WO2023173152A1 - Incinerator system - Google Patents

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WO2023173152A1
WO2023173152A1 PCT/AT2023/060072 AT2023060072W WO2023173152A1 WO 2023173152 A1 WO2023173152 A1 WO 2023173152A1 AT 2023060072 W AT2023060072 W AT 2023060072W WO 2023173152 A1 WO2023173152 A1 WO 2023173152A1
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WO
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fluidized bed
spark plug
ignition
ignition electrodes
combustion
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Application number
PCT/AT2023/060072
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German (de)
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Inventor
Alfred Beilschmidt
Armin SAGEDER
Markus Leopold
Norbert Josef DAMBOECK
Original Assignee
Alfred Beilschmidt
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    • F23B90/00Combustion methods not related to a particular type of apparatus
    • F23B90/02Start-up techniques
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C10/00Fluidised bed combustion apparatus
    • F23C10/18Details; Accessories
    • F23C10/20Inlets for fluidisation air, e.g. grids; Bottoms
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23C2700/00Special arrangements for combustion apparatus using fluent fuel
    • F23C2700/06Combustion apparatus using pulverized fuel
    • F23C2700/063Arrangements for igniting, flame-guiding, air supply in
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/99006Arrangements for starting combustion

Definitions

  • the invention relates to an incineration furnace system for the combustion of biomass, in particular wood pellets, comprising a combustion chamber with a nozzle base, above which a fluidized bed made of a bed of solid particles, preferably quartz sand, is arranged, an ignition unit, a combustion air supply, and a fuel supply.
  • Incinerator systems with fluidized beds are usually used in large systems, for example in power plants, and are operated around the clock. However, in the area of small systems, for example for heating, hot water preparation and power generation for single-family homes, the systems do not run permanently but rather cyclically and therefore have to be re-ignited again and again.
  • E.P 2827059 A An example of such an incinerator system for use in the private sector is described.
  • the air supplied for the starting process is preheated, for example by an electric hot air dryer, in order to reach the ignition temperature for the fuel.
  • the ignition of biomass in pellet stoves is usually carried out with heating resistors or with hot air.
  • the igniters used require around 600 to 1000 W and are subject to a lot of wear due to the high temperature.
  • the EN 20321670 U shows a burner for pellet fuel, which is ignited with a discharge electrode in a guide tube.
  • the electrodes themselves remain at a distance from the pellets.
  • the construction is correspondingly complex and unsuitable for use in a fluidized bed combustion chamber.
  • the object of the present invention is to improve an incineration furnace system, as described for example in EP 2827059 A1, in such a way that the ignition process, which is often required in private use, can be carried out in a significantly more energy efficient manner.
  • the device should be simple and inexpensive to construct and have a long service life with little need for maintenance.
  • the ignition unit comprises two ignition electrodes or a spark plug for generating an arc, the tips of the two ignition electrodes or the tip of the spark plug in the combustion chamber being arranged in the vertical direction above the fluidized bed which is at rest in the switched off state and essentially below an inlet opening of the fuel supply.
  • the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug protrude directly into the combustion chamber and generate an arc when voltage is applied.
  • the fuel which is introduced into the combustion chamber via the fuel supply, comes to rest on the stationary fluidized bed exactly between the two ignition electrodes or near the tip of the spark plug and is ignited by the plasma of the arc. For example, only around 150 W is required for the ignition device in order to safely ignite the fuel.
  • the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug lie within the moving fluidized bed during operation of the combustion furnace system.
  • the surface of the fluidized fluidized bed which is now flushed with air, is higher than the surface of the resting fluidized bed and also flows around the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug.
  • the inlet opening of the combustion air supply is also arranged essentially above the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug and the incoming air flow is thus aligned essentially normally to the surface of the fluidized bed which is at rest in the switched off state.
  • the combustion air introduced facilitates the ignition process and extends the arc towards the fluidized bed so that the resulting plasma can efficiently surround and ignite the fuel provided.
  • a control unit via which the starting process can be controlled when the combustion furnace system is put into operation, with the control unit first directing fuel into the combustion chamber for the starting process, which comes to rest on the resting fluidized bed, then via the Ignition electrodes or an arc is generated via the spark plug, which ignites the fuel located between the tips of the ignition electrodes or near the tip of the spark plug, whereby the combustion air supply can optionally be controlled via the control unit in order to stretch the arc in the direction of the fluidized bed through the incoming air flow, and wherein after the fuel has been ignited, the ignition electrodes or the spark plug can be deactivated again by the control unit and the air supply through the nozzle base can be activated in order to set the fluidized bed in motion.
  • FIG. 1 is a schematic side sectional view through the combustion chamber of an incinerator system according to the invention
  • Fig. 2 is a schematic cross-sectional view through the combustion chamber of an incinerator system according to the invention.
  • a combustion chamber 1 of an incineration furnace system is shown very schematically in a side sectional view.
  • a fluidized bed 3 shown here in the switched off state, which is formed from a bed of, for example, quartz sand.
  • a nozzle base 2 which is connected to an air supply 9 via a large number of openings.
  • the air supply 9 serves to fluidize the fluidized bed 3 and to supply combustion air during operation of the system.
  • the air supply 9 is arranged on the outside along the combustion chamber 1 so that the incoming air is preheated accordingly via heat exchanger surfaces before entering through the nozzle base 2.
  • An ignition unit 4 is arranged above the fluidized bed 3, the tips of the ignition electrodes 7 lying above the surface of the stationary fluidized bed 3. Directly above the tips of the ignition electrodes 7 is the inlet opening 8 for the fuel supply 6, through which fuel is introduced in the form of, for example, wood pellets.
  • the combustion air supply 5 is also guided into the combustion chamber 1 via the same pipe as the fuel supply 6 with a common inlet opening 8.
  • Fig. 2 the system from Fig. 1 is shown in a schematic cross-sectional view in the area of the common pipe of the combustion air supply 5 and fuel supply 6. It goes without saying that the fuel supply 6 can also be designed separately and the combustion air supply 5 can, for example, be arranged next to it or in a ring around it.
  • the fuel introduced comes to rest in the area between the tips of the ignition electrodes 7.
  • the ignition electrodes 7 are switched on, an arc is created between the two tips, with the resulting plasma being blown towards the fuel or the surface of the fluidized bed 3 by the air introduced via the combustion air supply 5 and thus efficiently igniting the fuel.
  • the fluidized bed 3 can be started. Due to the movement of the sand bed of the fluidized bed 3, the tips of the ignition electrodes 7 get into the fluidized bed 3 and are freed from any soot that may have arisen during the ignition process, so that they are completely cleaned again during the next ignition process and thus remain unrestricted in their function even with frequent ignition processes.

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Abstract

The invention relates to an incinerator system for burning biomass, in particular wood pellets, comprising a combustion chamber (1) with a nozzle bottom (2) above which a fluidized bed (3) comprising a bulk quantity of solid particles, preferably quartz sand, is arranged, an ignition unit (4), a combustion air supply (5) and a fuel supply (6). The ignition unit (4) comprises two ignition electrodes (7) or a spark plug for generating an arc, the tips of the two ignition electrodes (7) or the tip of the spark plug being arranged in the combustion chamber (1) in the vertical direction above the fluidized bed (3), which is stationary in the switched-off state, and substantially below an inlet opening (8) of the fuel supply (6).

Description

VERBRENNUNGSOFENANLAGEINCINERATION FURNACE SYSTEM Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsofenanlage für die Verbrennung von Biomasse, insbesondere Holzpellets, umfassend eine Brennkammer mit einem Düsenboden, über welchem eine Wirbelschicht aus einer Schüttung von Feststoffpartikeln, vorzugsweise Quarzsand, angeordnet ist, eine Zündeinheit, eine Verbrennungsluftzufuhr, sowie eine Brennstoffzufuhr.The invention relates to an incineration furnace system for the combustion of biomass, in particular wood pellets, comprising a combustion chamber with a nozzle base, above which a fluidized bed made of a bed of solid particles, preferably quartz sand, is arranged, an ignition unit, a combustion air supply, and a fuel supply.
Stand der TechnikState of the art
Zumeist werden Verbrennungsofenanlagen mit Wirbelschichten in großen Anlagen, beispielsweise im Kraftwerksbereich, eingesetzt und dort rund um die Uhr betrieben. Im Bereich kleiner Anlagen, beispielsweise für das Heizen, die Warmwasserbereitung sowie Stromerzeugung für Einfamilienhäuser, laufen die Anlagen jedoch nicht permanent sondern zyklisch und müssen daher immer wieder neu gezündet werden. In der EP 2827059 A ist ein Beispiel für eine derartige Verbrennungsofenanlage für den Einsatz im privaten Bereich beschrieben. Hier wird die zugeführte Luft für den Startvorgang beispielsweise durch einen elektrischen Heißluftfön vorgeheizt, um die Zündtemperatur für das Brennmaterial zu erreichen.Incinerator systems with fluidized beds are usually used in large systems, for example in power plants, and are operated around the clock. However, in the area of small systems, for example for heating, hot water preparation and power generation for single-family homes, the systems do not run permanently but rather cyclically and therefore have to be re-ignited again and again. In the E.P 2827059 A An example of such an incinerator system for use in the private sector is described. Here, the air supplied for the starting process is preheated, for example by an electric hot air dryer, in order to reach the ignition temperature for the fuel.
Die Zündung von Biomasse in Pelletsöfen wird, bei einer automatischen Zündung, meistens mit Heizwiderständen oder mit Heißluft durchgeführt. Die eingesetzten Zündgeräte benötigen dabei um die 600 bis 1000 W und unterliegen aufgrund der hohen Erwärmung einem großen Verschleiß.With automatic ignition, the ignition of biomass in pellet stoves is usually carried out with heating resistors or with hot air. The igniters used require around 600 to 1000 W and are subject to a lot of wear due to the high temperature.
Die DE 20321670 U zeigt einen Brenner für Pelletbrennstoff, welcher mit einer Entladungselektrode in einem Leitrohr entzündet wird. Die Elektroden selbst bleiben dabei in Abstand von den Pellets. Die Konstruktion ist entsprechend aufwändig und für den Einsatz in einer Wirbelschichtbrennkammer ungeeignet.The EN 20321670 U shows a burner for pellet fuel, which is ignited with a discharge electrode in a guide tube. The electrodes themselves remain at a distance from the pellets. The construction is correspondingly complex and unsuitable for use in a fluidized bed combustion chamber.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verbrennungsofenanlage, wie beispielsweise in der EP 2827059 A1 beschrieben, dahingehend zu verbessern, dass der gerade im Privatgebrauch häufiger notwendige Zündvorgang deutlich energieeffizienter durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung soll dabei einfach und kostengünstig im Aufbau sein und eine lange Lebensdauer mit geringer Wartungsanfälligkeit aufweisen.The object of the present invention is to improve an incineration furnace system, as described for example in EP 2827059 A1, in such a way that the ignition process, which is often required in private use, can be carried out in a significantly more energy efficient manner. The device should be simple and inexpensive to construct and have a long service life with little need for maintenance.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Zündeinheit zwei Zündelektroden oder eine Zündkerze zur Erzeugung eines Lichtbogens umfasst, wobei die Spitzen der beiden Zündelektroden oder die Spitze der Zündkerze in der Brennkammer in vertikaler Richtung oberhalb der im ausgeschalteten Zustand ruhenden Wirbelschicht und im Wesentlichen unterhalb einer Einlassöffnung der Brennstoffzufuhr angeordnet sind. Bei der vorgeschlagenen Lösung ragen die Spitzen der Zündelektroden bzw. die Spitze der Zündkerze direkt in den Brennraum und erzeugen beim Anlegen einer Spannung einen Lichtbogen. Das Brennmaterial, welches über die Brennstoffzufuhr in den Brennraum eingebracht wird, kommt auf der ruhenden Wirbelschicht genau zwischen den beiden Zündelektroden bzw. nahe der Spitze der Zündkerze zum Liegen und wird vom Plasma des Lichtbogens entzündet. Für die Zündeinrichtung werden dabei beispielsweise nur etwa 150 W benötigt, um den Brennstoff sicher zu entzünden.This object is achieved according to the invention in that: the ignition unit comprises two ignition electrodes or a spark plug for generating an arc, the tips of the two ignition electrodes or the tip of the spark plug in the combustion chamber being arranged in the vertical direction above the fluidized bed which is at rest in the switched off state and essentially below an inlet opening of the fuel supply. In the proposed solution, the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug protrude directly into the combustion chamber and generate an arc when voltage is applied. The fuel, which is introduced into the combustion chamber via the fuel supply, comes to rest on the stationary fluidized bed exactly between the two ignition electrodes or near the tip of the spark plug and is ignited by the plasma of the arc. For example, only around 150 W is required for the ignition device in order to safely ignite the fuel.
Dabei ist es ein weiteres bevorzugtes Merkmal, dass die Spitzen der Zündelektroden oder die Spitze der Zündkerze im Betrieb der Verbrennungsofenanlage innerhalb der sich bewegenden Wirbelschicht liegen. Sobald die Verbrennungsofenanlage in Gang gesetzt wird, liegt die Oberfläche der nunmehr von Luft durchspülten fluidisierten Wirbelschicht höher als die Oberfläche der ruhenden Wirbelschicht und umspült dabei auch die Spitzen der Zündelektroden bzw. die Spitze der Zündkerze. Dies hat den Vorteil, dass etwaiger beim Zündvorgang entstehender Ruß durch die Feststoffpartikel der Wirbelschicht von den Spitzen der Zündelektroden abgetragen wird und die Zündelektroden damit auch bei jedem neuen Startvorgang immer vollständig rußfrei und sauber sind, wodurch sie auch seltener gewartet werden müssen.It is a further preferred feature that the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug lie within the moving fluidized bed during operation of the combustion furnace system. As soon as the combustion furnace system is started, the surface of the fluidized fluidized bed, which is now flushed with air, is higher than the surface of the resting fluidized bed and also flows around the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug. This has the advantage that any soot produced during the ignition process is removed from the tips of the ignition electrodes by the solid particles of the fluidized bed and the ignition electrodes are therefore always completely soot-free and clean with every new starting process, which means they also need to be serviced less frequently.
Es ist ferner ein bevorzugtes Merkmal, dass die Einlassöffnung der Verbrennungsluftzufuhr ebenfalls im Wesentlichen oberhalb der Spitzen der Zündelektroden oder der Spitze der Zündkerze angeordnet ist und der eintretende Luftstrom damit im Wesentlichen normal auf die Oberfläche der im ausgeschalteten Zustand ruhenden Wirbelschicht ausgerichtet ist. Die eingebrachte Verbrennungsluft erleichtert einerseits den Zündvorgang und streckt den Lichtbogen in Richtung der Wirbelschicht, sodass das entstehende Plasma den vorgelegten Brennstoff effizient umhüllen und entzünden kann.It is also a preferred feature that the inlet opening of the combustion air supply is also arranged essentially above the tips of the ignition electrodes or the tip of the spark plug and the incoming air flow is thus aligned essentially normally to the surface of the fluidized bed which is at rest in the switched off state. On the one hand, the combustion air introduced facilitates the ignition process and extends the arc towards the fluidized bed so that the resulting plasma can efficiently surround and ignite the fuel provided.
Schließlich ist es ein weiteres bevorzugtes Merkmal, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, über welche der Startvorgang bei Inbetriebnahme der Verbrennungsofenanlage steuerbar ist, wobei für den Startvorgang die Steuereinheit zuerst Brennstoff in die Brennkammer leitet, welcher auf der ruhenden Wirbelschicht zum Liegen kommt, anschließend über die Zündelektroden oder über die Zündkerze einen Lichtbogen erzeugt, der den zwischen den Spitzen der Zündelektroden oder nahe der Spitze der Zündkerze befindlichen Brennstoff entzündet, wobei gegebenenfalls über die Steuereinheit die Verbrennungsluftzufuhr ansteuerbar ist, um den Lichtbogen in Richtung der Wirbelschicht durch den eintretenden Luftstrom zu strecken, und wobei nach dem Entzünden des Brennstoffs die Zündelektroden oder die Zündkerze von der Steuereinheit wieder deaktivierbar ist und die Luftzufuhr durch den Düsenboden aktivierbar ist, um die Wirbelschicht in Bewegung zu versetzen. Es ist vorteilhaft, den gesamten Startvorgang über eine entsprechende Steuereinheit zu regeln. Dadurch können einzelne Parameter für die jeweilige Anlage gespeichert sowie gegebenenfalls justiert werden. Mögliche einstellbare Parameter wären die Menge an eingebrachtem Brennstoff, die Zünddauer, die Menge und Geschwindigkeit der eingebrachten Verbrennungsluft, der Zeitpunkt des Einschaltens der Luftzufuhr durch den Düsenboden zum Fluidisieren der Wirbelschicht usw. Finally, it is a further preferred feature that a control unit is provided, via which the starting process can be controlled when the combustion furnace system is put into operation, with the control unit first directing fuel into the combustion chamber for the starting process, which comes to rest on the resting fluidized bed, then via the Ignition electrodes or an arc is generated via the spark plug, which ignites the fuel located between the tips of the ignition electrodes or near the tip of the spark plug, whereby the combustion air supply can optionally be controlled via the control unit in order to stretch the arc in the direction of the fluidized bed through the incoming air flow, and wherein after the fuel has been ignited, the ignition electrodes or the spark plug can be deactivated again by the control unit and the air supply through the nozzle base can be activated in order to set the fluidized bed in motion. It is advantageous to regulate the entire starting process via an appropriate control unit. This means that individual parameters for the respective system can be saved and adjusted if necessary. Possible adjustable parameters would be the amount of fuel introduced, the ignition duration, the amount and speed of the combustion air introduced, the time at which the air supply is switched on through the nozzle base to fluidize the fluidized bed, etc.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Die Erfindung wird nun im Detail anhand eines Ausführungsbeispiels sowie mit Hilfe der beiliegenden Figuren beschrieben. Dabei zeigen
Fig. 1 eine schematische seitliche Schnittansicht durch die Brennkammer einer erfindungsgemäßen Verbrennungsofenanlage und
Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht durch die Brennkammer einer erfindungsgemäßen Verbrennungsofenanlage.
The invention will now be described in detail using an exemplary embodiment and with the help of the accompanying figures. Show it
Fig. 1 is a schematic side sectional view through the combustion chamber of an incinerator system according to the invention and
Fig. 2 is a schematic cross-sectional view through the combustion chamber of an incinerator system according to the invention.
Weg(e) zur Ausführung der ErfindungWay(s) for carrying out the invention
In Fig. 1 ist sehr schematisch eine Brennkammer 1 einer erfindungsgemäßen Verbrennungsofenanlage in einer seitlichen Schnittansicht dargestellt. In der Brennkammer 1 befindet sich eine hier im ausgeschalteten Zustand ruhend gezeigte Wirbelschicht 3, die aus einer Schüttung von beispielsweise Quarzsand gebildet wird. Unterhalb der Wirbelschicht 3 ist ein Düsenboden 2 vorgesehen, welcher über eine Vielzahl von Öffnungen mit einer Luftzufuhr 9 verbunden ist. Die Luftzufuhr 9 dient zur Fluidisierung der Wirbelschicht 3 sowie der Zufuhr von Verbrennungsluft während des Betriebs der Anlage. Die Luftzufuhr 9 wird dabei außen entlang der Brennkammer 1 angeordnet, damit die einströmende Luft vor dem Eintritt durch den Düsenboden 2 über Wärmetauscherflächen entsprechend vorgewärmt wird.In Fig. 1, a combustion chamber 1 of an incineration furnace system according to the invention is shown very schematically in a side sectional view. In the combustion chamber 1 there is a fluidized bed 3, shown here in the switched off state, which is formed from a bed of, for example, quartz sand. Below the fluidized bed 3 there is a nozzle base 2 which is connected to an air supply 9 via a large number of openings. The air supply 9 serves to fluidize the fluidized bed 3 and to supply combustion air during operation of the system. The air supply 9 is arranged on the outside along the combustion chamber 1 so that the incoming air is preheated accordingly via heat exchanger surfaces before entering through the nozzle base 2.
Oberhalb der Wirbelschicht 3 ist eine Zündeinheit 4 angeordnet, wobei die Spitzen der Zündelektroden 7 oberhalb der Oberfläche der ruhenden Wirbelschicht 3 liegen. Unmittelbar über den Spitzen der Zündelektroden 7 befindet sich die Einlassöffnung 8 für die Brennstoffzufuhr 6, über welche Brennstoff in Form von beispielsweise Holzpellets eingebracht wird. Im gezeigten Beispiel wird auch die Verbrennungsluftzufuhr 5 über das gleiche Rohr, wie die Brennstoffzufuhr 6 mit einer gemeinsamen Einlassöffnung 8 in die Brennkammer 1 geleitet.An ignition unit 4 is arranged above the fluidized bed 3, the tips of the ignition electrodes 7 lying above the surface of the stationary fluidized bed 3. Directly above the tips of the ignition electrodes 7 is the inlet opening 8 for the fuel supply 6, through which fuel is introduced in the form of, for example, wood pellets. In the example shown, the combustion air supply 5 is also guided into the combustion chamber 1 via the same pipe as the fuel supply 6 with a common inlet opening 8.
In der Fig. 2 ist die Anlage aus Fig. 1 in einer schematischen Querschnittsansicht im Bereich des gemeinsamen Rohres der Verbrennungsluftzufuhr 5 und Brennstoffzufuhr 6 dargestellt. Es versteht sich, dass die Brennstoffzufuhr 6 auch separat ausgebildet sein kann und die Verbrennungsluftzufuhr 5 beispielsweise daneben oder ringförmig darum herum angeordnet sein kann.In Fig. 2, the system from Fig. 1 is shown in a schematic cross-sectional view in the area of the common pipe of the combustion air supply 5 and fuel supply 6. It goes without saying that the fuel supply 6 can also be designed separately and the combustion air supply 5 can, for example, be arranged next to it or in a ring around it.
Der eingebrachte Brennstoff kommt bei ausgeschalteter Anlage im Bereich zwischen den Spitzen der Zündelektroden 7 zum Liegen. Beim Einschalten der Zündelektroden 7 entsteht zwischen den beiden Spitzen ein Lichtbogen, wobei das dabei entstehende Plasma durch die über die Verbrennungsluftzufuhr 5 eingebrachte Luft in Richtung des Brennstoffs bzw. der Oberfläche der Wirbelschicht 3 hin verblasen wird und den Brennstoff somit effizient entzündet.When the system is switched off, the fuel introduced comes to rest in the area between the tips of the ignition electrodes 7. When the ignition electrodes 7 are switched on, an arc is created between the two tips, with the resulting plasma being blown towards the fuel or the surface of the fluidized bed 3 by the air introduced via the combustion air supply 5 and thus efficiently igniting the fuel.
Für den Zündvorgang wird dabei deutlich weniger Energie verbraucht, als bei konventionellen Zündvorrichtungen. Sobald genügend Brennstoff entzündet wurde, kann die Wirbelschicht 3 in Gang gesetzt werden. Durch die Bewegung des Sandbetts der Wirbelschicht 3 geraten die Spitzen der Zündelektroden 7 in die Wirbelschicht 3 hinein und werden vom etwaig beim Zündvorgang entstandenen Ruß befreit, wodurch diese beim nächsten Zündvorgang wieder vollständig gereinigt sind und damit auch bei oftmaligen Zündvorgängen in ihrer Funktion uneingeschränkt bleiben. Significantly less energy is used for the ignition process than with conventional ignition devices. As soon as enough fuel has been ignited, the fluidized bed 3 can be started. Due to the movement of the sand bed of the fluidized bed 3, the tips of the ignition electrodes 7 get into the fluidized bed 3 and are freed from any soot that may have arisen during the ignition process, so that they are completely cleaned again during the next ignition process and thus remain unrestricted in their function even with frequent ignition processes.

Claims (4)

  1. Verbrennungsofenanlage für die Verbrennung von Biomasse, insbesondere Holzpellets, umfassend eine Brennkammer (1) mit einem Düsenboden (2), über welchem eine Wirbelschicht (3) aus einer Schüttung von Feststoffpartikeln, vorzugsweise Quarzsand, angeordnet ist, eine Zündeinheit (4), eine Verbrennungsluftzufuhr (5), sowie eine Brennstoffzufuhr (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Zündeinheit (4) zwei Zündelektroden (7) oder eine Zündkerze zur Erzeugung eines Lichtbogens umfasst, wobei die Spitzen der beiden Zündelektroden (7) oder die Spitze der Zündkerze in der Brennkammer (1) in vertikaler Richtung oberhalb der im ausgeschalteten Zustand ruhenden Wirbelschicht (3) und im Wesentlichen unterhalb einer Einlassöffnung (8) der Brennstoffzufuhr (6) angeordnet sind.Combustion furnace system for the combustion of biomass, in particular wood pellets, comprising a combustion chamber (1) with a nozzle base (2), above which a fluidized bed (3) made of a bed of solid particles, preferably quartz sand, is arranged, an ignition unit (4), a combustion air supply (5), as well as a fuel supply (6), characterized in that the ignition unit (4) comprises two ignition electrodes (7) or a spark plug for generating an arc, the tips of the two ignition electrodes (7) or the tip of the spark plug in the Combustion chamber (1) is arranged in the vertical direction above the fluidized bed (3) which is at rest in the switched off state and essentially below an inlet opening (8) of the fuel supply (6).
  2. Verbrennungsofenanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitzen der Zündelektroden (7) oder die Spitze der Zündkerze im Betrieb der Verbrennungsofenanlage innerhalb der sich bewegenden Wirbelschicht (3) liegen.Incinerator system according to claim 1, characterized in that the tips of the ignition electrodes (7) or the tip of the spark plug lie within the moving fluidized bed (3) during operation of the incinerator system.
  3. Verbrennungsofenanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einlassöffnung der Verbrennungsluftzufuhr (5) ebenfalls im Wesentlichen oberhalb der Spitzen der Zündelektroden (7) oder der Spitze der Zündkerze angeordnet ist und der eintretende Luftstrom damit im Wesentlichen normal auf die Oberfläche der im ausgeschalteten Zustand ruhenden Wirbelschicht (3) ausgerichtet ist. Combustion furnace system according to claim 1 or 2, characterized in that the inlet opening of the combustion air supply (5) is also arranged essentially above the tips of the ignition electrodes (7) or the tip of the spark plug and the incoming air flow is therefore essentially normal to the surface of the switched off State resting fluidized bed (3) is aligned.
  4. Verbrennungsofenanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Steuereinheit vorgesehen ist, über welche der Startvorgang bei Inbetriebnahme der Verbrennungsofenanlage steuerbar ist, wobei für den Startvorgang die Steuereinheit zuerst Brennstoff in die Brennkammer (1) leitet, welcher auf der ruhenden Wirbelschicht (3) zum Liegen kommt, anschließend über die Zündelektroden (7) oder über die Zündkerze einen Lichtbogen erzeugt, der den zwischen den Spitzen der Zündelektroden (7) oder nahe der Spitze der Zündkerze befindlichen Brennstoff entzündet, wobei gegebenenfalls über die Steuereinheit die Verbrennungsluftzufuhr (5) ansteuerbar ist, um den Lichtbogen in Richtung der Wirbelschicht (3) durch den eintretenden Luftstrom zu strecken, und wobei nach dem Entzünden des Brennstoffs die Zündelektroden (7) oder die Zündkerze von der Steuereinheit wieder deaktivierbar ist und die Luftzufuhr durch den Düsenboden (2) aktivierbar ist, um die Wirbelschicht (3) in Bewegung zu versetzen. Incinerator system according to one of claims 1 to 3, characterized in that a control unit is provided, via which the starting process can be controlled when the incinerator system is put into operation, the control unit first directing fuel into the combustion chamber (1) for the starting process, which is on the resting fluidized bed (3) comes to rest, then an arc is generated via the ignition electrodes (7) or via the spark plug, which ignites the fuel located between the tips of the ignition electrodes (7) or near the tip of the spark plug, whereby the combustion air supply (if necessary via the control unit ( 5) can be controlled in order to stretch the arc in the direction of the fluidized bed (3) through the incoming air flow, and after the fuel has been ignited, the ignition electrodes (7) or the spark plug can be deactivated again by the control unit and the air supply through the nozzle base ( 2) can be activated to set the fluidized bed (3) in motion.
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