CN105074336B - 燃烧机组、工件处理机组和用于运行燃烧机组的方法 - Google Patents

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Abstract

为了实现如下的燃烧机组，其中可以以很低的技术耗费来利用太阳辐射用以降低所需的燃料量，提出了一种燃烧机组，其包括用于燃料和氧化剂进行化学转化的燃烧设备、用于将燃料输送到燃烧设备的燃料输送部、用于将氧化剂输送到燃烧设备的氧化剂输送部、用于排出来自燃烧设备的废气的废气引导部、太阳热能设备和一个或多个传热器，借助该太阳热能设备在利用太阳辐射的情况下能将构造为热油的载热介质加热，其中，太阳热能设备包括一个或多个菲涅耳集热器，利用所述传热器能够将热量从载热介质传递至在燃料输送部中受引导的燃料，在氧化剂输送部中受引导的氧化剂和/或在废气引导部中受引导的废气。

Description

燃烧机组、工件处理机组和用于运行燃烧机组的方法
技术领域
本发明涉及一种用于对燃料和氧化剂进行化学转化的燃烧机组。
背景技术
例如已知有西班牙阿尔梅里亚的太阳热能实验电站“SOLHYCO”。在这个实验电站中设置有定日镜场，借助其使太阳辐射对准辐射接收器，以便将流过辐射接收器的吸收管的空气加热至超过800℃。该已加热的空气直接向微型燃气透平输送，并且由此用来发电。在夜间和阴天时，用来发电的微型燃气透平例如可以利用柴油来运行。
发明内容
本发明任务在于，提供一种燃烧机组，在其中，可以以很低的技术耗费来利用太阳辐射，用以降低所需的燃料量。
根据本发明，该任务通过如下的燃烧机组解决，其包括以下部件：
-用于化学转化燃料和氧化剂的燃烧设备；
-用于将燃料输送到燃烧设备的燃料输送部；
-用于将氧化剂输送到燃烧设备的氧化剂输送部；
-用于排出来自燃烧设备的废气的废气引导部；
-太阳热能设备，借助其在利用太阳辐射的情况下能将载热介质加热；以及
-一个或多个传热器，利用其能够将热量从载热介质传递至在燃料输送部中受引导的燃料，在氧化剂输送部中受引导的氧化剂和/或在废气引导部中受引导的废气。
通过在根据本发明的燃烧机组中设置太阳热能设备，用以利用太阳辐射，燃烧机组可以特别有效地运行。由此，尤其可以降低用于运行燃烧机组所需的燃料量。
通过如下方式，即，在根据本发明的燃烧机组中设置载热介质，该载热介质能借助太阳辐射来加热并且借助该载热介质能将太阳热能传递至燃料、氧化剂和/或废气，燃烧设备和太阳热能设备可以布置在彼此不同的地点或位置上，尤其彼此间隔开地布置。
因此，优选借助与燃料、氧化剂和/或废气不同的介质来进行将借助太阳热能设备吸收的太阳热能传递至燃料、氧化剂和/或废气。
优选地，燃料和载热介质彼此分开地输送。
优选地，氧化剂和载热介质彼此分开地输送。
优选地，废气和载热介质彼此分开地输送。
借助根据本发明的燃烧机组，尤其能执行的是，将太阳热能间接地热传递至燃料、氧化剂和/或废气。
可以有利的是，燃烧机组包括添加剂设备，借助其能将添加剂介质向燃料输送部、氧化剂输送部和/或废气引导部输送。
优选地，添加剂介质是液态添加剂介质。
尤其可以规定，添加剂介质包括水或者是水。
添加剂介质优选如此选择，即，其在燃烧设备中基本上是化学惰性的，尤其是既不与氧化剂发生反应也不与燃料发生反应，燃料和氧化剂在该燃烧设备中发生化学转化。
为此替选或补充地可以规定，添加剂介质包括碳氢化合物，例如甲醇或其它醇、烷烃、烯烃、炔烃、醛、酮和/或羧酸，或者由这些物质中的一种或多种构成。此外，由一种或多种化学惰性物质和一种或多种化学活性物质组成的混合物，例如由水和甲醇构成的混合物可以设置为添加剂介质。
可以有利的是，添加剂设备关于燃料和/或氧化剂的流动方向地布置在一个或多个传热器之前，借助其能将热量从载热介质传递至在燃料输送部中受引导的燃料和/或在氧化剂输送部中受引导的氧化剂。
可以规定，燃料和氧化剂至少以分区段的方式共同地在共同的输送部中引导。
于是，这种共同的输送装置至少是燃料输送部和氧化剂输送部的区段，在该区段中例如可以布置有添加剂设备和/或传热器。
优选地，添加剂介质通过热量从载热介质至添加剂介质的传递来加热。尤其可以规定，添加剂介质通过热量从载热介质至添加剂介质的传递可从液态转变成气态，即，是可蒸发的。
燃烧机组优选包括用于控制和/或调节添加剂设备的控制设备。添加剂设备优选能借助控制设备与可借助太阳热能设备提供的热量有关地来控制和/或调节。
可以有利的是，太阳热能设备包括传感器设备，借助其可获知太阳辐射的强度和/或在使用太阳辐射情况下被加热的载热介质的温度。优选地，能借助控制设备以如下方式控制和/或调节添加剂设备，即，在获知太阳辐射的强度较弱并且/或者所获知载热介质的温度较低时，将少量添加剂介质或不将添加剂介质向燃料输送部、氧化剂输送部和/或废气引导部输送，并且在获知太阳辐射的强度较强并且/或者获知载热介质的温度较高时，将大量添加剂介质向燃料输送部、氧化剂输送部和/或废气引导部输送。以这种方式可以最优地利用借助太阳热能设备提供的太阳热能，而不会因为在太阳辐射过低时过多地输送添加剂介质而损害燃烧机组的运行。
在本发明的一种实施方式中可以规定，燃烧设备包括压缩设备，用于压缩燃料和/或氧化剂。
借助这种压缩设备尤其可以引起燃料和/或氧化剂的压力升高。
可以规定，一个传热器或多个传热器关于氧化剂和/或燃料的流动方向地布置在燃烧设备的燃烧室设备之前和/或燃烧设备的压缩设备之后。以这种方式，氧化剂和/或燃料可以在输送到燃烧室设备之前被加热。由此可以提高燃烧机组的效率，尤其通过如下方式，即，可以减少所需的燃料量。
为此替选或补充地可以规定，一个传热器或多个传热器关于废气的流动方向地布置在燃烧设备的燃烧室设备之后和/或燃烧设备的透平设备之后。
例如可以规定，燃烧室设备的废气的热量可以借助传热器向耗热器，例如用于干燥工件的干燥器输送。尤其可以规定，为了再次加热废气，尤其为了利用其中所含的剩余的热量，该废气借助太阳热能设备的传热器优选被带到较高的温度水平，并且紧接着可以向其他的传热器输送，借助其能将热量向其他的耗热器输送。
耗热器尤其是为了运行而必须向其输送热量的设备，例如工件干燥设备。
载热介质例如可以是气体、液体或固体。尤其可以规定，载热介质在约100℃至约400℃之间的工作范围内是气态、液态或固态的。
优选地，载热介质是液体。载热介质的凝固点(凝点)尤其低于约100℃。优选地，载热介质的沸点超过约400℃。
载热介质例如可以是热油，其优选直至约400°是热稳定的，即，其在温度400℃以上时才会化学分解。
可以有利的是，燃烧设备包括用于氧化有害物质的热氧化设备。
当燃烧设备包括用于氧化有害物质的热氧化设备时，例如可以规定，为了氧化有害物质，可直接或间接地加热这些有害物质。优选地，为了氧化有害物质，将这些有害物质向燃烧室设备输送，并在其中被直接加热并进行化学转化。
此外可以有利的是，燃烧设备包括燃气透平设备。
尤其是当燃烧设备包括燃气透平设备时，燃烧机组优选构造为热电机组，借助其可在燃料辅助的情况下将热能，尤其是来自太阳辐射的热能转化成电能。
可以有利的是，借助氧化剂输送部能将来自燃烧设备的已净化废气向燃烧设备输送。
优选地，燃烧机组包括用于控制和/或调节燃烧机组的控制设备。
尤其借助控制设备可以执行用于运行燃烧机组的方法。
根据本发明的燃烧机组尤其适用于在工件处理机组中的使用。
因此，本发明还涉及一种工件处理机组，其用于处理和/或加工工件，尤其是车辆车身。
优选地，工件处理机组包括根据本发明的燃烧机组。
优选地，工件处理机组还包括表面处理设备，用于对工件，尤其是车辆车身进行处理和/或加工，尤其是涂覆、涂漆、干燥等等。
在本发明一种设计方案中规定，来自工件处理机组的处理区域的废气可以作为氧化剂和/或燃料输送到燃烧机组。
为此替选或补充地可以规定，来自燃烧设备的废气的热量能输送到工件处理机组的处理区域。
尤其可以规定，工件处理机组，尤其是工件处理机组的表面处理设备的废气引导部通入到燃烧机组的氧化剂输送部中。以这种方式，在来自工件处理机组的处理区域的废气中存在的有害物质可以特别简单地进行化学转化，并且因此可以使其无害。
根据本发明的燃烧机组和/或根据本发明的工件处理机组尤其适合于执行用于运行燃烧机组的方法。
因此，本发明涉及一种用于运行燃烧机组的方法。
就此而言，本发明任务在于，提供一种用于运行燃烧机组的方法，在该方法中，能以很低的技术耗费来利用太阳辐射，用以降低所需的燃料量。
根据本发明，该任务通过用于运行燃烧机组的方法来解决，该方法包括：
-将燃料输送到燃烧机组的燃烧设备；
-将氧化剂输送到燃烧设备；
-排出来自燃烧设备的废气；
-借助太阳热能设备在使用太阳辐射的情况下加热载热介质；
-借助一个或多个传热器将热量从载热介质传递至燃料、氧化剂和/或废气。
优选地，根据本发明的方法具有其中单个或其中多个与根据本发明的燃烧机组和/或根据本发明的工件处理机组相结合地说明的特征和/或优点。
在本发明的一种设计方案中规定，在为了加热燃料、氧化剂和/或废气而将载热介质向一个传热器或多个传热器输送之前，载热介质借助太阳热能设备被加热到最高约500℃，尤其加热到最高约400℃。
可以有利的是，将热量从载热介质传递至添加剂介质，除了燃料和氧化剂，也将该添加剂介质向燃烧设备输送。
添加剂介质尤其是水。
可以有利的是，添加剂介质借助燃料输送部和/或借助氧化剂输送部连同燃料一起和/或连同氧化剂一起借助一个传热器或多个传热器来加热，并且紧接着向燃烧设备输送。
可以有利的是，添加剂介质呈液态的形式向燃料输送部和/或氧化剂输送部输送。优选地，在借助一个传热器或多个传热器来加热添加剂介质时，添加剂介质蒸发。
优选地，用于输送添加剂介质的添加剂设备是喷入设备、喷雾设备和/或蒸发设备。
此外，根据本发明的燃烧机组、根据本发明的工件处理机组和/或根据本发明的用于运行燃烧机组的方法具有其中单个或其中多个以下所述的特征和/或优点：
优选地，太阳热能用作为附加热源。
尤其可以规定，太阳热能设备是整合到现有的加热***中的，尤其是整合到热排气净化器和/或微型燃气透平中的。
通过使用添加剂设备可以增大在其中可以借助太阳热能设备进行加热的区域，即，增大加热窗口。由此，优选提高了燃烧机组的效率。
优选地，借助太阳热能设备能利用在高于约100℃的温度范围内的热量。尤其是在高于用于制备热水、支持供暖或加热泳池的应用温度的温度范围内的热量。
优选地，借助太阳热能设备能利用直至约400℃的温度范围内的热量。该温度范围远低于对于用于发电的太阳热能发电站来说常见的温度范围(800℃以及更高)。
然而也可以规定，借助太阳热能设备能利用在高于约400℃，尤其是高于约800℃的温度范围内的热量。
优选地，过程介质在使用太阳能的情况下被预加温或预加热。
优选地，提供支持，而非完全地替换用于运行过程的燃料。
然而也可以规定，例如暂时完全地替换用于运行过程的燃料。
优选地，燃烧设备包括微型燃气透平。这种微型燃气透平尤其是发电机组，其不仅可以以气体来运行，而且可以以液态燃料来运行。优选地，所产生或可供使用的热能借助这种微型燃气透平转化成转动运动，借助转动运动可以驱动用于发电的发电设备。
例如可以借助用于将热能转化成动能的透平设备使存在于燃烧设备的燃烧室设备中的废气，尤其是烟气发生膨胀。
优选地，来自燃烧室设备的废气具有余氧和在约250℃至约1000℃之间的温度。
燃气透平设备的优点可以是，在质量流恒定的情况下在很高的温度水平上经由废气将热量完全排出。
有利的可以是，燃烧设备包括余热利用设备。借助这种余热利用设备可以利用来自燃烧室设备和/或来自透平设备的废气中的热能，以便尤其在借助压缩设备将氧化剂和/或燃料压缩之前或之后，对要向燃烧室设备输送的氧化剂和/或燃料进行预热。由此，优选可以降低所需的燃料量并且/或者提高燃烧设备的效率，尤其是电效率。
优选地，与传统工业燃气透平相比并且/或者与部分负荷运行下的燃气马达相比，微型燃气透平由于余热利用而仅具有很小的效率损失。
可以有利的是，燃烧设备包括余热利用式的热排气净化器(TAR)。
优选地，这种排气净化器包括燃烧室设备、燃烧器和尤其是整合的和/或可调节的热交换器(传热器)，该热交换器用于预热来自工件处理机组的处理区域的排气。
尤其当燃烧设备包括微型燃气透平时可以规定，燃烧机组的电功率最高约为1MW，例如最高约为500kW。这种燃烧机组尤其适合于分散式供电和热电联产。
太阳热能设备例如可以包括用于使太阳辐射汇聚的汇聚式太阳能***(太阳能集热器)。
太阳能***例如可以包括菲涅耳集热器和/或抛物槽集热器。
优选地，载热介质在集热器中受引导，以便使其被加热。
尤其是当太阳热能设备包括菲涅耳集热器时，太阳热能设备适合于顶部装配，这是因为基于菲涅耳集热器的面式的镜设施而优选出现非常小的风载荷。
可以有利的是，工件处理机组围着建筑物或布置在建筑物中和/或在其上。优选地，尤其是工件处理机组的表面处理设备布置在建筑物的内部，而尤其是太阳热能设备，至少是太阳能集热器布置在建筑物的顶部上，在另一建筑物上或者说与表面处理机组在空间上分开地布置。
优选地，借助载热介质可以将优选在建筑物的顶部上收集的太阳热能传递至布置在该建筑物的内部或另一建筑物的内部的燃烧设备。
可以有利的是，要向燃烧机组的燃烧设备的燃烧室设备输送的氧化剂和/或燃料能通过借助尤其位于压缩设备之后的添加剂设备输送添加剂来冷却。在向传热器输送的载热介质的预定的温度水平的情况下，借助在后面布置的传热器可以将更多的热量传递至向燃烧室设备和优选最终是向透平设备输送的由燃料、氧化剂和/或添加剂构成的混合物。由此，可以利用更多太阳能，用以运行燃烧机组。
例如可以规定，位于(压缩机的)压缩设备之后的微型燃气透平的供气的温度约为220℃。通过例如构造为喷水部的添加剂设备以及将添加剂输送给供气，可以使温度例如降低约40K直至约180℃。优点在于，再生式输送的能量的份额可以在预加温的范围内提高，例如提高约30％。由此，加热窗口，即，如下的范围可以从起初的约220℃至例如约360℃扩大到约180℃至约360℃，在该范围中，借助加热了的载热介质可以加热用于燃烧室设备的供气。
尤其是当水用作添加剂介质时，通过水的蒸发可以产生附加的容积进而附加的功率。在此，热能转化成容积功。
有利地，添加剂输送部(添加剂设备)，尤其是喷水部，也可以例如通过减少氮氧化物的排放来影响到燃烧机组的有害物质排放。
有利地，压缩机排气(压缩设备之后的供气)经由传热器的预加温借助太阳热能设备来实现。
优选地，余热利用器用于调节来自透平设备之后的燃烧室设备中的废气的温度。
优选地，通过预加温和余热利用的相分离可以使所需燃料降低如下的能量值，其等效于利用借助太阳热能设备的预加温的所输送的能量。除了节约燃料之外，还可以提供如下优点，即，来自透平设备的废气保持了很高的温度水平。
尤其可以规定，将微型燃气透平与太阳能预加温和恒定的(固定的)余热利用或可变的(可调的)余热利用进行组合。
尤其当使用低热量的燃料，例如生物质气体作为燃料时，可以规定，借助太阳热能设备，尤其是借助载热介质和一个或多个传热器来加热燃料。
燃烧机组优选以如下方式设计，即，其不仅可以在有太阳能预加温下运行而且可以在无太阳能预加温下运行。
可以有利的是，燃烧机组包括引回部，尤其是净气引回部或废气引回部。
尤其可以有利的是，净气或废气的对于过程所需的热量首先是不够的。
净气引回部或废气引回部可以实现的是，将过程排气的质量流和因此是净气或废气的质量流提高了所引回的净气的质量流或废气的质量流。因此，可以提供具有如下温度的附加的热量流，该温度相应于燃烧设备之后的排出温度。
优选地，向大气排放的质量流，尤其是废气质量流保持恒定，从而排放的热能并且因此是向大气排放的热量损失优选也保持不变。
此外可以规定，通过净气引回部或废气引回部可以提高可利用的太阳能(热量)的贡献。尤其是在应用太阳能(热量)的情况下能附加地加热附加的(引回的)质量流。
根据本发明的燃烧机组适合于所有存在有足够高的年均太阳直射量(例如DNI>500kWh/(m2a)，尤其是DNI>1500kWh/(m2a))的地方。优选地，在此可以实现在平均的过程热范围内(直至约400℃)的太阳能预加温。
空气，尤其是供气可能含有有害物质。有害物质例如是如下物质，它们在工件处理机组的处理区域中，例如在涂漆机组的涂漆区域内向穿过处理区域的空气排放。
有害物质尤其是可热分解和/或可热利用的物质，例如可燃烧和/或可氧化的物质，它们不允许排放到环境中或者仅允许以极少的量排放到环境中。
优选地，燃烧设备包括燃气透平设备，尤其是微型燃气透平(微型燃气透平设备)，和/或余热利用式的热排气净化器。
可以有利的是，燃烧机组包括吸收式冷却机。
优选地，借助吸收式冷却机能冷却要借助氧化输送装置向燃烧设备输送的氧化剂。
可以有利的是，用于冷却要借助氧化输送装置向燃烧设备输送的氧化剂的吸收式冷却机关于氧化剂的流动方向地布置在燃烧设备的压缩设备之前。优选地，以这种方式可以将具有提高的质量流的氧化剂流向压缩设备输送。
在本发明的一种实施方式中规定，吸收式冷却机可借助太阳热能设备来驱动和/或可借助来自太阳热能设备的热量来运行。
尤其可以规定，能将来自太阳热能设备的热量向发电机或吸收式冷却机的逐出器输送，尤其以便将冷却剂从吸收剂中去除。
优选地，借助吸收式冷却机可以实现要向燃烧设备输送的氧化剂的太阳能冷却。
吸收式冷却机可以单级或多级地构造。
尤其当燃烧机组在具有很高的平均温度的地区中使用时，通过使用输送到燃烧设备，尤其是输送到燃烧设备的压缩设备的已冷却的氧化剂，可以提高燃烧设备的效率，并且因此也可以提高燃烧机组的效率。
在氧化剂温度为约40℃情况下，燃气透平设备尤其是微型燃气透平的电功率例如可以为72kW。优选地，随着氧化剂温度降低，例如30℃、20℃或者甚至10℃，得到的是电功率提高到例如约85kW、95kW或108kW。
附图说明
本发明的另外的优选特征和/或优点是实施例的下列说明和附图的主题。其中：
图1示出具有燃烧机组的第一实施方式的工件处理机组的示意图，该燃烧机组包括构造为热氧化设备的燃烧设备和两个太阳热能设备；
图2示出燃烧机组的第二实施方式的示意图，该燃烧机组包括构造为热氧化设备的燃烧设备和太阳热能设备；
图3示出燃烧机组的第三实施方式的示意图，该燃烧机组包括构造为燃气透平设备的燃烧设备和太阳热能设备；以及
图4示出燃烧机组的第四实施方式的示意图，该燃烧机组包括用于冷却氧化剂流的吸收式冷却机。
相同或功能相似的元件在所有附图中配设有相同附图标记。
具体实施方式
用于处理和/或加工工件102的整体以100标识的工件处理机组的图1中所示实施方式例如包括表面处理设备104，其用于处理和/或加工工件102，尤其用于处理和/或加工车辆车身106。
表面处理设备104例如可以包括(未示出的)用于清洁工件102的清洁机组、(未示出的)用于涂覆工件102的涂覆机组和/或图1中所示的干燥机组108，其用于干燥工件102，尤其用于干燥已涂覆的工件102。
涂覆机组尤其可以是例如用于对工件102进行磷化的预处理机组，和/或用于对工件102进行涂漆的涂漆机组，尤其是喷漆机组和/或浸漆机组。
干燥机组108优选包括(未示出的)运送设备，借助该运送设备能够将工件102沿运送方向110运送穿过干燥机组108的不同区段。
在此，干燥机组108尤其包括入口闸112、第一加热区114、中间闸116、第二加热区118、保持区120和/或出口闸122。
因而，借助干燥机组108可以将工件102经由入口闸112向第一加热区114输送并在其中进行加热。经由中间闸116可以将工件102运送到第二加热区118中并在那里进一步加热。在第二加热区118之后，工件102借助于运送设备到达保持区120中。工件102经由出口闸122离开干燥机组108。
通过在干燥机组108中加热工件102，能够可靠地干燥工件。
干燥机组108，尤其是第一加热区114和第二加热区118为了自身运行而需要热量输送。
为此，优选设置有燃烧机组124。
这种燃烧机组124的图1中所示的第一实施方式包括燃烧设备126，其例如构造成热氧化设备128。
燃烧设备126尤其包括燃烧室设备130和燃烧器132，该燃烧器优选设置在燃烧室设备130中。
燃烧机组124还包括燃料输送部134，用于将燃料输送到燃烧设备126，尤其用于将燃料输送到燃烧器132。
此外，燃烧机组124还包括氧化剂输送部136，用于将氧化剂输送到燃烧设备126，尤其用于将氧化剂输送到燃烧器132。
氧化剂尤其是大气中的氧气，从而氧化剂输送部136例如可以是供气输送部138。
尤其可以使用来自工件处理机组100的处理区域140的空气，例如来自干燥机组108的第一加热区114、第二加热区118和/或保持区120的空气或来自涂覆机组的涂覆区域的空气作为供气。尤其当来自处理区域140的空气含有可热分解和/或可热应用的成分，例如可燃烧和/或可氧化的成分时，可以规定的是，在空气作为供气输送之前，将这些成分进行增浓。
为此替选或补充地可以规定，使用来自燃烧机组124周围的新鲜空气作为供气。
此外，为此替选或补充地可以规定，使用来自燃烧机组124的引回的废气作为供气。
燃烧机组124还包括废气引导部142，借助该废气引导部能将来自燃烧设备126的废气，尤其是来自燃烧室设备130的废气排出。
为了有效利用在燃烧机组124运行中积累的热量，设置有至少一个传热器144。
例如设置有传热器144，其将氧化剂输送部136与废气引导部142热联接，从而能将来自燃烧设备126的废气中的热量传递至要向燃烧设备126输送的氧化剂。
给传热器144和优选是其中单个的或其中所有其他的所述传热器144分配有旁路设备146。
借助旁路设备146，来自燃烧设备126，尤其是来自燃烧室设备130的废气优选可以在传热器144旁边经过。为了控制和/或调节穿过传热器144地导引的废气流和在传热器144旁边经过的废气流，旁路设备146优选包括一个或多个可控和/或可调节的阀148。
为了能够将燃烧设备126的废气中所含的热量传递至工件处理机组100，尤其是传递到布置在干燥机组108中的工件102上，设置有至少一个另外的传热器144。
在此，传热器144可以实现废气引导部142与工件处理机组100的处理区域140的热联接，例如与干燥机组108的第一加热区114、第二加热区118和/或保持区120热联接。
因此，借助至少一个传热器144可以将来自燃烧设备126的废气的热量传递至工件处理机组100的至少一个处理区域140，并且因而传递至工件102。
至少一个另外的传热器144优选是循环空气设备150的组成部分。
循环空气设备150包括传热器144、旁路设备146、风扇152和循环空气输送装置154。
借助循环空气输送装置154和风扇152可以将来自处理区域140的空气向传热器144输送，在其中进行加热并再次向处理区域140输送。因此，来自燃烧设备126的废气中所含的热量至少部分传递至从处理区域140中排走且再次要向处理区域140输送的空气。
可以有利的是，给多个处理区域140分别分配循环空气设备150。
因此，在工件处理机组100和燃烧机组124的图1中所示实施方式中规定，不仅给干燥机组108的第一加热区114而且也给干燥机组108的第二加热区118和保持区120分别分配循环空气设备150。
为了给工件处理机组100，尤其是干燥机组108供应新鲜空气，设置有新鲜空气设备156。
新鲜空气设备156包括新鲜空气输送部158，用于尤其从工件处理机组100的外部环境中吸入新鲜空气。
新鲜空气设备156还包括传热器144，借助该传热器，新鲜空气输送部158和燃烧机组124的废气引导部142彼此热联接。
在此，借助新鲜空气设备156的旁路设备146可以控制和/或调节通过新鲜空气设备156的传热器144引导的废气的量，并且因此控制和/或调节从来自燃烧设备126的废气传递至在新鲜空气输送部158中受引导的新鲜空气的热量。
借助新鲜空气输送部158，凭借新鲜空气设备156提供的且优选加温的新鲜空气优选向工件处理机组100输送，尤其是向表面处理设备104输送。
尤其借助新鲜空气设备156将新鲜空气导入到干燥机组108的入口闸112中、中间闸116中和/或出口闸122中。
在工件处理机组100和/或燃烧机组124的另一实施方式中，可以规定，借助新鲜空气设备156能将新鲜空气输送到燃烧设备126。
在工件处理机组100和/或燃烧机组124的图1中所示实施方式中，为了给燃烧设备126供应氧化剂而设置有排气输出部160，用于排出来自工件处理机组100，尤其是表面处理设备104的排气。
借助排气输出部160，尤其可以排出来自工件处理机组100的处理区域140的排气，并且将其向燃烧设备126输送。
此外，在燃烧机组124的图1中所示实施方式中设置有废气引回部162，借助废气引回部能将来自燃烧设备126的废气的一部分经由氧化剂输送部136再次向燃烧设备126输送。
借助废气引回部162，优选能将来自燃烧设备126的废气的一部分关于废气在废气引导部142中的流动方向在新鲜空气设备156，尤其是新鲜空气设备156的传热器144之前和/或之后从废气引导部142中分离出，并且能再次向燃烧设备126输送。
废气引回部162优选包括至少两个阀148，利用这些阀可以控制和/或调节，是否有并且有多少废气在新鲜空气设备156之前或新鲜空气设备156之后从废气引导部142分离出并再次向燃烧设备126输送。由此，可以影响引回的废气的温度，这是因为基于在新鲜空气设备156中进行的至新鲜空气的热传递，在废气引导部142中受引导的废气的温度在新鲜空气设备156之前比在新鲜空气设备156之后的废气的温度更高。
尤其从工件处理机组100的处理区域140中排走的排气可能含有有害物质。
当这些有害物质是有机物质时，优选借助燃烧设备126使这些有害物质变成无害的，即，进行化学转化，尤其是转化成二氧化碳和水。
因此，来自燃烧设备126的废气尤其是已净化的排气，因此也可以被称为净气。
因此，废气引回部162也可以被称为净气引回部164。
在工件处理机组100和燃烧机组124的前述的部件的唯一用途中，燃料仅用于产生热量。
然而使用燃料是高成本的，从而补充的能量源，尤其是补充的热量源可以是有利的。
因此，燃烧机组124优选包括至少一个太阳热能设备166。
太阳热能设备166优选包括一个或多个太阳能集热器168，例如菲涅耳集热器或抛物槽集热器。
借助太阳能集热器168可以使太阳辐射对准太阳热能设备166的载热介质，以便加热载热介质。
为了利用以这种方式获得的太阳热能，太阳热能设备166包括载热介质的循环回路170，该循环回路将太阳热能设备166的一个太阳能集热器168或多个太阳能集热器168与传热器144热联接。
传热器144例如与氧化剂输送部136热联接，载热介质能向该传热器输送。
以这种方式可以将借助太阳热能设备166在使用太阳辐射的条件下获得的热量传递至在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂。
优选地，用于将太阳热能传递至氧化剂的传热器144关于氧化剂输送部136中的氧化剂流动方向布置在燃烧设备126的燃烧室设备130之前。
优选地，用于将太阳热能传递至在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂的传热器144布置在用于将来自燃烧设备126的废气的热量传递至在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂的传热器144之前。
因此，在将氧化剂向燃烧室设备130，尤其是燃烧器132输送之前，在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂可以首先在使用太阳热能且紧接着在使用来自燃烧设备126的废气的热量的情况下被加热。
通过氧化剂在输送到燃烧室设备130时具有相比传统的运行更高的温度，在得到期望的废气温度水平的情况下，可以减少为了加热来自燃烧设备126的废气所需的燃料量。
因此，通过使用太阳热能设备166可以降低燃烧机组124的燃料需求。
与用于加热在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂的所述太阳热能设备166相替选或补充地，可以设置用于加热在废气引导部142中受引导的废气(参见图1)和/或用于加热在燃料输送部134中受引导的燃料(未示出)的太阳热能设备166。
用于加热废气的太阳热能设备166和/或用于加热燃料的太阳热能设备166就结构和功能来说基本上相应于用于加热氧化剂输送部136中的氧化剂的所描述的太阳热能设备166。仅用于传递太阳热能的传热器144必须与废气引导部142或燃料输送部134热联接，而不与氧化剂输送部136热联接。
尤其由图1可知，用于加热废气引导部142中的废气的太阳热能设备166例如可以关于两个循环空气设备150之间的废气流动方向与废气引导部142热联接。以这种方式可以再次提高废气的温度水平，该温度水平由于应用了在废气中所含的热量而借助在前面布置的循环空气设备150来降低，从而也可以向第二循环空气设备150输送温度水平较高的废气。
为了控制和/或调节工件处理机组100，尤其是燃烧机组124，设置有控制设备171。
前述的工件处理机组100和前述的燃烧机组124如下地作用：
借助(未示出的)运送设备将工件102，尤其是已涂漆的车辆车身106沿运送方向110运送穿过工件处理机组100的至少一个处理区域140。尤其将工件102运送穿过表面处理设备104的干燥机组108的第一加热区114和第二加热区118以及穿过保持区120。在此，工件102被加热并且由此可靠地被干燥。
为了提供用于加热所需的热量，设置有多个循环空气设备150，借助这些循环空气设备，使空气从工件处理机组100的处理区域140中排走，在使用来自燃烧设备126的废气的热量的情况下，使其被加热并且再次向处理区域140输送。
在此，来自燃烧设备126的废气的高温一方面可以通过燃烧室设备130中的燃料的化学转化来实现，另一方面可以通过借助太阳热能设备166对太阳辐射的应用来实现。
在此，当借助太阳热能设备166提供大量的太阳热能时，燃烧机组124是特别有效的。
这种太阳热能借助载热介质从太阳热能设备166的太阳能集热器168传递至氧化剂输送部136中的氧化剂和/或废气引导部142中的废气。
由此，可以减少用于运行燃烧机组124所需的燃料量。
燃烧机组124的图2中所示第二实施方式与图1中所示第一实施方式的区别基本上在于，示例性地设置了仅一个循环空气设备150和仅一个太阳热能设备166。
在此，太阳热能设备166是根据图1的用于加热在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂的太阳热能设备166。
结合下列示例阐述了对太阳热能设备166的应用：
不利用借助太阳热能设备166的太阳热能，将例如约180℃的温度的氧化剂，尤其是来自工件处理机组100的处理区域140的排气向燃烧设备126输送。通过借助传热器144将来自燃烧设备126的废气的热量传递至在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂，氧化剂例如被加热到约440℃的温度。
借助燃烧器132，在使用燃料的情况下实现继续加热到例如约750℃。燃烧设备126的流过传热器144的废气通过将热量传递至氧化剂而冷却到约460℃的温度。
在太阳热能设备166用于预加温氧化剂的情况下，上述数值例如如下地变化：
来自工件处理机组100的处理区域140的例如具有180℃的温度的排气借助太阳热能设备166和所属的传热器144例如预加温到约360℃。通过在用于将来自燃烧设备126的废气的热量传递至在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂的传热器144中进一步的预加温，得到例如约580℃的温度。
由于在使用较少的燃料量的情况下的较小的温度差，可以达到燃烧室设备130中大约750℃的期望的燃烧室温度(尤其是以热量来计量的燃烧室温度)。尤其可以使所需燃料量降低如下的量，该量就可释放的能量而言相应于能引入的太阳能。
此外，燃烧机组124的图2中所示的第二实施方式就结构和功能而言与图1中所示的第一实施方式相一致，从而就这方面来说参考前述说明。
燃烧机组124的图3中所示的第三实施方式与图1中所示第一实施方式的区别基本上在于，燃烧设备126包括燃气透平设备172。
燃气透平设备172尤其是微型燃气透平设备，其例如可以在低于500kWel的功率范围内运行。
燃气透平设备172包括压缩设备174、透平设备176、发电设备178和余热利用设备180。
压缩设备174用于压缩要向燃烧室设备130输送的液体，尤其是氧化剂。
借助透平设备176能使来自燃烧室设备130的废气减压，用以将其中所含的能量转化成机械能。
借助构造为传热器144的余热利用设备180，可以将来自在废气引导部142中受引导的废气的热量传递至在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂和/或(仍要说明的)添加剂。
借助发电设备178可以利用借助透平设备176产生的机械能用以发电。
透平设备176、压缩设备174和发电设备178优选设置在共同的轴182上。
因此，借助透平设备176产生的机械能可以特别简单地传递至用于发电的发电设备178和用于压缩氧化剂的压缩设备174。
优选地，燃烧机组124包括添加剂设备184，借助其可将添加剂向氧化剂、燃料和/或废气输送。
在燃烧机组124的图3中所示的第三实施方式中，添加剂设备184例如构造为用于将水喷入到氧化剂输送部136中的喷水部186。
借助添加剂设备184尤其可以输送添加剂，该添加剂在燃烧室设备130中基本上是化学惰性的，即，优选不与氧化剂和/或燃料发生化学反应。
尤其是当添加剂是水时，通过使用添加剂设备184可以有效地冷却在氧化剂输送部136中受引导的氧化剂，尤其是来自工件处理机组100的处理区域140的排气。
如此冷却的氧化剂尤其可以连同添加剂一起向用于将太阳热能传递至氧化剂的传热器144输送并且/或者向用于将来自燃烧室设备130的废气的热量传递至氧化剂的传热器144输送。基于太阳热能设备166的载热介质的预定的温度水平并且/或者基于来自燃烧设备126，尤其是燃烧室设备130的废气的预定的温度水平，通过借助添加剂预冷却氧化剂可以提高氧化剂在一个或多个传热器144中的进入温度与排出温度之间的温度差。
由此，尤其可以提高由太阳热能设备166提供且传递至氧化剂和/或添加剂的太阳热能的量。由此，可以在燃烧机组124运行中进一步节约燃料。
例如可以规定，借助添加剂设备184将在压缩设备174之后的氧化剂的温度从例如约220℃降低到约180℃。由此，在氧化剂的温度与太阳热能设备166的载热介质的温度之间的可利用的预加温窗口从例如220℃至360℃提高到例如约180℃至360℃。尤其当添加剂由于(在氧化剂冷却时)吸热而蒸发时，可以引入能够有助于提高燃气透平设备172功率的附加的容积。
此外，燃烧机组124的图3中所示第三实施方式就结构和功能而言与图1中所示第一实施方式相一致，从而就这方面来说参考前述说明。
燃烧机组124的图4中所示的第四实施方式与图3中所示的第三实施方式的区别基本上在于，燃烧机组124包括吸收式冷却机188。
吸收式冷却机188一方面与太阳热能设备166热联接，另一方面与氧化剂输送部136，尤其是供气输送部138热联接。
在这种情况中设置有传热器144，借助其可将太阳热能设备166的热量传递至吸收式冷却机188。在此，尤其能将构造为菲涅耳集热器的太阳能集热器168的热量传递至吸收式冷却机188。
在使用来自吸收式冷却机188的吸收剂的热量的情况下，可以将在吸收式冷却机188中受引导的冷却剂逐出，尤其是使其蒸发。
借助吸收式冷却机188的冷却设备190可以冷却在此加热了的吸收剂和/或冷却剂，以便可以实现再次吸热。
借助吸收式冷却机188，尤其能汲取来自要向燃烧设备126输送的氧化剂流的热量，尤其是供气的热量，以便冷却氧化剂流。
设置用于将吸收式冷却机188与氧化剂输送部136热联接的传热器144关于氧化剂的流动方向地布置在燃烧设备126的压缩设备174之前。
优选地，通过在将氧化剂输送到压缩设备174之前冷却该氧化剂，可以提高向压缩设备174输送的氧化剂的质量流。
由此，可以提高燃烧设备126的效率，并且因而也提高了整个燃烧机组124的效率。
此外，燃烧机组124的图4中所示第四实施方式就结构和功能而言与图3中所示第三实施方式相一致，从而就这方面来说参考前述说明。

Claims (20)

1.一种工件处理机组(100)，其用于处理和/或加工工件(102)，所述工件处理机组包括用于干燥工件(102)的表面处理设备(104)和燃烧机组(124)，所述燃烧机组包括：
-用于对燃料和氧化剂进行化学转化的燃烧设备(126)，所述燃烧设备包括余热利用式的热排气净化器；
-用于将燃料输送到所述燃烧设备(126)的燃料输送部(134)；
-用于将氧化剂输送到所述燃烧设备(126)的氧化剂输送部(136)；
-用于排出来自所述燃烧设备(126)的废气的废气引导部(142)；
-太阳热能设备(166)，借助其在应用太阳辐射的情况下能够将构造为热油的载热介质加热，其中，所述太阳热能设备(166)包括一个或多个菲涅耳集热器；以及
-一个或多个传热器(144)，利用其能够将热量从所述载热介质传递至在所述燃料输送部(134)中受引导的燃料、在所述氧化剂输送部(136)中受引导的氧化剂和/或在所述废气引导部(142)中受引导的废气。
2.根据权利要求1所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述燃烧设备(126)包括燃气透平设备(172)。
3.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述燃烧机组(124)包括添加剂设备(184)，利用所述添加剂设备能够将添加剂介质向所述燃料输送部(134)、所述氧化剂输送部(136)和/或所述废气引导部(142)输送。
4.根据权利要求3所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述添加剂设备(184)关于燃料和/或氧化剂的流动方向地布置在一个或多个传热器(144)之前，借助所述传热器能够将热量从所述载热介质传递至在所述燃料输送部(134)中受引导的燃料和/或在所述氧化剂输送部(136)中受引导的氧化剂。
5.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述燃烧设备(126)包括用于压缩燃料和/或氧化剂的压缩设备(174)。
6.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，一个传热器(144)或多个传热器(144)关于氧化剂和/或燃料的流动方向地布置在所述燃烧设备(126)的燃烧室设备(130)之前和/或所述燃烧设备(126)的压缩设备(174)之后。
7.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，一个传热器(144)或多个传热器(144)关于废气的流动方向地布置在所述燃烧设备(126)的燃烧室设备(130)之后和/或所述燃烧设备(126)的透平设备(176)之后。
8.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述载热介质是液体。
9.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述燃烧设备(126)包括用于氧化有害物质的热氧化设备(128)和/或燃气透平设备(172)。
10.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，借助所述氧化剂输送部(136)能够将来自所述燃烧设备(126)的已净化的废气向所述燃烧设备(126)输送。
11.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述燃烧机组(124)包括用于冷却要借助所述氧化剂输送部(136)向所述燃烧设备(126)输送的氧化剂的吸收式冷却机(188)。
12.根据权利要求11所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述吸收式冷却机(188)能够借助所述太阳热能设备(166)来驱动并且/或者能够借助来自所述太阳热能设备(166)的热量来运行。
13.根据权利要求1或2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，
能够将来自所述工件处理机组(100)的处理区域(140)的废气作为氧化剂和/或作为燃料输送到所述燃烧机组(124)并且/或者
能够将来自所述燃烧设备(126)的废气中的热量输送到所述工件处理机组(100)的处理区域(140)。
14.根据权利要求2所述的工件处理机组(100)，其特征在于，所述燃气透平设备(172)构造为微型燃气透平。
15.一种用于运行用于处理和/或加工工件(102)的工件处理机组(100)的燃烧机组(124)的方法，其中，所述工件处理机组(100)包括用于干燥工件(102)的表面处理设备(104)，其中，所述方法包括下列内容：
-将燃料输送到所述燃烧机组(124)的燃烧设备(126)，其中，所述燃烧设备(126)包括余热利用式的热排气净化器；
-将氧化剂输送到所述燃烧设备(126)；
-排出来自所述燃烧设备(126)的废气；
-借助太阳热能设备(166)的一个或多个菲涅耳集热器在应用太阳辐射的情况下对构造为热油的载热介质进行加热；
-借助一个或多个传热器(144)将热量从所述载热介质传递至燃料、氧化剂和/或废气。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，在为了对燃料、氧化剂和/或废气进行加热而将所述载热介质向一个传热器(144)或多个传热器(144)输送之前，所述载热介质借助所述太阳热能设备(166)被加热到最高约500℃。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其特征在于，将热量从所述载热介质传递至添加剂介质，除了燃料和氧化剂，也将所述添加剂介质向所述燃烧设备(126)输送。
18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述添加剂介质借助燃料输送部(134)并且/或者借助氧化剂输送部(136)连同燃料和/或连同氧化剂一起借助一个传热器(144)或借助多个传热器(144)来加热，并且紧接着向所述燃烧设备(126)输送。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，将呈液态形式的所述添加剂介质向所述燃料输送部(134)和/或所述氧化剂输送部(136)输送，并且在借助一个传热器(144)或借助多个传热器(144)来加热时，所述添加剂介质蒸发。
20.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，取决于太阳辐射的强度并且/或者取决于所述载热介质的温度地，借助控制设备(171)以如下方式对添加剂介质的输送进行控制和/或调节，即，在太阳辐射的强度较弱并且/或者所述载热介质的温度较低时，输送少量添加剂介质，在太阳辐射的强度较强并且/或者所述载热介质的温度较高时，输送大量添加剂介质。
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