EP2416068A2 - Vorrichtung und Verfahren zum Nachverbrennen von heißem Material auf einem Förderer - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Nachverbrennen von heißem Material auf einem Förderer Download PDF

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EP2416068A2
EP2416068A2 EP11174953A EP11174953A EP2416068A2 EP 2416068 A2 EP2416068 A2 EP 2416068A2 EP 11174953 A EP11174953 A EP 11174953A EP 11174953 A EP11174953 A EP 11174953A EP 2416068 A2 EP2416068 A2 EP 2416068A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
conveyor
combustion
oxidizing agent
hot material
hot
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP11174953A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2416068A3 (de
Inventor
Dr. Rafael Moreno Rueda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Clyde Bergemann DRYCON GmbH
Original Assignee
Clyde Bergemann DRYCON GmbH
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Publication date
Application filed by Clyde Bergemann DRYCON GmbH filed Critical Clyde Bergemann DRYCON GmbH
Publication of EP2416068A2 publication Critical patent/EP2416068A2/de
Publication of EP2416068A3 publication Critical patent/EP2416068A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/30—Solid combustion residues, e.g. bottom or flyash
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
    • F23J2900/01007—Thermal treatments of ash, e.g. temper or shock-cooling for granulation

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus and a method for conveying hot material with an afterburning of combustible material on a conveyor that transports combustion residues.
  • the invention finds particular application in plants with at least one combustion boiler, for example. Installations for the combustion of fossil fuels and / or waste incineration plants.
  • the object of the invention is therefore to solve the technical problems described with reference to the prior art at least partially and in particular to provide a device for conveying hot material from at least one combustion boiler, characterized by an improved, in particular needs-based, goal-oriented and intelligent afterburning of the hot material. Furthermore, a method for conveying hot material from at least one combustion boiler is to be specified, which is characterized by an improved, in particular needs-based, goal-oriented and intelligent post-combustion of the hot material.
  • the inventive device for conveying hot material from at least one combustion boiler has at least one conveyor for conveying the hot material from a material receiving area of the at least one conveyor to a material discharge space of the at least one conveyor along a conveyor path and at least one surrounding the at least one conveyor housing spaced apart from the material discharge space, at least one oxidant supply is arranged in or on the at least one housing along the conveying path.
  • the at least one conveyor is preferably designed in the manner of a steel plate conveyor, in which a plurality of steel plates are arranged overlapping one another articulated in series and are moved by (chain) drives or deflection rollers.
  • a steel plate conveyor in which a plurality of steel plates are arranged overlapping one another articulated in series and are moved by (chain) drives or deflection rollers.
  • impact-resistant, corrosion-resistant and temperature-resistant steels come into consideration as material for the conveyor belt.
  • the at least one conveyor is surrounded by at least one housing.
  • This at least one housing can in particular be connected in a gas-tight manner to the combustion boiler in the area of the material receiving area of the at least one conveyor, wherein then the material receiving area of the at least one conveyor is below a material discharge opening of the combustion boiler. In the material receiving area, the hot material is applied to the at least one conveyor.
  • a post-combustion zone adjoins the material receiving area in a conveying direction of the hot material.
  • this post-combustion zone afterburning of the hot material takes place by the addition of an oxidizing agent.
  • This oxidizing agent is in particular (ambient) air, (ambient) air with modified oxygen content and / or pure oxygen and / or flue gas.
  • at least one oxidant supply in or on the housing is arranged at a distance from the material discharge space or in the region of the post-combustion zone, with which the oxidizing agent can be introduced into the post-combustion zone and the oxidizing agent in the post-combustion zone can be brought into contact with the hot material.
  • the at least one oxidant supply can be stationary and / or movable, in particular pivotable, in and / or attached to the at least one housing. Further, these guide elements, such as baffles, flow control means and / or fans, have.
  • the post-combustion zone regularly extends from the material receiving area below the material discharge port of the combustion boiler to a region where the oxidizer causes substantially no post-combustion of the hot material.
  • the afterburning zone ends, in particular in the conveying direction, immediately behind the (last) at least one oxidant feed.
  • the post-combustion zone is preferably followed by a cooling zone, in which the hot material on the at least one conveyor is cooled by a cooling air flow.
  • This cooling air flow is essentially not the oxidizing agent supplied via the oxidant supply, but rather an additional cooling air flow, in particular in or near a material discharge space of the at least one conveyor, which is preferably controllable independently of the supply of the oxidizing agent.
  • the oxidizing agent may moreover have a higher oxygen concentration than the cooling air flow reaching the afterburning zone.
  • the cooling air flow either passes through a material discharge space of the at least one housing and / or through at least one separate cooling air flow inlet in the at least one housing in the material discharge space of the at least one conveyor into the device.
  • the oxidant supply arranged closest to the material discharge space is still arranged in the lateral region of the conveyor or of the conveyor belt.
  • the oxidizing agent is added to the material lying on the conveyor.
  • Both the oxidizing agent and the cooling air flow can flow substantially along the conveying path of the at least one conveyor and preferably counter to the conveying direction of the hot material, namely in the direction of the combustion boiler.
  • the oxidant may be at least partially and / or completely removed from the housing through an oxidant outlet prior to entering the combustion chamber of the combustion boiler the cooling air flow are at least partially or completely removed via a cooling air outlet.
  • the Oxidationsffenauslass is preferably arranged in the post-combustion zone and the cooling air outlet in the cooling zone. It should be clarified here that the cooling air outlet and the oxidant outlet can also be formed by a common outlet. It should also be noted at this point, the amount of oxygen entering the combustion chamber of the combustion boiler via the oxidant and / or the cooling air flow should not exceed 1.5 mass% of the oxygen required for stoichiometric combustion in the combustion chamber.
  • the device according to the invention is now characterized by the fact that an afterburning can be carried out by a demand-oriented, goal-oriented and intelligent activation of an oxidant supply independently of a cooling air flow.
  • the at least one oxidant supply and thus the afterburning zone is at least 1 meter, preferably at least 2 meters and more preferably at least 3 meters along the conveyor line spaced from the material discharge space of the at least one conveyor, so that a minimum length of the cooling zone is ensured. Furthermore, it is also advantageous if a first length of the post-combustion zone along the conveying path to a second length of the cooling zone along the conveying path is a ratio of 0.1 to 0.9, preferably 0.3 to 0.7 and particularly preferably substantially 0.5 is.
  • At least one oxidant supply is connected to at least one hot air generator is particularly advantageous.
  • the temperature of the oxidizing agent is increased.
  • This increase in the temperature of the oxidizing agent leads to a particularly intensive afterburning of the hot material on the at least one conveyor in the post-combustion zone.
  • the at least one oxidant supply is connected to the hot air generator in particular via temperature-resistant piping and / or hose lines. These pipelines and / or hose lines can have at least one oxidant pump.
  • the oxidizing agent is derived from one or more exhaust gases Areas of the combustion boiler and / or the environment and / or a secondary air flow, which is provided for the combustion of fuels in the combustion boiler, promoted by the hot air generator and the oxidant supply into the housing.
  • the temperature of the oxidizing agent is preferably increased by the hot air generator to at least 100 ° C, in particular to at least 200 ° C and most preferably to at least 300 ° C. In addition, it is preferable to raise the temperature of the oxidizing agent so that the temperature of the oxidizing agent is higher than the temperature of the cooling air stream when entering the post-combustion zone.
  • the device has at least one sensor for determining a characteristic value for a degree of combustion of the hot material.
  • this characteristic for the degree of combustion of the hot material may be at least one of the following group: the density of the hot material, the color of the hot material, the temperature of the hot material, the grain size of the hot material, the consistency of the hot Materials, the color temperature of the hot material, the radiant power of the hot material and the ultraviolet (UV) radiation of the hot material.
  • the respective suitable characteristic value for a degree of combustion of the hot material depends decisively on the fuel used in the combustion boiler and can be easily determined by a person skilled in the art by means of routine investigations. Furthermore, depending on the characteristic value, a sensor known from the prior art is to be selected for determining the respective characteristic value.
  • the degree of combustion is the already burned (percentage) mass fraction or the already burned (percentage) volume fraction of the hot material.
  • the degree of combustion is the mass of the hot material minus the mass of unburned constituents of the hot material in percent or the volume of the hot material by the volume of unburned components of the hot material in percent.
  • the device has a control which is data-conducting connected to the at least one sensor and the at least one oxidant supply and which is adapted to the at least one oxidant supply depending on the determined by the at least one sensor characteristic value for To control the degree of combustion of the hot material as needed.
  • this on-demand control of the at least one oxidant supply is meant in particular that the oxidant supply is controlled so that (only and / or exactly) so much oxidant is introduced into the post-combustion zone of the device that a desired degree of combustion of the hot material is achieved.
  • a desired degree of combustion is a degree of combustion required for a particular post-processing of the hot material.
  • a degree of combustion of at least 90%, preferably of at least 95% or even more preferably of at least 99% should be achieved.
  • the control actuates in particular valves and / or oxidant pumps of the at least one oxidant supply.
  • step a) the hot material on the conveyor is fed onto the at least one conveyor, in particular through a material discharge opening of the combustion boiler in the material receiving area, which is arranged below the material delivery opening.
  • step b) the hot material is conveyed from the material receiving area of the at least one conveyor to the material discharge space of the at least one conveyor along the conveying path and discharged from the housing in the material discharge space.
  • the supply of the oxidizing agent according to step c) takes place in a region spaced from the material discharge region of the at least one conveyor, in particular a post-combustion zone, so that afterburning of the hot material on the at least one conveyor is assisted in this region.
  • step d) the hot material is cooled by an additional cooling air flow at least in the material discharge space of the at least one conveyor, wherein the cooling of the hot material additionally in a cooling zone, extending from the post-combustion zone along the conveyor line to the material discharge of the at least one conveyor can extend.
  • the individual steps are carried out at least partially downstream of the at least one conveyor in parallel and / or during the conveyance of the hot material.
  • step c) the supply of the oxidizing agent is controlled according to a characteristic value for a degree of combustion of the hot material as required.
  • this characteristic for the degree of combustion of the hot material may be at least one of the following group: the density of the hot material, the color of the hot material, the temperature of the hot material, the grain size of the hot material, the consistency of the hot Materials, the color temperature of the hot material, the radiant power of the hot material and the ultraviolet (UV) radiation of the hot material.
  • the respective suitable characteristic value for a degree of combustion of the hot material depends decisively on the fuel used in the combustion boiler and can be easily determined or calculated by a person skilled in the art by means of routine investigations. Furthermore, depending on the characteristic value, a sensor known from the prior art is to be selected for determining the respective characteristic value.
  • the control of the supply of the oxidizing agent is carried out in such a manner that the supplied amount of the oxidizing agent is increased at too low degrees of combustion in order to increase an intensity of the afterburning until the degree of combustion of the hot material at least reaches a desired degree of combustion.
  • the characteristic value of the degree of combustion of the hot material is determined with at least one sensor. This means, in particular, a continuous determination of the characteristic value for the degree of combustion of the hot material by a sensor suitable for the respective characteristic value, in particular in real time, so that a continuous control of the supply of the oxidizing agent adapted to the actual degree of combustion of the hot material can take place.
  • These properties of the oxidizing agent are particularly suitable for influencing the intensity of the afterburning on the at least one conveyor.
  • the temperature of the oxidizing agent is, in particular, that temperature which the oxidizing agent has on exiting from the at least one oxidant supply or when entering the at least one housing.
  • the temperature of the oxidizing agent is preferably at least 100 ° C, in particular at least 200 ° C and most preferably at least 300 ° C.
  • the temperature can be added in a controlled manner to the ambient conditions in the housing and / or to the properties of the material.
  • the flow rate of the oxidant is preferably at least 1 m / s (meters per second), more preferably at least 5 m / s and most preferably at least 10 m / s at the exit from the at least one oxidant supply or when entering the at least one housing.
  • the flow rate can be controlled in particular adapted to the ambient conditions in the housing and / or to the properties of the material.
  • the flow direction of the oxidizing agent is, in particular, the direction of flow of the oxidizing agent along the conveying path in the at least one housing, that is to say either in the conveying direction and / or (partially) counter to the conveying direction of the hot material, and / or upon exit from the at least one oxidant feed or when entering the at least one housing.
  • the flow direction can also be adjusted in particular to the ambient conditions in the housing and / or to the properties of the material.
  • the mass flow of the oxidant is that mass flow of the oxidant (in kilograms of oxidant per minute (kg / min)) that flows into the at least one housing through the at least one oxidant feed.
  • the mass flow of the oxidizing agent is preferably at least 50 kg / min., In particular at least 100 kg / min. and most preferably at least 150 kg / min.
  • the mass flow can in particular be added in a controlled manner to the ambient conditions in the housing and / or to the properties of the material.
  • the oxygen concentration of the oxidizing agent is, in particular, that oxygen concentration which the oxidizing agent has in mass percentage when it leaves the at least one oxidant feed or when it enters the at least one casing.
  • the oxygen concentration in about the same as in air, but this is not necessarily so maintain, but it can be added to the ambient conditions in the housing and / or the properties of the material adapted (increased or decreased) oxygen concentration controlled.
  • the oxidant feed location into the housing is that location within the reburn zone in which the oxidant enters the housing from the at least one oxidant feed. Consequently, multiple feed locations may be provided. It But it is also possible that a variable (eg, movable relative to the housing) Zu2010ort is present.
  • the delivery of the oxidizing agent can thus also be adjusted with respect to the position relative to the housing and in dependence on ambient conditions in the housing and / or properties of the material.
  • the addition of the oxidizing agent and the cooling are coordinated by the cooling air flow.
  • the amount of oxygen entering the combustion chamber of the combustion boiler via the oxidizing agent and / or the cooling air flow does not exceed 1.5 mass% of the oxygen required for stoichiometric combustion in the combustion chamber.
  • Fig. 1 shows a device 1 according to the invention for conveying hot- ⁇ em material 2 from at least one combustion boiler 3.
  • the device 1 comprises a conveyor 4 for conveying the hot material 2 from a material receiving area 5 to a material discharge space 6 along a conveying path 7.
  • the conveyor 4 is surrounded by a housing 13. This housing 13 is connected in a substantially gas-tight manner via a material discharge opening 14 to the combustion boiler 3. Through the material discharge opening 14, the hot material 2 from a combustion chamber 15 of the combustion boiler 3 is placed on the conveyor 4 in the material receiving area 5.
  • the conveyor 4 is driven by a drive 22, so that the hot- ⁇ e material 2 is conveyed from the material receiving area 5 along the conveying path 7 to the material discharge area 6 and discharged from the housing 13.
  • a cooling air flow supply 29 is arranged in the manner of a valve, pump or fan, which introduces a cooling air flow 25 through a cooling air flow inlet 28 in the housing 13 in the material discharge space 6 in the housing 13.
  • the cooling air flow 25 flows along the conveying path 7 counter to the conveying direction of the hot material 2 through the housing 13 and cools the hot material 2 in a cooling zone 27.
  • the temperature of the cooling air flow 25 is at the end of the cooling zone 27 so high that at the end of the cooling zone 27th essentially no cooling of the hot material 2 more.
  • the heated cooling air stream 25 is discharged from the housing 13 through a cooling air outlet 30 and / or an oxidant outlet 12 and / or through the material discharge opening 14.
  • the cooling air outlet 30 is in this embodiment at the end of the cooling zone 2 7th
  • a post-combustion zone 26 Adjoining the conveying direction of the hot material 2 along the conveying path 7, a post-combustion zone 26 adjoins the cooling air zone 27.
  • an oxidizing agent 24 is introduced into the post-combustion zone 26 via an oxidant feed 23.
  • the oxidizing agent 24 By means of the oxidizing agent 24, the post-combustion of the hot material 2 on the conveyor 4 in the post-combustion zone 26 is promoted.
  • a sensor 10 for determining a characteristic value for a degree of combustion of the hot material 2 is arranged inside the device 1 (by way of example).
  • This sensor 10 is connected in terms of data to a controller 11, which in turn is connected in a data-conducting manner with an oxidizing agent conveyor 8 in the manner of an oxidizing agent pump.
  • the controller 11 activates the oxidizer conveyor 8 when the sensor 10 determines characteristics for a degree of combustion of the hot material 2 that is below a range for a desired degree of combustion of the hot material 2 lie.
  • the oxidizing agent conveyor 8 is connected via lines 16 to a hot air generator 9.
  • This hot air generator 9 serves to increase the temperature of the oxidizing agent 24.
  • the oxidizing agent 24 is supplied to the hot air generator 9 in this embodiment of the combustion chamber 15 and / or the exhaust gas leading areas 17 and / or the environment.
  • a first valve 18, a second valve 19, a third valve 20, a fourth valve 21 and a fifth valve 31 are arranged in the lines 16 in order to provide the oxidizing agent 24 as needed.
  • the present invention is characterized in particular by an improved, in particular needs-based, goal-oriented and intelligent afterburning of the hot material.

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Abstract

Vorrichtung (1) zum Fördern von heißem Material (2) aus zumindest einem Verbrennungskessel (3), aufweisend zumindest einen Förderer (4) zum Fördern des heißen Materials (2) von einem Materialaufnahmebereich (5) des zumindest einen Förderers (4) zu einem Materialabgaberaum (6) des zumindest einen Förderers (4) entlang einer Förderstrecke (7) und mindestens ein den zumindest einen Förderer (4) umgebendes Gehäuse (13), wobei entlang der Förderstrecke (7) beabstandet von dem Materialabgaberaum (6) mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr (23) im oder am mindestens einen Gehäuse (13) angeordnet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Fördern von heißem Material mit einer Nachverbrennung von brennbarem Material auf einem Förderer, der Verbrennungsrückstände transportiert. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei Anlagen mit zumindest einem Verbrennungskessel, bspw. Anlagen zur Verbrennung fossiler Brennstoffe und/oder Abfallverbrennungsanlagen.
  • Beim Abtransport der Asche, Schlacke bzw. Verbrennungsrückständen, nachfolgend auch als "Material" bezeichnet, ist es von besonderer Bedeutung, einerseits durch Abkühlung eine erzielte Erstarrung bzw. Verfestigung der heißen, teilweise noch schmelzförmigen Materialien zu erreichen, so dass insbesondere eine Förderung bzw. Weiterverarbeitung dieser Materialien nach Abzug aus dem Verbrennungskessel ermöglicht wird. Darüber hinaus ist auch wünschenswert, das heiße Material auf dem Förderer einer Nachverbrennung zur Reduzierung von unverbrannten Bestandteilen des heißen Materials zu unterziehen.
  • Früher wurde davon ausgegangen, dass für eine Förderung der heißen Materialien zunächst eine Abschreckung im Wasserbad erforderlich ist (sogenannte Nassaustragung). Hierfür waren jedoch großen Mengen Wasser erforderlich, die insbesondere in trockenen Regionen nicht ohne Weiteres zur Verfügung standen. Zudem musste das verwendete Wasser aufwendig gereinigt werden. Daher ist man seit den 90er Jahren zu sogenannten trockenen Abzugssystemen übergegangen. Dabei wird das heiße Material auf Förderbänder gelegt und dort weitertransportiert, wobei eine gezielte Abkühlung des heißen Materials auf dem Förderband durchgeführt wird. Diese Förderbänder sind regelmäßig gegenüber der äußeren Umgebung gekapselt ausgeführt, weisen also ein Gehäuse auf, welches verhindert, dass noch bei der Behandlung des Materials entstehende Verbrennungsgase ohne Weiteres in die Umgebung austreten können. Zudem werden die Verbrennungskessel überwiegend mit einem leichten Unterdruck betrieben, so dass die vom Material produzierten Verbrennungsgase durch einen entsprechenden Sog hin zum Verbrennungskessel abgezogen werden.
  • Bei den letztgenannten Vorrichtungen zum Fördern von heißem Material wurde festgestellt, dass die Nachverbrennung auf dem Förderer häufig nicht ausreicht, so dass am Ende der Förderstrecke das Material noch einen hohen Anteil nicht verbrannter Bestandteile aufweist. Dies führt dazu, dass die Aschequalität insbesondere hinsichtlich eines Verbrennungsgrades des heißen Materials für eine Weiterverarbeitung des heißen Materials häufig nicht ausreicht. Dies betrifft insbesondere die Weiterverarbeitung des heißen Materials in der Bauindustrie.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher, die mit Bezug auf den Stand der Technik geschilderten technischen Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere eine Vorrichtung zum Fördern von heißem Material aus zumindest einem Verbrennungskessel anzugeben, die sich durch eine verbesserte, insbesondere bedarfsgerechte, zielorientierte und intelligente Nachverbrennung des heißen Materials auszeichnet. Weiter soll auch ein Verfahren zum Fördern von heißem Material aus zumindest einem Verbrennungskessel angegeben werden, das sich durch eine verbesserte, insbesondere bedarfsgerechte, zielorientierte und intelligente Nachverbrennung des heißen Materials auszeichnet.
  • Diese Aufgaben werden gelöst mit einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 5. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise miteinander kombiniert werden können und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung dargestellt werden.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Fördern von heißem Material aus zumindest einem Verbrennungskessel weist zumindest einen Förderer zum Fördern des heißen Materials von einem Materialaufnahmebereich des zumindest einen Förderers zu einem Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers entlang einer Förderstrecke und mindestens ein den zumindest einen Förderer umgebendes Gehäuse auf, wobei entlang der Förderstrecke beabstandet von dem Materialabgaberaum mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr im oder am mindestens einen Gehäuse angeordnet ist.
  • Der zumindest eine Förderer ist bevorzugt nach Art eines Stahl-Platten-Förderers ausgeführt, bei dem eine Vielzahl von Stahlplatten ineinander überdeckend gelenkig in Reihe angeordnet sind und über (Ketten-)Antriebe bzw. Umlenkrollen bewegt werden. Als Werkstoff für das Förderband kommen insbesondere schlagfeste, korrosionsbeständige und temperaturfeste Stähle in Betracht.
  • Der zumindest eine Förderer ist von mindestens einem Gehäuse umgeben. Dieses mindestens eine Gehäuse kann im Bereich des Materialaufnahmebereichs des zumindest einen Förderers insbesondere gasdicht an den Verbrennungskessel angeschlossen werden, wobei sich dann der Materialaufnahmebereich des zumindest einen Förderers unterhalb einer Materialausgabeöffnung des Verbrennungskessels befindet. In dem Materialaufnahmebereich wird das heiße Material auf den zumindest einen Förderer aufgegeben.
  • An den Materialaufnahmebereich schließt sich in einer Förderrichtung des heißen Materials eine Nachverbrennungszone an. In dieser Nachverbrennungszone erfolgt eine Nachverbrennung des heißen Materials durch die Zugabe eines Oxidationsmittels. Bei diesem Oxidationsmittel handelt es sich insbesondere um (Umgebungs-)Luft, (Umgebungs-)Luft mit modifiziertem Sauerstoffgehalt und/oder reinen Sauerstoff und/oder Rauchgas. Hierzu ist beabstandet zum Materialabgaberaum bzw. im Bereich der Nachverbrennungszone mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr im oder am Gehäuse angeordnet, mit der das Oxidationsmittel in die Nachverbrennungszone einleitbar und das Oxidationsmittel in der Nachverbrennungszone mit dem heißen Material in Kontakt bringbar ist. Die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr kann ortsfest und/oder beweglich, insbesondere schwenkbar, in und/oder am zumindest einen Gehäuse angebracht sein. Weiter kann diese Führungselemente, wie zum Beispiel Leitbleche, Strömungslenkungsmittel und/oder Ventilatoren, aufweisen. Die Nachverbrennungszone erstreckt sich regelmäßig von dem Materialaufnahmebereich unterhalb der Materialausgabeöffnung des Verbrennungskessels bis zu einem Bereich, in dem das Oxidationsmittel im Wesentlichen keine Nachverbrennung des heißen Materials mehr verursacht. Je nach den Strömungsverhältnissen des Oxidationsmittels im mindestens einen Gehäuse endet die Nachverbrennungszone insbesondere in Förderrichtung unmittelbar hinter der (letzten) mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr.
  • An die Nachverbrennungszone schließt sich bevorzugt eine Kühlzone an, in der das heiße Material auf dem zumindest einen Förderer durch einen Kühlluftstrom gekühlt wird. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass in der Kühlzone der Kühleffekt überwiegt oder sogar im Wesentlichen keine signifikante Nachverbrennung mehr erfolgt. Bei diesem Kühlluftstrom handelt es sich im Wesentlichen nicht um das über die Oxidationsmittelzufuhr zugeführte Oxidationsmittel, sondern um einen, insbesondere in oder nahe einem Materialabgaberaum des zumindest eines Förderers zugeführten, zusätzlichen Kühlluftstrom, der bevorzugt unabhängig von der Zufuhr des Oxidationsmittels steuerbar ist. Das Oxidationsmittel kann darüber hinaus eine höhere Sauerstoffkonzentration aufweisen, als der die Nachverbrennungszone erreichende Kühlluftstrom. Der Kühlluftstrom tritt entweder durch einen Materialabgaberaum des mindestens einen Gehäuses und/oder durch zumindest einen separaten Kühlluftstromeinlass im mindestens einen Gehäuse im Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers in die Vorrichtung ein.
  • Bei dem Materialabgaberaum handelt es sich insbesondere um denjenigen Raum innerhalb des mindestens einen Gehäuses, der
    • in Förderrichtung (unmittelbar) hinter dem zumindest einen Förderband beginnt, also am Ende der Förderstrecke, und der von dem mindestens einen Gehäuse begrenzt wird,
    und/oder
    • in Förderrichtung mit einer Öffnung im mindestens einen Gehäuse beginnt, aus dem das heiße Material entladen wird, und der von dem mindestens einen Gehäuse begrenzt wird.
  • Demnach ist besonders bevorzugt, dass die dem Materialabgaberaum am nächsten angeordnete Oxidationsmittelzufuhr noch im seitlichen Bereich des Förderers bzw. des Förderbandes angeordnet ist. Somit wird insbesondere gewährleistet, dass das Oxidationsmittel auf das auf dem Förderer liegende Material zugegeben wird.
  • Sowohl das Oxidationsmittel als auch der Kühlluftstrom können im Wesentlichen entlang der Förderstrecke des zumindest einen Förderers und bevorzugt entgegen der Förderrichtung des heißen Materials strömen, nämlich in Richtung des Verbrennungskessels. Um zu verhindern, dass das Oxidationsmittel und/oder der Kühlluftstrom vollständig oder teilweise in einen Verbrennungsraum des Verbrennungskessels eintritt, kann das Oxidationsmittel zumindest teilweise und/oder vollständig vor Eintritt in den Verbrennungsraum des Verbrennungskessels durch einen Oxidationsmittelauslass aus dem Gehäuse entfernt werden und/oder kann der Kühlluftstrom zumindest teilweise oder vollständig über einen Kühlluftauslass entfernt werden. Der Oxidationsmittelauslass ist dabei bevorzugt in der Nachverbrennungszone und der Kühlluftauslass in der Kühlzone angeordnet. Klarzustellen ist hierbei, dass der Kühlluftauslass und der Oxidationsmittelauslass aber auch durch einen gemeinsamen Auslass gebildet sein können. Anzumerken ist an dieser Stelle zudem, dass die Menge des in den Verbrennungsraum des Verbrennungskessels über das Oxidationsmittel und/oder den Kühlluftstrom eintretenden Sauerstoffs 1,5 M.-% (Massenprozent) des für eine stöchiometrische Verbrennung im Verbrennungsraum benötigten Sauerstoffs nicht übersteigen sollte.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich nun dadurch aus, dass eine Nachverbrennung durch eine bedarfsgerechte, zielorientierte und intelligente Aktivierung einer Oxidationsmittelzufuhr unabhängig von einem Kühlluftstrom durchgeführt werden kann.
  • Zu berücksichtigen ist weiterhin, dass die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr und somit die Nachverbrennungszone mindestens 1 Meter, bevorzugt mindestens 2 Meter und besonders bevorzugt mindestens 3 Meter entlang der Förderstrecke von dem Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers beabstandet ist, so dass eine Mindestlänge der Kühlzone gewährleistet ist. Weiter ist auch vorteilhaft, wenn eine erste Länge der Nachverbrennungszone entlang der Förderstrecke zu einer zweiten Länge der Kühlzone entlang der Förderstrecke ein Verhältnis von 0,1 bis 0,9, bevorzugt 0,3 bis 0,7 und besonders bevorzugt im Wesentlichen 0,5 beträgt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr mit zumindest einem Heißlufterzeuger verbunden ist.
  • Mit Hilfe des Heißlufterzeugers wird die Temperatur des Oxidationsmittels erhöht. Diese Erhöhung der Temperatur des Oxidationsmittels führt zu einer besonders intensiven Nachverbrennung des heißen Materials auf dem zumindest einen Förderer in der Nachverbrennungszone. Die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr ist mit dem Heißlufterzeuger insbesondere über temperaturbeständige Rohrleitungen und/oder Schlauchleitungen verbunden. Diese Rohrleitungen und/oder Schlauchleitungen können zumindest eine Oxidationsmittelpumpe aufweisen. Grundsätzlich wird das Oxidationsmittel aus einem oder mehreren Abgase führenden Bereichen des Verbrennungskessels und/oder der Umgebung und/oder einem Sekundärluftstrom, der zur Verbrennung von Brennstoffen in dem Verbrennungskessel vorgesehen ist, durch den Heißlufterzeuger und die Oxidationsmittelzufuhr in das Gehäuse gefördert. Die Temperatur des Oxidationsmittels wird durch den Heißlufterzeuger bevorzugt auf mindestens 100 °C, insbesondere auf mindestens 200 °C und ganz besonders bevorzugt auf mindestens 300 °C erhöht. Darüber hinaus ist bevorzugt, die Temperatur des Oxidationsmittels so zu erhöhen, dass die Temperatur des Oxidationsmittels höher ist als die Temperatur des Kühlluftstroms bei Eintritt in die Nachverbrennungszone.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Vorrichtung mindestens einen Sensor zur Bestimmung eines Kennwerts für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials aufweist.
  • Bei diesem Kennwert für den Verbrennungsgrad des heißen Materials kann es sich insbesondere wenigstens um einen aus der folgenden Gruppe handeln: die Dichte des heißen Materials, die Farbe des heißen Materials, die Temperatur des heißen Materials, die Korngröße des heißen Materials, die Konsistenz des heißen Materials, die Farbtemperatur des heißen Materials, die Strahlungsleistung des heißen Materials und die Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) des heißen Materials. Der jeweilig geeignete Kennwert für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials hängt maßgeblich von dem verwendeten Brennstoff in dem Verbrennungskessel ab und ist durch einen Fachmann durch Routineuntersuchungen einfach zu bestimmen. Weiterhin ist je nach Kennwert ein aus dem Stand der Technik bekannter und geeigneter Sensor zur Bestimmung des jeweiligen Kennwerts zu wählen. Klarzustellen ist ferner, dass es sich bei dem Verbrennungsgrad um den bereits verbrannten (prozentualen) Massenanteil oder den bereits verbrannten (prozentualen) Volumenanteil des heißen Materials handelt. Mit anderen Worten ist mit Verbrennungsgrad die Masse des heißen Materials abzüglich der Masse unverbrannter Bestandteile des heißen Materials in Prozent oder das Volumen des heißen Materials abzüglich des Volumens unverbrannter Bestandteile des heißen Materials in Prozent gemeint.
  • In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung eine Steuerung aufweist, die datenleitend mit dem mindestens einen Sensor und der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr verbunden ist und die dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr in Abhängigkeit des durch den mindestens einen Sensor bestimmten Kennwerts für den Verbrennungsgrad des heißen Materials bedarfsgerecht zu steuern.
  • Mit dieser bedarfsgerechten Steuerung der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr ist insbesondere gemeint, dass die Oxidationsmittelzufuhr derart gesteuert wird, dass (nur und/oder genau) so viel Oxidationsmittel in die Nachverbrennungszone der Vorrichtung eingeleitet wird, dass ein gewünschter Verbrennungsgrad des heißen Materials erzielt wird. Ein gewünschter Verbrennungsgrad ist insbesondere ein Verbrennungsgrad, der für eine bestimmte Nachverarbeitung des heißen Materials erforderlich ist. Insbesondere sollte ein Verbrennungsgrad von mindestens 90 %, bevorzugt von mindestens 95 % oder sogar ganz besonders bevorzugt von mindestens 99 % erreicht werden. Die Steuerung betätigt hierzu insbesondere Ventile und/oder Oxidationsmittelpumpen der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird auch ein Verfahren zum Fördern von heißem Material aus zumindest einem Verbrennungskessel vorgeschlagen, das zumindest die folgenden Schritte aufweist:
    1. a) Bereitstellen von heißem Material aus dem zumindest einen Verbrennungskessel in einem Materialaufnahmebereich zumindest eines Förderers,
    2. b) Fördern des heißen Materials von dem Materialaufnahmebereich des zumindest einen Förderers zu einem Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers entlang einer Förderstrecke,
    3. c) Nachverbrennen des heißen Materials auf dem zumindest einen Förderer durch bedarfsgerechte Zufuhr von Oxidationsmittel in zumindest ein Gehäuse des zumindest einen Förderers, wobei die Zufuhr des Oxidationsmittels in einen von dem Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers beabstandeten Bereich des zumindest einen Gehäuses erfolgt, und
    4. d) Kühlen des heißen Materials durch einen zusätzlichen Kühlluftstrom zumindest im Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers.
  • Gemäß Schritt a) wird das heiße Material auf dem Förderer insbesondere durch eine Materialausgabeöffnung des Verbrennungskessels in dem Materialaufnahmebereich, der unterhalb der Materialausgabeöffnung angeordnet ist, auf den zumindest einen Förderer aufgegeben. Anschließend wird in Schritt b) das heiße Material von dem Materialaufnahmebereich des zumindest einen Förderers zu dem Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers entlang der Förderstrecke gefördert und im Materialabgaberaum aus dem Gehäuse entladen. Die Zufuhr des Oxidationsmittels gemäß Schritt c) erfolgt in einen von dem Materialabgabereich des zumindest einen Förderers beabstandeten Bereich, insbesondere einer Nachverbrennungszone, so dass in diesem Bereich eine Nachverbrennung des heißen Materials auf dem zumindest einen Förderer unterstützt wird. Zudem erfolgt gemäß Schritt d) eine Kühlung des heißen Materials durch einen zusätzlichen Kühlluftstrom zumindest im Materialabgaberaum des zumindest einen Förderers, wobei die Kühlung des heißen Materials zusätzlich auch in einer Kühlzone, die sich von der Nachverbrennungszone entlang der Förderstrecke bis zum Materialabgabereich des zumindest einen Förderers erstrecken kann. Klarzustellen ist, dass die einzelnen Schritte zeitlich parallel und/oder während der Förderung des heißen Materials auf dem zumindest einen Förderer zumindest teilweise nachgelagert ausgeführt werden. Im Weiteren sind sämtliche Erläuterungen und Definitionen der Merkmale der Vorrichtung auf die entsprechenden Merkmale des Verfahrens übertragbar und umgekehrt.
  • Besonders vorteilhaft ist es, wenn in Schritt c) die Zufuhr des Oxidationsmittels in Abhängigkeit eines Kennwerts für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials bedarfsgerecht gesteuert wird.
  • Bei diesem Kennwert für den Verbrennungsgrad des heißen Materials kann es sich insbesondere wenigstens um einen aus der folgenden Gruppe handeln: die Dichte des heißen Materials, die Farbe des heißen Materials, die Temperatur des heißen Materials, die Korngröße des heißen Materials, die Konsistenz des heißen Materials, die Farbtemperatur des heißen Materials, die Strahlungsleistung des heißen Materials und die Ultraviolettstrahlung (UV-Strahlung) des heißen Materials. Der jeweilig geeignete Kennwert für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials hängt maßgeblich von dem verwendeten Brennstoff in dem Verbrennungskessel ab und ist durch einen Fachmann durch Routineuntersuchungen einfach zu bestimmen bzw. zu berechnen. Weiterhin ist je nach Kennwert ein aus dem Stand der Technik bekannter und geeigneter Sensor zur Bestimmung des jeweiligen Kennwerts zu wählen. Die Steuerung der Zufuhr des Oxidationsmittels erfolgt in der Weise, dass die zugeführte Menge des Oxidationsmittels bei zu geringen Verbrennungsgraden gesteigert wird, um eine Intensität der Nachverbrennung zu steigen, bis das der Verbrennungsgrad des heißen Materials einen gewünschten Verbrennungsgrad zumindest erreicht.
  • Weiterhin ist vorteilhaft, wenn der Kennwert des Verbrennungsgrads des heißen Materials mit mindestens einem Sensor bestimmt wird. Hiermit ist insbesondere eine kontinuierliche Bestimmung des Kennwerts für den Verbrennungsgrad des heißen Materials durch einen für den jeweiligen Kennwert geeigneten Sensor, insbesondere in Echtzeit, gemeint, so dass eine kontinuierliche, an den tatsächlichen Verbrennungsgrad des heißen Materials angepasste Steuerung der Zufuhr des Oxidationsmittels erfolgen kann.
  • Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn die Steuerung der Zufuhr des Oxidationsmittels zumindest die Beeinflussung eine der nachfolgenden Eigenschaften des Oxidationsmittels umfasst:
    • Temperatur des Oxidationsmittels,
    • Strömungsgeschwindigkeit des Oxidationsmittels,
    • Strömungsrichtung des Oxidationsmittels,
    • Massenstrom des Oxidationsmittels,
    • Sauerstoffkonzentration des Oxidationsmittels,
    • Zuführort des Oxidationsmittels in das Gehäuse.
  • Diese Eigenschaften des Oxidationsmittels sind besonders für die Beeinflussung der Intensität der Nachverbrennung auf dem zumindest einen Förderer geeignet. Insbesondere ist bevorzugt, dass mindestens zwei oder sogar mindestens drei der vorgenannten Eigenschaften durch die Steuerung beeinflusst werden.
  • Bei der Temperatur des Oxidationsmittels handelt es sich insbesondere um diejenige Temperatur, die das Oxidationsmittels bei Austritt aus der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr bzw. bei Eintritt in das mindestens eine Gehäuse aufweist. Die Temperatur des Oxidationsmittels beträgt bevorzugt mindestens 100 °C, insbesondere mindestens 200 °C und ganz besonders bevorzugt mindestens 300 °C. Die Temperatur kann insbesondere an die Umgebungsbedingungen im Gehäuse und/oder an die Eigenschaften des Materials angepasst kontrolliert zugegeben werden.
  • Die Strömungsgeschwindigkeit des Oxidationsmittels beträgt bei Austritt aus der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr bzw. bei Eintritt in das mindestens eine Gehäuse bevorzugt mindestens 1 m/s (Meter pro Sekunde), insbesondere bevorzugt mindestens 5 m/s und ganz besonders bevorzugt mindestens 10 m/s. Die Strömungsgeschwindigkeit kann insbesondere an die Umgebungsbedingungen im Gehäuse und/oder an die Eigenschaften des Materials angepasst kontrolliert werden.
  • Bei der Strömungsrichtung des Oxidationsmittels handelt es sich insbesondere um die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels entlang der Förderstrecke im mindestens einen Gehäuse, das heißt entweder in Förderrichtung und/oder (teilweise) entgegen der Förderrichtung des heißen Materials, und/oder bei Austritt aus der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr bzw. bei Eintritt in das mindestens eine Gehäuse. Auch die Strömungsrichtung kann insbesondere an die Umgebungsbedingungen im Gehäuse und/oder an die Eigenschaften des Materials eingestellt werden.
  • Bei dem Massenstrom des Oxidationsmittels handelt es sich um denjenigen Massenstrom des Oxidationsmittels (in Kilogramm Oxidationsmittel pro Minute (kg/min.)), der durch die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr in das mindestens eine Gehäuse einströmt. Der Massenstrom des Oxidationsmittels beträgt bevorzugt mindestens 50 kg/min., insbesondere mindestens 100 kg/min. und ganz besonders bevorzugt mindestens 150 kg/min. Der Massenstrom kann insbesondere an die Umgebungsbedingungen im Gehäuse und/oder an die Eigenschaften des Materials angepasst kontrolliert zugegeben werden.
  • Bei der Sauerstoffkonzentration des Oxidationsmittels handelt es sich insbesondere um diejenige Sauerstoffkonzentration, die das Oxidationsmittel bei Austritt aus der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr bzw. bei Eintritt in das mindestens eine Gehäuse in Massenprozent aufweist. Vielfach wird die Stauerstoffkonzentration in etwa der bei Luft entsprechen, dies ist aber nicht zwingend so beizubehalten, sondern es kann eine an die Umgebungsbedingungen im Gehäuse und/oder an die Eigenschaften des Materials angepasste (erhöhte bzw. erniedrigte) Sauerstoffkonzentration kontrolliert zugegeben werden.
  • Bei dem Zuführort des Oxidationsmittels in das Gehäuse handelt es sich um denjenigen Ort innerhalb der Nachverbrennungszone, in dem das Oxidationsmittel aus der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr in das Gehäuse eintritt. Folglich können mehrere Zuführorte vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, dass ein variabler (z. B. relativ zum Gehäuse bewegbarer) Zuführort vorhanden ist. Die Abgabe des Oxidationsmittels kann so auch hinsichtlich der Position relativ zum Gehäuse und in Abhängigkeit von Umgebungsbedingungen im Gehäuse und/oder Eigenschaften des Materials angepasst erfolgen.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Zugabe des Oxidationsmittels und die Kühlung durch den Kühlluftstrom aufeinander abgestimmt werden. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass die Menge des in den Verbrennungsraum des Verbrennungskessels über das Oxidationsmittel und/oder den Kühlluftstrom eintretenden Sauerstoffs 1,5 M.-% (Massenprozent) des für eine stöchiometrische Verbrennung im Verbrennungsraum benötigten Sauerstoffs nicht übersteigt.
  • Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, diese jedoch nicht darauf beschränkt ist. Es zeigt schematisch:
    • Fig. 1:
    ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Fördern von heißem Material aus zumindest einem Verbrennungskessel.
  • Fig. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 zum Fördern von hei-βem Material 2 aus zumindest einem Verbrennungskessel 3. Die Vorrichtung 1 weist einen Förderer 4 zum Fördern des heißen Materials 2 von einem Materialaufnahmebereich 5 zu einem Materialabgaberaum 6 entlang einer Förderstrecke 7 auf. Der Förderer 4 ist durch ein Gehäuse 13 umgeben. Dieses Gehäuse 13 ist im Wesentlichen gasdicht über eine Materialausgabeöffnung 14 mit dem Verbrennungskessel 3 verbunden. Durch die Materialausgabeöffnung 14 wird das heiße Material 2 aus einem Verbrennungsraum 15 des Verbrennungskessels 3 auf den Förderer 4 im Materialaufnahmebereich 5 aufgegeben.
  • Der Förderer 4 wird durch einen Antrieb 22 angetrieben, so dass das hei-βe Material 2 aus dem Materialaufnahmebereich 5 entlang der Förderstrecke 7 zu dem Materialabgabereich 6 gefördert und aus dem Gehäuse 13 abgegeben wird.
  • Im Materialabgaberaum 6 ist eine Kühlluftstromzufuhr 29 nach Art eines Ventils, Pumpe oder Ventilators angeordnet, die einen Kühlluftstrom 25 durch einen Kühlluftstromeinlass 28 im Gehäuse 13 im Materialabgaberaum 6 in das Gehäuse 13 einleitet. Der Kühlluftstrom 25 strömt entlang der Förderstrecke 7 entgegen der Förderrichtung des heißen Materials 2 durch das Gehäuse 13 und kühlt das heiße Material 2 in einer Kühlzone 27. Die Temperatur des Kühlluftstroms 25 ist am Ende der Kühlzone 27 so hoch, dass am Ende der Kühlzone 27 im Wesentlichen keine Kühlung des heißen Materials 2 mehr erfolgt. Der erhitzte Kühlluftstrom 25 wird durch einen Kühlluftauslass 30 und/oder einen Oxidationsmittelauslass 12 und/oder durch die Materialausgabeöffnung 14 aus dem Gehäuse 13 ausgeleitet. Der Kühlluftauslass 30 befindet sich in diesem Ausführungsbeispiel am Ende der Kühlzone 2 7.
  • An die Kühlluftzone 27 schließt sich entgegen der Förderrichtung des heißen Materials 2 entlang der Förderstrecke 7 eine Nachverbrennungszone 26 an. In dieser Nachverbrennungszone 26 wird über eine Oxidationsmittelzufuhr 23 ein Oxidationsmittel 24 in die Nachverbrennungszone 26 eingebracht. Durch das Oxidationsmittel 24 wird die Nachverbrennung des heißen Materials 2 auf dem Förderer 4 in der Nachverbrennungszone 26 gefördert. Um das Oxidationsmittel 24 in der Nachverbrennungszone 26 bedarfsgerecht bereitstellen zu können, ist innerhalb der Vorrichtung 1 (beispielhaft) ein Sensor 10 zur Bestimmung eines Kennwerts für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials 2 angeordnet. Dieser Sensor 10 ist mit einer Steuerung 11 datenleitend verbunden, die wiederum mit einem Oxidationsmittelförderer 8 nach Art einer Oxidationsmittelpumpe datenleitend verbunden ist. Die Steuerung 11 aktiviert den Oxidationsmittelförderer 8, wenn der Sensor 10 Kennwerte für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials 2 bestimmt, die unterhalb eines Bereichs für einen gewünschten Verbrennungsgrad des heißen Materials 2 liegen. Hierzu ist der Oxidationsmittelförderer 8 über Leitungen 16 mit einem Heißlufterzeuger 9 verbunden. Dieser Heißlufterzeuger 9 dient zur Erhöhung der Temperatur des Oxidationsmittels 24. Das Oxidationsmittel 24 wird dem Heißlufterzeuger 9 in diesem Ausführungsbeispiel aus dem Verbrennungsraum 15 und/oder den Abgas führenden Bereichen 17 und/oder der Umgebung zugeführt. Hierzu sind in den Leitungen 16 ein erstes Ventil 18, ein zweites Ventil 19, ein drittes Ventil 20, ein viertes Ventil 21 und ein fünftes Ventil 31 angeordnet, um das Oxidationsmittel 24 bedarfsgerecht bereitzustellen.
  • Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Temperatur des Oxidationsmittels 24 durch den Heißlufterzeuger 9, die Strömungsrichtung des Oxidationsmittels 24 durch eine entlang der Förderstrecke 7 und quer zur Förderstrecke 7 bewegbar und/oder schwenkbar ausgestalteten Oxidationsmittelzufuhr 23, der Massenstrom des Oxidationsmittels 24 durch die Kühlluftstromzufuhr 29, die Sauerstoffkonzentration des Oxidationsmittels 24 über den Entnahmeort des Oxidationsmittels 23 (Verbrennungsraum 15 und/oder Abgas führenden Bereichen 17 und/oder der Umgebung) und der Zuführort des Oxidationsmittels 24 durch eine bewegbare Ausgestaltung der Oxidationsmittelzufuhr 23 in der Nachverbrennungszone 26 beeinflussbar.
  • Die vorliegende Erfindung zeichnet sich insbesondere durch eine verbesserte, insbesondere bedarfsgerechte, zielorientierte und intelligente Nachverbrennung des heißen Materials aus.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Vorrichtung
    2
    heißes Material
    3
    Verbrennungskessel
    4
    Förderer
    5
    Materialaufnahmebereich
    6
    Materialabgaberaum
    7
    Förderstrecke
    8
    Oxidationsmittelförderer
    9
    Heißlufterzeuger
    10
    Sensor
    11
    Steuerung
    12
    Oxidationsmittelauslass
    13
    Gehäuse
    14
    Materialausgabeöffnung
    15
    Verbrennungsraum
    16
    Leitung
    17
    Abgas führender Bereich
    18
    erstes Ventil
    19
    zweites Ventil
    20
    drittes Ventil
    21
    viertes Ventil
    22
    Antrieb
    23
    Oxidationsmittelzufuhr
    24
    Oxidationsmittel
    25
    Kühlluftstrom
    26
    Nachverbrennungszone
    27
    Kühlzone
    28
    Kühlluftstromeinlass
    29
    Kühlluftstromzufuhr
    30
    Kühlluftauslass
    31
    fünftes Ventil

Claims (9)

  1. Vorrichtung (1) zum Fördern von heißem Material (2) aus zumindest einem Verbrennungskessel (3), aufweisend zumindest einen Förderer (4) zum Fördern des heißen Materials (2) von einem Materialaufnahmebereich (5) des zumindest einen Förderers (4) zu einem Materialabgaberaum (6) des zumindest einen Förderers (4) entlang einer Förderstrecke (7) und mindestens ein den zumindest einen Förderer (4) umgebendes Gehäuse (13), wobei entlang der Förderstrecke (7) beabstandet von dem Materialabgaberaum (6) mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr (23) im oder am mindestens einen Gehäuse (13) angeordnet ist.
  2. Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 1, wobei die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr (23) mit zumindest einem Heißlufterzeuger (9) verbunden ist.
  3. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Patentansprüche, aufweisend mindestens einen Sensor (10) zur Bestimmung eines Kennwerts für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials (2).
  4. Vorrichtung (1) nach Patentanspruch 3, aufweisend eine Steuerung (11), die datenleitend mit dem mindestens einen Sensor (10) und der mindestens einen Oxidationsmittelzufuhr (23) verbunden ist, und die dazu eingerichtet ist, die mindestens eine Oxidationsmittelzufuhr (23) in Abhängigkeit des durch den mindestens einen Sensor (10) bestimmten Kennwerts für den Verbrennungsgrad des heißen Materials (2) bedarfsgerecht zu steuern.
  5. Verfahren zum Fördern von heißem Material (2) aus zumindest einem Verbrennungskessel (3), aufweisend zumindest die folgenden Schritte:
    a) Bereitstellen von heißem Material (2) aus dem zumindest einen Verbrennungskessel (3) in einem Materialaufnahmebereich (5) zumindest eines Förderers (4),
    b) Fördern des heißen Materials (2) von dem Materialaufnahmebereich (5) des zumindest einen Förderers (4) zu einem Materialabgaberaum (6) des zumindest einen Förderers (4) entlang einer Förderstrecke (7),
    c) Nachverbrennen des heißen Materials (2) auf dem zumindest einen Förderer (4) durch bedarfsgerechte Zufuhr von Oxidationsmittel (24) in zumindest ein Gehäuse (13) des zumindest einen Förderers (4), wobei die Zufuhr des Oxidationsmittels (24) in einen von dem Materialabgaberaum (6) des zumindest einen Förderers (4) beabstandeten Bereich des zumindest einen Gehäuses (13) erfolgt, und
    d) Kühlen des heißen Materials (2) durch einen zusätzlichen Kühlluftstrom (25) zumindest im Materialabgaberaum (6) des zumindest einen Förderers (4).
  6. Verfahren nach Patentanspruch 5, wobei in Schritt c) die bedarfsgerechte Zufuhr des Oxidationsmittels (24) in Abhängigkeit eines Kennwerts für einen Verbrennungsgrad des heißen Materials (2) gesteuert wird.
  7. Verfahren nach Patentanspruch 6, wobei der Kennwert für den Verbrennungsgrad des heißen Materials (2) mit mindestens einem Sensor (10) bestimmt wird.
  8. Verfahren nach einem der Patentansprüche 6 oder 7, wobei die Steuerung der Zufuhr des Oxidationsmittels (24) zumindest die Beeinflussung eines der nachfolgenden Eigenschaften des Oxidationsmittels (24) umfasst:
    ― Temperatur des Oxidationsmittels (24),
    ― Strömungsgeschwindigkeit des Oxidationsmittels (24),
    ― Strömungsrichtung des Oxidationsmittels (24),
    ― Volumenstrom des Oxidationsmittels (24),
    ― Massenstrom des Oxidationsmittels (24),
    ― Sauerstoffkonzentration des Oxidationsmittels (24),
    ― Zuführort des Oxidationsmittels (24) in das Gehäuse (13).
  9. Verfahren nach einem der Patentansprüche 5 bis 8, wobei die Zugabe des Oxidationsmittels (24) und die Kühlung durch den Kühlluftstrom (25) aufeinander abgestimmt werden.
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