DE2903006A1

DE2903006A1 - Verfahren und vorrichtung zur beseitigung der in der vorwaermzone eines tunnelofens anfallenden schwelgase

Info

Publication number: DE2903006A1
Application number: DE19792903006
Authority: DE
Inventors: Horst Dr Ing Gatzke
Original assignee: KERAMISCHE IND BEDARFS GmbH
Current assignee: KERAMISCHE IND BEDARFS GmbH
Priority date: 1979-01-25
Filing date: 1979-01-25
Publication date: 1980-07-31

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Beseitigung der in der
Vorwärmzone eines Tunnelofens anfallenden Schwelgase Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beseitigung der in der Vorwärmzone eines Tunnelofens anfallenden Schwelgase.
Bei einem Tunnelofen wird das auf Besatzwagen angeordnete, zu brennende Gut durch eine am Eingangsende des Ofens angeordnete Anwärmzone in eine anschließende Vorwärmzone geführt und gelangt dann in die Brennzone und die anschließende, am Ausgangsende des Tunnelofens liegende Kühlzone. Bei den bekannten Tunnelöfen werden die in der Vorwärmzone anfallenden Schwelgase über die in den Ofen-Seitenwandungen angeordneten Rauchfflchse unmittelbar ins Freie entlassen. Da diese Schwelgase einen erhebliche Anteil an umweltschädigenden Bestandteilen, wie Schwefelverbindungen, Phosphate, Kohlenmonoxyd und der-gleichen, enthalten, stellen sie eine erhebliche Umweltbelastung dar, wenn sie über den Schornstein ins Freie austreten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch die die bisher durch die Schwelgase gegebene Umweltbelastung vermieden wird, ohne hierdurch die Wärmeleistung des Tunnelofens zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gelöst, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Schwelgase zusammen mit Luft und Rauchgasen unter Absaugung aus der Vorwärmzone nach oben in das Obergewölbe des Tunnelofens abgezogen werden, daß sie im Wege des Wärmetausches abgekühlt, der Brennzone des Tunnelofens zwecks Abbrennung zugeführt und mit den Abgasen zum Teil zum Zwecke der Rezirkulation der Vorwärmzone wieder zugeführt und zum Teil am Eintrittsende des Tunnelofens ins Freie entlassen werden, und daß dem Obergewölbe des Tunnelofens im Bereich der Vorwärmzone Frischluft zugeführt, durch die Schwelgase erwärmt und über den vorderen Bereich der Vorwärmzone in den Tunnelofen zwecks Anwärmung des vorzuwärmenden Gutes eingeleitet und anschließend ins Freie entlassen wird.
Weitere Merkmale des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen Die der Durchführung des Verfahrens dienende Vorrichtung kennzeichnet sich dadurch, daß in der Oberdecke des Tunnelofens im Bereiche der Vorwärmzone in einen Wärme tauscher mündende öffnungen angeordnet sind, und daß an dem Austrittsende des Wärmetauschers eine mit einem Sauggebläse versehene, sich bis zum Ende der Brennzone erstreckende geschlossene Leitung angeordnet ist, die eine Mehrzahl von in den Ofen-Seitenwandungen liegenden, abwärts gerichteten, in die Brenner der Brennzone mündende Abzweigleitungen besitzt.
Weitere Merkmale der Vorrichtung ergeben sich aus den anschließenden Unteransprüchen.
Die in der Vorwärmzone anfallenden Schwelgase werden zusammen mit den Rauchgasen und einem Luftanteil durch in der Decke des Tunnelofens angeordnete Öffnungen abgesaugt und gelangen nach Passieren eines im Obergewölbe des Tunnelofens angeordneten Wärmeaustauschers in eine zur Brennzone des Tunnelofens führende geschlossene Leitung, die mit in den Ofen-Seitenwandungen angeordneten abwärts gerichteten Abzweigleitungen versehen ist, die unmittelbar in die Brenner der Brennzone münden. In der Brennzone werden die Schwelgase durch Abbrennen von ihren umweltbelastenden Anteilen befreit, wobei der Luftanteil der Schwelgase als Verbrennungsluft der Brennzone dient. Die abgebrannten Schwelgase fließen in üblicher Weise entgegengesetzt der Fahrrichtung des Brenngutes dem Eintrittsende des Tunnelofens zu, wo sie durch den Schornstein ins Freie gelangen.
Um den durch die Abkühlung der Schwelgase im Wärmetausche bedingten Wärmeverlust auszugleichen, wird Frischluft durch den Wärmetauscher geführt, die durch die Schwelgase erwärmt wird und der Anwärmung des vorzuwärmenden Brenngutes dient. Die durch die Schwelgase erwärmte Frischluft wird über im vorderen Bereich der Vorwärmzone angeordnete abwärts in den Tunnelofen führende Abzweigleitungen geleitet, die mit der weiteren Erwärmung der Frischluft dienenden Zusatzbrennern ausgestattet sind, so daß die auf diese Weise erwärmte Frisch luft in die Vorwärmzone und den unteren Bereich des auf dem Besatzwagen befindlichen Brenngutes gelangt, so daß eine ausreichende Vorwärmung gewährleistet ist. Ein Teil der abgebrannten Schwelgase wird zum Zwecke der Rezirkulation in der Vorwärmzone durch die Tunnelofendecke abgesaugt, um eine zuverlässige und einwandfreie Abbrennung zu gewährleisten während der Rest der abgebrannten Brenngase durch den Schornstein,von den umweltschadigenden Bestandteilen befreit ausgestoßen wird. Durch eine in der Tunneldecke zwischen der Vorwärmzone und der Brennzone angeordnete Öffnung wird ein geringerer Teil der Schwelgase über eine Leitung der Frischluft zugeführt, um diese vorzuwärmen. Auf diese Weise ist eine einwandfreie Beseitigung der Schwelgase gewährleistet, da die umweltschädigende Anteile der in dem Wärmetauscher abgekühlten Schwelgase in der Brennzone vernichtet wird, ohne daß die erforderliche Wärmecharakteristik des Tunnelofens nachteilig-beeinflußt wird, da der durch die Abkühlung der Schwelgase gegebene Wärmeverlust durch die zugeführte Frischluft verhindert wird, die im Wärmetauscher durch die Schwelgase angewärmt wird.
Die beiliegende Zeichnung zeigt eine beispielsweise Ausführung der Vorrichtung.
In der Zeichnung ist in schematischer Darstellung ein Tunnelofen 1 gezeigt mit seiner Anwärmzone 2, der Vorwärmzone 3 und der Brennzone 4; die an die Brennzone 4 anschließende Kühlzone des Tunnelofens 1 ist nicht gezeigt.
Das zu brennende Gut 6 wird auf den Besatzwagen 5 an der Eingangsseite des Tunnelofens 1 eingegeben und in Pfeilrichtung durch diesen geführt. In der Decke 7 des Tunnelofens 1 sind oberhalb der Vorwärmzone 3 öffnungen 19 angeordnet, die in einen im Obergewölbe 8 des Tunnelofens 1 angeordneten Kreuzstrom-Wärmetauscher gelangen, wo sie ihre Wärme an die Frischluft abgeben, wie später geschildert wird.
Nach dem Durchströmen des Wärmetauschers 9 gelangen die abgekühlten Schwelgase mit den Rauchgasen und ihrem Luftanteil über die Haube 10 in eine Leitung 11, in der ein Sauggebläse 12 angeordnet ist, das die abgekühlten Schwelgase der Brennzone 4 zuführt. Die geschlossene Leitung 11 erstreckt sich bis zum Ende der Brennzone 4 und besitzt in den Ofen-Seitenwandungen angeordnete abwärts gerichtete Abzweigleitungen 13, die unmittelbar in die Brenner 14 der Brennzone 4 münden, so daß die Schwelgase unmittelbar in die Brenner 14 gelangen, wobei die die Schwelgase begleitende Luft als Verbrennungsluft für die Brenner 14 dient. In den Brennern 14 werden die Schwelgase abgebrannt, wobei die ihnen anhaftenden umweltschädigenden Anteile vernichtet werden.
Dem Wärmetauscher 9 wird Frischluft über eine mit einem Druckgebläse 21 versehene Leitung 20 zugeführt, die an ihrem Ende geschlossen ist und im vorderen Bereich der Vorwärmzone 3 in den Ofen-Seitenwandungen liegende abwärts gerichtete Zweigleitungen 18 besitzt, in denen Zusatzbrenner 17 angeordnet sind, durch die die erwärmte Prischluft der Anwärmzone 2 zugeführt wird.
In der Decke 7 des Tunnelofens 1 ist eine zwischen der Vorwärmzone 3 und der Brennzone 4 liegende Öffnung 23 angeordnet, aR die eine Leitung 22 anschließt, die vor der Saugseite des Druckgebläses 21 in die FFischluftleitung 20 mündet. Auf diese Weise wird ein geringerer Teil der abgebrannten Schwelgase zur Anwärmung der Frisch luft benutzt.
An der Eingangsseite des Tunnelofens 1 ist ein mit einem Sauggebläse 26 angeordneter Schornstein 25 in üblicher Weise angeordnet.
Beim Betrieb des Tunnelofens 1 werden die mit dem zu brennenden Gut 6 versehenen Besatzwagen 5 in die Anwärmzone 2 eingeführt, wo sie durch die hier angeordneten Brenner eine erforderliche Anwärmung erfahren, um in der anschließenden Vorwärmzone 3 für die Brennzone 4 durch Erwärmung durch die Brenner 15 auf die notwendige Temperatur gebracht zu werden. Die hierbei entstehenden Schwelgase werden durch die öffnungen 19 über den Wärme tauscher 9 abgesaugt, wo sie ihre Wärme an die durch die Leitung 20 zugeführte Frischluft abgeben, so daß die abgekühlten Schwelgase über die Leitung 18 und die Abzweigleitungen 13 direkt in die Brenner 14 der Brennzone 4 gelangen, wo sie durch Abtrennen von ihren umwiltschädigenden Bestandteilen befreit werden.
Zur Anpassung an unterschiedlicher Betriebsverhältnisse sind die Öffnungen 19 der Decke 7 des Tunnelofens mit nicht dargestellten Regelorganen, beispielsweise Schiebe Klappen oder dergleichen, ausgestattet. Die Frischluft wird durch die Leitung 20 erwärmt und gelangt über die Abzweigleitungen 18 und die Zusatzbrenner 17 in die Anwärmzone 2.
Die in der Brennzone 4 abgebrannten Schwelgase fließen mit den Abgasen in üblicher Weise entgegengesetzt der Fahrrichtung der Besatzwagen 5 dem Eintrittsende des Brennofens 1 zu. Hierbei wird ein geringerer Anteil der Gase durch die Öffnung 23 überdie Leitung 22 der Frischluftleitung 20 zugeführt, um diese anzuwärmen. In der Leitung 22 ist ein Regelorgan, beispielsweise eine Klappe ein Schieber oder dergleichen, angeordnet, um den Anteil dieser Gase den Betriebsverhältnissen anpassen zu können.
Ein weiterer Teil der abgebrannten Schwelgase wird zum Zwecke der Rezirkulation wieder durch die Öffnungen 19 über den Wärmetauscher geführt. Der wesentliche restliche Anteil der abgebrannten Schwelgase gelangt mit den sonstigen Abgasen durch den Schornstein 25 ins Freie.
Da die Schwelgase restlos von ihren umweltschädigenden Bestandteilen befreit sind, ist auf zuverlässige Weise eine Umweltschädigung ausgeschlossen.

Claims

ANSPRÜCHE 1. Verfahren zur Beseitigung der in der Vorwärmzone eines Tunnelofens anfallenden umweltbelastenden Schwelgase, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t , daß die Schwelgase zusammen mit Luft und Rauchgasen unter Absaugung aus der Vorwärmzone nach oben in das Obergewölbe des Tunnelofens abgezogen werden, daß sie im Wege des Wärmetausches abgekühlt, der Brennzone des Tunnelofens zwecks Abbrennung zugeführt und mit den Abgasen zum Teil zum Zwecke der Rezirkulation der Vorwärmzone wieder zugeführt und zum Teil am Eintrittsende des Tunnelofens ins Freie entlassen werden, und daß dem Obergewölbe des Tunnelofens im Bereich der Vorwärmzone Frischluft zugeführt, durch die Schwelgase erwärmt und über den vorderen Bereich der Vorwärmzone in den Tunnelofen zwecks Anwärmung des vorzuwärmenden Gutes eingeleitet und anschließend ins Freie entlassen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluft nach Erwärmung durch die Schwelgase bei Eintritt in den Tunnelofen einer zusätzlichen Erwärmung unterzogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die abgekühlten Schwelgase den Brennern der Brennzone unmittelbar zugeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der dem Eingangsende des Tunnelofens zufließenden abgebrannten Schwelgase und Brenngase aus dem Tunnelofen zwischen der Vorwärnzone und der Brennzone nach oben abgezogen und der Frisch luft zugegeben wird.
5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Oberdecke (7) des Tunnelofens (1) im Bereiche der Vorwärmzone (3) in einen Wärmetauscher (9) mündende öffnungen (19) angeordnet sind, und daß an dem Austrittsende des Wärmetauschers (9) eine mit einem Sauggebläse (12) versehene, sich bis zum Ende der Brennzone (4) erstreckende geschlossene Leitung (11) angeordnet ist, die eine Mehrzahl von in den Ofen-Seitenwandungen liegenden, abwärts gerichteten, in die Brenner (14) der Brennzone (4) mündende Abzweigleitungen (13) besitzt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine mit einem Druckgebläse (21) ausgestattete, Frischluft Aber den Wärmetauscher (9) in den vorderen Bereich der Vorwärmzone (3) führende Leitung (20) vorgesehen ist, die mit abwärts gerichteten, in den Tunnelofen (1) führenden, der Anwärmung des vorzuwärmenden Gutes (6) dienenden Zweigleitungen (18) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Abzweigleitungen (18) Zusatzbrenner (17) zugeordnet sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Decke (8) des Tunnelofens (1) angeordneten oeffnungen (19) mit Regelorganen, beispielsweise Schiebern, versehen sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Decke (8) des Tunnelofens (1) eine zwischen der Vorwärmzone (3) und der Brennzone (4) liegende Abzugsöffnung (23) angeordnet ist, die fieber eine Nebenleitung (22) mit der Saugseite des Druckgebläses (21) der Frischluftleitung (20) verbunden ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Nebenleitung (22) eine Regelorgan, beispielsweise ein Schieber, angeordnet ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (9) ein Kreuzstrom-Wärmetauscher ist.