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WO1987005090A1 - Method and device for the post combustion of process exhaust gasses - Google Patents

Method and device for the post combustion of process exhaust gasses Download PDF

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Publication number
WO1987005090A1
WO1987005090A1 PCT/EP1987/000088 EP8700088W WO8705090A1 WO 1987005090 A1 WO1987005090 A1 WO 1987005090A1 EP 8700088 W EP8700088 W EP 8700088W WO 8705090 A1 WO8705090 A1 WO 8705090A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
exhaust gas
temperature
process exhaust
heat exchanger
cleaned
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.)
Ceased
Application number
PCT/EP1987/000088
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Herbert Jörg OBERMÜLLER
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.)
Katec Betz GmbH and Co
Original Assignee
Katec Betz GmbH and Co
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 Katec Betz GmbH and Co filed Critical Katec Betz GmbH and Co
Priority to DE8787901447T priority Critical patent/DE3761706D1/de
Priority to AT87901447T priority patent/ATE50353T1/de
Publication of WO1987005090A1 publication Critical patent/WO1987005090A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/06—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases
    • F23G7/061—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating
    • F23G7/065—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel
    • F23G7/066—Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste gases or noxious gases, e.g. exhaust gases with supplementary heating using gaseous or liquid fuel preheating the waste gas by the heat of the combustion, e.g. recuperation type incinerator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/101—Arrangement of sensing devices for temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00—Control
    • F23G2207/40—Supplementary heat supply

Definitions

  • the invention relates to a method for the controlled thermal post-combustion of process exhaust gas containing oxidizable components, which is passed through an post-combustion device in which the process exhaust gas is cleaned via a gas inlet, heat exchanger, burner, combustion chamber and from there via the heat exchanger is fed to a gas outlet, and to a device for carrying out the method.
  • B. Hydrocarbons can be found in EP-B1-0 040 690.
  • the process exhaust gas preheated in the heat exchanger tubes is fed to a burner, the heat output of which is to be adjusted at any moment to the fluctuating amount of the constituents to be burned and the unsteady amount of the process air flow.
  • US Pat. No. 2,905,523 discloses a method for treating exhaust gas which is used for the catalytic combustion of soot and combustible dusts together with gaseous constituents.
  • this method uses the recirculation and mixing of part of the burned hot gas into the cold gas as a substitute for the otherwise usual recuperative heat exchange and for starting up the system.
  • This feedback ensures the ignition level, i.e. H . maintaining the minimum bed temperature in the catalyst.
  • the method knows the feeding of air into the main and a by-pass flow of the uncleaned exhaust gas, for the purpose of oxygen enrichment when there is a lack, or for the purpose of Dilution in the event of excessive exposure to flammable substances.
  • Total amount of heat is to be understood as the enthalpy of the process gas to be cleaned, including the amount of heat introduced by the combustible substance and still supplied by the burner in the minimum position.
  • this is determined by a high degree of pre-heat, but also by the temperature of the
  • Production process conveyed exhaust air. With increasing exhaust air temperature temperature from production, the preheating temperature also rises further, so that the total absorption capacity for flammable substances decreases.
  • This partial bypassing of the heat exchanger requires integrated or external channels or pipelines, valve and flap technology suitable for regulation and heat, compensation elements for thermal expansion and suitable mixing techniques for re-mixing with the main air flows after passing through and bypassing the heat exchanger. In addition, there is an increased need for insulation.
  • Bypassing or bypass techniques in afterburning devices always have the property that the mass of the heat exchanger -due to a one-sided bypass (hot side or cold side) - is due to the fact that the regulation of the by-pass - constantly having to find a new equilibrium of heat; - weight; In other words: the mass of the heat exchanger is moved back and forth in its temperature level. If a heat exchanger is partially bypassed on the hot gas side, the consequence of this is that the change in the preheating temperature only occurs via the change in the thermal equilibrium of the total mass of the Heat exchanger can be completed, that is, only by means of a very sluggish process. The latter is therefore not suitable as a spontaneous regulating organ and is therefore less common.
  • the control speed is to be called spontaneous, but with decreasing volume flow in the heat exchanger, the reduced amount of air still flowing there is preheated to a higher level, and the higher the greater the bypass withdrawal.
  • This property sometimes results in extreme pre-burning of the combustible substance in the heat exchanger. It turns this heat exchanger, which is usually not suitable for the combustion of the oxidizable substances, into a combustion chamber stage and this is associated with all the negative effects.
  • the by-pass systems are also complex in terms of construction, detailed technology, assembly and commissioning. In operation, they require increased service costs.
  • the object of the present invention is to develop a method of the type described above so that fluctuations in the concentration of the oxidizable components in the process exhaust gas and an increase in the specific capacity for oxidizable substance do not lead to the consequences described above, i.e.
  • This object is achieved according to the invention in terms of the method in that the process exhaust gas to be fed to the post-combustion device is mixed in with fresh air, cleaned to the desired extent, in such a way that the concentration of the constituents that can be oxidized in the combustion chamber is kept at an adjustable value.
  • concentration of flammable substance increases, from the moment the burner has reached its control minimum (its base load), purified process exhaust gas is mixed in with fresh air to a controlled extent and increasingly in quantity as the concentration of flammable substance increases.
  • the admixture takes place at any time in the same amount as is necessary to maintain the temperature in the combustion chamber according to its setpoint. The burner itself remains at the minimum during the proportioning operation and no longer intervenes in what is happening.
  • the preparation of the mixed air temperature is the responsibility a second control loop, by which decided whether more or less hot, purified exhaust gas and cold fresh air are mixed in.
  • the measure of this control task the respective deviation of the exhaust actual temperature from its desired temperature.
  • D. H the inlet temperature of the gas mixture to be supplied to the post-combustion device, consisting of process exhaust gas to be cleaned, purified process exhaust gas and fresh air, is kept at an adjustable value the afterburning device and, in front of its heat exchanger, an appropriate amount of air mixture consisting of more or less already cleaned exhaust air and less or more fresh air is added, specifically in the amount that is necessary to keep the combustion chamber temperature constant by means of a dilution operation when the burner is regulated at a minimum.
  • the concentration of the oxidizable constituents after reaching the burner minimum is always constant so that the amount of heat released from the combustion of the oxidizable constituents keeps the combustion chamber temperature exactly at the target level, i.e. does not let it fall or rise.
  • a future-oriented and essential property of the system is its safe suitability for use with extremely high preheating
  • the measure for the admixture of air to the uncleaned process air is then the excess amount of combustible substance above the maximum possible capacity with the burner base load.
  • Another variable defines the mixture of more or less warm air and cold air in metering operation: the level of the process air temperature. If this temperature is still above the nominal value, then when mixed air is requested, first fresh air and only after reaching the nominal temperature also warm air is added. However, if the temperature is unacceptably low, only warm air will initially flow if necessary. D. H . , the system maintains the normal temperature level at all times and at every point,
  • a device for the controlled afterburning of oxidizable constituents in a process exhaust gas comprising a process exhaust gas supply, a heat exchanger with a tube bundle preferably arranged in a cylindrical arrangement around the combustion chamber
  • 25 burner with a preferably adjoining high-speed mixing chamber, a main combustion chamber and a process exhaust gas outlet is characterized in that a connection is established between the device and the process exhaust gas supply via which exhaust gas is cleaned to the desired extent can be circulated,
  • connection preferably runs between the process exhaust gas outlet and the feed. This makes it possible to use structurally simple means without these running within the device and there, for. B. Klappenme ⁇ mechanisms, the process exhaust gas to be cleaned in the required
  • combustion devices are designed in such a way that a connection is established between the process exhaust gas outlet and the process exhaust gas supply, which allows purified exhaust gas to be circulated or recirculated to the desired extent, always with the same, more or less fresh air is mixed.
  • the mixed air produced in this way is mixed with the process exhaust gas near the suction side of the process exhaust gas blower.
  • the return of warm air is done externally and with structurally simple means.
  • the dosage of the warm air and the cold air are each taken over by an independent control unit, i. H. Flaps or valves.
  • the determination of the respective amount of warm and cold air is carried out by a temperature controller which monitors the temperature of the mixed process air conveyed to the post-combustion device.
  • the temperature controller which is responsible for the constancy of the combustion chamber temperature, determines the total amount of air to be conveyed.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a post-combustion process by p rocess exhaust gas containing oxidizable constituents with 'by-passes' for the purpose of power control
  • Fig. 2 shows a process running according to the invention
  • FIG 3 shows an afterburning device realizing the process according to the invention.
  • a conventional energy surplus control is to be illustrated with reference to FIG. 1, the essential elements of the post-combustion device (10) being shown purely schematically.
  • the process gas to be cleaned is brought to the afterburning device via a fan (12) and the process gas or process exhaust gas or carrier gas supply (14).
  • the process gas to be cleaned then flows through a heat exchanger (16) in order to reach a combustion chamber (18) in which the oxidizable components are burned if they have not already been burned in the heat exchanger part.
  • the combustion chamber (18) can emanate from a burner (20) via a high-speed tube (not shown), the fuel supply of which can be adjusted via a control valve (22). From the combustion chamber (18) the Purified exhaust gas passes again through the heat exchanger (16) to recuperatively preheated in this "still to be cleaned process gas.
  • the cleaned exhaust gas is then discharged via a line (24). If major fluctuations in the process gas with regard to the concentration of the constituents to be oxidized - i.e. in line (14) - occur, bypasses (26) and (28) are provided which counteract the rise in temperature in the combustion chamber (18) Know that, by partially bypassing the heat exchanger (16), they lower the level of the preheating to the extent required by the increase (fluctuation) in the concentration of combustible substances.
  • the burner (22) fires at its control minimum as long as the oversized supply of combustible substance continues.
  • the by-pass control (26) is designed as a connection for cold gases and the by-pass control (28) for hot gases.
  • Each bypass control (26) or (28) has a line (30) or (32) running in / or around the device (10), the control mechanisms such as valves (34-1) or (36.1 ) in order to drive the by-pass modulating to the desired extent or outside of it To put operation.
  • the by-pass arrangement (26) establishes between the cold process gas flowing in the line (14) and the burner antechamber - in the schematic illustration the line opens into the combustion chamber (18).
  • the by-pass arrangement (28) established a connection between the combustion chamber (18) and the exhaust gas outlet (24).
  • the devices downstream of the device (10) for utilizing residual heat in the cleaned exhaust air are shown in Fig. 1 shown in the form of a hot water / air heat exchanger.
  • the device comprises a heat exchanger (65), the by-pass control element, represented by flaps (63-1) and (63.2) for increasing or decreasing the heat to be exchanged, the by-pass line (62) and the reunification line (64), and from the water circuit (61) with its consumers (67) and its circulation pump (66).
  • FIG. 2 The method according to the invention for the controlled afterburning of oxidizable components in the process exhaust gas (exhaust air, carrier gas) is shown in FIG. 2 can be found. Elements similar to those of Fig. 1 correspond to the same reference numerals.
  • the process gas to be cleaned is supplied to the heat exchanger via a feed line (14) in which a process exhaust gas fan (38) with volume flow control (shown here as a speed change) is arranged (16) and then fed to the combustion chamber (18).
  • a process exhaust gas fan (38) with volume flow control shown here as a speed change
  • the process gas to be cleaned is passed into the immediate area of the burner (20) in order to reach the actual main combustion chamber (18) via a high-speed tube (not shown here).
  • the burner (20) is supplied with the amount of fuel required at any given moment by means of a control valve (22). After the combustion chamber (18), the now cleaned exhaust gas reaches the outlet (24) via the hot gas side of the heat exchanger (16).
  • the regulation takes place as a function of the temperature via a thermocouple (49) in the combustion chamber. determined temperature (actual temperature), which is compared in a temperature controller (49-1) with a target temperature.
  • the fuel supply is first regulated via the valve (22) so that the burner (20) runs at minimum load. This is indicated by a minimum switch (22.1).
  • control elements (46.1) and (46.2) for the admixture of fresh air and / or purified process exhaust gas to the process exhaust gas to be cleaned in the line (14) in order to increase the temperature in the combustion chamber (18) on the Maintain setpoint.
  • the cleaned exhaust air and cooled in the heat exchanger (16) is tapped at the exhaust gas outlet (24) - illustrated by the connection point (42), from where it flows in the line (44) to the junction (47), which can have mixing properties .
  • the respectively required or requested amount of purified air is made available by means of a control flap (46.1).
  • the adequate amount of fresh air flows via the control mechanism such as the control flap (46.2) to the mixing point (47). Both quantities are sucked in - now as a mixed air quantity - by means of negative pressure in the line (48).
  • the line (48) opens into the process exhaust air line (14), in which this negative pressure or suction pressure is kept constant.
  • the mixture of process exhaust air and added air is then fed to the heat exchanger (16) by the fan (38) via the line (14-1).
  • the preheating does not change, nor does the combustion chamber temperature.
  • the burner burns in the regulation minimum because the responsibility for the complete Konstanz has now taken over reaching • the regulation minimum of the burner, the control described here and also retains this responsibility until the amount of combustible material in the waste gas as far as drops again that the Metering operation ended and the burner can take over the control task again.
  • the device according to the invention counteracts this behavior with its temperature control:
  • the control uses the value measured by the blower (38) by means of a thermocouple (15) and compared with a setpoint on the temperature controller (15.1) to decide whether first more or less cold air has to be added and from when hot air is drawn in at the same time. In this way, the preheating temperature is also returned to the normal level and the processing capacity for the combustible substance is increased. The entire system thus also returns to the area of its specific parameters.
  • the control automatically corrects this by increasing the exhaust gas temperature by preferably supplying hot air. This also prevents the formation of condensate in the pipeline and in the inlet area of the combustion device.
  • D. H. when the risk of condensation is particularly high, namely at high concentrations of condensable components and at low temperatures, the described control reacts against the tendency for condensation.
  • all operating cases that usually take place with cold air take place in warm operation. Meant are keeping warm in the event of an interruption and starting up or warming up the still cold system.
  • the first-mentioned case represents an economy mode with a very small hot air volume flow.
  • the hot air temperature corresponds exactly to the nominal process gas temperature.
  • the temperature regulator (15-1) sets the temperature of the mixture exactly.
  • the concentration of flammable substances then increases suddenly and sharply.
  • the method according to the invention reacts immediately to these peaks and protects the afterburning system from excessive temperature.
  • the fig. 3 shows a basic representation of a post-combustion device, on the basis of which the teaching according to the invention can be implemented.
  • the post-combustion device (50) shown horizontally, comprises a cylindrical outer casing (52.1) and (52.2) which is delimited by end walls (54) and (56).
  • a burner (60) is arranged concentrically to the axis (58) of the jacket (52), which is inserted into a high-speed mixing tube (62) opens, which in turn connects to the main combustion chamber (64), which is delimited by the outer end wall (54).
  • the high-speed mixing tube (62) it is not absolutely necessary, as shown in the drawing, for the high-speed mixing tube (62) to protrude into the main combustion chamber (64).
  • An inner annular space (66) runs concentrically to the high-speed mixing tube (62) and merges into the space (68) in which the heat exchanger tubes (70) are arranged concentrically to the longitudinal axis (58).
  • the heat exchanger tubes (70) themselves open into an outer annular space (72) which is adjacent to the outer wall (52) and which merges into the inlet (74).
  • an annular chamber (76) is provided which merges into the outlet (78).
  • the ends (80) of the heat exchanger tubes (70) are in the area of the
  • the outlet (78) is bent outwards, that is to say towards the wall (52), so as to open almost perpendicularly into the wall (82) of the outer annular space (72).
  • the other ends (84) of the heat exchanger tubes (70) open into a tube plate (86) which separates a pre-combustion chamber (88) surrounding the burner (60) from the chamber (68).
  • the burner (60) is continued by means of a burner stem (90) which widens conically in the direction of the high-speed tube (62) and which has recesses such as holes (92) on the circumferential surface.
  • the high-speed tube (62) forms a Coanda nozzle on its inflow cone (96) together with the burner stem (90) (in the area (98) to (94)). This forms a concentric ring around the burner, doing some of the work in supplying and disposing of the burner with air.
  • a connection (100) or the outlet (78) is connected to a mixing device, not shown, which is similar to that shown in FIG. 2 corresponds to mixing device (46) and (47) shown.
  • the process gas to be post-burned by the device according to the invention is fed in via the inlet (74) with the annular space (72) in order to pass through the heat exchanger tubes (70), the burner stem ( 90 ) , the Coanda nozzle (96), the high-speed tube (62) in the Main combustion chamber (64) to be passed. .
  • the cleaned exhaust gas can then be discharged to the outlet (78) via the annular channel (66) and the space (68) in which the heat exchanger tubes (70) run.
  • purified exhaust gas is fed via a connection (100) to the in Fig. 2 with (46) and (47) named mixing device, in which more or less fresh air is added for the purpose of achieving a desired mixing temperature.
  • the resulting mixture of warm air is shown in FIG. 2 via line (48) to line (14), where it meets and is mixed with the uncleaned process exhaust gas of increasing or increased concentration of contaminants.
  • Mixed air is added to the extent that it is necessary to keep the concentration of combustible substance constant and to keep the combustion chamber temperature constant, as well as for
  • the thermal post-combustion system considered here is designed for a maximum of 15-000 m 3 / h and is equipped with a heat exchanger efficiency of 76%.
  • the nominal exhaust gas temperature is 160 ° C in the example, but it effectively differs from it.
  • the combustion chamber temperature should be kept constant at 76 ° C.
  • the system presented is equipped with a special burner which takes the oxygen required for combustion from the exhaust gas (secondary air burner; combustor burner).
  • the system is fed from various individual sources. Depending on the source and the number of sources, the volume flows vary in size and the exhaust gas temperature and, above all, the amount and concentration of the combustible substances in the exhaust gas vary.
  • the combustible substances are mineral oils. Three different operating conditions are examined. The results are shown in a table.
  • Illustration 1
  • the concentration of the oxidizable components in the exhaust gas is lower than the capacity of the system with this volume flow would allow. Therefore, the burner regulated by - * ⁇ its modulating flow rate of fuel, the missing amount of energy exactly one without the regulation according to the invention must be used.
  • the outlet temperatures for operating cases 1, 2 and 3 would be 442 ° C., 399 ° C. and 310 ° C., respectively.

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Description

B e s c h r e i b u n g
Verfahren und Vorrichtung zum nachverbrennen von Prozess-Abgas.
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum kontrollierten thermischen Nachverbrennen von oxidierbare Bestandteile enthaltendem Prozeß-Abgas , das durch eine Nachverbrennungsvorrichtung geleitet wird, in welcher das Prozeß-Abgas über einen Gaseinlaß, Wärme¬ tauscher, Brenner, Brennraum und von dort über dem Wärmetauscher gereinigt einem Gasauslaß zugeführt wird, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Eine Vorrichtung zum thermischen Nachverbrennen brennbarer Substanzen in einem Prozeß-Abgas wie z. B . Kohlenwasserstoffe ist der EP-B1-0 040 690 zu entnehmen. Hier wird das in Wärmetauscherrohren vorgeheizte Prozeß-Abgas einem Brenner zugeführt, dessen Wärme¬ leistung in jedem Moment auf die schwankende Menge der zu verbrennenden Bestandteile und die unstete Menge des Prozeß-Luft¬ stroms einzustellen ist.
Der US-A-2 , 905 , 523 ist ein Verfahren zum Behandeln von Abgas zu entnehmen, das dem katalytischen Verbrennen von Ruß und brennbaren Stäuben zusammen mit gasförmigen Bestandteilen dient. Dieses Verfahren benutzt zum Zweck der Temperatur-Anhebung des zu kalten Prozeßgases die Rückführung und - Einmischung eines Teils des verbrannten heißen Gases in das kalte Gas ersatzweise für den sonst üblichen rekuperativen Wärmeaustausch und zum Kreislauf-Anfahren des Systems . Diese Rückführung sichert so das Zündniveau , d. h . die Erhaltung der Mindest-Bettemperatur im Katalysator. Darüberhinaus kennt das Verfahren die Einspeisung von Luft in den Haupt- und einen By-pass-Strom des ungereinigten Abgases , zum Zwecke der Sauerstoff-Anreicherung bei dessen Mangel, oder auch zum Zwecke der Verdünnung bei zu hoher Belastung mit brennbarer Substanz. Das letztere dient dem Schutz des Katalysators, der nicht über 1600° F hinaus erhitzt werden soll. Beide Funktionen, Rückführung heißen Abgases und Zugabe von Luft sind verfahrenstechnisch völlig getrennte Funktionen und erfüllen verschiedene Zwecke. So dient die Rückführung heißer Luft allein der Aufrechterhaltung des Prozesses. Im Falle der rekuperativen Vorheizung des Prozeß-Abgases entfällt die Rückführung. In dem Fall, in dem die Einspeisung von Luft der Verdünnung und nicht der C -Beimengung dient, erfüllt sie nur den Zweck, den Katalysator vor einer Überhitzung zu schützen. Durch die US-A-2,905,523 wird folglich ein Verfahren beschrieben, bei dem sich der Brennraum mit Katalysator und nachgeschalteten Bauteilen im Temperaturbereich zwischen 570°F und 1600°F (573 K bis 1143 K) bewegen darf, ohne daß hierdurch eine Beeinflussung des Verbrennens erfolgt.
Wünschenswert wäre, wenn die Brennkammer-Temperatur möglichst konstant gehalten würde, da andernfalls eine zu hohe Material-Be¬ lastung und Ermüdung durch hohe Temperatur echselgeschwindigkeiten erfolgen würde.
Es ist bekannte Praxis der thermischen Nachverbrennung, die Temperatur des * Brennraums bei Betrieb mit Minimum-Brennstoffver¬ brauch innerhalb eines 'Toleranz-Bereichs ' bis hin zu einem Wert schwanken zu lassen, der knapp unterhalb der gesetzten Sicherheits¬ abschaltgrenze liegt, bis die prozeßbedingten Temperaturspitzen wieder abklingen. Gelegentlich sind die Spitzen jedoch so hoch, daß die Abschalttemperatur erreicht wird und der normale Betrieb unterbrochen werden muß. Man spricht dann von Übe temperatur-Ab- Schaltungen. Beides, die Uberschwingurrgen und di se Unterbrechun¬ gen, wirken sich auf die Lebensdauer der höher beanspruchten Teile negativ aus . Letzteres unterbricht bei der heutzutage erforderlichen Vernetzung von Produktion und Abiuftreinigung ...eist automatisch auch den Produktionsprozeß und führt so zu hohen Produktions- Verlusten. Hinzu kommt noch, daß Temperaturfühler wie Thermoelemente in praxisgerechter Bauweise in Schutzrohren stecken und somit Temperaturspitzen erst verspätet, reduziert oder gar nicht registriert werden. Auch dieser Umstand fördert nicht die Lebensdauer von Nachverbrennungsvorrichtungen.
Kleinere Volumenstromschwankungen -wie sie prozeßbedingt auftreten können- haben meist auch eine die Brennraumtemperatur negativ beeinflussende Wirkung . In ihrer Auswirkung sind diese Schwankun¬ gen mit denen zu vergleichen, die aus einem schwankenden Eintrag brennbarer Substanz resultieren.
Die bisher besprochenen Temperaturschwingungen sind beim Stand der Technik unvermeidbar, wenn eine Verbrennungsanlage im Grenzbereich ihrer thermischen Kapazität und Störstoffkapazität betrieben wird, und wenn nicht Maßnahmen zur Abfuhr von Überschußenergie getroffen sind.
Nimmt aber der Eintrag an Wärmeenergie deutlich stärker zu als der Brenner der Nachverbrennungsanlage Reserven hat zum Zurückregeln, dann muß ' unweigerlich die zwangsweise Abschaltung der Anlage erfolgen (durch das Auslösen der Übertemperaturschaltung ) , wenn diese Anlage nicht mit einem sekundären System zur Minderung der in die Brennkammer .eingebrachten gesamten Wärmemenge ausgerüstet ist.
Unter ' gesamter Wärmemenge ' ist dabei die Enthalpie des zu reinigenden Prozeßgases zu verstehen, inklusive der durch brennbare Substanz eingebrachten und in Minimumstellung vom Brenner noch gelieferten Wärmemengen.
Da hohe Energiepreise heute zu hohem Vorheiz-Grad der Prozeϋabluft zwingen, wird die Enthalpie der im Wärmetauscher vorgewärmten Luft auch die limitierende Größe.
Diese wird -wie bereits gesagt- durch einen hohen Vor*- ärmegrad bestimmt, aber auch schon durch die Temperatur der aus dem
Produktionsprozeß herangeförderten Abluft. Mit steigender Ablufttem- peratur aus der Produktion steigt auch die Vorwärmtemperatur weiter an, so daß die Aufnahmekapazität für brennbare Substanzen insgesamt sinkt.
Als Anteil der Auslegekapazität kann dieser durch erhöhte Abgastem¬ peratur hervorgerufene Kapazitätsschwund sogar sehr beträchtlich sein, ganz besonders aber dann, wenn nur mit kleineren Teil volumen¬ strömen betrieben wird, bei welchem dann schon .die Minimumleistung des Brenners -sie ist ja eine konstante Größe- schon einen großen Teil der Kapazität für brennbare Substanz aufzehrt.
Die herkömmliche Technik benutzt deshalb -um den Grad der Vorheizung der Abluft zu senken- das Prinzip der einseitigen oder beidseitigen Umfahrung der meist rekuperativen Wärmeaustauscher mit jeweils Teilmengen der Abluftvolumenströme, also die By-pass-Tech- nik.
Dieses Teilumfahren des Wärmetauschers benötigt integrierte oder extern liegende Kanäle oder Rohrleitungen, regelungs- und wärmetaugliche Ventil- und Klappentechnik, Kompensationselemente für Wärmedehnungen und geeignete Mischtechniken für die Wiedereinmi¬ schung mit den Hauptluftströmen nach Durchfahrung und Umfahrung des Wärmetausche'rs . Hinzu kommt ein erhöhter Bedarf an Isolierun¬ gen.
Umfahrungs- oder By-pass-Techniken bei Nachverbrennungsvor¬ richtungen haben bei einseitiger Umfahrung (heiße Seite oder kalte Seite) stets die Eigenschaft, daß die Masse des Wärmetauschers -bedingt durc? das Regeln des By-pass- immerwährend ein neues Wärmegleichg;- wicht finden muß; mit andέren Worten: die Masse des Wärmetauschers wird in ihrem Temperatur-Niveau hin- und hergefah¬ ren. Wird bei einem Wärmetauscher auf der Heißgasseite teilumfahren, hat dies zur Konsequenz, daß die Veränderung der Vorheiztemperatur nur über die Veränderung des Wärmegleichgewichts der gesamten Masse des Wärmetauschers vollzogen werden kann, d. h. , nur mittels eines sehr trägen Prozesses. Letzteres ist demnach als Spontan-Regel- organ nicht geeignet und deshalb seltener. Wird allein auf der Kaltgasseite teilumfahren, dann ist die Regelgeschwindigkeit zwar spontan zu nennen, aber mit abnehmendem Volumenstrom im Wärmeaustauscher wird die dort noch strömende verringerte Luftmenge höher vorgeheizt, und zwar umso höher, je größer die By-pass-Entnahme ist. Diese Eigenschaft hat mitunter einen extremen Vorabbrand der brennbaren Substanz im Wärmetauscher zur Folge. Sie macht diesen für die Verbrennung der oxidierbaren Substanzen meist nicht geeigneten Wärmetauscher zu einer Brennkam¬ merstufe und dies verbunden mit allen negativen Auswirkungen.
Hinzu kommt noch der generelle Anstieg des Temperatur-Niveaus dieses Austauschers, ein Prozeß, der aufgrund seiner meist großen Masse langsam abläuft.
Obwohl als Lösung der einseitigen Umfahrung des Wärmetauschers im Sinne der Praktikabilität nur die Kaltumfahrung in Frage kommt, so hat diese doch weitere wichtige Beschränkungen und negative Folgen : sie zwingt zu einer sehr guten Einmischung des kalten, nicht vorgeheizten By-pass-Volumenstroms in und mit der vorgeheizten sehr heißen Luft. Dieser Zwang ist dadurch begründet, daß Temperatur¬ unterschiede in den Brennkammer-Strömungs-Querschnitten von 15 K schon unzureichenden Ausbrand und hohe CO-Werte bedeuten können . Daraus resultiert, der Zwang zum Anheben der Temperatur dieses Brennraumes um ebenso 15 K. Im gehobenen Temperaturbereich moderner Anlagen mit kleiner Brenner-Grundlast und den sehr hohen Endreinheitspflichten bedeuten aber weitere 15 K u. U. schon eine größere technologische Pflicht.
Die hohen Anforderungen an den Ausbrand bei Vermeidung höherer Werte für CO und NO;, zwingen zu guter Mischtechnik und Brenn¬ raumtechnik. Die Forderung nach spontaner Anpassung der Verbren¬ nungstechnik an die immer schneller werdenden und schneller reagierenden Produktionsprozesse, die Sicherheitsanforderungen und der Wunsch nach großer Verfügbarkeit und Lebensdauer lassen bei herkömmlicher Technologie oft nur solche Energieregelungssysteme zu , die aus der beidseitigen Umfahrung des Wärmeaustauschers bestehen. Im Vergleich zur einseitigen (Kalt-) Umfahrung gleichen beidseitige By-pass-Systeme auch ungleich größerer Unterschiede von Konzentra- tionen oxidierender Substanz aus. Wenn es also un große Kapazitäts¬ schwankungen und höhere Qualitätsanforderungen an die Verfahrens¬ technik geht, dann kommen bei solider Technik oft nur beidseitige Umfahrungen in Frage. Dies hat besonders dort Gültigkeit, wo die brennbare Substanz eine niedrige Zündtemperatur hat, z. B. bei den mineralischen Ölen und den Benzinen. Die allein aus einer Kaltumfahrung resultierende zusätzliche Temperaturerhöhung des Wärmeaus-auscheζ-s könnte unzulässige Folgen für die CO-Generierung im Wärmeaustauscher haben und ebensolche Folgen auch für die " Stähle; denn es ist gemeinhin bekannt, daß CO ein Kohlenstoffliefe¬ rant ist und zur Versprödung der Stähle im höheren Temperaturbe¬ reich, aber auch zur rascheren Abzunderung führen kann.
Eine hohe CO-Generierung ist tunlichst zu vermeiden. Hohe CO-Pro- duktion ist aber mit der By-pass-Technik geradezu verknüpft: Je höher die Konzentration der brennbaren Substanz, je länger die Verweildauer im Wärmeaustauscher, desto höher die CO-Generierung. Der By-pass-Betrieb ist dabei weiterer Verstärker dieser Zusammen¬ hänge.
By-pass-Techniken sind in aller Regel technisch aufwendig, teuer und verlangen ein hohes Maß an Regelung und Überwachung . So müssen bei beidseitiger Umfahrung des Wärmeaustauschers die Volumenströme in jedem Regelmoment möglichst gleichgroß sein und die Regelorgane müssen stets parallel fahren.
Die By-pass-Systeme sind auch aufwendig in der Konstruktion, in der Detailtechnik, in der Montage und Inbetriebnahme. Im Betrieb benötigen sie einen erhöhten Serviceaufwand.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es , ein Verfahren der eingangs beschriebenen Art so auszubilden, daß Schwankungen der Konzentration der oxidierbaren Bestandteile im Prozeß-Abgas und ein Anstieg über die spezifische Kapazität für oxidierbare Substanz nicht zu den zuvor beschriebenen Folgen führen, also daß u. a. die Brennraumtemperatur infolge ungenügender Mischung nicht angehoben werden muß, Temperaturspitzen bis unterhalb der Abschaltgrenze vermieden werden, Hochtemperatur-Abschaltungen fast unmöglich werden, die Verfügbarkeit des Verbrennungssystems als integraler Teil des Technikverbundes mit dem Produktionsprozeß weiter steigt, By-pass-Systeme mit all ihrer Problematik und ihren direkten und Folgekosten vermieden werden können, stets ein höherer Anstieg an Störstoffkonzentratiσn verkraftet werden kann , als er einem einseitigen By-pass-System zugemutet werden dürfte, teure Einmisch¬ techniken unterbleiben, keine zusätzlichen Einrichtungen an und in die Nachverbrennungsvorrichtung gebaut werden müssen und deren Isolierung und Kompensation entfällt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß das der Nachverbrennungsvorrichtung zuzuführende Prozeß-Abgas im gewünschten Umfang gereinigtes Prozeß-Abgas zusammen mit Frischluft derart zugemischt wird, daß die Konzentra- tion der in der Brennkammer oxidierbaren Bestandteile auf einem einstellbaren Wert gehalten wird. Mit anderen Worten wird bei steigender Konzentration brennbarer Substanz ab jenem Moment, an dem der Brenner in seinem Regelminimum ( seiner Grundlast) angelangt ist, in geregeltem Umfang und in der Menge zunehmend mit dem Anwachsen der Konzentration brennbarer Substanz, gereinigtes Prozeßabgas zusammen mit Frischluft zugemischt. Die Zumischung erfolgt jederzeit in eben dieser Menge, wie sie zur Aufrechterhaltung der Temperatur in der Brennkammer gemäß deren Sollwert erforderlich wird. Der Brenner selbst bleibt während des Zumischbetriebs im Regelminimum stehen, und greift nicht länger in das Geschehen ein. Die Herstellung der Mischluft-Temperatur " obliegt einen zweiten Regelkreis , durch welchen entschieden wird, ob mehr oder weniger warmes gereinigtes Abgas oder kalte Frischluft beigemischt werden. Das Maß für diese Regelaufgabe ist die jeweilige Abweichung der Abgas-Isttemperatur von ihrer Solltemperatur. D . h. zusätzlich wird die Eintrittstemperatur des der Nachverbrennungsvorrichtung zuzuführenden aus zu reinigendem Prozeß-Abgas , gereinigtem Prozeß-Abgas und Frischluft bestehenden Gasgemischs auf einen einstellbaren Wert gehalten. Erfindungsgemäß wird also vorge- schlagen, daß dem an brennbarer Substanz zu reichen Prozeß-Abgas vor Eintritt in die Nachverbrennungsvorrichtung und vor deren Wärmeaustauscher eine angemessene Menge Luftgemisch aus mehr oder weniger bereits gereinigter Abluft und weniger oder mehr Frischluft beigemischt wird, und zwar in gerade derjenigen Menge, die nötig ist, um bei Regelungs-Minimum des Brenner durch einen Verdünnungs¬ betrieb die Brennraumtemperatur konstant zu halten. D. h. , bei konstant im Minimum fahrendem Brenner wird so die Brenn- kammertemperatur exakt konstant geregelt und gleichzeitig die Konzentration der brennbaren Substanz im Abgas ebenfalls nahezu konstant gefahren.
Hierdurch ergeben sich u. a. Vorteile, die sich dadurch auszeichnen, daß die Brennraumtemperatur stets auf der Sollhöhe ausgeregelt wird und unter gleichen Bedingungen auch nicht über schwingen kann, daß der Wärmetauscher stets ein gleiches Temperatur-Niveau behält, ungeachtet der Störstoffekonzentration und des Grades der Überflu߬ energieregelung, daß die Verweildauer des aufzuheizenden Mediums im Wärmetauscher mit zunehmender Energie-Regelung nicht zunimmt sondern abnimmt, daß die CO-Generierung dann nicht zunimmt, sondern eher abnimmt, daß der Wärmeaustauscher nicht in verstärk¬ tem Umfang zur Vorverbrennzone wird, sondern eher weniger, daß die Vorwärmtemperatur nicht fluktuiert, sondern konstant bleibt, daß Temperaturgleichgewichte konstant bleiben, daß weitere Vorteile mit dieser Technik verbunden seien, wie ein bei konstant warmer Temperatur ablaufender Stillstands- oder Warmhaltebetrieb , ein verbilligtes Anfahren des gesamten Systems , ein kürzeres Anfahren des gesamten- Systems , ein Verlängern der Lebensdauer des Geräts durch Abbau nahezu aller größeren Temperaturspitzen und -oberwei¬ len, ein Abbau der Kohlenstoff diffusion in die Stähle durch Senken der CO-Pegel und damit der längere Erhalt der Eigenschaften dieser Stähle, das Vermeiden von Umschaltschocks durch Schalten von Prozeßluft und Kaltluft, superschnelles Reagieren auf prozessuale Veränderungen so wie es auch d'.r Brenner kann (oder gar schneller) , ein niedrigeres CO-Niveε a durch geringere Selbstgenerie- rung , ein niedrigeres NOx-Niveau durch die Vermeidung einer angehobenen Brennraumtemperatur sowie das Gegensteuern gegen eine zu hohe Ablufttemperatur, wenn die Konzentration an brennbare Substanz ohnehin schon zu hoch ist für den Brennerregelbetrieb. Erfindungsgemäß wird die Konzentration der oxiderbaren Bestandteile nach Erreichen des Brennerminimums stets gleichbleibend so eingeregelt, daß die aus der Verbrennung der oxidierbaren Bestandteile freiwerdende Wärmemenge die Brennraum-Temperatur exakt auf Soll-Niveau hält, sie also nicht fallen oder steigen läßt.
Auch die folgende Eigenschaft ist mit der erfindungsgemäßen Lösung verbunden: die Konstanz der Austrittstemperatur des gereinigten und wieder abgekühlten Abgases aus der Nachverbrennungsvorrichtung . Während konventionelle By-pass-Anlagen Schwankungen von bis zu 150 K (= 270°F) verursachen, läuft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der Regelvorgang bei fast konstanter Temperatur ab. Diese Konstanz hat nicht nur die bereits gemachten positiven Auswirkungen auf die Vorrichtung selbst, sondern auch auf alle nachfolgende Gerätschaft : alle nachfolgende Technik ist allein für das niedrige Standard-Temperatur-Niveau auszulegen und anzufertigen. Dies gilt bis hin zum Kamin.
Eine zukunftsweisende und wesentliche Eigenschaft des Systems ist seine gefahrlose Eignung für den Einsatz höchstvorheizender
Wärmeaustauscher. Wo konventionelle, By-pass ausgestattet Anlagen mit der Vorheizung wegen des CO-Problems schon Schluß machen müssen -genannt und in der Literatur nachweisbar sind max. 550°C ( 1022°F )- da ist das erfindungsgemäße System lange noch nicht am Ende : die Vorheizung kann bis 650°C ( 1202°F) betrieben werden, und erwähntermaßen fast schwankungsfrei.
Das Maß für die Zumischung von Luft zur ungereinigten Prozeßluft ist dann die Überschußmenge an brennbarer Substanz oberhalb der bei Brennergrundlast maximal möglichen Kapazität.
Eine weitere Größe definiert im Zudosierbetrieb die Mischung aus mehr oder aus weniger Warmluft und Kaltluft : die Höhe der Prozeßluft-Temperatur. Ist diese Temperatur auch noch oberhalb der nominalen Größe, dann wird bei Anforderung von Mischluft zunächst erst frische Luft und erst nach Erreichen der nominalen Temperatur auch Warmluft hinzufließen. Ist jedoch die Temperatur unakzeptabel niedrig, so wird zunächst bei Bedarf auch nur Warmluft fließen. D . h . , das System erhält zu jeder Zeit und an jeder Stelle das normale Temperatur-Niveau,
5 a) für das Medium, b) für die Vorrichtung. Dahingegen sind By-pass-Anlagen gewaltigen Schwankungen unterworfen. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren entfällt folglich ein 'Hin- und Herzerren ' der Bauelemente. Alles ist warm und bleibt warm oder ist heiß und bleibt heiß. Der Betrieb nähtrt sich dem Idealbetrieb und 10 erreicht ihn: den völligen Konstantlauf aller Glieder über lange Zeit.
Zum anderen wird ein Teil der oben spezifizierten Eigenschaften auch dadurch erreicht, daß beim Ausfall des Prozeßluftstromes (prozeßbe¬ dingt und störungsbedingt) eine kleine Menge ebenso gemischtes und
15 auf die normale Prozeßluft-Temperatur geregelter Warmluft den Betrieb in sparsamster Weise fortgesetzt, und dadurch die völlige Gleichheit der Größenordnungen aller Temperaturen mit dem normalen Prozeß-Be¬ trieb an einer jeden Stelle der Anlage aufrechterhält und sie für den späteren Weiterbetrieb mit Prozeß-Abgas sicherstellt.
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Eine Vorrichtung zum kontrollierten Nachverbrennen oxidierbarer Bestandteile in einem Prozeß-Abgas umfassend eine Prozeß-Abgas- -Zuführung, einen Wärmeaustauscher mit vorzugsweise in zylindri¬ scher Anordnung um den Brennraum gelegtem Rohrbündel, einen
25 Brenner mit vorzugsweise anschließendem Hochgeschwindigkeits-Misch- raum, einem Hauptbrennraum und einem Prozeß-Abgas-Auslaß zeichnet sich dadurch aus, daß zwischen der Vorrichtung und der Prozeß-Ab¬ gas-Zuführung eine Verbindung hergestellt wird, über die im gewünschten Umfang gereinigtes Abgas im Kreislauf führbar ist,
' J vermengt mit Luft. Dabei verläuft die Verbindung vorzugsweise zwischen dem Prozeß-Abgas-Auslaß und der Zuführung. Hierdurch ist die Möglichkeit gegeben, mit konstruktiv einfachen Mitteln, ohne daß diese innerhalb der Vorrichtung verlaufen und dort z. B. Klappenme¬ chanismen aufweisen, dem zu reinigenden Prozeß-Abgas im erforderli-
35 chen Umfang gereinigtes Prozeß-Abgas und/oder Luft zuzuführen, um den Anteil der oxidierbaren Bestandteile auf einem konstanten Wert zu halten und das Prozeßgas in seiner Temperatur zu korrigieren. Demnach werden Verbrennungs-Vorrichtungen so ausgebildet, daß zwischen dem Prozeß-Abgas-Auslaß und der Prozeß-Abgas-Zuführung eine Verbindung hergestellt wird, die es erlaubt, im gewünschten Umfang gereinigtes Abgas im Kreislauf- oder Rückführbetrieb zu führen, stets mit gleicher, mehr oder auch weniger Frischluft vermengt.
Die Zumischung der so erzeugten Mischluft mit dem Prozeß-Abgas erfolgt nahe der Saugseite des Prozeß-Abgas-Geblär.es.
Die Rückführung von Warmluft geschieht extern und mit konstruktiv einfachen Mitteln. Die Dosierung der Warmluft und der Kaltluft übernehmen je ein selbständiges Regel-Organ, d. h. Klappen oder Ventile.
Die Bestimmung der jeweiligen Warm- und Kaltluftmenge übernimmt ein Temperatur-Regler, der die Temperatur der zur Nachverbrennungs-Vor- richtung geförderten Prozeß-Mischluft überwacht.
Die Bestimmung der . insgesamt zu fördernden Luftmenge bestimmt der Temperatur-Regler, der für die Konstanz der Brennraumtemperatur verantwortlich ist.
Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich nicht nur aus den Ansprüchen, den diesen zu entnehmenden Merkmalen -für sich und/oder in Kombination-, sondern auch aus der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiels.
Es zeige .1 :
Fig . 1 eine Prinzipdarstellung eines Nachverbrennungs-Prozesses von prozeß-Abgas enthaltend oxidierbare Bestandteile mit ' By-pässen ' zum Zwecke der Energieregelung, Fig . 2 einen erfindungsgemäß ablaufenden Prozeß und
Fig. 3 eine den erfindungsgemäßen Prozeß realisierende Nachverbren- nungs-Vorrichtung .
Anhand der Fig. 1 soll eine konventionelle Energieüberschußregelung verdeutlicht werden, wobei die wesentlichen Elemente der Nach Ver¬ brennungsvorrichtung (10) rein schematisch dargestellt sind. Das zu reinigende Prozeßgas wird über ein Gebläse (12) und die Prozeßgas¬ oder Prozeß-Abgas- oder Trägergas-Zuführung (14) zur Nachverbren¬ nungsvorrichtung gebracht. Sodann durchströmt das zu reinigende Prozeßgas einen Wärmetauscher (16) , um in einen Brennraum (18) zu gelangen, in dem die oxidierbaren Bestandteile verbrannt werden, soweit sie nicht schon im Wärmetauscherteil verbrannt sind. Der Brennraum (18) kann über ein nicht dargestelltes Hochgeschwindig¬ keitsrohr von einem Brenner (20) ausgehen, dessen Brennstoffzufuhr über ein Regelventil (22) einstellbar ist. Vom Brennraum ( 18) gelangt das gereingte Abgas erneut über den Wärmetauscher ( 16) , um in diesem" das noch zu reinigende Prozeßgas rekuperativ vorzuwärmen.
Anschließend wird das gereinigte Abgas über eine Leitung (24) abgeführt. Sofern größere Schwankungen im Prozeßgas hinsichtlich der Konzentration der zu oxiderenden Bestandteile -also in der Leitung ( 14)- auftreten, sind By-pässe (26) und ( 28) vorgesehen, die dem Anstieg der Temperatur in der Brennkammer ( 18) so entgegenwir¬ ken, daß sie durch teilweises Umfahren des Wärmetauschers ( 16) das Niveau der Vorheizung soweit absenken, wie die Zunahme (Schwan¬ kung ) der Konzentration brennbarer Substanz es erfordert. Der Brenner (22) feuert dabei solange in seinem Rεgelungs-Minimυ .t, als die übergroße Zufuhr brennbarer Substanz anhält.
In diesem Prozeß ist die By-pass-Regelung (26) als eine Ve-*oindung für Kaltgase und die By-pass-Regelung (28) für Heißgase ausgelegt. Jede By-pass-Regelung (26) bzw. (28) weist eine in/oder um die Vorrichtung ( 10) verlaufende Leitung (30) bzw. (32) auf, die Regelmechanismen wie Ventile (34- 1) bzw. (36.1) haben, um so im gewünschten Umfang den By-pass modulierend zu fahren oder außer Betrieb zu setzen. Dabei stellt die By-pass-Anordnung ( 26) zwischen dem in der Leitung ( 14) strömenden kalten Prozeßgas und dem Brennervorraum -in der schematischen Darstellung mündet die Leitung in den Brennraum ( 18)- her. Die By-pass-Anordnung ( 28) stellte eine Verbindung zwischen dem Brennraum ( 18) und dem Abgasauslaß ( 24) her. Da ein By-pass nur solange seine Fördermenge anheben kann, als die im Wärmetauscher fließende Restmenge größeren Fließwider¬ stand erfährt als die im By-pass strömende Menge, ist die Regelf ähif-'keit schnell erschöpft, wenn nicht ein zweites Regelorgan ' die Hauptseite abdrosselt und so die By-pass-Förderung kontinuierlich steigert. Diese Organe sind mit (34-2) und (36.2) bezeichnet.
Die der Vorrichtung ( 10) nachgeschalteten Einrichtungen zur Verwertung von Restwärme in der gereinigten Abluft sind in Fig . 1 in Form von einem Warmwasser-/Luft-Wärmetauscher gezeigt. Die Einrichtung umfaßt einen Wärmetauscher (65) , das durch Klappen (63- 1 ) und (63.2) dargestellte By-pass-Regelorgan zum Vergrößern oder Verringern der zu wechselnden Wärme, der By-pass-Leitung (62) und der Wiedervereinigungs-Leitung (64) , und aus dem Wasser-Kreis- lauf (61 ) mit seinen Verbrauchern (67) und seiner Kreislaufpumpe (66) .
Nach Verlassen des Wärmeaustauschers (65) oder teilweisen bis vollständigem Umfahren desselben strömt die weiter abgekühlte Abluftmenge dem Raum (68) zu.
Alle Elemente der Vorrichtung ( 10) müssen "wie auch die Abgas-Lei¬ tung (33) für die maximale Temperatur ausgelegt sein, die erzeugt werden kann.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum kontrollierten Nachverbrennen von oxidierbaren Bestandteilen im Prozeß-Abgas (Abluft, Trägergas ) ist der Fig . 2 zu entnehmen. Dabei sind Elemente, die denen der Fig . 1 entsprechen, mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Das zu reinigende Prozeßgas wird über eine Zuführleitung ( 14) , in der ein Prozeßabgasgebläse (38) mit Volumenstromregelung ( hier als Drehzahl- Veränderung gezeigt) angeordnet ist, dem Wärmetauscher ( 16) und anschließend dem Brennraum ( 18) zugeführt. Es wird das zu reinigende Prozeßgas nach dessen Vorwärmung im Wärmetauscher ( 16) in den unmittelbaren Bereich des Brenners (20) geleitet, um von dort über ein hier nicht dargestelltes Hochgeschwindigkeitsrohr in den eigentlichen Hauptbrennraum ( 18) zu gelangen. Der Brenner (20) wird mittels eines Regelventils (22) mit der in jedem Augenblick erforder¬ lichen Menge Brennstoffs versorgt. Nach dem Brennraum ( 18) gelangt das jetzt gereinigte Abgas über die Heißgas-Seite des Wärmetauschers ( 16) zum Auslaß (24) . Sollte die Konzentration der zu einigenden " Abgase über das Regelvermögen des Brenners hinaus ansteigen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß durch Beimischung von bereits gereinigtem Abgas, vermengt mit Frischluft, eine Korrektur der Konzentration so vorgenommen wird, daß in die Vorrichtung ( 10) nur ein solches Abgas geführt wird, dessen Anteil an oxidierbarer Substanz (wie z. B. Lösungsmitteln) gleichbleibend hoch ist. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Brenner (20) mit stets gleichbleibendem Regelungs-Minimum (=Grundlast) gefahren werden kann. Da der spezifische Anteil der zu verbrennenden Substanz nun gleich bleibt, ist die Konstanz der Temperaturen innerhalb der Vorrichtung ( 10) gewährleistet, wodurch deren Bau-Elemente, insbesondere auch die Rohre des Wärmetauschers ( 16) keinen Dehnungsschwankungen und Spannungsschwankungen unterworfen werden. Hierdurch wird die Lebensdauer des .Wärmetauschers verlängert.
Die Regelung erfolgt dabei erwähntermaßen in Abhängigkeit der über ein Thermoelement (49) im Brennraum . ermittelten Temperatur ( Ist-Temperatur) , die in einem Temperaturregler (49- 1 ) mit einer Solltemperatur verglichen wird. in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen Ist- und Solltemperatur wird zunächst über das Ventil (22) die Brennstoffzufuhr so geregelt, da.ß der Brenner (20) auf Minimum-Last fährt. Dies wird durch einen Minimum-Schalter (22.1 ) angezeigt. Anschließend erfolgt eine Beeinflussung von Stellorganen (46.1 ) und (46.2) für das Beimischen von Frischluft und/oder gereinigtem Prozeß -Abgas zu dem zu reinigenden in der Leitung ( 14) geführten Prozeß-Abgas, um die Temperatur im Brennraum ( 18) auf dem Sollwert zu halten. Der Abgriff der gereinigten und im Wärmeaustauscher ( 16) abgekühl¬ ten Abluft erfolgt am Abgasauslaß ( 24) -verdeutlicht durch den Verbindungspunkt ( 42 ) , von wo aus sie in der Leitung ( 44) zur Vereinigungsstelle ( 47 ) fließt, welche Mischeigenschaften haben kann. Die jeweils benötigte oder angeforderte Menge gereinigte Luft wird mittels einer Regelklappe ( 46. 1 ) bereitgestellt. Die adäquate Frischluftmenge fließt über das Regelorgang wie Regelklappe (46.2 ) an die Mischstelle (47) . Die Ansaugung beider Mengen -jetzt als Mischluftmenge- geschieht durch Unterdruck in der Leitung (48) . Die Leitung ( 48 ) mündet in die Prozeß-Abluft-Leitung ( 14) , in welcher dieser Unterdruck oder Saugdruck konstant erhalten wird.
Das Gemisch aus Prozeßabluft und beigemengter Luft wird dann vom Gebläse (38) über die Leitung ( 14- 1 ) dem Wärmetauscher ( 16) zugefördert.
Die Vorheizung verändert sich nicht , auch nicht die Brennraumtem¬ peratur. Der Brenner brennt im Regelungs-Minimum , denn die Verantwortung für die völlige Konstanz hat sofort mit Erreichen • des Regelungs-Minimum des Brenners die hier beschriebene Regelung übernommen und behält auch diese Verantwortung , bis die Menge brennbarer Substanz im Abgas wieder soweit abfällt, daß der Zudosierbetrieb .beendet und der Brenner die Regelungs-Aufgabe wieder übernehmen kann .
Es ist nun ausreichend dargestellt worden, . daß -und wie- überhöhte Konzentrationen an brennbarer Substanz auf eine niedrigere spezifische Größe gedrückt werden, und wie sie dort gehalten werden . Und es wurde erklärt , warum der Brenner dann mit Minimum-Flamme brennt . Im folgenden soll nch erklärt, werden, welche Rolle die Temperaturregelung erfindungsgemäß spielt :
Die Praxis zeigt, daß meist gleichzeitig mit dem Eintreten höherer Konzentrationen brennbarer Substanz auch die Temperatur der Prozeß-Abluft ansteigt. Oft ist die höhere Prozeß-Temperatur die Voraussetzung für das Freiwerden der Substanzen , wie z. B . von Lösemitteln aus Farben und Lacken. Nun ist die Wirkung höherer Temperatur des Prozeß-Abgases auch die Anhebung der Vorheiztemperatur. D . h. , durch die höhere Vorheizung der Luft wird die Temperatur-Differenz zwischen konstant hoher Verbrennungs-Temperatur im Brennraum und der Vorheiztemperatur der Luft kleiner. Da aber der Brenner -selbst wenn er sich auf sein Regelungs-Minimum" zurückzieht- davon einen bestimmten Anteil für sich beansprucht, bleibt für den thermischen Umsatz der oxidierbaren Substanz der Prozeß-Abluft immer weniger übrig . Je höher also die Prozeßluft-Temperatur anπteigt, umso höher wird die Vorheizung im Wärmeaustauscher, und umso geringer wird die akzeptierbare Konzentration an oxidierbarer Substanz der Ablauft (diese verhält sich wie eine zweite Brennstoff quelle, und ist auch eine solche) .
Die erfindungsgemäße Vorrichtung wirkt mit ihrer Temperaturregelung diesem Verhalten entgegen :
Erreicht eine Anlage ihre "erste Kapazitätsgrenze" durch die Brenner-Minimum*-Stellung , dann entscheidet die Regelung anhand der nach Gebläse (38) mittels Thermoelement ( 15) gemessenen und mit einem Sollwert am Temperaturregler ( 15.1 ) verglichenen Wert, ob zuerst mehr oder weniger kalte Luft zugegeben werden muß und ab wann Warmluft gleichlaufend mit hinzugezogen wird. Auf diese Weise wird auch die Temperatur der Vorheizung auf die Normalhöhe zurückgeführt urid die Verarbeitungskapazität für die brennbare Substanz wird erhöht. Die Gesamtanlage kehrt so auch in den Bereich ihrer spezifischen Parameter zurück.
Geschieht aber der seltenere Fall, daß die Konzentration oxidierbarer Substanz zusammen mit einer niedrigeren als der gewünschten Ablufttemperatur verbunden ist, dann korrigiert das die Regelung selbsttätig durch die Anhebung der Abgastemperatur mittels vorzugsweisen Zuführens von heißer Luft. Hierdurch wird auch Kondensatbildung in der Rohrleitung und im Eintrittsbereich der Verbrennungsvorrichtung vermieden. D . h. dann, wenn die Kondensat- gefahr besonders hoch ist, nämlich bei hohen Konzentrationen kondensierfähiger Anteile und bei niedriger Temperatur, reagiert die beschriebene Regelung gegen die Tendenz der Kondensation. Alle Betriebsfälle , die üblicherweise mit kalter Luft ablaufen, laufen erfindungsgemäß im Warm-Betrieb ab. Gemeint sind das Warmhalten im Unterbrechungsfalle und das An- oder Warmfahren der noch kalten Anlage.
Der zuerst genannte Fall stellt einen Sparbetrieb mit einem sehr kleinen Warmluft-Volumenstrom dar. Die Warmlufttemperatur entspricht exakt der nominalen Prozeßgastemperatur. Der Temperaturregler ( 15- 1 ) stellt die Gemischtemperatur exakt her.
Infolge des warmen Unterbrechungsbetriebs halten alle Teile der Nachverbrennungsvorrichtung ihr gewohntes Temperaturniveau. Der Anfahrbetrieb mittels warmer Luft erlaubt ein schnelleres und sparsameres Anfahren als mit Kaltluft. Es werden außerdem die Bereiche zwischen dem Gebläse (38) bis hin zum Wärmeaustauscher ( 16) sukzessiv auf höhere Temperaturen gebracht, bis die Betriebsbe¬ reitschaft der Anlage auf einem Niveau erreicht ist, bei dem bei Umschaltung auf Prozeßbedingungen die Kondensatgefahr in den gefährdeten Bereichen ausgeschaltet ist.
Die großtechnische Erprobung des Verfahrens hat eine Reihe von weiteren Eigenschaften gezeigt, die nicht vorhersehbar waren und deshalb besonders positiv überraschen. Im einzelnen sind das :
a ) Durch den warmen Unterbrechungsbetrieb herrschen auch bei kleinsten Volumenströmen noch deutlich bessere thermodynamische Verhältnisse in der gesamten Nachverbrennungsvorrichtung , so daß der zum Unterbrechungsbetrieb erforderliche Mindestluftstrom um bis zu 35 % gesenkt werden konnte. Entsprechend konnten die Kosten für den Unterbrechungsbetrieb gesenkt werden. Hinzu kommen die Kostensenkungen durch Warmluftbetrieb generell, die dieser Betriebsweise innewohnen.
b ) Das Verfahren regelt in Sekundenschnelle und ist somit der Brennerregelung mindestens ebenbürtig , aber übertrifft die
By-pass-Systeme bei weitem. Es gestattet jetzt auch den Einsatz superschneller Thermoelemente . c ) Im Unterbrechungs- bzw. Warmhaltebetrieb bleibt jetzt die Temperatur auch am Austritt der Nachverbrennungsvorrichtung konstant. Das hat nicht " nur die bekannten positiven Folgen für die nachfolgende Peripherie (wie für Warmwasser-Wärmetauscher) , sondern weitere: solche mit sog . ' kalten Flächen ' fahrende
Wärmeaustauscher werden , bei Kaltluft-Betrieb der Verbrennungs¬ vorrichtung stark abgekühlt und gelangen so in die Kondensa¬ tionszone. Um dies zu vermeiden , darf die Wärmerückgewinnung nicht zu weit getrieben werden. Erfindungsgemäß wird dies vermieden. Die Wärmerückgewinnung kann deutlich und ohne
Gefahr gesteigert werden. Der Gesamtprozeß wird wirtschaftlicher.
d) Druckschwankungen, hervorgerufen durch das Arbeiten von nachgeschalteter Verfahrenstechnik wirken sich nicht auf die Menge der Warmluftrückführung aus, da die Temperaturregelung
Priorität hat.
e) Durch die Ausschaltung jeglicher Kondensatgefahr im Bereich des Eintritts der Nachverbrennungsvorrichtung wird eine Brandgefahr grundsätzlich ausgeschaltet.
f) Neueste Produktionstechniken beinhalten heute auch schon
Schnellreinigungs-Systeme, wie z. B. der Rotations-Offsetdruck. In Sekundenschnelle und für kurze Zeit nur werden hier große Mengen von Lösemitteln in den Abgasstrom eingebracht. Die
Konzentration brennbarer Substanz steigt dann plötzlich und stark an. Das erfindungsgemäße Verfahren reagiert- auf diese Spitzen sofort und schützt die Nachverbrennungs-Anlage vor Übertempera¬ tur.
Die Fig . 3 zeigt in Prinzipdarstellung eint, Nachverbrennungsvor¬ richtung , anhand der die erfindungsgemäße Lehre realisierbar ist.
Die Nachverbrennungsvorrichtung (50) , h- _r liegend dargestellt, umfaßt einen zylinderförmigen Außenmantel (52.1 ) und (52.2) , der durch Stirnwände (54) und (56) begrenzt ist. Im Bereich der Stirnwand (56) ist konzentrisch zur Achse (58) des Mantels (52) ein Brenner (60 ) angeordnet, der in ein Hochgeschwindigkeitsmischrohr (62 ) mündet, welches wiederum zum Hauptbrennraum ( 64) , der durch die äußere Stirnwand (54) begrenzt wird, verbindet. Dabei ist es jedoch nicht notwendigerweise erforderlich, daß -wie in der Zeichnung dargestellt- das Hochgeschwindigkeitsmischrohr ( 62) in den Hauptbrennraum (64) hineinragt.
Konzentrisch zum Hochgeschwindigkeitsmischrohr (62) verläuft ein iππenliegender Ringraum (66) , der in den Raum (68) übergeht, in welchen die Wärmetauscherrohre ( 70) konzentrisch zur Längsachse (58) angeordnet sind. Die Wärmetauscherrohre (70) selbst münden in einen äußeren an der, Außenwandung (52) angrenzenden äußeren Ringraum (72) , der in den Einlaß (74) übergeht. Ferner ist eine Ringkammer (76) vorgesehen, die in den Auslaß (78) übergeht.
Die Enden (80) der Wärmetauscher-Rohre (70) sind im Bereich zum
Auslaß (78) nach außen, also zur Wandung (52) hin umgebogen, um so nahezu senkrecht in die Wandung (82) des äußeren Ringraums (72) zu münden. Die anderen Enden (84) der Wärmetauscherrohre (70) münden in eine Rohrplatte (86) , die einen den Brenner ( 60) umgebenden Vorbrennraum (88 ) von dem Raum (68) trennt.
Der Brenner (60) ist mittels eines sich in Richtung des Hochgeschwin¬ digkeitsrohres (62) meist kegelförmig erweiternden Brennervorbaus (90) fortgesetzt, der auf der Umfangsfläche Aussparungen wie Löcher (92) aufweist. Das Hochgeschwindigkeitsrohr (62) bildet an seinem Anströmkonus (96) zusammen mit dem Brennervorbau (90) eine Coanda-Düse ( im Bereich (98) bis (94) ) . Diese bildet einen konzentrischen Ring um den Brenner herum aus , wobei sie Teilarbeit bei der Ver- und Entsorgung des Brenners mit Luft leistet.
Ein Anschluß ( 100) oder der Auslaß (78) wird mi- einer nicht dargestellten Mischvorrichtung verbunden , die der in Fig . 2 gezeigten Mischvorrichtung (46) und (47) entspricht.
Das von der erfindungsgemäßen Vorrichtung nachzuverbrennende Prozeßgas wird über den Einlaß (74) mit dem Ringraum (72 ) zugeleitet, um über die Wärmetauscherrohre ( 70) , den Brennervorbau (90) , die Coanda-Düse (96) , das Hochgeschwindigkeitsrohr (62) in den Hauptbrennraum (64) geleitet zu werden. . Sodann kann das gereinigte Abgas über den Ringkanal (66) und den Raum (68) , in dem die Wärmetauscherrohre ( 70) verlaufen, an den Auslaß (78) abgegeben werden.
Damit der Brenner (60) im Regelungs-Minimum (Grundlast) arbeiten kann, obwohl die Menge brennbarer Substanz ansteigt, wird über einen Anschluß ( 100) gereinigtes Abgas an die in Fig . 2 mit (46) und (47) benannte Mischvorrichtung geführt, in welcher zum Zweck der Erreichung einer gewünschten Mischtemperatur mehr oder weniger frische Luft beigemengt wird. Das so entstehende Gemisch warmer Luft gelangt nach Fig. 2 über die Leitung (48) zur Leitung ( 14) , wo es mit dem ungereinigten Prozeßabgas steigender oder gestiegener Störstoff-Konzentration zusammentrifft und mit diesem vermischt wird. Mischluft wird in solchem Maße beigemischt, als es zur Konstanthal¬ tung der Konzentration brennbarer Substanz und zur Konstanthaltung der Brennkammertemperatur erforderlich ist, sowie auch zur
Erreichung der erforderlichen oder gewünschten Temperatur vor der Verbrennungsanlage.
Da nun die Konzentration gleichbleibend ist, erfolgen in den einzelnen Bereichen der Anlage, insbesondere im Bereich der Wärmetauscherrohre (70) Temperaturschwankungen grundsätzlich nicht mehr oder nur sehr gering , so daß auch größere kritische Dehnungs- Schwankungen ausgeschlossen sind.
Auch alle negativen Einflüsse resultierend aus hohem Vorabbrand werden vermieden. Da der Anschluß ( 100) , dem gereinigtes Abgas zum Vermisc nen mit noch zu reinigendem Prozeßgas entnommen wird, nicht innerhalb der Vorrichtung ( 10) liegt, ist 'demzufolge die erfindungs gemäß vorgeschlagene Vermischung ohne konstruktiven Aufwand an der Vorrichtung ( 10) möglich, um so die Konzentration der oxidierba¬ ren -Bestandteile auf Toleranzniveau zu halten. Infolgedessen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung (50) wartungsfreundlich und sichert eine hohe Funktionszuverlässigkeit zu. Anhand der nachstehenden Tabellen 1 bis 3 soll noch einmal verdeutlicht werden, daß eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren betriebene Nachverbrennungsvorrichtung selbstregulierend optimale Bedingungen für die thermische Verbrennung und damit für die Vorrichtung selbst schafft.
Die hier betrachtete thermische Nachverbrennungsanlage ist für maximal 15-000 m3 /h ausgelegt und mit einem Wärmetauscherwir¬ kungsgrad von 76% ausgestattet. Die nominale Abgastemper-atur sei im Beispiel 160°C, effektiv weicht sie aber davon ab . Die Brennraumtem¬ peratur ist bei 76θ°C konstant zu fahren. Die vorgestellte Anlage ist mit einem Spezialbrenner ausgerüstet, welcher seinen zur Verbrennung benötigten Sauerstoff aus dem Abgas entnimmt (Sekundärluft-Brenner; Combustor-Brenner) . Die Minimal-Leistung des Brenners (= unteres Ende des Regelbereichs) beträgt 67,8 KWh/h.
Die Anlage wird aus verschiedenen Einzelquellen gespeist. Je nach Quelle und nach Zahl der Quellen sind die Volumenströme unter¬ schiedlich groß und es variieren die Abgas-Temperatur und vor allem die Menge und Konzentration der brennbaren Substanzen im Abgas. Die brennbaren Substanzen seien mineralische Öle. Drei verschiedene Betriebsbedingungen werden untersucht. Die Ergebnisse sind tabellarisch dargestellt.
Abbildung 1 :
Aufgabenstellung und Leistungsvermögen der Nachverbrennungs-Vor- richtung ohne Encrgieüberschuß-Regelung . Betrieb: äfälle
Dim ' n 1 2 3
Abgas-Volumen¬ m3 /h 3.500 5.000 8.5C o strom V oxidierbare S^o 8 7, 1 3 Substanz
KWh/h 330,6 421 , 6 302,
Ah -ξ Sr-Υ t mp e r a- °C 204 190 160 tur vor Gebläse " erforderl. Tem- 760 760 760 perat. t, in der Brennkammer die Vorheiz-Tem- 628 623 616 perat. t.. wäre dann freibleibendes t K 132 137 144 für Verbr. -Prozeß vom Brenner in K 45 31 ,5 18,5 min. Flamme bean¬ spruchtes t t, das für d. K 87 105,5 125,5 Verbr. von oxid. Substanz übrig bleibt freie Wärme-Kapa*- KWh/h 131 226,9 458,8 zität bei V für die Verbrennung oxidier¬ barer Substanz Überschußwärme, KWh/h 199,6 194,6 kein Überschuß die wegzufahren ist
Kommentar:
Bei den Betriebsfällen 1 und 2 besteht ein beträchtlicher Überschuß von Wärme aus oxidierbarer Substanz, bezogen auf die obige Abgasmenge V. Das heißt, in diesen beiden Fällen greift die erfindungsgemäße Regelung ein, nachdem der Brenner am unteren Ende seines Regelbereichs (= Regelungs-Minimum = Grundlast) angekommen ist, und zwar bei dem Versuch, für die angewachsene Menge oxidierbarer Substanz Platz zu machen. In beiden Fällen ist auch die nominale Abgastemperatur ( hier 160°C) deutlich überfahren, so daß das System korrigierend eingreift.
Beim Betriebsfall 3 ist die Konzentration der oxidierbaren Bestand¬ teile im Abgas geringer als es die Kapazität der Anlage mit diesem Volumenstrom zuließe. Deshalb regelt der Brenner durch -*■ seinen modulierenden Durchsatz von Brennstoff die fehlende Energiemenge exakt ein, ohne daß die erfindungsgemäße Regelung zum Einsatz kommen muß.
Abbildung 2:
Bewältigung der Aufgabe durch das erfindungsgemäße System für die Betriebsfälle 1 , 2 und 3 nach Abbildung 1.
Warmluft-Rückfüh¬ m3 o/h 960 950 rung über (46.1 ) Kaltluft-Zugabe m3 o/h 1.970 1.950 — über (46.2) t=10°C
Neuer gesamter m3 /h Volumenstrom o 6.430 7.900 8.500
Neue, korri¬ °C 160 160 160 gierte Abgas- Temperatur
Vorheiz-Tem- °C 616 616 616 peratur
Brennkammer- °C 760 760 760 Temperatur
Brennstoff- KWh/h 67,8 67,8 224, 2 Verbrauch Austritts- °C 309 309 310 Temperatur
Würde die thermische Nachverbrennung mit einer aus dem Stand der Technik bekannten By-pass-Anlage durchgeführt werden, so würden die Austrittstemperaturen für die Betriebsfälle 1 , 2 und 3 442°C bzw. 399°C bzw. 310°C betragen.

Claims

[beim Internationalen Büro am 6 August 1987 (06.08.87) eingegangen; ursprüngliche Ansprüche 1-4 unverändert; Ansprüche 5 und 6 durch neuen Anspruch 5 ersetzt; Ansprüche 7-9 neu numeriert 6-8 (2 Seiten)]
4. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß dem zu reinigenden Prozeß-Abgas gereinigtes Prozeß-Ab¬ gas zugemischt wird, nachdem dieses den Wärmetauscher umströmt hat.
5- Vorrichtung zum kontrollierten thermischen Nachverbrennen von oxidierbare Bestandteile enthaltendem Prozeß-Abgas umfassend einen Gaseinlaß, einen Brenner mit vorzugsweise sich anschließendem Hochgeschwindigkeitsmischrohr, einen
Brennraum, einen Wärmetauscher mit konzentrisch zu dem Hochgeschwindigkeitsmischrohr angeordneten Wärmetauscher¬ rohren sowie einen Gasausla-ß, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zwischen der Vorrichtung (10, 50) und der Gaszuführung (14, 48, 74) eine Verbindung (102 mit 44) besteht, über die im gewünschten Umfang innerhalb der Vorrichtung (10, 50) gereinigtes Prozeß-Abgas im Kreislauf führbar ist. und daß die Wärmetauscherrohre (70) an ihren kalten Enden (80) nach außen abgebogen und von gereinigtem Prozeßabgas umström¬ bar sind.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine das zu reinigende Prozeß-Abgas zu der Nachver¬ brennungsvorrichtung (10) führende Leitung (14) ein Gebläse (38) aufweist, an dessen Saugseite ein Unterdruck erzeugbar ist, über den im gewünschten Umfang gereinigtes Prozeß-Ab- gas und Frischluft dem zu reinigenden Prozeß-Abgas zuführbar ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regulierung der Temperatur des dem zu reinigenden
Prozeß-Abgas zuzumischenden gereinigten Prozeß-Abgases bzw. der Frischluft über Regelorgane wie Klappen (46.1; 46.2) die das aus zu reinigendem Abgas und gereinigtem Abgas und/oder Frischluft bestehende Gasgemisch an der Druckseite des Gebläses (38) aufweist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Regulierung der Konzentration der in dem Brennraum (18, 64, 94) thermisch zu verbrennenden oxidierbaren Bestandteile des Prozeß-Abgases in Abhängigkeit von der Temperatur im Brennraum bei im Regelungs-Minimum gefahrenem Brenner (60) erfolgt.
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