[go: up one dir, main page]

DE4310952A1 - Verfeuerungsverfahren - Google Patents

Verfeuerungsverfahren

Info

Publication number
DE4310952A1
DE4310952A1 DE4310952A DE4310952A DE4310952A1 DE 4310952 A1 DE4310952 A1 DE 4310952A1 DE 4310952 A DE4310952 A DE 4310952A DE 4310952 A DE4310952 A DE 4310952A DE 4310952 A1 DE4310952 A1 DE 4310952A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
shaft furnace
bulk material
zone
solid fuel
combustion
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Withdrawn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
DE4310952A
Other languages
English (en)
Inventor
Adolf Schmidt
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to DE4310952A priority Critical patent/DE4310952A1/de
Publication of DE4310952A1 publication Critical patent/DE4310952A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/02Arrangements of regenerators
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/30Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
    • F23B1/36Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber shaft-type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • F23B7/002Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements
    • F23B7/007Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements with fluegas recirculation to combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/10Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of field or garden waste or biomasses
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Solid-Fuel Combustion (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die flexible Verbrennung von Festbrennstoffen aller Art zur Energieerzeugung, wie sie bei der Verwertung biolo­ gischer Reststoffe bzw. der thermischen Verwertung nachwach­ sender Rohrstoffe wie etwa Stroh, Elefantengras, Holz und anderer Biomasse auftritt.
Dabei soll einerseits eine möglichst hohe Energieausbeute erzielt werden, andererseits besteht jedoch die Gefahr, daß aufgrund wechselnder Zusammensetzung, Feuchtigkeit und Struktur der verwendeten Biomasse die Verbrennungsbedingungen stark schwanken und dadurch keine optimale Energieausnutzung gegeben ist. Insbesondere besteht bei der Verbrennung von Biomasse das Problem, daß die dabei entstehenden Rauchgase sehr staubhaltig sind und einen hohen apparativen und energetischen Aufwand zur Entstaubung benötigen.
Besonders landwirtschaftliche Genossenschaften, die die Erzeugung von Biomasse zwecks thermischer Auswertung zum Ziel haben, stellen daher die Aufgabe, ein Verfeuerungsverfahren für solche Festbrennstoffe zu entwickeln, welches bei hoher Effizienz in Anpassung an die sich ändernden Parameter der Biomasse leicht regelbar ist und nur gering mit Stäuben belastete Abgase erzeugt.
Die aus der Verbrennung von Biomasse gewonnene Energie kann neben der Verstromung auch direkt zum Heizen (Fernwärme) verwendet werden, und hier insbesondere zum Trocknen von Biomasse wie Gras und anderer Grünmasse, die nach dem Trocknen zu Pellets verpreßt als Viehfutter leicht gelagert und transportiert werden können. Derartige Grünmasse wurde bisher in Drehöfen, also liegenden, drehenden, mit dem Trockengut beschickten Trommeln getrocknet, durch die die heißen Abgase eines Öl- oder Gasfeuers hindurchgeführt wurden.
Im Hinblick auf eine möglichst hohe Energieausbeute, bzw. möglichst geringe Energieverluste ist es beim Kalkbrennen bereits bekannt, ein Gemisch aus Koks und Kalkstein, die jeweils in kopfgroßen Stücken vorliegen, in Schachtöfen zu verbrennen, die kontinuierlich von oben her beschickt werden, in der Mitte eine Brennzone aufweisen, und bei denen am unteren Ende der gebrannte Kalk zusammen mit der Koksasche entnommen wird. Schachtöfen weisen bei diesem Prozeß eine deutlich bessere Energiebilanz auf, als andere Verfeuerungsverfahren.
Weiterhin ist es bekannt, Kalkschachtöfen mit Öl- oder Gasfeuerung im Hinblick auf ihren Energieverbrauch dadurch zu optimieren, daß den Überschuß-Abgasen mittels eines umlaufenden Schüttgutes Wärme entzogen und zur Vorwärmung der Zuluft zugeführt wird. Dieser Wärmetausch wurde dabei jedoch nicht innerhalb des Schachtofens vollzogen, sondern in einem separaten Kreislauf außerhalb des Schachtofens wurde das im Kreis geführte Umlauf- Schüttgut durch zwei aufeinanderfolgende Behälter geführt, von denen der erste von heißem Abgas durchströmt wurde, und der zweite, in dem sich das aufgeheizte Umlauf-Schüttgut befand, von der aufzuheizenden Zuluft. Beide Behälter waren durch eine als mechanische Drossel wirkende, schmale Rohrverbindung verbunden, durch die das Schüttgut hindurchrieseln mußte.
Die oben gestellte Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen. Eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist in den Ansprüchen 7 ff beschrieben.
Durch das Umlauf-Schüttgut, welches sich zusammen mit der als Festbrennstoff dienenden Biomasse durch die Brennzone hindurch bewegt, wird einerseits verhindert, daß die abgehenden Rauchgase viele Staubteilchen aus der Asche, bzw. noch unverbrannte Staubteile oder Kleinteile des Festbrennstoffes mitreißen, und andererseits dient das in der Brennzone stark aufgeheizte Umlauf- Schüttgut als zwischenzeitlicher Wärmespeicher, bis es in der anschließenden Kühlzone seine Wärme wieder an die zugeführte Frischluft abgibt und dadurch die Zündung des vorgewärmten Brennstoffes gewährleistet.
Dadurch wird die endseitig, also von der Unterseite des Schachtofens her, zugeführte Zuluft durch das heiße Umlauf- Schüttgut auf mehr als 5000 c aufgeheizt. Die die Brennzone erreichende Zuluft besitzt damit eine Temperatur, die bereits deutlich über der Zündtemperatur des Festbrennstoffes liegt. Dadurch liegen in der Brennzone immer optimale Zündbedingungen vor, die auch dadurch zusätzlich unterstützt werden, daß der die Brennzone erreichende Festbrennstoff vorgewärmt und getrocknet ist, durch aufgabeseitige Beaufschlagung mit einem warmen Gemisch aus Zuluft und heißem, entstaubtem Abgas. Zusätzlich kommt der Festbrennstoff vor Erreichen der Brennzone mit dem ebenfalls warmen Umlauf-Schüttgut in Berührung, welches möglichst ohne Zeitverzögerung nach der endseitigen Entnahme aus dem Prozeß und kurzer Reinigung sofort wieder der Aufgabeseite zugeführt wird, wodurch nur eine geringfügige Tempera­ turabsenkung des Umlauf-Schüttgutes von wenigen Grad stattfindet.
Je nachdem, welche Menge an endseitiger Zuluft durch das Umlauf-Schüttgut in der Kühlzone hindurchgeführt wird, wird dessen Wärme in der Kühlzone entweder weitestgehend an die Zuluft abgegeben, oder bleibt teilweise erhalten und wird damit in der Vorwärmzone an dem Festbrennstoff abgegeben. Die Regelung der Menge an endseitig zugegebener Zuluft kann daher - über den Luftbedarf für die Verbrennung hinaus - in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit und Temperatur des aufgegebenen Festbrennstoffes als auch in Abhängigkeit von der sich ergebenden Abgastemperatur geregelt werden.
Zusätzlich können unterschiedliche Vorgehensweisen bei der Gestaltung der Aufgabeseite des Verfeuerungsprozesses gewählt werden:
Eine Möglichkeit besteht darin, Festbrennstoff und Umlauf- Schüttgut gemeinsam aufzugeben, also durcheinander oder schichtweise, aber auf der gleichen Fläche der Aufgabeseite. Die Abfuhr der Abgase kann dabei auf einfache Art und Weise, beispielsweise durch einen zentral sich durch die Vorwärmzone hindurch erstreckenden Abzugsrohres oder einer außenliegenden Ringleit mit radialen Verbundungen zum Brennraum, erfolgen, der bis nahe an die Brennzone heranreicht, jedoch nicht bis unmittelbar an die Brennzone, so daß das zwischen Brennzone und Beginn des Abzugsrohrs vorhandene Material als grober Staubfilter wirkt.
Diese Vorgehensweise wird dann angewandt werden, wenn der zu verwendende Festbrennstoff keine allzu starken Schwankungen hinsichtlich Dichte, Feuchte und Brennwert unterliegt.
Falls jedoch letzteres zu befürchten steht, können das Umlaufschüttgut einerseits und der Festbrennstoff andererseits parallel nebeneinander, jedoch in zueinander getrennten Aufgabe- Bereichen aufgegeben werden, wobei nur der Festbrennstoff durch die aufgabenseitig zugeführte Zuluft, die eigentlich ein Gemisch aus Zuluft und heißem, entstaubtem Abgas ist, beaufschlagt wird.
Wenn bei dieser Vorgehensweise eine unerwünschte Veränderung des Verbrennungsprozesses, beispielsweise in Form der Abgas­ temperatur oder der Abgaszusammensetzung, festgestellt wird, die in der Regel auf eine Veränderung des zugeführten Festbrennstoffes zurückzuführen ist, so kann durch Veränderung der Beaufschlagung des zugeführten Festbrennstoffes hinsichtlich Veränderung der aufgabeseitigen Menge und Temperatur der Zuluft eine kurzfristige Beeinflussung des Festbrennstoffes erzielt werden, bevor dieses die Brennzone erreicht. Der schnelleren Prozeßbeeinflussung dieser Methode steht der Nachteil gegenüber, daß die in unterschiedlichen Aufgaberäumen parallel nebeneinander aufgegebenen Stoffe (Festbrennstoff und Umlauf-Schüttgut) sich vor Erreichen der Brennzone nicht mehr optimal durchmischen, und aufgrund der Tatsache, daß der bis nahe an die Brennzone heranreichende Abzugsrohr nicht mehr zur Abfuhr der Abgase zur Verfügung steht, diese aufgabenseitig durch das Schüttgut hindurch abgezogen werden müssen. Dies ist jedoch alleine nicht ausreichend, so daß ein Teil der Abgase in der Nähe der Brennzone, vorzugsweise unterhalb der Brennzone am Beginn der Kühlzone, seitlich, also durch die Wandung des Ofens hindurch, abgezogen werden müssen, was höheren baulichen Aufwand und auch Betriebs­ aufwand bedeutet aufgrund fehlender Kaminwirkung.
Ein Steuerungsproblem bei dieser Ofenbauart liegt darin, daß bei ständig zugeführtem, großem Luftüberschuß die Temperatur in der Brennzone je nach Verfügbarkeit von Brennmaterial stark schwankt. Dies kann umgangen werden, indem entweder die Luftmenge zugeführt wird, deren Sauerstoffgehalt nur geringfügig über der stöchiometrisch erforderlichen Menge liegt (die einem Kohlenstoffgehalt von 1 kg Öl entsprechende Menge an Festbrennstoff benötigt 10,8 Norm/m3 Luft) oder eine sehr viel größere Volumenmenge an Gas zugeführt wird, dieses zugeführte Gas jedoch teilweise aus einem inerten Gas, vorzugsweise kalten, im Kreislauf zurückgeführten Abgas besteht. Dadurch kann die Temperatur im Brennraum niedriger gehalten und besser geregelt werden.
Eine Ausführungsform gemäß der Erfindung ist im folgenden anhand der Figuren beispielhaft näher beschrieben, es zeigen:
Fig. 1: eine Schemadarstellung eines Schachtofens mit gemeinsamer Zuführung und
Fig. 2: eine Schemazeichnung eines Schachtofens mit getrennter Zuführung und Stützfeuer.
Fig. 1 zeigt einen Schachtofen, bei der das Umlaufschüttgut 2 und der Festbrennstoff 1 gemeinsam auf die Oberfläche, also die Aufgabeseite 13, durcheinander gemischt oder lagenweise aufgegeben wird, bis auf die Fläche eines mittig angeordneten Abzugsrohres 15, an den die Abgasleitung 21 angeschlossen ist.
In der Vorwärmzone 8 des Schachtofens, etwa das obere Drittel, wird einerseits der Festbrennstoff 1 durch das nachfolgend aufgegebene Umlaufschüttgut 2 sekundär sowie den nachfolgenden Festbrennstoff 1 komprimiert, und durch Kontakt durch das ca. 100 Grad warme Umlaufschüttgut 2 vorgewärmt und getrocknet. Diese Vorwärmung wird primär weiter unterstützt durch die ebenfalls von der Aufgabeseite 13 her aufgegebene Zuluft, die durch das Material der Vorwärmzone 8 hindurch der in der Mitte des Schachtofens befindlichen Brennzone 6 zugeführt wird. Bei dieser aufgabeseitigen Zuluft handelt es sich um eine Mischung aus Frischluft und mittels eines Zyklons 18 entstaubten Abgas, wobei die Mischung und damit die Temperatur dieser aufgabeseitigen Zuluft 20 durch das Mischventil 19 auf etwa 300°C eingestellt wird. Durch ein Gebläse 24 wird der Strömungswiderstand, bedingt durch das Material in der Vorwärmzone 8, überwunden.
Die Füllung der Vorwärmzone 8 rutscht weiter nach unten in die Brennzone 6 und darüber hinaus in die darunter liegende, das untere Drittel des Schachtofens ausfüllende Kühlzone 7, in dem einerseits durch die Verbrennung in der Brennzone 6 eine Volumenverminderung durch Verbrennung des Festbrennstoffs 1 eintritt, und andererseits auf der Unterseite, der Endseite 12 des Schachtofens, das unbrennbare Umlaufschüttgut 2 permanent entnommen und nach Reinigung von Feinstoffen, also Asche 11 und etwaiger Abriebbestandteile des Umlauf-Schüttgutes 2 durch eine Siebmaschine 16, über eine Hebevorrichtung 17 sofort wieder der Aufgabeseite 13, also dem oberen Ende des Schachtofens, zugeführt wird. Dabei verläßt das Umlaufschüttgut 2 den Schachtofen mit einer Temperatur von nur ca. 90-120°C obwohl es sich in der Brennzone 6 auf bis zu 1300°C aufgeheizt hat.
Dies wird bewirkt, indem von der unteren Endseite 12 her endseitige Zuluft 9 mittels eines Gebläses 25 im Gegenstrom zum Umlaufschüttgut 2 durch die Vorwärmzone 7 nach oben in die Brennzone 6 gedrückt wird, wobei sich diese endseitige Zuluft auf über 500°C aufheizt.
Dadurch ist in der Brennzone 6 des Schachtofens 14 sowohl vorgewärmter Festbrennstoff 1 mit vorgewärmtem Umlaufschüttgut 2 von der Aufgabeseite 13 her vorhanden, als auch eine Verbrennungsluft, die aufgrund der Vorwärmung von der endseitigen Zuluft 9 auf weit über den Zündpunkt erwärmt ist. Dadurch liegen optimale und steuerbare Zündbedingungen in der Brennzone 6 vor. Zusätzlich garantieren diese Bedingungen einen vollständigen Abbrand des Festbrennstoffes 1 bei minimalen Schadstoffen im Abgas, so daß aufgrund der vollständigen Verbrennung bereits eine gute Brennwertausnutzung stattfindet, die weiterhin verbessert wird durch die Abwärmenutzung, die durch den Wärmetransport mittels des Umlauf-Schüttgutes 2 gegeben ist.
An Stelle des einzigen, zentralen, im runden Schachtofen 14 ebenfalls rund ausgeführten Abzugsrohres 15 können auch mehrere Abzugsrohre über die Querschnittsfläche verteilt angeordnet werden.
Im Gegensatz zur Lösung der Fig. 1 zeigt Fig. 2 ein anderes Aufgabeprinzip:
Dort wird über den mittigen Abzugsrohr oder Schacht 15 nicht das Abgas 21 abgezogen, sondern der Festbrennstoff 1 in die Vorwärmzone 8 zugeführt, und im Gleichstrom durch den Schacht 15 auch über die aufgabeseitige Zuluftleitung 20 das heiße Gemisch aus entstaubtem Abgas und Frischluft.
Die Aufgabe des Umlaufschüttgutes 2 erfolgt auf der restlichen Querschnittsfläche des Schachtofens 14, so daß sich Umlaufschüttgut 2 und Festbrennstoff 1 erst an der unteren Öffnung des Schachtes 15 vermischen. Daher sollte der Schacht 15 nicht bis zum unteren Ende der Vorwärmzone 8 herabreichen, sondern in deren Mitte enden, und so vor Erreichen der Brennzone 6 eine ausreichende Durchmischung von Festbrennstoff und Umlauf- Schüttgut gewährleisten. Zusätzlich muß die Querschnittsfläche des Schachtes 15 ausreichend groß sein, um eine dem gewünschten Verhältnis entsprechende Aufgabe-Mischung von Schüttgut und Festbrennstoff zu ermöglichen.
Das Abgas 21 wird aufgrund anderer Verwendung des zentralen Schachtes beziehungsweise Abzugsrohres 15 bei dieser Lösung vorzugsweise über die Mantelflächen des Schachtofens 14 abgezogen, indem oberhalb der Füllung des Schachtofens einerseits sowie unterhalb der Brennzone 6, vorzugsweise am Übergang zur Kühlzone 7, Ringleitungen 22, 22′ um den Schachtofen 14 herumgeführt werden, die über radiale Stichleitungen in Verbindung mit dem Inneren des Schachtofens stehen. Dabei wird das über die untere, der Brennzone 6 näher liegende, Ringleitung 22′ abgesaugte Abgas deutlich heißer sein und deshalb nach Entstaubung über den Zyklon 18 der aufgabeseitigen Frischluft 20 im Ventil 19 als zweite Komponente zugemischt.
Das über die untere Ringleitung 22′ abgesaugte Abgas wird dabei von der Brennzone 6 aus im Gleichstrom nach unten und damit bereits durch das Umlaufschüttgut geführt, welches die Brennzone 6 bereits verlassen hat. Der unterhalb der unteren Ringleitung 22′ liegende Bereich der Kühlzone 7 wird dagegen wie bei der Lösung gemäß Fig. 1 im Gegenstrom von endseitiger Zuluft 9 durchströmt, die dadurch aufgeheizt wird.
In der Darstellung der Fig. 2 ist weiterhin zentral von unten her, in oder unterhalb der Brennzone 6 endend, eine Gaslanze vorhanden, die bei sehr schwierigen oder sich ständig stark ändernden Festbrennstoffen 1 zeitweise zur Aufrechterhaltung der optimalen Verbrennung, also eines Stützfeuers, verwendet wird.
In der Vorwärmzone 8 wird das nach unten sinkende Schüttgut 2 dagegen nunmehr im Gegenstrom durch die nach oben zur oberen Ringleitung 22 strömende Teilmenge der Abgase 21 aufgeheizt, so daß in der Vorwärmzone bei der Lösung gemäß Fig. 2 das Schüttgut 2 durch die abströmenden, nach oben drängenden heißen Abgase 21 vorgewärmt werden und ihrerseits anschließend die aufgabeseitige Zuluft 20 aufheizt.
Der Vorteil dieses Ofenprinzips liegt darin, daß bei unerwünschten Veränderungen in der Brennzone 6 aufgrund Änderungen im Festbrennstoff 1, also vorzugsweise dessen Brennwert- und Feuchtegehaltes, diese Eigenschaften des Festbrennstoffes 1 noch relativ kurzfristig beeinflußt werden können durch Temperatur und Menge der über die aufgabeseitige Zuluftleitung 20 zugeführten Luft. Dies ist umso leichter möglich, je weniger Material sich oberhalb des unteren Endes des Schachtes 15 befindet, so daß die dort befindliche Menge in ihren Parametern noch relativ schnell beeinflußt werden kann.
Dies ist bei der Lösung gemäß Fig. 1 und der dort vorhandenen großen Fülle an Material, der Mischung aus Schüttgut 2 und Brennstoff 1, bei weitem nicht so schnell möglich, weswegen auch gerade bei der Lösung gemäß Fig. 1 ein Stützfeuer sinnvoll sein kann.
Diese Beeinflußbarkeit wiegt den Nachteil der schlechteren Durchmischung von Schüttgut 2 und Brennstoff 1 am unteren Ende des Schachtes 15 teilweise auf, der auch dadurch verringert werden kann, daß nicht ein einziger zentraler Schacht 15 für die Brennstoffaufgabe verwendet wird, sondern mehrere Schächte verteilt über den Querschnitt des Schachtofens 14.
Falls auf einen Ofenraum ohne innere Einbauten Wert gelegt wird, kann auch bei einer Lösung gemäß Fig. 1 die Abgas-Absaugung über außen am Ofen angeordnete, eine oder mehrere Ringleitungen wie in Fig. 2 erfolgen, wobei auch eine Ringleitung 22 unmittelbar in Höhe der Brennzone liegen kann.
Vorzugsweise wird der nutzbare Innenraum des Schachtofens ca. 3 bis 3,5 mal so hoch sein, wie er im Querschnitt bemißt, also etwa 10 m hoch sein. Die aufgabeseitige Beschickung mit dem Gemisch aus Schüttgut und Brennstoff sollte über eine drehende Scheibe erfolgen, um eine gute Verteilung über die Oberfläche zu erzielen.

Claims (21)

1. Verfeuerungsverfahren für Festbrennstoffe, insbesondere staubende Festbrennstoffe, mit regenerativer Vorheizung der Zuluft mittels eines im Kreis geführten Umlauf-Schüttgutes, welches Wärme vom Abgas aufnimmt, speichert und anschließend an die Zuluft abgibt, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das Umlauf-Schüttgut (2) und der Festbrennstoff (1) gemeinsam die Brennzone (6) durchlaufen,
  • - in einer in Durchlaufrichtung (5) nach der Brennzone (6) liegenden Kühlzone die endseitige Zuluft (9) im Gegenstrom zu der Mischung aus nicht brennbarem Umlauf-Schüttgut und Asche (11) der Brennzone zugeführt und dabei auf eine über der Zündtemperatur des Festbrennstoffes (1) liegende Temperatur aufgeheizt wird, und
  • - in einer in Durchlaufrichtung vor der Brennzone (6) liegenden Vorwärmzone (8) ein aufgabeseitiges, heißes Gemisch aus Zuluft und Abgas im Gleichstrom durch den auf die Brennzone (6) zuwandernden Festbrennstoff (1) hindurchgeführt und der Brennzone (6) zugeführt wird und dabei der Festbrennstoff (1) vorgewärmt und/oder getrocknet wird.
2. Verfeuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegung des Festbrennstoffes (1) zusammen mit dem Umlauf-Schüttgut (2) durch die Brennzone hindurch mittels Schwerkraft erfolgt.
3. Verfeuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlauf-Schüttgut (2) nach Entnahme und Entstaubung auf der Endseite (12) möglichst ohne Verzögerung sofort auf der Aufgabeseite (13) wieder dem Verfeuerungsprozeß zugeführt wird.
4. Verfeuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
  • - das Umlauf-Schüttgut (2) und der Festbrennstoff (1) gemeinsam die Brennzone (6) durchlaufen,
  • - in einer in Durchlaufrichtung (5) nach der Brennzone (6) liegenden Kühlzone die endseitige Zuluft (9) im Gegenstrom zu der Mischung aus nicht brennbarem Umlauf-Schüttgut und Asche (11) der Brennzone zugeführt und dabei auf eine über der Zündtemperatur des Festbrennstoffes (1) liegende Temperatur aufgeheizt wird, und
  • - in einer in Durchlaufrichtung vor der Brennzone (6) liegenden Vorwärmzone (8) ein aufgabeseitiges, heißes Gemisch aus Zuluft und Abgas im Gleichstrom durch den auf die Brennzone (6) zuwandernden Festbrennstoff (1) hindurchgeführt und der Brennzone (6) zugeführt wird und dabei der Festbrennstoff (1) vorgewärmt wird,
  • - auf der Aufgabeseite (13) der Festbrennstoff (1) und das Umlaufschüttgut (2) zusammen, also durcheinander oder lagenweise nacheinander, aufgegeben werden.
5. Verfeuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für die Abfuhr des Abgases (3) innerhalb der Kühlzone (7) ein nahe an die Brennzone (6) heranreichendes Abzugsrohr vorhanden ist.
6. Verfeuerungsverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Festbrennstoff (1) und das Umlaufschüttgut (2) auf der Aufgabeseite (13) in getrennten Aufgaberäumen parallel zueinander aufgegeben werden und sich erst kurz vor bzw. in der Brennzone (6) miteinander vermischen, und das Abgas (3) durch das in der Kühlzone (7) befindliche Umlaufschüttgut (2) oder den Festbrennstoff (1) hindurch im Gegenstrom hierzu entweicht.
7. Schachtofen, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Aufgabeseite (13) das obere Ende und die Endseite (12) das untere Ende des Schachtofens ist,
  • - von der Aufgabeseite (13) her etwa mittig ein Abzugsrohr (15) bis auf etwa zwei Drittel der Höhe des Schachtofens (14) und damit nahe an die Brennzone (6) heranreicht,
  • - eine Siebmaschine (16) das am unteren Ende dem Schacht am Ofen (14) entnommene Umlauf-Schüttgut (2) reinigt,
  • - eine Hebevorrichtung (17), das gereinigte Umlauf-Schüttgut (2) wieder dem oberen Ende des Schachtofens (14) zuführt und,
  • - ein Zyklon (18) das entnommene staubige Abgas (3) entstaubt,
  • - ein Mischventil (19) in der aufgabeseitigen Zuluftleitung (20) angeordnet ist, zum Zumischen von heißem, entstaubtem Abgas (3).
8. Schachtofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgasleitung (21) mit dem Abzugsrohr (15) verbunden ist und um den Abzugsrohr (15) herum Festbrennstoff (1) und Umlauf- Schüttgut (2) angeordnet sind.
9. Schachtofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - das obere Ende des Abzugsrohrs (15) mit der Beschickung für den Festbrennstoff (1) als auch mit der aufgabeseitigen Zuluftleitung (20) verbunden ist, die um den Abzugsrohr (15) herum angeordneten Bereiche des Schachtofens (14) mit der Hebevorrichtung (17) für das Umlauf-Schüttgut (2) in Verbindung stehen,
  • - zwischen der Brennzone (6) und der darunterliegenden Kühlzone (7) einerseits sowie oberhalb der Vorwärmzone (8) um die Wandung des Schachtofens (14) herum Ringleitungen (22, 22′) angeordnet sind, die über jeweils mehrere radiale Öffnungen mit dem Innenraum des Schachtofens (14) in Verbindung stehen und zum Abführen der Abgase (3) dienen.
10. Schachtofen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die unterhalb der Brennzone (6) angeordnete Ringleitung (22′) mit dem Zyklon (18) und dem Mischventil (19) in Verbindung steht.
11. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlauf-Schüttgut (2) ein hitzebeständiges, bei starken Temperaturschwankungen nicht platzendes, abriebfestes Granulat verwendet wird.
12. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlauf-Schüttgut (2) Korund (Al2O3) verwendet wird.
13. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Umlauf-Schüttgut (2) Kalkstein (CaCO3) verwendet wird, wenn die maximalen Temperaturen 900°C nicht übersteigen.
14. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Körnung des Umlauf-Schüttgutes 15-100 mm, vorzugsweise 15-30 mm, beträgt.
15. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schachtofens (14) von unten aufragend und in bzw. knapp unter der Brennzone (6) endend eine Erdgaslanze (23) angeordnet ist, die mit brennbarem Gas beschickbar ist, zur Bildung eines Stützfeuers.
16. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuluft vor Erreichen der Brennzone (6) eine Temperatur von wenigstens 500°C hat.
17. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei schichtweiser Beschickung die Dicke der einzelnen Schichten zwischen 0,2 m und 1 m, gemessen unmittelbar vor Erreichen der Brennzone, beträgt.
18. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftfaktor n für die Verbrennung in der Brennzone (6) je nach Temperatur 1,5 bis 2,8, vorzugsweise etwa 1,8 beträgt.
19. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge des aufgabeseitigen Gemisches (10) aus Zuluft und Abgas so geregelt wird, daß das abgesaugte Abgas (3), welches teilweise aus dem aufgabeseitigen Gemisch (10) besteht, eine Temperatur von ca. 800°C aufweist.
20. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels des Mischventiles (19) eine solche Menge an Abgasen (3) der aufgabeseitigen Zuluft zugemischt wird, daß diese eine Temperatur von ca. 300°C aufweist.
21. Schachtofen nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge der endseitigen Zuluft so gesteuert wird, daß das auf der Endseite, also dem unteren Ende des Schachtofens (14), entnommene Umlauf-Schüttgut (2) eine Temperatur von etwa 100°C hat.
DE4310952A 1993-04-02 1993-04-02 Verfeuerungsverfahren Withdrawn DE4310952A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4310952A DE4310952A1 (de) 1993-04-02 1993-04-02 Verfeuerungsverfahren

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4310952A DE4310952A1 (de) 1993-04-02 1993-04-02 Verfeuerungsverfahren

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE4310952A1 true DE4310952A1 (de) 1994-10-06

Family

ID=6484641

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4310952A Withdrawn DE4310952A1 (de) 1993-04-02 1993-04-02 Verfeuerungsverfahren

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4310952A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT402800B (de) * 1995-12-15 1997-08-25 Bwt Ag Verfahren und anlage zum reinigen von verschmutzten agbasen
DE102021116212A1 (de) 2021-06-23 2022-12-29 Vaillant Gmbh Heizgerät, Verfahren zu dessen Betrieb und Verwendung einer Partikelabscheidevorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922765A1 (de) * 1989-07-11 1991-01-17 Babcock Werke Ag Feuerung, insbesondere wirbelschichtfeuerung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3922765A1 (de) * 1989-07-11 1991-01-17 Babcock Werke Ag Feuerung, insbesondere wirbelschichtfeuerung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT402800B (de) * 1995-12-15 1997-08-25 Bwt Ag Verfahren und anlage zum reinigen von verschmutzten agbasen
DE102021116212A1 (de) 2021-06-23 2022-12-29 Vaillant Gmbh Heizgerät, Verfahren zu dessen Betrieb und Verwendung einer Partikelabscheidevorrichtung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69304842T2 (de) Abfallverbrennungsverfahren in einem Zementofen
DE3908172C2 (de)
EP0302849B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung oder Vergasung von Brennstoffen in einer Wirbelschicht
DE2736607C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von feinkörnigem Gut mit heißen Gasen
EP0950855A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Verbrennung von partikelförmigen Feststoffen
WO2014009487A1 (de) Verfahren zur behandlung von biomasse in einer anlage zur herstellung von zement und dazu korrespondierende anlage
DE2726138A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von zementklinker aus feuchtem agglomeriertem zementrohmaterial
DE2518874C2 (de) Verfahren und Anlage zur mindestens teilweisen Kalzinierung von Rohmaterialien
DE2724654A1 (de) Verfahren und einrichtung zum brennen von feinkoernigem bis staubfoermigem gut, insbesondere von zementrohmehl
DE3215140C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung ungebrannter eisenhaltiger Pellets
DE3047060C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Verbrennen von Schlamm
DE202007005195U1 (de) Heißgasbetriebene Trocknungsvorrichtung
DE2949720C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Trocknen und Erhitzen von feuchter Kohle
DE4114782C2 (de) Verfahren und Anlage für die Herstellung von Klinker mineraler Rohmaterialien
DE4310952A1 (de) Verfeuerungsverfahren
DE3608920C2 (de)
DE2736579C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Zementrohmehl mit heißen Gasen
CH678401A5 (de) Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von feinkoernigem gut.
DE102009018691A1 (de) Brennstoffmischung, Verfahren und Brennofen zur Herstellung von baukeramischen Erzeugnissen
EP0189889A2 (de) Verfahren zum Herstellen von Zementklinker
DE3330667A1 (de) Verfahren und einrichtung zur entsorgung von schad- und abfallstoffen, insbesondere mit geringem heizwert, durch verbrennung
EP0226140A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von esten Brennstoffen in einer zirkulierenden Wirbelschicht
EP0501944B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von stückigen, biogenen Brennstoffen
DE69704700T2 (de) Anlage zur herstellung von zementklinker
DE3926649A1 (de) Verfahren zur herstellung von keramischen massen aus sedimenten, insbesondere schlick und schlamm

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8139 Disposal/non-payment of the annual fee