[go: up one dir, main page]

EP1286115A1 - Thermische Nachverbrennungsanlage - Google Patents

Thermische Nachverbrennungsanlage Download PDF

Info

Publication number
EP1286115A1
EP1286115A1 EP02016195A EP02016195A EP1286115A1 EP 1286115 A1 EP1286115 A1 EP 1286115A1 EP 02016195 A EP02016195 A EP 02016195A EP 02016195 A EP02016195 A EP 02016195A EP 1286115 A1 EP1286115 A1 EP 1286115A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
combustion chamber
flame tube
burner
combustion
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP02016195A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Apostolos Katefidis
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.)
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Original Assignee
Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
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 Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG filed Critical Eisenmann Anlagenbau GmbH and Co KG
Publication of EP1286115A1 publication Critical patent/EP1286115A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C9/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber
    • F23C9/06—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for completing combustion
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C7/00—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004—Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D11/00—Burners using a direct spraying action of liquid droplets or vaporised liquid into the combustion space
    • F23D11/36—Details
    • F23D11/40—Mixing tubes; Burner heads
    • F23D11/404—Flame tubes
    • 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
    • F23M—CASINGS, LININGS, WALLS OR DOORS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION CHAMBERS, e.g. FIREBRIDGES; DEVICES FOR DEFLECTING AIR, FLAMES OR COMBUSTION PRODUCTS IN COMBUSTION CHAMBERS; SAFETY ARRANGEMENTS SPECIALLY ADAPTED FOR COMBUSTION APPARATUS; DETAILS OF COMBUSTION CHAMBERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F23M9/00—Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields
    • F23M9/06—Baffles or deflectors for air or combustion products; Flame shields in fire-boxes

Definitions

  • Thermal post-combustion devices like regenerative post-combustion devices, are used to clean industrial exhaust gases that contain combustible substances. Regenerative post-combustion devices are primarily used where the cleaned gases are to be fed directly to a chimney at the lowest possible temperature and the energy efficiency is to be as good as possible that the combustion process takes place without the supply of external energy. This takes place through a relatively complex heat exchange between the supplied exhaust air and the removed, cleaned combustion air.
  • thermal post-combustion devices against it for the combustion of the contaminants carried in the exhaust air a so-called "surface burner", the external energy is supplied in the form of fuel.
  • These surface burners work without a fan and remove it for combustion required oxygen from the exhaust air to be cleaned, which is fed under pressure.
  • thermal afterburners generally have a heat exchanger in which heat is extracted from the combustion gases will, so that they flow out at a lower temperature; the heat is partly supplied to the exhaust air to be cleaned, so that this with a preheating in the actual Combustion process occurs.
  • a thermal post-combustion device process heat for another heat consumer that runs in close proximity Process removed, e.g. B. for heating purposes.
  • thermal afterburners known from the market The burner has the type mentioned at the beginning only a single flame tube over which the to treating exhaust air introduced into the combustion chamber and introduced into the flame generated by the burner nozzle becomes. Because hot and cold air is very bad mixing is in these known thermal afterburners the complete combustion of all Contamination despite the use of air swirling devices difficult, so that higher flame temperatures must be used. This is with a triple Disadvantage connected: On the one hand, there is energy consumption high. Secondly, the use of materials in the Device required to withstand higher temperatures, and finally arise from the high flame temperature more unwanted nitrogen oxides.
  • the object of the present invention is a thermal Afterburning device to design such that a complete one even at lower flame temperatures Combustion of contaminants in the exhaust air takes place.
  • the design of the burner according to the invention enables a circulation flow within the combustion chamber itself through the gap between the first flame tube and further flame tube and through the suction effect is supported by the one passing through the inner flame tube Causes gas flow.
  • the exhaust air to be treated thus does not pass through the combustion chamber in one Passage but is possibly repeated several times by the flame out of the burner nozzle before finally entering the combustion chamber leaves towards the heat exchanger.
  • By the circulation flow is achieved several things: it finds better air turbulence and thus mixing cold and warm air flows instead of what the combustion improved.
  • the entire combustion chamber is in all areas evenly heated. Through the multiple passage of the Combustion gases through the flame become a complete one Combustion guaranteed. Overall, it is possible without endangering complete combustion, the flame temperature to reduce. This results in considerable Energy savings, up to 10%, as tests show to have. You can also use the various components thermal afterburners cheaper Materials are used because they are not as high Exposed to temperatures.
  • That configuration of the Invention in which at a distance from the outlet opening of the further flame tube in the radially outer region of the Combustion chamber a deflection device is provided, which combustion air striking them again along the Wall of the combustion chamber housing in the direction of the Annular gap between the first flame tube and the further flame tube directs.
  • the deflection device therefore supports the above mentioned circulation flow, since it prevents most of the air on the first pass through the Flame already leaves the combustion chamber.
  • the burning nozzle has a passage opening provided nozzle housing and a fuel channel has that in the adjacent to the outlet opening Area a venturi-like cross-sectional profile has.
  • this venturi-like cross-sectional profile can the flow velocity of the Increase fuel and through the passage openings of the Intake foreign gases from the nozzle housing so that the energy content the fuel is reduced by "dilution".
  • the consequence is a flame with a lower temperature generates less nitrogen oxides.
  • the Acceleration of the fuel in the flame generated radial direction widened. This makes it easier Initiation of through the first flame tube and if necessary by air swirling devices located therein flowing air into the flame.
  • the illustrated includes thermal afterburning device an outer casing 1, that of an only schematically indicated insulating jacket 2 is surrounded. Inside the outer casing 1 there is a combustion chamber 4 by a combustion chamber housing 3 is limited. Through an opening 5 in Insulating jacket 2, through an opening 6 in the outer housing 1 and through an opening 7 in the combustion chamber housing 3 a burner is introduced, the total reference number 8 carries and its outlet opening 9 into the combustion chamber 4 opens.
  • the burner 8 comprises a cylindrical burner housing 10 and a first, cylindrical flame tube 11, which inserted into the opening 7 of the combustion chamber housing 3 is, as well as a second, to the burner housing 10 and the first flame tube 11 coaxial second flame tube 12. This is axial with respect to the first flame tube 11 offset towards the inside of the combustion chamber 4 and has a larger diameter than the first Flame tube 11, so that in an overlap area two flame tubes 11, 12 coaxially to the flame tubes 11, 12 extending annular gap 13 is formed.
  • the total Reference numeral 14 carries. This consists of a large number of blades 15 which are at an oblique angle against the axis of the combustion chamber housing 3 are turned on and possibly have a certain torsion. Radial remains within the deflection device 14 essentially free-flowing space 16, such as this can be seen in particular from FIG.
  • the burner housing 10 carries on its outer surface at the inner end two coaxial rows of air swirl blades 18, 19 over the entire scope away at uniform angular intervals under one Angle to the burner axis arranged and additionally twisted are how this is known in and of itself.
  • Nozzle housing 21 is of a plurality of through openings 22 interspersed both in the lateral surface and also provided in the end face of the nozzle housing 21 are.
  • a nozzle insert 23 housed and attached, the one venturi-like towards the end face of the burner housing 20 has tapered fuel channel 24.
  • the fuel channel 24 communicates with a fuel inlet 25 which is outside the insulating jacket 2.
  • combustion air is from the deflection device 14 along the wall of the combustion chamber housing 3 redirected to the left in Figure 1 and arrives in the annular gap 13 between the first flame tube 11 and the second flame tube 12. It is through this annular gap 13 sucked through and arrives again in this way in the range of those produced by the burner nozzle 20 Flame, so that another combustion may still occur existing, combustible impurities takes place. In this way, combustion chamber 4 is created a circulation flow that may be multiple via the deflection device 14 and the annular gap 13 between the first flame tube 11 and the second flame tube 12 leads.
  • the acceleration of the Fuel with the help of venturi-like taper in the fuel channel 24 also leads to a radial Expansion of the flame generated. This is how it works it better that the air swirling blades 18, 19 penetrating exhaust air into the flame for afterburning of contaminants.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Abstract

Eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung zur Reinigung von Abluft umfaßt ein von einem Isoliermantel (2) umgebenes Außengehäuse (1), eine innerhalb des Außengehäuses (1) angeordnete, von einem Brennkammergehäuse (3) begrenzte Brennkammer (4), einen mit einem Brennstoff beschickbaren Brenner (8), der eine Brennerdüse (20) und ein erstes Flammrohr (11) aufweist, welches die Brennerdüse (20) umgibt und den Raum (17) zwischen dem Außengehäuse (1) und dem Brennkammergehäuse (3) mit der Brennkammer (4) verbindet. Der Brenner (8) besitzt mindestens ein weiteres Flammrohr (12), welches vollständig innerhalb der Brennkammer (4) angeordnet ist und das innerhalb der Brennkammer (4) liegende Ende des ersten Flammrohres (11) mit einem größeren Radius derart umgibt, daß zwischen dem ersten Flammrohr (11) und dem weiteren Flammrohr (12) ein Ringspalt (13) gebildet ist. Hierdurch wird innerhalb der Brennkammer (4) eine Zirkulationsströmung der Verbrennungsluft möglich, welche mehrfach über den Ringspalt (13) und die Flamme des Brenners (8) führt. Dies verbessert die Vollständigkeit der Verbrennung und vergleichmäßigt die Temperatur innerhalb der Brennkammer (4), so daß mit einer niedrigeren Flammtemperatur gearbeitet werden kann. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung zur Reinigung von Abluft mit
  • a) einem von einem Isoliermantel umgebenen Außengehäuse;
  • b) einer innerhalb des Außengehäuses angeordneten, von einem Brennkammergehäuse begrenzten Brennkammer;
  • c) einem mit einem Brennstoff beschickbaren Brenner, der eine Brennerdüse und ein erstes Flammrohr aufweist, welches die Brennerdüse umgibt und den Raum zwischen dem Außengehäuse und dem Brennkammergehäuse mit der Brennkammer verbindet.
    • Thermische Nachverbrennungsvorrichtungen dienen ebenso wie regenerative Nachverbrennungsvorrichtungen der Reinigung industrieller Abgase, die verbrennbare Substanzen enthalten. Regenerative Nachverbrennungsvorrichtungen werden vor allem dort eingesetzt, wo die gereinigten Gase mit möglichst geringer Temperatur direkt einem Kamin zugeleitet werden sollen und der energetische Wirkungsgrad möglichst so gut sein soll, daß der Verbrennungsprozeß ohne Zufuhr von Fremdenergie abläuft.
    Dies geschieht durch einen verhältnismäßig aufwendigen Wärmetausch zwischen zugeführter Abluft und abgeführter, gereinigter Verbrennungsluft.
    Thermische Nachverbrennungsvorrichtungen dagegen setzen zur Verbrennung der in der Abluft mitgeführten Verunreinigungen einen sog. "Flächenbrenner" ein, dem externe Energie in Form von Brennstoff zugeführt wird. Diese Flächenbrenner arbeiten ohne Gebläse und entnehmen den zur Verbrennung erforderlichen Sauerstoff aus der zu reinigenden Abluft, die unter Druck zugeführt wird. Auch thermische Nachverbrennungseinrichtungen weisen im allgemeinen einen Wärmetauscher auf, in dem den Verbrennungsgasen Wärme entzogen wird, so daß sie mit niedrigerer Temperatur ausströmen; die Wärme wird teilweise der zu reinigenden Abluft zugeführt, so daß diese mit einer Vorerwärmung in den eigentlichen Verbrennungsvorgang eintritt. Im allgemeinen wird einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung Prozeßwärme für einen anderen, in räumlicher Nähe ablaufenden wärmeverbrauchenden Vorgang entnommen, z. B. für Heizzwecke.
    Bei vom Markt her bekannten thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen der eingangs genannten Art weist der Brenner nur ein einziges Flammrohr auf, über welches die zu behandelnde Abluft in die Brennkammer eingeführt und in die von der Brennerdüse erzeugte Flamme eingeleitet wird. Da sich heiße und kalte Luft nur sehr schlecht vermischen, ist bei diesen bekannten thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen die vollständige Verbrennung aller Verunreinigungen trotz des Einsatzes von Luftverwirbelungseinrichtunge erschwert, so daß höhere Flammtemperaturen zur eingesetzt werden müssen. Dies ist mit einem dreifachen Nachteil verbunden: Zum einen ist der Energieverbrauch hoch. Zum zweiten ist der Einsatz von Materialien in der Vorrichtung erforderlich, die höheren Temperaturen standhalten, und schließlich entstehen durch die hohe Flammtemperatur mehr unerwünschte Stickstoffoxide.
    Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine thermische Nachverbrennungsvorrichtung derart auszugestalten, daß bereits bei niedrigeren Flammtemperaturen eine vollständige Verbrennung der Verunreinigungen in der Abluft stattfindet.
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß
  • d) der Brenner mindestens ein weiteres Flammrohr aufweist, welches vollständig innerhalb der Brennkammer angeordnet ist und das innerhalb der Brennkammer liegende Ende des ersten Flammrohrs mit einem größeren Radius derart umgibt, daß zwischen dem ersten Flammrohr und dem weiteren Flammrohr ein Ringspalt gebildet ist.
    • Die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Brenners ermöglicht eine Zirkulationsströmung innerhalb der Brennkammer selbst, die durch den Spalt zwischen erstem Flammrohr und weiterem Flammrohr verläuft und durch den Ansaugeffekt unterstützt wird, den die das innere Flammrohr durchtretende Gasströmung hervorruft. Die zu behandelnde Abluft durchläuft also die Brennkammer nicht in einem einzigen Durchgang sondern wird ggf. mehrfach durch die Flamme der Brennerdüse geführt, bevor sie schließlich die Brennkammer in Richtung auf den Wärmetauscher verläßt. Durch die Zirkulationsströmung wird mehreres erreicht: Es findet eine bessere Luftverwirbelung und damit Vermischung kalter und warmer Luftströme statt, was die Verbrennung verbessert. Die gesamte Brennkammer wird in allen Bereichen gleichmäßig erwärmt. Durch den mehrfachen Durchgang der Verbrennungsgase durch die Flamme wird eine vollständige Verbrennung gewährleistet. Insgesamt ist es dadurch möglich, ohne die vollständige Verbrennung zu gefährden, die Flammtemperatur zu reduzieren. Hierdurch ergeben sich erhebliche Energieeinsparungen, bis zu 10%, wie Versuche ergeben haben. Zudem können für die verschiedenen Bauelemente der thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen preiswertere Materialien eingesetzt werden, da sie nicht so hohe Temperaturen ausgesetzt sind.
    Besonders bevorzugt wird diejenige Ausgestaltung der Erfindung, bei welcher im Abstand von der Auslaßöffnung des weiteren Flammrohres im radial äußeren Bereich der Brennkammer eine Umlenkeinrichtung vorgesehen ist, welche auf sie treffende Verbrennungsluft wieder entlang der Wandung des Brennkammergehäuses in Richtung auf den Ringspalt zwischen erstem Flammrohr und weiterem Flammrohr lenkt. Die Umlenkeinrichtung unterstützt also die oben erwähnte Zirkulationsströmung, da sie verhindert, daß der Großteil der Luft beim ersten Durchgang durch die Flamme die Brennkammer bereits verläßt.
    Zweckmäßig ist ferner, wenn die Brenndüse ein mit Durchtrittsöffnungen versehenes Düsengehäuse und einen Brennstoffkanal aufweist, der in dem der Austrittsöffnung benachbarten Bereich eine venturiartige Querschnittsprofilierung besitzt. Mit dieser venturiartigen Querschnittsprofilierung läßt sich die Strömungsgeschwindigkeit des Brennstoffes erhöhen und über die Durchtrittsöffnungen des Düsengehäuses Fremdgase ansaugen, so daß der Energiegehalt des Brennstoffes durch "Verdünnung" verringert wird. Folge ist eine Flamme mit geringerer Temperatur, die weniger Stickoxide erzeugt. Außerdem wird durch die Beschleunigung des Brennstoffes die erzeugte Flamme in radialer Richtung aufgeweitet. Dies erleichtert die Einleitung der durch das erste Flammrohr und gegebenenfalls durch in diesem befindliche Luftverwirbelungseinrichtungen strömenden Luft in die Flamme.
    Ein Ausführungsbeispiel in der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; es zeigen
    Figur 1
    einen axialen Schnitt durch den brennernahen Bereich einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung;
    Figur 2
    einen Schnitt gemäß Linie II-II von Figur 1;
    Figur 3
    in vergrößertem Maßstab einen Axialschnitt durch die Brenndüse der thermischen Nachverbrennungsvorrichtung der Figur 1.
    Wie die Figuren 1 und 2 zeigen, umfaßt die dargestellte thermische Nachverbrennungsvorrichtung ein Außengehäuse 1, das von einem nur schematisch angedeuteten Isoliermantel 2 umgeben ist. Innerhalb des Außengehäuses 1 befindet sich eine Brennkammer 4, die von einem Brennkammergehäuse 3 begrenzt ist. Durch eine Öffnung 5 im Isoliermantel 2, durch eine Öffnung 6 im Außengehäuse 1 und durch eine Öffnung 7 im Brennkammergehäuse 3 ist ein Brenner eingeführt, der insgesamt das Bezugszeichen 8 trägt und dessen Auslaßöffnung 9 in die Brennkammer 4 mündet.
    Der Brenner 8 umfaßt ein zylindrisches Brennergehäuse 10 und ein erstes, zylindrisches Flammrohr 11, welches in die Öffnung 7 des Brennkammergehäuses 3 eingesetzt ist, sowie ein zweites, zu dem Brennergehäuse 10 und dem ersten Flammrohr 11 koaxiales zweites Flammrohr 12. Dieses ist gegenüber dem ersten Flammrohr 11 axial in Richtung auf das Innere der Brennkammer 4 versetzt und besitzt einen größeren Durchmesser als das erste Flammrohr 11, so daß in einem Überlappungsbereich der beiden Flammrohre 11, 12 ein sich koaxial zu den Flammrohren 11, 12 erstreckender Ringspalt 13 entsteht.
    In axialem Abstand von der Auslaßöffnung 9 des Brenners 8 ist an der inneren Mantelfläche des Brennkammergehäuses 3 eine Umlenkeinrichtung angebracht, die insgesamt das Bezugszeichen 14 trägt. Diese besteht aus einer Vielzahl von Schaufeln 15, die unter einem schrägen Winkel gegen die Achse des Brennkammergehäuses 3 angestellt sind und gegebenenfalls eine gewisse Torsion aufweisen. Radial innerhalb der Umlenkeinrichtung 14 verbleibt ein im wesentlichen frei durchströmbarer Raum 16, wie dies insbesondere der Figur 2 zu entnehmen ist.
    Am rechten, in der Zeichnung nicht mehr dargestellten Ende der Brennkammer 4 schließt sich in bekannter Weise ein Wärmetauscher an, der von dem in der Brennkammer 4 erzeugten Verbrennungsgas auf dem Wege zum Auslaß durchströmt wird. Ebenfalls nicht dargestellt ist der Einlaß für die zu behandelnde Abluft, der über den erwähnten Wärmetauscher mit dem Raum 17 kommuniziert, der zwischen dem Außengehäuse 1 und dem Brennkammergehäuse 3 liegt.
    Das Brennergehäuse 10 trägt auf seiner Außenmantelfläche am inneren Ende zwei koaxiale Reihen von Luftverwirbelungsschaufeln 18, 19, die über den gesamten Umfang hinweg in gleichmäßigen Winkelabständen unter einem Winkel zur Brennerachse angeordnet und zusätzlich tordiert sind, wie dies an und für sich bekannt ist.
    Durch das Brennergehäuse 10 erstreckt sich koaxial eine Brennerdüse 20, die teilweise im Axialschnitt und in vergrößertem Maßstab in Figur 3 herausgezeichnet ist. Das zylindrische und am innenliegenden Ende verschlossene Düsengehäuse 21 ist von einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 22 durchsetzt, die sowohl in der Mantelfläche als auch in der Stirnfläche des Düsengehäuses 21 vorgesehen sind. Im Inneren des Düsengehäuses 21 ist ein Düseneinsatz 23 untergebracht und befestigt, der einen sich venturiartig in Richtung auf die Stirnfläche des Brennergehäuses 20 verjüngenden Brennstoffkanal 24 besitzt. Der Brennstoffkanal 24 kommuniziert mit einem Brennstoffeinlaß 25, der sich außerhalb des Isoliermantels 2 befindet.
    Die oben beschriebene thermische Nachverbrennung arbeitet wie folgt:
  • Die zu behandelnde Abluft wird, wie oben schon angedeutet, über den in der Zeichnung nicht dargestellten Einlaß in den ebenfalls nicht dargestellten Wärmetauscher eingeführt, wo sie sich erwärmt. Sie strömt sodann über den Raum 17 zwischen Außengehäuse 1 und Brennkammergehäuse 3 zu der ringförmigen Einlaßöffnung des ersten Flammrohres 11, die an ihrem radial innenliegenden Rand von dem Brennergehäuse 10 begrenzt wird. Von hier aus strömt die Luft axial durch das erste Flammrohr 11 hindurch und wird dabei von den Luftverwirbelungsschaufeln 18 und 19 in einen Drall versetzt. Bei ihrer weiteren, axialen Durchströmung des zweiten Flammrohres 12 gerät die Luft in den Bereich der von der Brenndüse 20 erzeugten Flamme. Dabei werden die in der Abluft enthaltenen Verunreinigungen verbrannt und auf diese Weise unschädlich gemacht.
    • Der von den Luftverwirbelungsschaufeln 18, 19 erzeugte Luftwirbel öffnet sich konisch mit zunehmender Entfernung von der Austrittsöffnung 9 und trifft mit seinem Hauptvolumen auf die Umlenkeinrichtung 14 auf; nur ein bestimmter Teil der Verbrennungsluft durchströmt den freien Raum 16 und gelangt von dort über den Wärmetauscher, wo ihr Wärme entzogen wird, zum Auslaß der thermischen Nachverbrennungsvorrichtung.
    Der größere Teil der Verbrennungsluft dagegen wird von der Umlenkeinrichtung 14 entlang der Wand des Brennkammergehäuses 3 in Figur 1 nach links umgeleitet und gelangt in den Ringspalt 13 zwischen dem ersten Flammrohr 11 und dem zweiten Flammrohr 12. Sie wird durch diesen Ringspalt 13 hindurchgesaugt und gelangt auf diese Weise erneut in den Bereich der von der Brennerdüse 20 erzeugten Flamme, so daß eine erneute Verbrennung eventuell noch vorhandener, brennbarer Verunreinigungen stattfindet. Auf diese Weise entsteht innerhalb der Brennkammer 4 eine Zirkulationsströmung, die unter Umständen mehrfach über die Umlenkeinrichtung 14 und den Ringspalt 13 zwischen dem ersten Flammrohr 11 und dem zweiten Flammrohr 12 führt. Das Resultat ist insgesamt eine erheblich bessere Abluftreinigung, die zudem bei niedrigeren Temperaturen stattfinden kann, was mit erheblichen Energieeinsparungen und zudem mit einer geringeren Erzeugung von Stickoxiden verbunden ist. Innerhalb der Brennkammer 4 ist die Temperaturverteilung weitestgehend homogen; insbesondere werden auch die dem Brennkammergehäuse 3 benachbarten Bereiche der Brennkammer 4 stärker erwärmt als dies bei bekannten thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen der Fall war.
    Die über den Brennstoffkanal 24 der Brennerdüse 20 zugeführten Brennstoffe werden auf Grund der venturiartigen Verjüngung des Brennstoffkanales 24 innerhalb der Brennerdüse 20 beschleunigt. Dies hat zur Folge, daß insbesondere an den Durchtrittsöffnungen 22 des Düsengehäuses 21, welche der Austrittsöffnung des Brennstoffkanales 24 benachbart sind, Luft eingesaugt wird. Diese zusätzliche Luft führt zu einer Reduzierung der Energiedichte des Brennstoffes, so daß die Verbrennung mit niedrigerer Temperatur erfolgt. Die Beschleunigung des Brennstoffs mit Hilfe der venturiartigen Verjüngung im Brennstoffkanal 24 führt außerdem zu einer radialen Aufweitung der erzeugten Flamme. Auf diese Weise gelingt es besser, die die Luftverwirbelungsschaufeln 18, 19 durchsetzende Abluft in die Flamme zur Nachverbrennung der Verunreinigugen einzuleiten.
    Bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel einer thermischen Nachverbrennungsvorrichtung wurde als Brennstoff Gas eingesetzt. Es ist selbstverständlich auch möglich, die Gas-Brennerdüse 20 durch eine Ölzerstäuberdüse zu ersetzen.

    Claims (3)

    1. Thermische Nachverbrennungsvorrichtung zur Reinigung von Abluft mit
      a) einem von einem Isoliermantel umgebenen Außengehäuse;
      b) einer innerhalb des Außengehäuses angeordneten, von einem Brennkammergehäuse begrenzten Brennkammer;
      c) einem mit einem Brennstoff beschickbaren Brenner, der eine Brennerdüse und ein erstes Flammrohr aufweist, welches die Brennerdüse umgibt und den Raum zwischen dem Außengehäuse und dem Brennkammergehäuse mit der Brennkammer verbindet,
      dadurch gekennzeichnet, daß
      d) der Brenner (8) mindestens ein weiteres Flammrohr (12) aufweist, welches vollständig innerhalb der Brennkammer (4) angeordnet ist und das innerhalb der Brennkammer (4) liegende Ende des ersten Flammrohres (11) mit einem größeren Radius derart umgibt, daß zwischen dem ersten Flammrohr (11) und dem zweiten Flammrohr (12) ein Ringspalt (13) gebildet ist.
    2. Thermische Nachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in Abstand von der Auslaßöffnung (9) des weiteren Flammrohres (12) im radial äußeren Bereich der Brennkammer (4) eine Umlenkeinrichtung (14) vorgesehen ist, welche auf sie treffende Verbrennungsluft wieder entlang der Wandung des Brennkammergehäuses (3) in Richtung auf den Spalt (13) zwischen erstem Flammrohr (11) und weiteren Flammrohr (12) leitet.
    3. Technische Nachverbrennungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennerdüse (20) ein mit Durchtrittsöffnungen (22) versehenes Düsengehäuse (21) und einen Brennstoffkanal (24) aufweist, der im der Austrittsöffnung benachbarten Bereich eine venturiartige Querschnittsprofilierung besitzt.
    EP02016195A 2001-08-17 2002-07-22 Thermische Nachverbrennungsanlage Withdrawn EP1286115A1 (de)

    Applications Claiming Priority (3)

    Application Number Priority Date Filing Date Title
    DE10140422A DE10140422C1 (de) 2001-08-17 2001-08-17 Thermische Nachverbrennungsvorrichtung
    DE10140422 2001-08-17
    US10/222,664 US6780004B2 (en) 2001-08-17 2002-08-16 Thermal post-combustion device

    Publications (1)

    Publication Number Publication Date
    EP1286115A1 true EP1286115A1 (de) 2003-02-26

    Family

    ID=32471464

    Family Applications (1)

    Application Number Title Priority Date Filing Date
    EP02016195A Withdrawn EP1286115A1 (de) 2001-08-17 2002-07-22 Thermische Nachverbrennungsanlage

    Country Status (3)

    Country Link
    US (1) US6780004B2 (de)
    EP (1) EP1286115A1 (de)
    DE (1) DE10140422C1 (de)

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    BE1025864B1 (nl) * 2017-12-29 2019-07-31 Europem Technologies Nv Een proces en systeem voor het verbranden van afval

    Families Citing this family (5)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    DE102006029332A1 (de) * 2006-06-23 2008-01-03 Automotive Components Holdings, LLC, Dearborn Motorsteuerung zur PWM-modulierten Steuerung eines Elektromotors
    JP4739275B2 (ja) * 2006-08-11 2011-08-03 Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 バーナ
    DE102013203448A1 (de) 2013-02-28 2014-08-28 Dürr Systems GmbH Anlage und Verfahren zum Behandeln und/oder Verwerten von gasförmigemMedium
    EP3296462B1 (de) 2016-09-16 2018-09-05 Benninghoven GmbH & Co.KG Mülheim Anlage und verfahren zum herstellen von asphalt
    CN109114549B (zh) * 2018-08-27 2024-07-26 三一汽车制造有限公司 燃烧器、燃烧系统和沥青搅拌站

    Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4044099A (en) * 1973-09-17 1977-08-23 Griffin Research & Development, Inc. Polluted air effluent incinerating method
    EP0717237A2 (de) * 1994-12-15 1996-06-19 W.R. Grace & Co.-Conn. Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen sauerstoffhaltiger Bestandteile in einem Prozessgas
    US5813848A (en) * 1996-09-19 1998-09-29 Loqvist; Kaj-Ragnar Device for boilers
    US5961315A (en) * 1997-03-18 1999-10-05 Abb Research Ltd. Boiler plant for heat generation

    Family Cites Families (28)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US1235855A (en) * 1915-07-19 1917-08-07 Babcock & Wilcox Co Oil-burning apparatus.
    US2497480A (en) * 1947-07-01 1950-02-14 Silent Flame Mfg Co Inc Air directing means for gun type oil burners
    US2796923A (en) * 1953-03-11 1957-06-25 Nat Fuel Conservation Co Inc Oil-burner and combustion head construction and installation
    US2857961A (en) * 1954-07-13 1958-10-28 Brown Fintube Co Oil burners
    US2918117A (en) * 1956-10-04 1959-12-22 Petro Chem Process Company Inc Heavy fuel burner with combustion gas recirculating means
    US3748853A (en) * 1971-10-27 1973-07-31 Nasa Swirl can primary combustor
    JPS5129726A (de) * 1974-09-06 1976-03-13 Mitsubishi Heavy Ind Ltd
    US4240784A (en) * 1978-09-25 1980-12-23 Dauvergne Hector A Three-stage liquid fuel burner
    US4380429A (en) * 1979-11-02 1983-04-19 Hague International Recirculating burner
    DE3043286C2 (de) * 1980-04-14 1982-06-16 Katec, Katalytische Lufttechnik Betz Gmbh & Co, 6467 Hasselroth Verbrennungseinrichtung zur Verbrennung von Störstoffen in Abgasen
    US4561841A (en) * 1980-11-21 1985-12-31 Donald Korenyi Combustion apparatus
    IN155686B (de) * 1981-02-27 1985-02-23 Westinghouse Electric Corp
    US4845940A (en) * 1981-02-27 1989-07-11 Westinghouse Electric Corp. Low NOx rich-lean combustor especially useful in gas turbines
    JPS62762A (ja) * 1985-06-25 1987-01-06 Matsushita Electric Works Ltd 液体燃料燃焼装置
    US4725223A (en) * 1986-09-22 1988-02-16 Maxon Corporation Incinerator burner assembly
    DE3933050C2 (de) * 1989-10-04 2000-06-15 Pillard Feuerungen Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Brenners für Drehrohröfen und Brenner hierfür
    US5369679A (en) * 1990-09-05 1994-11-29 Photoelectron Corporation Low power x-ray source with implantable probe for treatment of brain tumors
    US5388985A (en) * 1992-12-22 1995-02-14 Cedarapids, Inc. Burner assembly with fuel pre-mix and combustion temperature controls
    US5490775A (en) * 1993-11-08 1996-02-13 Combustion Tec, Inc. Forward injection oxy-fuel burner
    DE4409951A1 (de) * 1994-03-23 1995-09-28 Abfallwirtschaftsges Vorrichtung zum Verbrennen von staubförmigen Materialien
    US5540213A (en) * 1994-04-15 1996-07-30 Desa International Portable kerosene heater
    US5827054A (en) * 1996-01-11 1998-10-27 The Babcock & Wilcox Company Compound burner vane
    US6145450A (en) * 1996-02-06 2000-11-14 Foster Wheeler Corporation Burner assembly with air stabilizer vane
    US6065957A (en) * 1996-03-21 2000-05-23 Denso Corporation Catalyst combustion apparatus
    US6106276A (en) * 1996-09-10 2000-08-22 National Tank Company Gas burner system providing reduced noise levels
    US6093018A (en) * 1997-09-12 2000-07-25 Avshalumov; Simon Gas burner
    US6102687A (en) * 1998-09-28 2000-08-15 U.S. Department Of Energy Simplified configuration for the combustor of an oil burner using a low pressure, high flow air-atomizing nozzle
    US6485294B2 (en) * 2000-12-20 2002-11-26 Lennox Manufacturing Inc. NOx reduction device

    Patent Citations (4)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    US4044099A (en) * 1973-09-17 1977-08-23 Griffin Research & Development, Inc. Polluted air effluent incinerating method
    EP0717237A2 (de) * 1994-12-15 1996-06-19 W.R. Grace & Co.-Conn. Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen sauerstoffhaltiger Bestandteile in einem Prozessgas
    US5813848A (en) * 1996-09-19 1998-09-29 Loqvist; Kaj-Ragnar Device for boilers
    US5961315A (en) * 1997-03-18 1999-10-05 Abb Research Ltd. Boiler plant for heat generation

    Cited By (1)

    * Cited by examiner, † Cited by third party
    Publication number Priority date Publication date Assignee Title
    BE1025864B1 (nl) * 2017-12-29 2019-07-31 Europem Technologies Nv Een proces en systeem voor het verbranden van afval

    Also Published As

    Publication number Publication date
    DE10140422C1 (de) 2002-11-28
    US6780004B2 (en) 2004-08-24
    US20040033459A1 (en) 2004-02-19

    Similar Documents

    Publication Publication Date Title
    EP0438682B1 (de) Abgassystem mit einem Partikelfilter und einem Regenerierungsbrenner
    DE1401853C3 (de) Gasbrenner für Tieföfen
    DE19717721A1 (de) Brennereinrichtung und Verfahren zum Betreiben einer Brennereinrichtung für eine NOx- und CO-arme Verbrennung
    EP0392158B1 (de) Verfahren zum Betrieb einer Feuerungsanlage mit fossilen Brennstoffen
    EP0433789A1 (de) Verfahren für eine Vormischverbrennung eines flüssigen Brennstoffes
    DE2158215C3 (de) Brennkammer für Gasturbinentriebwerke
    DE2261596B2 (de) Verfahren und Brennkammer zum Verbrennen eines Brennstoffes
    DE2352204B2 (de) Verbrennungseinrichtung zur verbrennung von stoerstoffen in abgasen
    DE60016106T2 (de) Brenner mit Abgasrückführung
    DD154910A5 (de) Industriebrenner
    EP3120074B1 (de) Vorrichtung zur thermischen nachverbrennung von abluft
    CH694305A5 (de) Vorrichtung zur Erzeugung einer rotierenden Stroemung.
    DE2745756C3 (de) Verbrennungsofen
    DE10140422C1 (de) Thermische Nachverbrennungsvorrichtung
    EP0602396B1 (de) Verfahren zum Betrieb eines Wärmeerzeugers
    DE4420477C2 (de) Industriebrenner mit regenerativer Luftvorwärmung
    DE4008692A1 (de) Mischeinrichtung fuer oelgeblaesebrenner
    EP0961905B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum verbrennen von brennstoff
    EP0451662B1 (de) Rekuperatorbrenner
    EP1528317A1 (de) Satz von thermischen Nachverbrennungsvorrichtungen
    DE4011190A1 (de) Rekuperatorbrenner
    EP3120073B1 (de) Vorrichtung zur thermischen nachverbrennung von abluft
    DE102014205203B3 (de) Vorrichtung zur thermischen Nachverbrennung von Abluft
    DE68909851T2 (de) Verbrennungsvorrichtung.
    EP1221571A1 (de) Verbrennungsvorrichtung mit einer Kühlung

    Legal Events

    Date Code Title Description
    PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

    Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

    AK Designated contracting states

    Kind code of ref document: A1

    Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

    Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

    AX Request for extension of the european patent

    Extension state: AL LT LV MK RO SI

    17P Request for examination filed

    Effective date: 20030205

    AKX Designation fees paid

    Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE SK TR

    GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

    Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

    RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

    Owner name: EISENMANN MASCHINENBAU GMBH & CO. KG

    STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

    Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

    18D Application deemed to be withdrawn

    Effective date: 20050202