrennung.
  • Um einen vollständigen Ausbrand in einem Feuerraum sicherzustellen, wird zusätzlich sog. Sekundärgas, beispielsweise Luft, Sauerstoff O2, rezykliertes Rauchgas oder Wasserdampf, in den Strahlungszug mit hohen lokalen Impulsen und zur Sicherstellung einer guten Durchdringung der Strömung im hohen Überschuss eingedüst. Hierdurch erhält die Verbrennung zusätzlich Sauerstoff, welche die noch nicht verbrannten Anteile des Brennstoffs zur Verbrennung bringen. Üblicherweise erfolgt eine Eindüsung von Sekundärgas über Düsenreihen, vorzugsweise im Bereich des engsten Querschnitts zwischen Brennkammer und Strahlungszug.
  • Strömungs-, Temperatur-, Sauerstoff- und Schadgasverteilung sind über dem Querschnitt der Strahlungszüge meist sehr ungleichförmig und können auch durch einen Mischungsimpuls, d. h. durch Eindüsung von Sekundärgas oder anderen gasförmigen Medien nicht vollständig beseitigt werden. Häufig treten auch ausgeprägte Strähnen aus Feuerungsgasen auf, in denen Sauerstoffmangel vorliegt. Sie begünstigen Korrosionserscheinungen vorwiegend in den Strahlungszügen, aber auch an den eingebauten Wärmeüberträgern. Infolge der ungleichförmigen Sauerstoffverteilung können organische Schadstoffe sowie CO im Rauchgas meist nicht vollständig verbrannt werden. Eine erforderliche Güte einer Vermischung ist jedoch nur mit einer Eindüsung mit Parametern in einem genau vorgegebenen Bereich erzielbar, wobei dieser bei einer Änderung der Betriebsbedingungen, beispielsweise im Teillastbereich, jeweils anzupassen ist.
  • In "Görner, K., Klasen, Th.: Sekundärluftprisma zur Optimierung der Sekundärlufteindüsung, Umdruck zum VDI-Fortbildungsseminar "BAT- und preisorientierte Dioxin-/Gesamtemissionsminderungstechniken", München 14.-15. September 2000 "werden unterschiedliche Konzepte und Vorrichtungen zur Eindüsung von Sekundärluft beschrieben. Die Eindüsung erfolgt bei einem ersten Konzept mit Düsen, angeordnet ausschließlich in der Feuerraumwand. Eine möglichst effektive Verwirbelung und damit eine Durchmischung der eingedüsten Sekundärluft mit der Strömung wird durch eine optimierte Anordnung und Ausrichtung der Düsen in der Feuerraumwand angestrebt. Grundsätzlich versucht man also, allein durch Anordnung und Ausrichtung der Düsen bestimmte zwei- oder dreidimensionale Strömungsmuster, wie z.B. Strömungswalzen oder Wirbelströmungen, zu erhalten. In einem zweiten Konzept wird im engsten Querschnitt, d. h. im Übergang von der Brennkammer zum Strahlungszug, zusätzlich ein Balken mit zusätzlichen Düsen eingesetzt. Eine erste Variante dieses Konzeptes verwendet einen rotierenden Balken, Bauart Temelli, während eine zweite Variante auf einem strömungsoptimierten feststehenden Balken, Bauart Kümmel, basiert.
  • In BE-421465-A und DE 134819-A werden zudem vertikal ausgerichtete Rohr-strukturen bzw. horizontal von oben durchströmte Siebstrukturen mit Einleitungsöffnungen für Sekundärluft für eine Nachverbrennung vorgeschlagen. In JP200124830 wird eine Gitterstruktur zur Einspeisung von Sekundärluft beschrieben.
  • Die aufgezeigten Konzepte weisen jedoch prinzipbedingte Nachteile auf.
  • Eine zuverlässige Einmischung von Sekundärgas über Düsen, welche ausschließlich in der Feuerraumwand angeordnet sind, setzt bestimmte einzuhaltende Strömungsmuster für einen homogenisierenden Mischungsprozess voraus. Derartige Konzepte eignen sich daher nur bedingt für instationäre Verbrennungsvorgänge. Diese Einschränkung tritt mit zunehmenden Querschnitt der Strömung zunehmend in den Vordergrund, da die zu überbrückenden Wegstrecken der Strömung und dem Sekundärgas bei einer Vermischung mit den Abmessungen steigen.
  • Auch Balken, ob rotierend oder nicht rotierend, oder auch andere Verdrängungskörper eignen sich nicht für alle Feuerraumgeometrien. Vielmehr ist mit dem Auftreten auch größerer Druckgradienten und den damit verbundenen unerwünschten Effekten, wie beispielsweise Temperaturgradienten mit Entmischungs-, Kondensations- und Kavitationseffekten im Feuerraum zu rechnen, welche der Erzielung eines möglichst vollständigen Ausbrands entgegenwirken. Zudem sind bei Temperaturen oberhalb von 800°C rotierende Luftverteilerbalken mechanisch sehr aufwendig, störanfällig und damit teuer.
  • Ausgehend davon hat nun die vorliegende Erfindung zur Aufgabe, eine Vorrichtung zur flächenhaften Einmischung von Sekundärgas, wie z. B. Luft, Sauerstoff oder andere gasförmige Reaktionsmittel, in heiße Feuerungsgase in einen Strahlungszug einer Brennkammer vorzuschlagen, welche eine zuverlässige Einmischung insbesondere auch bei instationären Verbrennungsvorgängen oder im Teillastbereich sicherstellt und dabei ohne beweglichen Teile auskommt.
  • Zur Lösung der Aufgabe schlägt die Erfindung die Merkmale gemäß dem Patentanspruch 1 vor. Weitere, vorteilhafte und die Erfindung weiterbildende Merkmale sind in den Unteransprüche angeführt.
  • Die Erfindung zeichnet sich durch eine Gitterstruktur aus, welche quer zum Strahlungszug angeordnet ist und den Querschnitt des Strahlungszug dabei vollständig überspannt. Die Gitterstruktur umfasst eine netzförmige Gewölbestruktur.
  • Die Einleitung des Sekundärgases in die Gitterstruktur erfolgt mit Anschlüssen vorzugsweise an und durch die Wände des Feuerraumes bzw. des Strahlungszuges über die Enden der Gitterstruktur, an denen sich die Gitterstruktur im Feuerraum abstützt.
  • Die Gitterstruktur ist ein hohler Formkörper mit einer inneren Kavität. Der Formkörper weist Durchbrüche zwischen der Kavität und der Umgebung auf, d.h. die Wandung ist entweder aus einem Material mit offener, d. h. durchgängiger Porosität, beispielsweise als Sinterformkörper, hergestellt oder weist diskrete Durchbrüche als Lufteinlässe auf. Mit einer entsprechenden Gestaltung der Durchbrüche als offene Porosität lässt sich durch eine flächigen Eindüsung des Sekundärgases zudem die Gitterstruktur vor thermischer und chemischer Korrosion schützen. Die Gitterstruktur lässt sich zudem je nach Einsatzgebiet aus einer Keramik oder einem Metall herstellen. Soll die Gitterstruktur insbesondere hohen Temperaturen widerstehen und dabei auch eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweisen, bieten sich hochtemperaturbeständige oder feuerfeste Keramiken als Material an.
  • Durch Einsetzen einer derartigen Gitterstruktur über dem gesamten Querschnitt der Brennkammer bzw. des Strahlungszuges oberhalb des Feuerraumes wird die Voraussetzung geschaffen, den benötigten Sauerstoff in die Feuerungsgase vollständig einzumischen. Es bietet sich an, die Gitterstruktur als selbsttragendes Gewölbe auszuführen, welches sich ringsum an den Wänden des Strahlungszuges abstützt.
  • Die wesentlichen Abmessungen der Gitterstruktur, wie beispielsweise die Maschenweite der Gitterstruktur oder die Größe und die Verteilung der Durchbrüche, bestimmen die Mischungswege der eingedüsten Zwischengas mit der Strömung. Sie beeinflussen dadurch signifikant die Geschwindigkeit der Einmischung und damit die Zuverlässigkeit eines hohen Ausbrands. Dadurch reicht die Geschwindigkeitserhöhung, die sich aufgrund der Querschnittsverlegung durch die Rohre der Gitterstruktur ergibt, aus, um das aus den Rohren ausströmenden Zwischengas vollständig in die Feuerungsgase einzumischen. Die Nachlaufströmung stromabwärts der Gitterstruktur unterstützt zusätzlich den Vermischungsvorgang. Der praktische Vorteil liegt vor allem aber darin, dass der hohe Ausbrand weitgehend unabhängig von den Strömungs- und Mischungsverhältnissen erzielbar ist, da mit der Kürze von Mischungswegen die Bedeutung eines bestimmten Strömungszustandes für eine Vermischung zunehmend in den Hintergrund tritt. Auch entfällt praktisch eine Obergrenze des Feuerraumquerschnitts im Strahlungszug, in der eine zuverlässige Einmischung aufgrund der vorherrschenden Strömungsverhältnisse ohne Gitterstruktur gerade noch möglich wäre. Die Erfindung eignet sich daher in besonderem Maße für Großverbrennungsanlagen. Zudem wird nicht nur ein hoher Ausbrand unabhängig vom Betriebszustand erzielt, sondern vor allem auch bei der Verbrennung unterschiedlicher Brennstoffe, ohne dass es einer Umrüstung der Vorrichtung zur flächenhaften Einmischung von Sekundärgas bedarf.
  • Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass wegen der hohen Mischgüte und des damit erzielbaren zuverlässig hohen Ausbrands unabhängig von der Verbrennung der Verbrennungsprozess im Feuerraum ohne Rücksicht auf Emissionswerte optimierbar ist, beispielsweise hinsichtlich einer primärseitigen Stickoxidminderung, hinsichtlich reduzierter Rosttemperaturen bei heizwertreichem Brennstoff oder hinsichtlich minimierter Rauchgasmengen. Eventuell auftretende hohe CO-Konzentrationen in der Strömung werden in jedem Fall durch die Sauerstoffeinmischung über die Gitterstruktur zuverlässig reduziert.
  • Es bietet sich auch an, mehrere Gitterstrukturen gemäß der Erfindung in der Strömung hintereinander anzuordnen. Hierdurch wird eine Sauerstoffeinmischung oder eine gezielte Einmischung eines Reaktionsmittels in Stufen möglich. Beispielsweise erfolgt in einer Stufe eine Pyrolyse oder eine Vergasung, während die eigentliche Nachverbrennung erst in einer zweiten Stufe vorgesehen ist, was vor allem eine geringere Rostbelastung bei heizwertreichen Abfällen bewirkt.
  • Eine sektorielle Hintereinanderschaltung von mehreren Gitterstrukturen ermöglicht zusätzlich die gezielte Vergleichmäßigung der Strömung des gesamten Rauchgasstromes und den Ausgleich extrem ungleichförmiger Strömungen über dem Strahlungszug im Feuerraum. Diese Option ist besonders für Strahlungszüge mit großem Querschnitt oder bei ausgeprägter Schichtströmung interessant.
  • Einzelheiten werden anhand von Figuren erläutert. Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Gitterstruktur, die nicht Teil der Erfindung ist, eingesetzt in einen Feuerraum, sowie
    • Fig. 2a bis d verschiedene Beispiele der Gitterstruktur.
  • In Fig. 1 schematisch dargestellt ist eine Gitterstruktur 1, welche sich an den Wänden 2 des Feuerraumes abstützt und den Querschnitt zwischen diesen Wänden des Strahlungszugs vollständig überspannt. Ferner ist in Fig. 1 die Strömungsrichtung 3 der Strömung mit einem Pfeil angedeutet, welche die Gitterstruktur mit seinem gesamten Volumenstrom durchströmt. Die Gitterstruktur im Feuerraum ist für die Erzielung einer effektiven Lufteinmischung strömungstechnisch an die Strömung anzupassen. Dabei ist es grundsätzlich unerheblich, ob die Gitterstruktur einen engsten Querschnitt wie in Fig. 1 oder einen anderen.Querschnitt im Feuerraum überspannt.
  • Die Gitterstruktur ist in Fig. 1 als einfach gebogene Gitterfläche dargestellt. Es sind alternativ Gewölbestrukturen wie auch gewellte, mehrfach gebogene, geknickte oder plane, d. h. praktisch beliebig geformte Gitterflächen einsetzbar.
  • Mögliche Anordnungen der Röhren in der Gitterstruktur sind in den Figuren 2a bis d dargestellt. Grundsätzlich unterscheiden sich zwei Grundanordnungen der Gitterstrukturen. Weitere Anordnungen oder auch Kombinationen aus mehreren Anordnungen sind denkbar. Ferner sind auch Gitterstrukturen dieser Art denkbar, welche nicht nur aus Röhren, sondern auch aus anderen Hohlkörpern, beispielsweise separaten Hohlblöcken mit integrierten Verteilerkanälen oder Drosseln oder Abzweigungsmuffen, bestehen.
  • Die eine Grundanordnung ist in den Figuren 2a bis c dargestellt und ähnelt in ihrem Grundaufbau einem Spinnennetz. Sie besteht aus sternförmig von einem Gittermittelpunkt auslaufenden Versorgungsröhren 4 welche untereinander mit Verteilerröhren 5 verbunden sind. Die Zuleitung des Sekundärgases erfolgt durch die Wand des Feuerraums in die Enden der Versorgungsröhren und von diesen in die Verteilerröhren.
  • Die zweite Grundanordnung ähnelt einem Gitter mit jeweils parallel zueinander verlaufenden Versorgungsröhren 4 und Verteilerröhren 5. Sie ist beispielhaft in Fig. 2d dargestellt. Bei einer weiteren Variante dieser Grundanordnung sind die Verteilerröhren ebenfalls als Versorgungsleitungen mit je einem endseitigem Anschluss für die Zuleitung von Sekundärgas an der Wand des Feuerraumes ausgestattet.
  • Die Verteilerröhren sowie optional auch die Versorgungsröhren weisen die eingangs genannten Durchbrüche auf. Je nach Auslegung ist die Gitterstruktur auch ohne Verteilerröhren einsetzbar, wobei naturgemäß die Versorgungsleitungen zwingend mit Durchbrüchen zu versehen sind.
  • Vor dem Hintergrund der vorherrschenden hohen Temperaturen im Feuerraum im Bereich der Gitterstruktur bietet es sich an, diese aus einer hochtemperaturfesten oder feuerfesten Keramik herzustellen. Kommt es mehr auf eine mechanische Festigkeit bei einem eher moderaten Einsatztemperaturniveau an, bietet sich die pulvermetallurgische Herstellung mit einem Sintermetall an.
  • Die Herstellung erfolgt durch einen Sinterprozess vorzugsweise drucklos, wobei die Sinterparameter so eingestellt werden, dass die Wandung der Röhren eine offene Porosität als Durchbrüche aufweisen. Gitterstrukturen mit Versorgungsröhren ohne und Verteilungsröhren mit Durchbrüchen in den Wandungen werden vorzugsweise in einem mehrstufigen Herstellungsprozess gefertigt, wobei die Versorgungsröhren als fertig- und dichtgesinterte Bauteile in einem zweiten Fertigungsschritt verarbeitet werden.
  • Literatur
  • Bezugszeichenliste:
  • 1
    Gitterstruktur
    2
    Wand
    3
    Strömungsrichtung
    4
    Versorgungsröhren
    5
    Verteilerröhren

Claims (5)

  1. Vorrichtung mit Brennkammer und Strahlungszug zur flächenhaften Einmischung von Sekundärgas in heiße Feuerungsgase in den Strahlungszug der Brennkammer mit einem Strömungsquerschnitt, umfassend eine Gitterstruktur (1), welche quer zum Strahlungszug angeordnet den Querschnitt vollständig überspannt, wobei die Gitterstruktur (1) ein hohler Formkörper (4,5)mit einer inneren Kavität ist, diese Wandungen mit Durchbrüchen aufweist und die Durchbrüche die Lufteinlässe bilden,
    dadurch gekennzeichnet, dass
    die Gitterstruktur (1) eine netzförmige Gewölbestruktur umfasst, die im Strahlungszug von unten nach oben durchströmt wird.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wandungen aus einem Material mit offener Porosität hergestellt sind und die Durchbrüche durch die offene Porosität gebildet sind.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Wandungen aus einem gasdichten Material hergestellt sind und die Durchbrüche lokale Öffnungen in den Wandungen sind.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Material eine hochtemperaturbeständige oder feuerfeste Keramik ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, wobei das Material ein Metall ist.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL2003754C2 (en) * 2009-11-04 2011-05-10 Heatteq Refractory Holding B V Method for improving the combustion efficiency of a burner of a hot blast stove, and such a hot blast stove comprising a gas burner.
LT6278B (lt) * 2014-08-25 2016-07-11 Uab "Pelnesa" Universalus dujų deginimo įrenginys

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH235976A (de) * 1943-10-04 1945-01-15 Wartburg Wilhelm Von Vorrichtung zur Verbesserung des Heizeffektes von Heizanlagen.
DE1116336B (de) * 1956-11-02 1961-11-02 Rudolf Arnold Erren Verbrennungsluftzufuehrung fuer Flammrohrkessel-Feuerungen
DE3038875C2 (de) * 1980-10-15 1990-05-31 Vereinigte Kesselwerke AG, 4000 Düsseldorf Müllverbrennungsanlage
US4883003A (en) * 1988-09-26 1989-11-28 Hoskinson Gordon H Secondary combustion chamber for an incinerator
EP0411133B1 (de) * 1988-10-20 1994-08-24 Ebara Corporation Verbrennungsverfahren und regelungsverfahren dazu
GB8826909D0 (en) * 1988-11-17 1988-12-21 Booth G Combustion apparatus
DE4401821C2 (de) * 1994-01-22 1998-01-15 Joachim Dipl Ing Kuemmel Verfahren zum Verbrennen von Stoffen, insbesondere von Müll und Biomassen, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
WO1995033957A1 (en) * 1994-06-08 1995-12-14 Kwangsoo Hyun Apparatus for complete combustion
JP2001248830A (ja) * 2000-03-06 2001-09-14 Takuma Co Ltd ガス噴出器及びこれを使用する二次燃焼装置

Also Published As

Publication number Publication date
DE10253016B3 (de) 2004-07-22
AU2003274070A1 (en) 2004-06-03
WO2004044493A3 (de) 2005-01-06
ATE505690T1 (de) 2011-04-15
WO2004044493A2 (de) 2004-05-27
DK1561073T3 (da) 2011-07-25
DE50313620D1 (de) 2011-05-26
EP1561073A2 (de) 2005-08-10
AU2003274070A8 (en) 2004-06-03

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