EP0455624A2 - Method for burning dust-laden gases as well as a combustion chamber for use in such a process - Google Patents
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- EP0455624A2 EP0455624A2 EP91890086A EP91890086A EP0455624A2 EP 0455624 A2 EP0455624 A2 EP 0455624A2 EP 91890086 A EP91890086 A EP 91890086A EP 91890086 A EP91890086 A EP 91890086A EP 0455624 A2 EP0455624 A2 EP 0455624A2
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- F23G2900/51001—Providing additional energy for combustion, e.g. by using supplementary heating using arc discharge electrodes to provide heat
Definitions
- the invention relates to a method for the combustion of gases which are loaded with dusts, in particular pyrolysis gases from waste disposal plants, in a combustion chamber, the particles being kept in suspension, and a combustion chamber for use in this method.
- the BRAM fuel from waste
- the exhaust gases of such plants are particularly contaminated with organic compounds and especially with heavy metals, which preferentially accumulate on the fine dust.
- These fine dusts are very harmful to health even without accumulation due to their ability to enter the lungs.
- the use of such gases was only possible with great additional effort for cleaning the polluting substances.
- elaborate cleaning systems for the exhaust gas had to be provided and due to the dust pollution, there were always disturbances in the Combustion chamber or in the downstream cleaning systems.
- DE-OS 35 06 102 describes a coal-fired energy system in which coal dust is conducted through air at high pressure in combustion furnaces and is released in a cyclone downstream of the furnaces like unmelted ash.
- this removal of the ashes is incomplete, so that a further precision dust removal device has to be connected downstream.
- This additional process step requires additional equipment and energy, which reduces the economy of the overall process.
- the object of the present invention was therefore to provide a method which allows the combustion of gases which are loaded with dusts.
- the method is intended to allow the combustion of gas which is difficult to combust due to the dust load, without requiring excessive effort for cleaning systems for the exhaust gas.
- the method should be used in connection with waste disposal plants.
- Another task was to design the process so that dusts, ashes or sludges of any origin, also contaminated, can be converted into a form that allows safe disposal.
- the method for solving the first-mentioned object is characterized in that the temperature in the combustion chamber is kept above the pour point of the dust, the dust particles melting in the combustion chamber and being discharged from the combustion chamber in liquid or reconsolidated form in a manner known per se.
- the gas is thus advantageously burned in one step to generate energy and at the same time cleaned of the dusts contained therein.
- the dusts are finally in a form in which they can be converted into glass-like granulate particles or shaped bodies in a simple manner, so that when the landfill is deposited, the toxins contained are washed out is no longer possible.
- the resulting granules or molded articles are easier to handle than conventionally filtered dust due to the greater density and particle dimensions.
- the process according to the invention provides that finely divided dusts, ashes or sludges are introduced into the gas intended for combustion before being burned for conditioning and kept in suspension and the temperature in the combustion chamber is above the highest pour point of the dusts , Ashes or sludge is kept.
- the particles of dusts, ashes or sludge, which are initially in suspension, are also combined here by melting to form larger and thus heavier agglomerates. These cannot be carried further by the gas flow and therefore fall to the lowest point of the device under the influence of gravity. From there, they can then easily be drawn off in liquid form as a melt and fed to further processing, preferably also granulation or the formation of moldings, such as pellets, etc.
- Particles that are still left in the exhaust gas can be removed from the exhaust gas by conventional dust separators, for example fabric filters, which are particularly suitable for fine dust, or electrostatic precipitators, and fed back into the melting process, whereby particularly good efficiency can be achieved.
- the granulate particles or moldings ultimately produced are much simpler and safer to handle than the original dusts, ashes or sludges and do not require such strict safety precautions even when they are landfilled.
- many pollutants are burned by the high temperatures required for melting, preferably between 1000-1500 ° C and thus rendered harmless.
- the pollutants are integrated into the granules or shaped bodies by the melting together, so that they counteract Wash out or the like are safe and therefore safe from the environment.
- the combustion chamber which comprises at least one supply line for the gas containing the dusts, ashes or sludges, if necessary at least one supply line for the heating medium, as well as at least one outlet for the treated gas and a discharge device for the molten particles, is characterized according to the invention in that at least one of the supply lines is pivoted with respect to the radial direction with respect to the axis of the combustion chamber, preferably between 10 and 60 °, but is at most exactly perpendicular to the radial direction.
- Dusts, ashes or sludges must first be introduced into the flow of a gas at the beginning of one variant of the process. In principle, it does not matter at which point of the gas supply this introduction takes place. In the case of very large, heavy particles it is of course advantageous to mix them in relatively close to the point at which the melting process takes place, since otherwise too much of the particles could settle in the pipe system and hinder the further flow. In order to keep the dust particles in suspension for transport to the melting point and then in a, a favorable heating or. In order to maintain the distribution in the gas stream that ensures the combustion process, the dusts, ashes or sludges must be supplied in finely divided form.
- the gas flow is then passed on and finally enters via one or more feed lines into the area in which the combustion of the gas and thus the melting of the suspended particles takes place.
- the introduction of the dusts, ashes or sludges into a gas containing pollutants is another advantageous alternative.
- the gas is also conditioned by the thermal afterburning and freed of the pollutants it contains.
- the method is preferably carried out in a combustion chamber 1 (FIG. 1) specially designed for this. As has already been stated above, this has at least one feed line 2 for the dust-containing gas stream.
- a gas supply line that is exactly perpendicular to the radial direction, that is to say tangential for round combustion chambers (FIG. 2a), is used in the case of combustion chambers with only one or two inlet openings, since the flow runs more uniformly along the combustion chamber wall.
- the axes of the feed lines can form an acute angle with the tangential direction (FIG. 2b), which is preferably between 10 ° and 60 °.
- FOG. 2b tangential direction
- This feature results in a cylindrical, moving gas flow in which the dust particles are kept in suspension in the combustion chamber until they increase in weight and size due to the melting together and fall into the lower part 1 ⁇ of the combustion chamber 1.
- This is essentially tapered downwards, so that the melt formed from the accumulated melted agglomerates collects at the lowest point of the combustion chamber 1 and is drawn off from there by a discharge device 3 in the liquid state.
- the melt is then either granulated using conventional devices, not shown, for example a water bath into which the melt is introduced.
- the fused particles can also be cast to form essentially any shaped bodies.
- the fused particles are drawn off in re-solidified form.
- Passive cooling can consist, for example, of allowing the fused particles to fall into ever cooler zones of the combustion chamber or the devices connected to them during the fall, whereby heat is radiated and the temperature of the particles finally drops below the pour point of the dust.
- the temperature of the gas containing the molten particles or of the particles themselves can be actively reduced by measures known per se.
- Heat exchangers can be provided to cool the gas (cooling by heat extraction), cooling media such as water or the like.
- the treated gas whether inert carrier gas or exhaust gas from industrial plants, exits through at least one exhaust 4 in the direction of the axis of the combustion chamber.
- the exhaust gas can be passed to a desulfurization, denitrification or similar system, and / or a conventional dedusting system can also be connected to remove residual dust remaining in the exhaust gas.
- the in such a system e.g. Tissue or electrostatic precipitators, separated dust is advantageously returned to the combustion chamber 1 for melting.
- the temperature of the exhaust gas of the combustion chamber 1 and thus of the fused particles after the heating by means of heat removal for example by means of a heat exchanger, by injecting water or the like, or addition of cold gaseous media, for example cold air, so far lowered that the particles solidify and the gas can be fed, for example, to heat recovery.
- the cleaned gas can, for example, be sent for further utilization or can be discharged.
- the separated solidified particles are advantageously added to the gas again before the heating in order to melt them again and to be able to remove them regularly.
- an introduction device 5 is provided in at least one supply line 2 for the gas to be burned (FIG. 3a).
- at least one introduction device 5 'opening directly into the combustion chamber 1' can also be provided.
- the insertion devices 5.5 ', 5 ⁇ include, for example, injectors, cellular wheel distributors, nozzles and the like. the like
- FIG. 3b a construction is advantageous in which the direction of introduction, usually represented by the extension of the axis of the introduction line into the combustion chamber, and the imaginary extension of the closest one The supply line for the gas intersect (intersection S in Fig. 3b, see also Fig. 2b).
- the entire introduced material is caught by the gas flow, carried into the cylindrical flow and distributed well in it, thereby avoiding a rapid sinking to the bottom of the combustion chamber.
- the gas could also be reintroduced into the process and used to transport the dust again if its properties have not adversely affected by the treatment.
- the energy required for heating can at best only be achieved by burning this gas itself.
- relatively high temperatures must be achieved for melting, preferably between 1000 ° and 1500 ° C. Therefore, the combustion chamber can also be heated by other types of heating, preferably direct firing.
- the feasible variants range from the combustion of solid, liquid or gaseous fuels, such as coal dust, heating oil or fuel gases, to electric arc heating or the like.
- Fig. 4a schematically shows an embodiment of a combustion chamber 1 according to the invention with supply lines 2 for a dust-containing gas and supply lines 6 for a heating medium
- Fig. 4b shows a variant with supply lines 2 'for poor gas, ie fuel gas with a low calorific value, or 2 ⁇ for Rich gas and a feed line 6 for an oxygen-containing gas, preferably air, to improve the combustion of the fuels.
- the high process temperatures of preferably 1000 to 1500 ° C place high demands on the heat resistance of the structural parts of the combustion chamber and their connected lines, parts, etc. Therefore, instead of the simplest uncooled version, which is only provided with a fireproof lining (Fig.5a) Cooling devices to be equipped.
- a system 7 through which coolant flows and which comprises the chamber 1 is mainly provided, e.g. shown in Fig. 5b. This can go so far that the wall of the combustion chamber 1 is constructed from adjacent cooling tubes. This makes it easy to utilize the waste heat generated in the method according to the invention via heat exchangers for the said coolant.
- the temperature of the inner wall of the combustion chamber must not be below the flow temperature of the dust, ash or sludge particles so that they do not solidify when they come into contact with the wall and adhere to the wall.
- thermal energy inherent in the exhaust gas or carrier gas after the treatment can also be used in a corresponding manner, so that the combustion chamber according to the invention is suitable for incorporation into a heat recovery system.
- the step of utilizing the thermal energy of the exhaust gas of the combustion chamber 1 leads to an advantageous lowering of its temperature.
- residual dust components in the exhaust gas are thus solidified and can still be separated from the gas stream.
- the exhaust 4 of the combustion chamber 1 can be provided with jet surfaces and / or other cooling internals 8, for example heat exchanger tubes (FIG. 6a).
- Fig. 6b is also marked with 8 'a swirl breaker.
- These are guide plates which are distributed along the circumference of the trigger 4 and point towards the center. They ensure the formation of a rectilinear flow, which is more favorable for the passage through downstream systems than the spiral exhaust gas flow created in the combustion chamber.
- the combustion chamber 1 is equipped with one or more feed lines 9 and devices 10 for introducing cooling and / or conditioning media, such as e.g. Provide air, cold gas, inert gas, sorbents for sulfur or nitrogen oxides, etc. (Fig.7a).
- Said devices are located in or on the fume cupboard 4 or also directly in the combustion chamber 1, again preferably in the immediate vicinity of the fume cupboard opening.
- Another variant, shown in Fig. 7b, provides to design the entire inner wall of the trigger 4 for introducing the media, for example by installing an annular cylindrical hollow body 10 'connected to a feed line 9' with a perforated inner wall.
- FIG. 8 An embodiment of the combustion chamber 1 according to the invention as an isolated process apparatus, only connected to the feed lines 2 and 6 and the fume cupboard 4, as well as a slag discharge 3 and a collecting container 14 for the slag is shown in FIG. 8.
- the combustion chamber 1 can also be integrated in a heat recovery system.
- one or more heating surfaces 12, heat exchangers, etc. are arranged downstream of the combustion chamber 1 and the extractor 4, preferably also ash separators 13 or the like.
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Abstract
Verfahren zur Verbrennung von Gasen, welche mit Stäubchen beladen sind, wobei die im Gas befindlichen Partikel, gegebenenfalls auch die in feinverteilter Form darin eingebrachten Stäube, Aschen oder Schlämme über deren Fließpunkt erhitzt, dadurch verschmolzen und nachfolgend abgezogen werden. Die verschmolzenen Partikel können in flüssigem Zustand abgezogen und beispielsweise zur Granulierung in ein Wasserbad geleitet oder beim Abziehen durch aktive oder passive Kühlung erstarrt und in verfestigter Form abgezogen werden. Die Brennkammer zur Verwendung bei dem Verfahren weist zumindest eine Zufuhrleitung 2 für das, die Stäube, Aschen oder Schlämme enthaltende Gas, allenfalls zumindest eine Zuleitung für das Heizmedium, sowie zumindest einen Abzug 3 für das behandelte Gas und eine Austragsvorrichtung für die geschmolzenen Partikel auf, wobei zumindest eine der Zufuhrleitungen 2 gegenüber der radialen oder tangentialen Richtung bezüglich der Achse der Brennkammer verschwenkt ist, vorzugsweise zwischen 10° und 60° bezüglich der Tangentialen, wobei sie aber höchstens genau senkrecht auf die radiale Richtung steht. Process for the combustion of gases which are loaded with dusts, the particles in the gas, possibly also the dusts, ashes or sludges introduced therein in finely divided form, being heated above their pour point, thereby fused and subsequently removed. The fused particles can be drawn off in the liquid state and, for example, passed into a water bath for granulation, or solidified by pulling them off by active or passive cooling and removed in solidified form. The combustion chamber for use in the method has at least one supply line 2 for the gas containing the dusts, ashes or sludges, at least one supply line for the heating medium, as well as at least one exhaust 3 for the treated gas and a discharge device for the molten particles. wherein at least one of the feed lines 2 is pivoted with respect to the radial or tangential direction with respect to the axis of the combustion chamber, preferably between 10 ° and 60 ° with respect to the tangential, but is at most exactly perpendicular to the radial direction.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von Gasen, welche mit Stäuben beladen sind, insbesondere Pyrolysegasen aus Abfallentsorgungsanlagen, in einer Brennkammer, wobei die Partikel im Schwebezustand gehalten werden, sowie eine Brennkammer zum Einsatz bei diesem Verfahren.The invention relates to a method for the combustion of gases which are loaded with dusts, in particular pyrolysis gases from waste disposal plants, in a combustion chamber, the particles being kept in suspension, and a combustion chamber for use in this method.
Im Zuge vieler industrieller Verfahren, einschließlich der Erzeugung von Energie, entstehen als Neben- bzw. Abfallprodukte auch Stäube, Aschen oder Schlämme. Diese werden meist durch Deponierung entsorgt. Nun sind aber viele dieser Abfallprodukte aufgrund des sie hervorbringenden Verfahrens mit umwelt- und gesundheitsschädlichen Stoffen kontaminiert. Anderseits wurde auch bei vielen schon länger bekannter Substanzen in neuerer Zeit deren Schädlichkeit erkannt, sodaß aus diesen Gründen eine Deponierung ohne umfassende Schutzmaßnahmen als nicht mehr akzeptabel angesehen werden muß. Die Stäube, Aschen oder Schlämme könnten durch Wasser oder Wind aus den Deponien freigesetzt werden und Wasser kann auch zur Auslaugung der Schadstoffe und deren weiterer Verbreitung führen. Schließlich ist auch die sichere Handhabung dieser Abfallstoffe aufgrund deren Eigenschaften, wie etwa meist kleiner bis kleinsten Partikelgrößen mit daraus resultierender Gefahr des leichten Entkommens, sehr umständlich, technisch aufwendig und damit auch relativ teuer.In the course of many industrial processes, including the generation of energy, dusts, ashes or sludges are also produced as by-products or waste products. These are mostly disposed of by landfill. Now, however, many of these waste products are contaminated with substances that are harmful to the environment and health due to the process they produce. On the other hand, the harmfulness of many substances which have been known for a long time has also recently been recognized, so that for these reasons, landfilling without extensive protective measures must no longer be regarded as acceptable. The dust, ashes or sludge could be released from the landfills by water or wind and water can also lead to leaching of the pollutants and their further spread. Finally, the safe handling of these waste materials is very cumbersome, technically complex and therefore relatively expensive due to their properties, such as mostly small to very small particle sizes with the resulting risk of easy escape.
Als spezielles Beispiel eines Verfahrens, bei welchem kontaminierter Staub auftritt, sei die BRAM-(Brennstoff aus Müll) Verbrennung genannt. Die Abgase derartiger Anlagen sind aufgrund der Zusammensetzung des Mülls besonders mit organischen Verbindungen und vor allem mit Schwermetallen belastet, die sich bevorzugt an den Feinstäuben anlagern. Diese Feinstäube sind auch schon ohne Anlagerung durch ihre Lungengängigkeit sehr gesundheitsschädlich. Mit den bisland üblichen Verbrennungsverfahren für Gase war die Nutzung derartiger Gase nur mit großem zusätzlichen Aufwand zur Reinigung von den besagten belastenden Stoffen möglich. Beispielsweise mußten aufwendige Reinigungsanlagen für das Abgas vorgesehen sein und aufgrund der Staubbelastung kam es auch immer wieder zu Störungen in der Brennkammer bzw. in den nachgeschalteten Reinigungsanlagen.As a special example of a process in which contaminated dust occurs, the BRAM (fuel from waste) combustion is mentioned. Due to the composition of the waste, the exhaust gases of such plants are particularly contaminated with organic compounds and especially with heavy metals, which preferentially accumulate on the fine dust. These fine dusts are very harmful to health even without accumulation due to their ability to enter the lungs. With the bisland gas combustion processes customary up to now, the use of such gases was only possible with great additional effort for cleaning the polluting substances. For example, elaborate cleaning systems for the exhaust gas had to be provided and due to the dust pollution, there were always disturbances in the Combustion chamber or in the downstream cleaning systems.
Darüberhinaus wurden die Eigenschaften des im Gas enthaltenen Staubes nicht geändert, sodaß dieser weiterhin schwierig zu deponieren und aufgrund der Belastung mit schädlichen Chemikalien und Schwermetallen sehr umweltgefährdend ist. Die eben angeschnittene Problematik ist jedoch nicht mehr auf die BRAM-Gase beschränkt, sondern tritt bei der Verbrennung beliebiger mit Stäuben beladener Gase auf.In addition, the properties of the dust contained in the gas have not been changed, so that it is still difficult to deposit and is very environmentally hazardous due to the exposure to harmful chemicals and heavy metals. However, the problem just mentioned is no longer limited to the BRAM gases, but rather occurs during the combustion of any gases loaded with dusts.
Aber auch Rauchgase und Schlacken aus Kraftwerken und Müllverbrennungsanlagen, Pyrolysegasen aus Abfallentsorgungsanlagen, Schlämme aus Klär- und Filteranlagen oder ähnliches fallen unter die Gruppe der zu entsorgenden Stoffe, und auch sie sind immer mehr mit Umweltgiften belastet. Die angesprochenen Stoffe wären oftmals zur nochmaligen Energiegewinnung durch Verbrennung geeignet, was jedoch aufgrund der Schadstoffbelastung bei Anwendung der herkömmlichen Verbrennungsverfahren mit großen Schwierigkeiten bezüglich einer vorangehenden Reinigung oder einer Reinigung des Abgases verbunden wäre.But also flue gases and slag from power plants and waste incineration plants, pyrolysis gases from waste disposal plants, sludges from sewage and filter plants or the like fall under the group of substances to be disposed of, and they too are increasingly polluted with environmental toxins. The substances mentioned would often be suitable for the renewed generation of energy by combustion, which, however, would be associated with great difficulties with regard to a previous cleaning or a cleaning of the exhaust gas due to the pollutant load when using the conventional combustion methods.
Auf dem Gebiet der Verbrennung fester oder flüssiger Brennstoffe ist es bekannt, das Abgas dadurch von Staub bzw. teilchenförmigen Emmissionen zu befreien, indem in einem der Verbrennung nachfolgenden Verfahrensschritt diese Stäube bzw. Teilen verschmolzen und anschließend abgeschieden werden. So beschreibt beispielsweise die DE-OS 35 06 102 eine kohlebefeuerte Energieanlage, in welcher Kohlestaub durch Luft bei hohem Druck in Verbrennungsöfen geführt und in einem den Öfen nachgeschalteten Zyklon wie ungeschmolzener Asche befreit wird. Diese Entfernung der Asche ist jedoch unvollständig, so daß eine weitere Präzisionsstaubentfernungsvorrichtung nachgeschaltet werden muß. Dieser zusätzliche Verfahrensschritt erfordert einen zusätzlichen apparativen Aufwand und einen Energieeinsatz, welcher die die Wirtschaftlichkeit des Gesamtverfahrens herabsetzt.In the field of the combustion of solid or liquid fuels, it is known to remove dust or particulate emissions from the exhaust gas by fusing these dusts or parts in a subsequent process step and then separating them. For example, DE-OS 35 06 102 describes a coal-fired energy system in which coal dust is conducted through air at high pressure in combustion furnaces and is released in a cyclone downstream of the furnaces like unmelted ash. However, this removal of the ashes is incomplete, so that a further precision dust removal device has to be connected downstream. This additional process step requires additional equipment and energy, which reduces the economy of the overall process.
Die DE-OS 33 07 011, die WO 85/02454 sowie die US-PS 4542 708 beschreiben Prozesse zur Reinigung der Abgase von Verbrennungen fester oder flüssiger Brennstoffe, bei welchen in der Verbrennung nachgeschaltenen Verfahrensschritten unter zusätzlichem apparativen Aufwand die Flugasche bzw. teilchenförmige Emmissionen abgeschieden werden.DE-OS 33 07 011, WO 85/02454 and US Pat. No. 4,542,708 describe processes for cleaning the exhaust gases from combustion of solid or liquid fuels, in which process steps downstream in combustion involve additional fly equipment or particulate emissions be deposited.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein Verfahren anzugeben, das die Verbrennung von Gasen gestattet, welche mit Stäuben beladen sind. Das Verfahren soll die Verbrennung von aufgrund der Staubbelastung schwierig verbrennbaren Gas gestatten, ohne übermäßigen Aufwand für Reinigungsanlagen für das Abgas zu erfordern. Im besonderen soll das Verfahren im Zusammenhang mit Abfallentsorgungsanlagen Verwendung finden.The object of the present invention was therefore to provide a method which allows the combustion of gases which are loaded with dusts. The method is intended to allow the combustion of gas which is difficult to combust due to the dust load, without requiring excessive effort for cleaning systems for the exhaust gas. In particular, the method should be used in connection with waste disposal plants.
Eine weitere Aufgabe war die Ausgestaltung des Verfahrens, so daß Stäube, Aschen oder Schlämme beliebiger Herkunft, auch schadstoffbelastet, in eine Form übergeführt werden können, die ein gefahrloses Deponieren erlaubt.Another task was to design the process so that dusts, ashes or sludges of any origin, also contaminated, can be converted into a form that allows safe disposal.
Eine zusätzliche Aufgabe der Erfindung war schließlich die Konstruktion einer Brennkammer zur Verwendung in den erfindungsgemäßen Verfahren.Finally, an additional object of the invention was the construction of a combustion chamber for use in the methods according to the invention.
Das Verfahren zur Lösung der erstgenannten Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in der Brennkammer über den Fließpunkt des Staubes gehalten wird, wobei die Staubpartikel in der Brennkammer verschmelzen und in an sich bekannter Weise in flüssiger oder wiederverfestigter Form aus der Brennkammer ausgetragen werden. Bei diesem Verfahren wird also in vorteilhafter Weise in einer Stufe das Gas zu Energiegewinnung verbrannt und gleichzeitig von den darin enthaltenen Stäuben gereinigt. Durch die Verschmelzung liegen die Stäube schließlich in einer Form vor, in der sie in einfacher Weise in glasartige Granulatteilchen oder Formkörper übergeführt werden können, so daß bei der Deponierung ein Auswaschen der enthaltenen Giftstoffe nicht mehr möglich ist. Darüberhinaus ist das entstehende Granulat bzw. die Formkörper aufgrund der größeren Dichte und Teilchendimensionen als herkömmlich ausgefilteter Staub leichter in der Handhabung.The method for solving the first-mentioned object is characterized in that the temperature in the combustion chamber is kept above the pour point of the dust, the dust particles melting in the combustion chamber and being discharged from the combustion chamber in liquid or reconsolidated form in a manner known per se. In this method, the gas is thus advantageously burned in one step to generate energy and at the same time cleaned of the dusts contained therein. As a result of the fusion, the dusts are finally in a form in which they can be converted into glass-like granulate particles or shaped bodies in a simple manner, so that when the landfill is deposited, the toxins contained are washed out is no longer possible. In addition, the resulting granules or molded articles are easier to handle than conventionally filtered dust due to the greater density and particle dimensions.
Gemäß einem weiteren Merkmal ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, daß in das zur Verbrennung bestimmte Gas vor dessen Verbrennung zur Konditionierung bestimmte Stäube, Aschen oder Schlämme in feinverteilter Form eingebracht und im Schwebezustand gehalten werden und die Temperatur in der Brennkammer über den höchstgelegenen Fließpunkt der Stäube, Aschen oder Schlämme gehalten wird.According to a further feature, the process according to the invention provides that finely divided dusts, ashes or sludges are introduced into the gas intended for combustion before being burned for conditioning and kept in suspension and the temperature in the combustion chamber is above the highest pour point of the dusts , Ashes or sludge is kept.
Die vorerst in Schwebe befindlichen Partikel der Stäube, Aschen oder Schlämme werden auch hierbei durch das Einschmelzen zu größeren und damit schwereren Agglomeraten verbunden. Diese können von der Gasströmung nicht weiter getragen werden und fallen daher unter dem Einfluß der Schwerkraft zum tiefstliegenden Punkt der Vorrichtung. Von dort können sie dann leicht in flüssiger Form als Schmelze abgezogen und einer weiteren Verarbeitung, vorzugsweise ebenfalls einer Granulierung oder der Bildung von Formkörpern, wie Pellets etc. zugeführt werden.The particles of dusts, ashes or sludge, which are initially in suspension, are also combined here by melting to form larger and thus heavier agglomerates. These cannot be carried further by the gas flow and therefore fall to the lowest point of the device under the influence of gravity. From there, they can then easily be drawn off in liquid form as a melt and fed to further processing, preferably also granulation or the formation of moldings, such as pellets, etc.
Partikel, die noch im Abgas zurückgeblieben sind, können durch herkömmliche Staubabscheider, beispielsweise Gewebefilter, welche für Feinstäube besonders geeignet sind, oder Elektrofilter, aus dem Abgas entfernt und erneut dem Schmelzverfahren zugeführt werden, wodurch ein besonders guter Wirkungsgrad erreicht werden kann. Die letztlich hergestellten Granulatteilchen oder Formkörper sind viel einfacher und sicherer in der Handhabung als die ursprünglichen Stäube, Aschen oder Schlämme und erfordern auch bei der Deponierung nicht derart strenge Sicherheitsvorkehrungen. Darüberhinaus werden viele Schadstoffe durch die hohen zum Schmelzen benötigten Temperaturen, vorzugsweise zwischen 1000-1500°C verbrannt und damit unschädlich gemacht. Anderseits werden die Schadstoffe durch das Zusammenschmelzen derart in die Granulatteilchen bzw. Formkörper eingebunden, sodaß sie gegen Auswaschen oder ähnliches sicher und damit gegenüber der Umwelt sicher verwahrt sind.Particles that are still left in the exhaust gas can be removed from the exhaust gas by conventional dust separators, for example fabric filters, which are particularly suitable for fine dust, or electrostatic precipitators, and fed back into the melting process, whereby particularly good efficiency can be achieved. The granulate particles or moldings ultimately produced are much simpler and safer to handle than the original dusts, ashes or sludges and do not require such strict safety precautions even when they are landfilled. In addition, many pollutants are burned by the high temperatures required for melting, preferably between 1000-1500 ° C and thus rendered harmless. On the other hand, the pollutants are integrated into the granules or shaped bodies by the melting together, so that they counteract Wash out or the like are safe and therefore safe from the environment.
Die Brennkammer, welche zumindest eine Zufuhrleitung für das, die Stäube, Aschen oder Schlämme enthaltende Gas, allenfalls zumindest eine Zuleitung für das Heizmedium, sowie zumindest einen Abzug für das behandelte Gas und eine Austragsvorrichtung für die geschmolzenen Partikel umfaßt, ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine der Zufuhrleitungen gegenüber der radialen Richtung bezüglich der Achse der Brennkammer verschwenkt ist, vorzugsweise zwischen 10 und 60°, wobei sie aber höchstens genau senkrecht auf die radiale Richtung steht.The combustion chamber, which comprises at least one supply line for the gas containing the dusts, ashes or sludges, if necessary at least one supply line for the heating medium, as well as at least one outlet for the treated gas and a discharge device for the molten particles, is characterized according to the invention in that at least one of the supply lines is pivoted with respect to the radial direction with respect to the axis of the combustion chamber, preferably between 10 and 60 °, but is at most exactly perpendicular to the radial direction.
Weitere Merkmale, Vorteile sowie Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
- Dabei zeigt Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Brennkammer in schematischer Darstellung,
- Fig. 2a und 2b je einen Querschnitt entlang der Linie a-a in Fig. 1 für zwei verschiedene Ausführungsformen der Brennkammer,
- Fig. 3a und 3b bis Fig. 7a und 7 b zeigen Schnitte durch weitere Varianten der erfindungsgemäßen Brennkammer,
- Fig. 8 stellt die isolierte Aufstellungsvariante dar, und
- Fig. 9 zeigt die Einbindung der Brennkammer in ein Wärmerückgewinnungssystem.
- 1 shows a section through a combustion chamber according to the invention in a schematic representation,
- 2a and 2b each a cross section along the line aa in Fig. 1 for two different embodiments of the combustion chamber,
- 3a and 3b to 7a and 7b show sections through further variants of the combustion chamber according to the invention,
- Fig. 8 shows the isolated installation variant, and
- Fig. 9 shows the integration of the combustion chamber in a heat recovery system.
Stäube, Aschen oder Schlämme müssen zu Beginn der einen Variante des Verfahrens vorerst in den Strom eines Gases eingebracht werden. Dabei ist es im Prinzip gleichgültig, an welcher Stelle der Gaszuführung diese Einbringung erfolgt. Im Falle sehr großer, schwerer Partikel ist es natürlich von Vorteil, sie relativ nahe der Stelle zuzumischen, an der der Schmelzvorgang stattfindet, da sich ansonsten zu viel der Teilchen im Leitungssystem absetzen und die weitere Strömung behindern könnte. Um die Staubpartikel für den Transport zur Schmelzstelle in Schwebe zu halten und sie dann in einer, einen günstigen Erwärmungs-bzw. Verbrennungsablauf gewährleistenden Verteilung im Gasstrom zu erhalten, müssen die Stäube, Aschen oder Schlämme in feinverteilter Form zugeführt werden. Dies kann durch langsames Einrieseln in den bewegten Gasstrom, durch Zuführen mittels Injektoren oder Düsen und im besonderen für die feuchtigkeitshältigen Schlämme auch durch Zerstäuben vorgenommen werden. Anschließend wird der Gasstrom weitergeleitet und tritt schließlich über eine oder mehrere Zufuhrleitungen in den Bereich ein, in dem die Verbrennung dews Gases und damit das Einschmelzen der in Schwebe gehaltenen Partikel erfolgt.Dusts, ashes or sludges must first be introduced into the flow of a gas at the beginning of one variant of the process. In principle, it does not matter at which point of the gas supply this introduction takes place. In the case of very large, heavy particles it is of course advantageous to mix them in relatively close to the point at which the melting process takes place, since otherwise too much of the particles could settle in the pipe system and hinder the further flow. In order to keep the dust particles in suspension for transport to the melting point and then in a, a favorable heating or. In order to maintain the distribution in the gas stream that ensures the combustion process, the dusts, ashes or sludges must be supplied in finely divided form. This can be done by slowly trickling into the moving gas stream, by supplying it with injectors or nozzles and, in particular for the moisture-containing sludge, also by atomizing. The gas flow is then passed on and finally enters via one or more feed lines into the area in which the combustion of the gas and thus the melting of the suspended particles takes place.
Bei der Verfahrensvariante, bei der lediglich ein staubbeladenes Gas, insbesondere zur Energiegewinnung verbraucht werden soll, entfällt natürlich der gesamte mit der Einbringung der Partikel zusammenhängende Verfahrensschritt. Somit werden also z.B. Abgase aus BRAM-Anlagen oder Pyrolysegase aus Abfallentsorgungsanlagen direkt in den Schmelzbereich eingeleitet.In the case of the process variant in which only one dust-laden gas is to be used, in particular for energy generation, the entire process step associated with the introduction of the particles is naturally omitted. Thus, e.g. Exhaust gases from BRAM plants or pyrolysis gases from waste disposal plants are fed directly into the melting area.
Selbstverständlich ist es in vielen Fällen möglich, die beiden Verfahren zu kombinieren. D.h., man bringt zu entsorgende Stäube, etc. in ein zu verbrennendes staubbeladenes Gas ein, wodurch beide Aufgaben in einem Verfahrensschritt gelöst werden.Of course, in many cases it is possible to combine the two methods. This means that dusts to be disposed of etc. are introduced into a dust-laden gas to be burned, whereby both tasks are solved in one process step.
Darüberhinaus ist die Einbringung der Stäube, Aschen oder Schlämme in ein schadstoffhältiges Gas eine weitere vorteilhafte Alternative. Hiebei wird zusätzlich auch das Gas durch die thermische Nachverbrennung konditioniert und von den darin enthaltenen Schadstoffen befreit.In addition, the introduction of the dusts, ashes or sludges into a gas containing pollutants is another advantageous alternative. In addition, the gas is also conditioned by the thermal afterburning and freed of the pollutants it contains.
Vorzugsweise wird das Verfahren in einer dafür besonders ausgelegten Brennkammer 1 (Fig. 1) durchgeführt. Diese weist, wie schon aus dem bisher Gesagten hervorgangen ist, zumindest eine Zufuhrleitung 2 für den staubhältigen Gasstrom auf.The method is preferably carried out in a combustion chamber 1 (FIG. 1) specially designed for this. As has already been stated above, this has at least one
Zum Zweck der besseren Verteilung des Gases und der Staubpartikel in der Brennkammer 1 sind mehrere Eintrittsstellen für das Gas entlang des Umfanges der Brennkammer vorgesehen. Sie befinden sich alle im oberen, meist zylindrischen Teil 1′ davon und, gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist zumindest eine der Zufuhrleitungen 2 gegenüber der radialen Richtung bezüglich der Achse der Brennkammer verschwenkt, wobei sie aber höchstens genau senkrecht darauf steht (Fig.2a,2b). Vorzugsweise wird eine genau senkrecht auf die radiale Richtung stehende, d.h. für runde Brennkammern genau tangentiale Gaszufuhrleitungen (Fig.2a), im Falle der Brennkammern mit nur einer oder zwei Eintrittsöffnungen verwendet, da die Strömung hiebei gleichmäßiger entlang der Brennkammerwand verläuft. Bei drei oder mehr Einmündungen können die Achsen der Zufuhrleitungen mit der tangentialen Richtung einen spitzen Winkel einschließen (Fig.2b), welcher vorzugsweise zwischen 10° und 60° beträgt. Das hat zur Folge, daß mehr Gas und damit auch Schwebeteilchen in den zentralen Bereich der Brennkammer gelangen und so deren Volumen und die Wärmeenergie besser ausgenützt wird. Dieses Merkmal hat eine zylinderförmige, bewegte Gasströmung zur Folge, in der die Staubteilchen auch in der Brennkammer solange in Schwebe gehalten werden, bis sie durch das Zusammenschmelzen an Gewicht und Größe zunehmen und in den unteren Teil 1˝ der Brennkammer 1 fallen. Dieser ist im wesentlichen konisch nach unten zulaufend gestaltet, sodaß sich die aus den sich hier ansammelnden zusammengeschmolzenen Agglomeraten bildende Schmelze am tiefsten Punkt der Brennkammer 1 sammelt und von da durch eine Austragsvorrichtung 3 in flüssigem Zustand abgezogen wird. Die Schmelze wird anschließend entweder granuliert, wozu nicht dargestellte herkömmliche Vorrichtungen, beispielsweise ein Wasserbad, in das die Schmelze eingeleitet wird, verwendet werden. Die verschmolzenen Partikel können auch zu im wesentlichen beliebig ausgebildeten Formkörpern vergossen werden.For the purpose of better distribution of the gas and dust particles in the
Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die verschmolzenen Partikel in wieder verfestigter Form abgezogen. Dazu ist sowohl die passive als auch die aktive Kühlung der Partikel mit darauffolgender Er starrung möglich. Passive Kühlung kann etwa darin bestehen, die verschmolzenen Partikel während des Fallens in immer kühlere Zonen der Brennkammer bzw. daran anschließender Vorrichtungen gelangen zu lassen, wobei Wärme abgestrahlt wird und die Temperatur der Partikel schließlich unter dem Fließpunkt des Staubes sinkt. Anderseits kann durch an sich bekannte Maßnahmen die Temperatur des die geschmolzenen Teilchen enthaltenden Gases oder auch der Teilchen selbst aktiv abgesenkt werden. Z.B. können Wärmetauscher vorgesehen sein, um das Gas abzukühlen (Abkühlung durch Wärmeentzug), kühlende Medien, wie Wasser od.dgl. in das Gas eingesprüht (Mischungskühlung) oder bevorzugt auf die geschmolzenen Teilchen aufgesprüht werden, wodurch den Partikeln aufgrund der Verdampfung dieses Mediums die Wärme entzogen wird. Das behandelte Gas, ob inertes Trägergas oder Abgas aus industriellen Anlagen, tritt durch zumindest einen Abzug 4 in Richtung der Achse der Brennkammer aus. Für das, die Brennkammer 1 verlassende Gas können sich noch weitere Behandlungsschritte anschließen, wenn dies aufgrund dessen Beschaffenheit nötig sein sollte. So kann das Abgas in eine Entschwefelungs-,Entstickungs- oder ähnliche Anlage geleitet werden, und bzw. oder es kann auch noch eine herkömmliche Entstaubungsanlage zur Entfernung noch im Abgas verbliebenen Reststaubes angeschlossen sein. Der in einer solchen Anlage, z.B. Gewebe- oder Elektrofilter, abgeschiedene Staub wird vorteilhafterweise wieder der Brennkammer 1 zur Einschmelzung zugeführt.According to a further variant of the method according to the invention, the fused particles are drawn off in re-solidified form. For this purpose, both passive and active cooling of the particles with subsequent solidification is possible. Passive cooling can consist, for example, of allowing the fused particles to fall into ever cooler zones of the combustion chamber or the devices connected to them during the fall, whereby heat is radiated and the temperature of the particles finally drops below the pour point of the dust. On the other hand, the temperature of the gas containing the molten particles or of the particles themselves can be actively reduced by measures known per se. E.g. Heat exchangers can be provided to cool the gas (cooling by heat extraction), cooling media such as water or the like. sprayed into the gas (mixture cooling) or preferably sprayed onto the molten particles, as a result of which the heat is removed from the particles due to the evaporation of this medium. The treated gas, whether inert carrier gas or exhaust gas from industrial plants, exits through at least one
Oftmals wird im Abgas der Brennkammer 1 ein Anteil an geschmolzenen Partikeln vorliegen, die nicht die notwendige Größe und Schwere erreicht haben, wie es zur obenstehend beschriebenen regulären Abscheidung notwendig ist. Diese kleinen und kleinsten Teilchen würden unter Umständen zu großen Problemen bei der Weiterbehandlung oder Weiterverwertung des Gases führen, sie würden etwa in nachgeschalteten Leitungen oder Apparaten abkühlen, erstarren und an den Leitungswandungen bzw. Apparaturen anhaften, sodaß deren Funktion bald beeinträchtigt wäre.Often there will be a proportion of molten particles in the exhaust gas of the
Daher wird in ähnlicher Art und Weise wie zuvor erläutert, die Temperatur des Abgases der Brennkammer 1 und damit der verschmolzenen Partikel nach der Erhitzung durch Wärmeentzug, beispielsweise mittels Wärmetauscher, durch Einspritzen von Wasser od.dgl., oder Zusatz von kalten gasförmigen Medien, beispielsweise kalter Luft, soweit abgesenkt, daß die Partikel erstarren und das Gas beispielsweise der Wärmerückgewinnung zugeführt werden kann. Nunmehr sind sie in Abscheideanlagen, wie etwa Gewebefilter, etc. problemlos abscheidbar und das gereinigte Gas kann beispielsweise einer weiteren Verwertung zugeführt oder abgeleitet werden. Die abgeschiedenen erstarrten Partikel werden vorteilhafterweise nochmals dem Gas vor der Erhitzung zugegeben, um sie neuerlich einzuschmelzen und regulär abziehen zu können.Therefore, in a similar manner as explained above, the temperature of the exhaust gas of the
Zur Einbringung der Stäube, Aschen oder Schlämme, ist in zumindest einer Zufuhrleitung 2 für das zu verbrennende Gas eine Einbringungsvorrichtung 5 vorgesehen (Fig.3a). Gemäß einer Variante (Fig.3b) kann alternativ oder auch ergänzend dazu auch zumindest eine, direkt in die Brennkammer 1 einmündende Einbringvorrichtung 5′ vorgesehen sein. Je nach dem einzubringenden Material und dessen Eigenschaften wie Korngröße, Feuchte, Fließfähigkeit, etc. umfassen die Einbringvorrichtungen 5,5′,5˝ beispielsweise Injektoren, Zellenradzuteiler, Düsen u. dgl.In order to introduce the dusts, ashes or sludges, an
Bei der letztgenannten Ausführungsform (Fig.3b) ist eine Konstruktion von Vorteil, bei welcher die Einbringungsrichtung, meist durch die Verlängerung der Achse der Einbringleitung in die Brennkammer hinein repräsentiert, und die gedachte Verlängerung der nächstliegenden Zufuhrleitung für das Gas einander schneiden (Schnittpunkt S in Fig. 3b, siehe auch Fig. 2b). Dadurch wird das gesamte eingebrachte Material vom Gasstrom erfaßt, in die zylinderförmige Strömung mitgerissen und gut in dieser verteilt, und dadurch ein schnelles Absinken zum Boden der Brennkammer vermieden.In the latter embodiment (FIG. 3b), a construction is advantageous in which the direction of introduction, usually represented by the extension of the axis of the introduction line into the combustion chamber, and the imaginary extension of the closest one The supply line for the gas intersect (intersection S in Fig. 3b, see also Fig. 2b). As a result, the entire introduced material is caught by the gas flow, carried into the cylindrical flow and distributed well in it, thereby avoiding a rapid sinking to the bottom of the combustion chamber.
Neben dem Rückführen des nicht eingeschmolzenen Staubes könnte auch das Gas, wenn sich seine Eigenschaften durch die Behandlung nicht nachteilig verändert haben, wieder in den Prozeß eingegliedert und zum neuerlichen Staubtransport herangezogen werden.In addition to the return of the unmelted dust, the gas could also be reintroduced into the process and used to transport the dust again if its properties have not adversely affected by the treatment.
Da das staubhältige Gas brennbar ist, kann der Energiebedarf zur Erhitzung günstigstenfalls ausschließlich durch Verbrennen dieses Gases selbst erfolgen. Dabei muß natürlich immer in Betracht gezogen werden, daß zum Einschmelzen relativ hohe Temperaturen erzielt werden müssen, vorzugsweise zwischen 1000° und 1500°C. Daher kann die Brennkammer auch zusätzlich durch andere Heizarten, vorzugsweise die Direktbefeuerung erwärmt werden.Since the dust-containing gas is combustible, the energy required for heating can at best only be achieved by burning this gas itself. Of course, it must always be taken into account that relatively high temperatures must be achieved for melting, preferably between 1000 ° and 1500 ° C. Therefore, the combustion chamber can also be heated by other types of heating, preferably direct firing.
Die dafür gangbaren Varianten reichen von der Verbrennung fester, flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe, wie beispielsweise Kohlenstaub, Heizöl oder Brenngasen, bis hin zur Lichtbogenheizung oder ähnlichem.The feasible variants range from the combustion of solid, liquid or gaseous fuels, such as coal dust, heating oil or fuel gases, to electric arc heating or the like.
Alle der angeführten Varianten zur Wärmezufuhr sind auch für das Verfahren mit Einbringung von Stäuben, Aschen oder Schlämmen durchführbar.All of the listed variants for the supply of heat can also be carried out for the process with the introduction of dusts, ashes or sludges.
Fig. 4a stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Brennkammer 1 mit Zufuhrleitungen 2 für ein staubhältiges Gas und Zuleitungen 6 für ein Heizmedium dar, Fig. 4b zeigt eine Variante mit Zufuhrleitungen 2′ für Armgas, d.h. Brenngas mit niedrigem Heizwert, bzw. 2˝ für Reichgas sowie einer Zuleitung 6 für ein sauerstoffhältiges Gas, vorzugsweise Luft, zur Verbesserung der Verbrennung der Brennstoffe.Fig. 4a schematically shows an embodiment of a
Anschließend sollen noch einige vorteilhafte Ausgestaltungsformen der erfindungsgemäßen Brennkammer beschrieben werden, die zum Teil auch weitere Verbesserungen des Verfahrens gestatten.Some advantageous embodiments of the combustion chamber according to the invention are to be described below, some of which also allow further improvements of the method.
Die hohen Verfahrenstemperaturen von vorzugsweise 1000 bis 1500°C stellen hohe Anforderungen an die Hitzefestigkeit der Konstruktionsteile der Brennkammer und deren angeschlossenen Leitungen, Teile etc. Daher kann die Brennkammer statt in einfachster ungekühlter, lediglich mit feuerfester Ausmauerung versehener Ausführung (Fig.5a) auch mit Kühlvorrichtungen ausgestattet sein. Neben baulichen Ausgestaltungen, wie etwa Kühlrippen od.dgl. (nicht dargestellt) an der Außenseite der Kammer 1 ist hauptsächlich der Ein-oder Anbau eines von Kühlmittel durchflossenen, die Kammer 1 umfassenden Systems 7 vorgesehen, wie z.B. in Fig. 5b dargestellt. Dies kann soweit gehen, daß die Wandung der Brennkammer 1 aus aneinanderliegenden Kühlrohren aufgebaut ist. Dadurch ist die Verwertung der beim erfindungsgemäßen Verfahren anfallenden Abwärme über Wärmetauscher für das besagte Kühlmittel leicht möglich. Allerdings darf auch bei vorhandenen Kühlsystemen die Temperatur der Brennkammerinnenwand nicht unter der Fließtemperatur des Staubes, der Asche oder der Schlammpartikel liegen, damit diese bei Wandberührung nicht erstarren und an der Wandung anhaften.The high process temperatures of preferably 1000 to 1500 ° C place high demands on the heat resistance of the structural parts of the combustion chamber and their connected lines, parts, etc. Therefore, instead of the simplest uncooled version, which is only provided with a fireproof lining (Fig.5a) Cooling devices to be equipped. In addition to structural designs, such as cooling fins or the like. (not shown) on the outside of the
Schließlich kann auch die, dem Abgas bzw. Trägergas nach der Behandlung innewohnende Wärmeenergie in entsprechender Weise genutzt werden, sodaß die erfindungsgemäße Brennkammer zur Eingliederung in ein Wärmerückgewinnungssystem geeignet ist.Finally, the thermal energy inherent in the exhaust gas or carrier gas after the treatment can also be used in a corresponding manner, so that the combustion chamber according to the invention is suitable for incorporation into a heat recovery system.
Der Schritt zur Ausnutzung der Wärmeenergie des Abgases der Brennkammer 1 führt zu einer vorteilhaften Absenkung von dessen Temperatur. Damit werden, wie bereits beschrieben, im Abgas befindliche Reststaub-Anteile verfestigt und können noch aus dem Gasstrom ausgesondert werden. Doch auch für die der Brennkammer nachgeschalteten Anlage, z.B. ReststaubFilter oder andere Abgas-Konditioniereinrichtungen, wären allzu hohe Temperaturen nachteilig. Aus diesem Grund kann, vorzugsweise wenn keine Temperatursenkung des Abgases aufgrund eines Wärmetauschers zur Wärmerückgewinnung erfolgt, der Abzug 4 der Brennkammer 1 mit Strahlflächen und bzw. oder anderen kühlenden Einbauten 8 , z.B. Wärmetauscherrohren, (Fig. 6a) versehen sein.The step of utilizing the thermal energy of the exhaust gas of the
In Fig. 6b ist weiters mit 8′ ein Drallbrecher gekennzeichnet. Dabei handelt es sich um Leitbleche, die entlang des Umfanges des Abzuges 4 verteilt sind und zur Mitte hin weisen. Sie sorgen für die Ausbildung einer geradlinigen Strömung, welche zur Durchleitung durch nachgeordnete Anlagen günstiger ist als die in der Brennkammer entstandene spiralförmige Abgasströmung.In Fig. 6b is also marked with 8 'a swirl breaker. These are guide plates which are distributed along the circumference of the
Wie zuvor schon erwähnt, kann es notwendig oder erwünscht sein, zusätzlich eine Abgas-Konditionierung vorzusehen. Neben der Möglichkeit diese in der Brennkammer 1 und dem Abzug 4 nachgeschalteten Anlage durchzuführen, kann diese Konditionierung schon, zumindest teilweise, in der Brennkammer 1 oder beim Passieren des Abzuges 4 erfolgen. Zu diesem Zweck ist die erfindungsgemäße Brennkammer 1 mit einer oder mehreren Zuleitungen 9 und Vorrichtungen 10 zum Einbringen von kühlenden und bzw. oder konditionierenden Medien, wie z.B. Luft, Kaltgas, Inertgas, Sorben für Schwefel- bzw. Stickoxide, etc. versehen (Fig.7a). Die besagten Vorrichtungen befinden sich im oder am Abzug 4 oder auch direkt in der Brennkammer 1, dabei wieder vorzugsweise in unmittelbarer Nähe der Abzugsöffnung. Eine weitere Variante,in Fig. 7b dargestellt, sieht vor, die gesamte Innenwandung des Abzuges 4 zur Einbringung der Medien auszulegen, beispielsweise durch Einbau eines mit einer Zuleitung 9′ verbundenen ringzylindrischen Hohlkörpers 10' mit perforierter Innenwandung.As previously mentioned, it may be necessary or desirable to additionally provide exhaust gas conditioning. In addition to the possibility of carrying this out downstream in the
Selbstverständlich sind auch alle beliebigen Kombinationen eines oder mehrerer der Verfahrensschritte und der konstruktiven Merkmale der Brennkammer im Rahmen der Erfindung möglich und deren spezielle Verwirklichung dem Fachmann je nach den spezifischen Anforderungen überlassen.Of course, any combination of one or more of the method steps and the structural features of the combustion chamber are also possible within the scope of the invention and their specific ones Realization left to the specialist depending on the specific requirements.
Eine Ausführung der erfindungsgemäßen Brennkammer 1 als isoliert aufgestellte Verfahrensapparatur, lediglich mit den Zufuhrleitungen 2 bzw. 6 verbunden und dem Abzug 4, sowie einem Schlackenaustrag 3 und einem Auffangbehälter 14 für die Schlacke ist in der Fig. 8 dargestellt.An embodiment of the
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann aber auch, wie schematisch in Fig. 9 gezeigt, die Brennkammer 1 in ein Wärmerückgewinnungssystem integriert sein. Hier sind der Brennkammer 1 und dem Abzug 4 beispielsweise eine oder mehrere Heizflächen 12, Wärmetauscher, etc. nachgeordnet, vorzugsweise auch Ascheabscheider 13 od.dgl.According to a further feature of the invention, however, as shown schematically in FIG. 9, the
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