DE19804989B4

DE19804989B4 - Verfahren und Vorrichtung zum Vorwärmen einer einem Brenner einer Feuerungsanlage zugeführten Verbrennungsluft

Info

Publication number: DE19804989B4
Application number: DE19804989A
Authority: DE
Inventors: Zoltan Farago
Original assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Current assignee: Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date: 1998-02-07
Filing date: 1998-02-07
Publication date: 2004-08-05
Anticipated expiration: 2018-02-08
Also published as: DE19804989A1

Abstract

Verfahren zum Vorwärmen einer einem Brenner einer Feuerungsanlage zugeführten Verbrennungsluft, bei dem die Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner durch einen Luftvorwärmer geführt wird, in dem die Verbrennungsluft Wärme aus einer Wärmetauschflüssigkeit aufnimmt, dadurch gekennzeichnet,
daß ein Abgas der Feuerungsanlage durch einen Restwärmetauscher geführt wird, wobei im Abgas enthaltener Wasserdampf in dem Restwärmetauscher zumindest teilweise zu einem Kondensat kondensiert, welches dem Luftvorwärmer als Wärmetauschflüssigkeit zugeführt wird, und
daß das Kondensat in einem Kondensatkreislauf geführt wird, welcher den Luftvorwärmer und den Restwärmetauscher umfaßt,
wobei die Verbrennungsluft in dem Luftvorwärmer und das Abgas in dem Restwärmetauscher unmittelbar mit dem im Kreislauf geführten Kondensat in Kontakt kommen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorwärmen einer einem Brenner einer Feuerungsanlage zugeführten Verbrennungsluft, bei dem die Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner durch einen Luftvorwärmer geführt wird.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zum Vorwärmen einer einem Brenner einer Feuerungsanlage zugeführten Verbrennungsluft, umfassend einen von der Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner durchströmten Luftvorwärmer.
Solche Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt.
Insbesondere ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Vorwärmen der Verbrennungsluft bekannt, bei dem bzw. bei der das Abgas der Feuerungsanlage durch ein doppelwandiges Abgasrohr zu einem Schornstein der Feuerungsanlage strömt und die Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner im Gegenstrom durch die Wandung des doppelwandigen Abgasrohrs geführt wird, so daß in dem doppelwandigen Abgasrohr Wärme von dem heißen Abgas an die kalte Verbrennungsluft abgegeben wird.
Hierbei ist von Nachteil, daß aufgrund des schlechten Wärmeübergangs zwischen dem gasförmigen Abgas und der gasförmigen Verbrennungsluft die Wärmetauschfläche des doppelwandigen Abgasrohres sehr groß sein muß.
Ferner sind die Wärmekapazitäten des Abgases einerseits und der Verbrennungsluft andererseits annähernd gleich groß, so daß aufgrund der Erhaltungsgleichungen die Verbrennungsluft nur die fühlbare Abgaswärme aufnehmen kann.

Aus der DE 27 16 409 A1 , der US-Patentschrift 3,426,733 und der US-Patentschrift 2,681,047 sind Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1 und Vorrichtungen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 19 bekannt.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem der Wärmeübergang auf die Verbrennungsluft verbessert und die auf die Verbrennungsluft übertragbare Wärmemenge vergrößert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.

Das erfindungsgemäße Konzept bietet den Vorteil, daß der Wärmeübergang von der Wärmetauschflüssigkeit auf die Verbrennungsluft rascher erfolgt und eine kleinere Wärmetauschfläche benötigt.

Ferner ist die in dem Luftvorwärmer auf die Verbrennungsluft übertragbare Wärmemenge nicht mehr auf den Betrag der fühlbaren Abgaswärme beschränkt.

Dadurch, daß die Verbrennungsluft in dem Luftvorwärmer unmittelbar mit der Wärmetauschflüssigkeit in Kontakt kommt, ist es möglich, daß die Verbren nungsluft nicht nur erwärmt, sondern zugleich auch befeuchtet wird, so daß also die Verbrennungsluft nicht nur fühlbare, sondern auch latente Wärme aufnimmt.

Ein zusätzlicher Vorteil der Luftbefeuchtung besteht darin, daß hierdurch die Stickoxidbildung bei der nachfolgenden Verbrennung in dem Brenner der Feuerungsanlage reduziert wird.

Durch die Luftbefeuchtung wird nämlich der prozentuale Massenanteil der inerten Bestandteile der Verbrennungsluft (im wesentlichen Stickstoff und Wasser) auf Kosten des prozentualen Sauerstoff-Massenanteils erhöht, was eine Verringerung der Flammentemperatur des Brenners zur Folge hat. Bei einer geringeren Temperatur und somit geringeren Reaktionsgeschwindigkeiten wird ein geringerer Stickoxidanteil erzeugt.

Die Stickoxidbildungsreaktion läuft vergleichsweise langsam ab und erreicht in der Flamme daher nicht das chemische Gleichgewicht, weil die Verweilzeit auf dem entsprechenden Temperaturniveau vergleichsweise gering ist. Deshalb wird der Stickoxidanteil im wesentlichen durch die Geschwindigkeit der Bildungsreaktion bestimmt.

Möglichkeiten zur Reduktion der Stickoxidbildung bestehen darin, die Flammentemperatur zu senken und/oder die Verweilzeit in der Flamme zu verkürzen. Beide Maßnahmen führen üblicherweise zu einem unerwünschten Anstieg des Kohlenmonoxidgehaltes im Abgas.

Senkt man die Flammentemperatur jedoch durch Luftbefeuchtung ab, so bleibt ein Anstieg des Kohlenmonoxidanteils aus, weil der in der Verbrennungsluft enthaltene Wasserdampf auch bei erniedrigter Flammentemperatur als partielles Oxidationsmittel für Kohlenmonoxid wirkt.

Alternativ oder ergänzend zu einer Befeuchtung der Verbrennungsluft kann der Massenanteil der inerten Bestandteile der Verbrennungsluft dadurch erhöht werden, daß der Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner ein Teil eines Abgases der Feuerungsanlage zugemischt wird. Auch dies hat eine Verringerung der Stickoxidbildung zur Folge.

Vorzugsweise wird dabei das Abgas der Feuerungsanlage durch einen Restwärmetauscher geführt, wobei das Abgas gekühlt wird, und ein Teil des gekühlten Abgases der Verbrennungsluft zugemischt.

Der der Verbrennungsluft zugemischte Teil des Abgases beträgt vorzugsweise ungefähr ein Massenprozent bis ungefähr fünf Massenprozente des Abgases der Feuerungsanlage.

Der Teil des Abgases kann der Verbrennungsluft vor deren Eintritt in den Luftvorwärmer zugemischt werden. Insbesondere dann, wenn die Verbrennungsluft in dem Luftvorwärmer unmittelbar mit der Wärmetauschflüssigkeit in Kontakt kommt, wird in diesem Fall erreicht, daß mittels der Wärmetauschflüssigkeit im zugemischten Abgas enthaltene Schadstoffe, beispielsweise SO₂, ausgewaschen werden.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn der Teil des Abgases der Verbrennungsluft nach deren Austritt aus dem Luftvorwärmer zugemischt wird. Insbesondere dann, wenn das Abgas vor dem Zumischen gekühlt wird, wird in diesem Fall erreicht, daß das in den Brenner eintretende Gemisch aus Verbrennungsluft und Abgas eine geringere Temperatur aufweist, was die Flammentemperatur und damit die Produktion von Stickoxiden im Brenner reduziert.

Eine große Grenzfläche zwischen der Wärmetauschflüssigkeit und der zu erwärmenden Verbrennungsluft kann dadurch erzeugt werden, daß in dem Luftvorwärmer mindestens ein frei durch den Luftvorwärmer fallender Wärmetauschflüssigkeitsstrahl erzeugt wird.

Eine besonders große spezifische Oberfläche der Wärmetauschflüssigkeit in dem Luftvorwärmer wird erzielt, wenn der Wärmetauschflüssigkeitsstrahl so erzeugt wird, daß er in dem Luftvorwärmer in ein Wärmetauschflüssigkeitsspray zerfällt.

Besonders günstig ist es, wenn der Wärmetauschflüssigkeitsstrahl so erzeugt wird, daß er in dem Luftvorwärmer in ein monodisperses Wärmetauschflüssigkeitsspray zerfällt.

Ein monodisperses Wärmetauschflüssigkeitsspray wird in diesem Zusammenhang mit Hilfe des Tropfengrößenspektrums wie folgt definiert: Es sei d_0.05 der Tropfendurchmesser, für den gilt, daß alle Tropfen des Wärmetauschflüssigkeitssprays, deren Durchmesser kleiner ist als dieser Durchmesser, zusammen 5 %des Flüssigkeitsvolumens des Sprays beinhalten.

Ferner sei d_0.95 der Tropfendurchmesser, für den gilt, daß alle Tropfen des Wärmetauschflüssigkeitssprays, deren Durchmesser größer ist als dieser Durchmesser, zusammen 5 % des Flüssigkeitsvolumens des Sprays beinhalten.

Dann soll ein Wärmetauschflüssigkeitsspray als monodispers gelten, wenn das Verhältnis des Durchmessers d_0.95 zu dem Durchmesser d_0.05 kleiner ist als ungefähr 1,2.

Ein monodisperses Wärmetauschflüssigkeitsspray weist also eine sehr schmale Tropfengrößenverteilung auf. Der mittlere Tropfendurchmesser kann daher so gewählt werden, daß er nur knapp oberhalb des Mindestdurchmessers liegt, ab dem ein Wärmetauschflüssigkeitstropfen nicht mehr vom Verbrennungsluftstrom mitgerissen wird, weil es in dem Wärmetauschflüssigkeitsspray nur wenige Tropfen gibt, die einen wesentlich kleineren Durchmesser als den mittleren Tropfendurchmesser aufweisen.

Da es andererseits auch nur relativ wenige Tropfen mit einem deutlich größeren Durchmesser als dem mittleren Tropfendurchmesser in dem Wärmetauschflüssigkeitsspray gibt, bietet das monodisperse Wärmetauschflüssigkeitsspray überdies eine sehr große spezifische Wärmetauschfläche.

Ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß durch Auftreffen von Tropfen des durch Zerfall des Wärmetauschflüssigkeitsstrahls entstandenen Wärmetauschflüssigkeitssprays auf eine Zerstäuberplatte ein Verdampfungs-Wärmetauschflüssigkeitsspray erzeugt wird, das eine kleinere mittlere Tropfengröße aufweist, so wird dadurch die Verdampfung der Wärmetauschflüssigkeit und damit die Befeuchtung der Verbrennungsluft erleichtert.

Günstig ist es, wenn ein Lochblech als Zerstäuberplatte verwendet wird, da ein solches Lochblech sowohl für die durch den Luftvorwärmer strömende Verbrennungsluft als auch für die Wärmetauschflüssigkeit teilweise durchlässig ist, so daß weder der Verbrennungsluftstrom noch der Kondensatstrom durch den Luftvorwärmer durch die Zerstäuberplatte unterbrochen werden.

Vorteilhafterweise wird eine von einer Eintrittsöffnung der Verbrennungsluft in den Luftvorwärmer weg geneigte Zerstäuberplatte verwendet. Dadurch wird erreicht, daß nur wenige oder gar keine der durch Zerstäubung an der Zerstäuberplatte gebildeten Tröpfchen des Verdampfungs-Wärmetauschflüssigkeitssprays durch die Eintrittsöffnung in eine Zuführleitung für die Verbrennungsluft gelangen und dort zu Korrosion und Ablagerungen führen können. Deshalb kann auf einen Tropfenabscheider an der Eintrittsöffnung für die Verbrennungsluft verzichtet werden.

Als besonders vorteilhaft hat es sich erwiesen, wenn eine unter einem Winkel von ungefähr 50° bis ungefähr 75° gegen die Richtung des frei fallenden Wärmetauschflüssigkeitsstrahls ausgerichtete Zerstäuberplatte verwendet wird.

Alternativ oder ergänzend hierzu ist es möglich, eine oder mehrere horizontal ausgerichtete Zerstäuberplatten zu verwenden. Dies ist insbesondere bei zylindrischen Luftvorwärmern von Vorteil, da eine den gesamten Querschnitt des Luftvorwärmers überdeckende Zerstäuberplatte bei horizontaler Ausrichtung derselben eine einfache Kreisform aufweisen kann.

Ferner kann auch vorgesehen sein, eine oder mehrere Zerstäuberplatten zu verwenden, die einen nahe der Eintrittsöffnung der Verbrennungsluft in den Luftvorwärmer angeordneten Bereich, welcher von der Eintrittsöffnung weg geneigt ist, und einen weiter von der Eintrittsöffnung entfernten horizontalen Bereich aufweisen.

In diesem Fall überdeckt der horizontale Bereich vorzugsweise ungefähr die Hälfte bis ungefähr drei Viertel der Querschnittsfläche des Luftvorwärmers.

Zur Vergrößerung der Wärmetauschfläche im Luftvorwärmer werden vorteilhafterweise mehrere Wärmetauschflüssigkeits strahlen durch Ausströmen der Wärmetauschflüssigkeit aus jeweils einer Düsenbohrung erzeugt.

Bislang wurden noch keine näheren Angaben zur Art der verwendeten Wärmetauschflüssigkeit gemacht. Ferner wurde noch nicht angegeben, woher die Wärmetauschflüssigkeit die auf die Verbrennungsluft zu übertragende Wärmemenge aufnimmt.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung wird ein Abgas der Feuerungsanlage durch einen Restwärmetauscher geführt, wobei im Abgas enthaltener Wasserdampf in dem Restwärmetauscher zumindest teilweise zu einem Kondensat kondensiert, und das Kondensat wird dem Luftvorwärmer als Wärmetauschflüssigkeit zugeführt.

Auf diese Weise lassen sich die Verbrennungsluftvorwärmung und -befeuchtung einerseits und die Nutzung der Restwärme des Abgases der Feuerungsanlage andererseits in vorteilhafter Weise miteinander kombinieren.

Dadurch, daß die vom Abgas an das Kondensat abgegebene fühlbare und latente Wärme in dem Luftvorwärmer an die Verbrennungsluft weitergegeben wird, fungiert der Luftvorwärmer als Wärmesenke, so daß die Kondensattemperatur herabgesetzt und somit die Effizienz der Brennwertnutzung erhöht wird.

Dadurch, daß die Verbrennungsluft befeuchtet wird, wird die Menge des in dem Restwärmetauscher kondensierenden Kondensats erhöht (typischerweise ungefähr verdoppelt), da das Abgas der Feuerungsanlage aufgrund der Luftbefeuchtung mit einem größeren Wasserdampfanteil beladen ist. Hierdurch wird der Übergang von Wärme aus dem Abgas an das Kondensat im Restwärme tauscher verbessert und die Wirksamkeit des Restwärmetauschers gesteigert.

Um einen kontinuierlichen Betrieb der Feuerungsanlage zu ermöglichen, wird das Kondensat vorteilhafterweise in einem Kondensatkreislauf geführt.

Um den Brennstoffbedarf einer Heizwasser erwärmenden Feuerungsanlage zu minimieren, ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß mittels eines Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers Wärme von dem Kondensat an Heizwasser in einem Heizwasserkreislauf abgegeben wird.

Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung umfaßt der Kondensatkreislauf demnach zwei Wärmesenken, nämlich den Luftvorwärmer und den Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher. Infolgedessen wird die im Restwärmetauscher aus dem Abgas aufgenommene Wärme von dem Kondensat rasch wieder abgegeben, so daß die Kondensattemperatur abnimmt und der Wirkungsgrad der Brennwertnutzung erhöht wird.

Außer der Durchschnittstemperatur des Kondensats werden durch den Luftvorwärmer auch die zeitlichen Schwankungen der Kondensattemperatur verringert. Die Abkühlung des Kondensats im Luftvorwärmer erfolgt im wesentlichen zeitgleich mit der Erwärmung des Kondensats im Restwärmetauscher, nämlich während der Betriebsphasen des Brenners. Aufgrund dieser Gleichzeitigkeit ist der Luftvorwärmer als Wärmesenke wesentlich wirksamer als der Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher, dessen Wärmeaufnahmefähigkeit nicht so eng mit dem Brennerbetrieb korreliert ist.

Aus dem genannten Grund ist der Luftvorwärmer als Wärmesenke auch wirksamer als ein gegebenenfalls im Kondensatkreislauf vorgesehener Kondensat-Brauchwasser-Wärmetauscher, mittels dessen Wärme von dem Kondensat an Brauchwasser in einer Brauchwasser-Zuführleitung abgegeben wird und der somit als dritte Wärmesenke im Kondensatkreislauf dienen kann.

Hinzu kommt, daß der Luftvorwärmer gerade an kalten Tagen, an denen das Kondensat aufgrund häufigen Brennerbetriebs im Restwärmetauscher besonders stark erwärmt wird, als Wärmesenke besonders wirksam ist, weil an solchen Tagen auch die aus der Umgebung zugeführte frische Verbrennungsluft besonders kalt ist. Im Gegensatz hierzu trägt der Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher an kalten Tagen nur wenig zur Kühlung des Kondensats bei, da die Heiezungs-Rücklauftemperatur hoch ist.

Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß das Kondensat von einem Kondensatausgang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers einem Kondensateingang des Luftvorwärmers zugeführt wird.

Ferner kann auch vorgesehen sein, daß das Kondensat von einem Kondensatausgang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers einem Kondensateingang des Restwärmetauschers zugeführt wird.

Wird für die Versorgung des Luftvorwärmers und des Restwärmetauschers mit Kondensat derselbe Kondensatausgang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers benutzt, so kann mittels einer an diesen Kondensatausgang angeschlossenen Kondensatpumpe sowohl die Kondensatströmung durch den Restwärmetauscher als auch die Kondensatströmung durch den Luftvorwärmer angetrieben werden, so daß keine zusätzliche Kondensatpumpe erforderlich ist.

Von einem Kondensatausgang des Luftvorwärmers kann das Kondensat einem Kondensateingang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers zugeführt werden.

Der verwendete Luftvorwärmer und der verwendete Restwärmetauscher können separate, räumlich voneinander getrennte Vorrichtungen sein.

Günstig ist es jedoch, wenn ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die an einer Trennwand aneinander angrenzen. Zum einen wird hierdurch der für den Luftvorwärmer und den Restwärmetauscher benötigte Raum verringert; zum anderen kann durch die gemeinsame Trennwand ein zusätzlicher Wärmeübergang von dem den Restwärmetauscher durchströmenden Abgas auf die den Luftvorwärmer durchströmende Verbrennungsluft erfolgen.

Eine besonders kompakte Bauweise wird dadurch erreicht, daß ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind.

Eine besonders rasche Angleichung der Kondensattemperaturen im Kondensatkreislauf wird erreicht, wenn ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die eine gemeinsame Kondensatvorkammer und/oder einen gemeinsamen Kondensatsumpf vorweisen.

Werden ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher mit einem gemeinsamen Kondensatsumpf verwendet, so wird vorteilhafterweise mittels eines in dem gemeinsamen Kondensatsumpf angeordneten Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers Wärme aus dem Kondensat auf Heizwasser in einem Heizwasserkreislauf übertragen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die weitere Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der der Wärmeübergang auf die Verbrennungsluft verbessert und die auf die Verbrennungsluft übertragbare Wärmemenge vergrößert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 19 gelöst.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, daß die Vorrichtung eine Einrichtung zum Zumischen eines Teils eines Abgases der Feuerungsanlage zu der Verbrennungsluft vor deren Eintritt in den Brenner umfaßt. Durch die Zumischung von Abgas wird der Massenanteil der inerten Bestandteile der Verbrennungsluft erhöht, was eine Verringerung der Flammentemperatur des Brenners und damit eine Verringerung der Stickoxidbildung zur Folge hat.

Besonders günstig ist es, wenn die Vorrichtung einen von dem Abgas der Feuerungsanlage durchströmten Restwärmetauscher umfaßt, in dem das Abgas gekühlt wird, und die Einrichtung zum Zumischen eines Teils des Abgases eine in Abgasstromrichtung hinter dem Restwärmetauscher von einer Abgas-Abführleitung abzweigende Abgas-Abzweigleitung umfaßt.

Die von der Abgas-Abführleitung abzweigende Abgas-Abzweigleitung kann in eine in Verbrennungsluft-Stromrichtung zwischen dem Luftvorwärmer und dem Brenner der Feuerungsanlage angeordnete Verbrennungsluftleitung münden.

Besonders günstig ist es jedoch, wenn die Abgas-Abzweigleitung in Verbrennungsluft-Stromrichtung vor dem Luftvorwärmer in eine Verbrennungsluft-Zuführleitung einmündet. In diesem Fall können mittels der Wärmetauschflüssigkeit im Luftvorwärmer Schadstoffe, die in dem zugemischten Abgas enthalten sind, beispielsweise SO₂, ausgewaschen werden.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 23 bis 42, deren Vorteile bereits vorstehend im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß den Ansprüchen 2 bis 21 erläutert worden sind.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

In der Zeichnung zeigen:
1 eine schematische Gesamtdarstellung einer Heizungsanlage mit einer Vorrichtung zum Vorwärmen der dem Brenner der Heizungsanlage zugeführten Verbrennungsluft, bei der der Verbrennungsluft nach deren Austritt aus einem Luftvorwärmer ein Teil eines Abgases des Brenners der Heizungsanlage zugemischt wird;
2 einen schematischen Längsschnitt durch den Luftvorwärmer der Heizungsanlage aus 1;
3 einen schematischen Längsschnitt durch einen Restwärmetauscher mit integriertem Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher der Heizungsanlage aus 1;.
4 einen schematischen Längsschnitt durch eine Verbrennungsluftzufuhr der Heizungsanlage aus 1 an einer Stelle, an der der Verbrennungsluft ein Teil eines Abgases des Brenners der Heizungsanlage zugemischt wird;
5 einen schematischen Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer Vorrichtung zum Vorwärmen der Verbrennungsluft, bei der ein Luftvorwärmer mit einem Restwärmetauscher der Heizungsanlage in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengefaßt ist; und
6 eine schematische Gesamtdarstellung einer Heizungsanlage, bei der der Verbrennungsluft vor deren Eintritt in den Luftvorwärmer ein Teil eines Abgases des Brenners der Heizungsanlage zugemischt wird.
Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in allen Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
Eine in 1 schematisch dargestellte und als Ganzes mit 100 bezeichnete Heizungsanlage umfaßt als Feuerungsanlage einen Brenner 102, der mit einem Heizwasserkessel 104 zur Erhitzung von in letzterem enthaltenem Heizwasser verbunden ist.
Der Brenner 102 kann mit beliebigen flüssigen oder festen Brennstoffen, beispielsweise mit Heizöl, Erdgas oder Braunkohle, betrieben werden.
Eine Abgasleitung 106 führt das bei dem Verbrennungsprozeß im Brenner 102 entstehende heiße Abgas von dem Brenner 102 durch einen (nicht dargestellten) Feuerraum des Heizkessels 104 zu einem Abgaszuführrohr 108, das an seinem dem Heizkessel 104 abgewandten Ende an einem Abgaseintritt 110 in einen unteren Bereich eines Restwärmetauschers 112 mündet, der im einzelnen in 3 dargestellt ist und dessen Aufbau im folgenden detailliert beschrieben werden wird.
Der Restwärmetauscher 112 weist beispielsweise die Form eines aufrechtstehenden, an Ober- und Unterseite geschlossenen Hohlquaders oder Hohlzylinders auf und ist in seinem unteren Bereich außer mit dem Abgaseintritt 110 mit einem unterhalb desselben angeordneten Kondensataustritt 114 versehen. Im Innenraum des Restwärmetauschers 112 ist zwischen dem Kondensataustritt 114 und dem Abgaseintritt 110 eine Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 angeordnet.
Ein Heizwassereintritt 120 der Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 durchsetzt die Außenwand des Restwärmetauschers 112 oberhalb des Kondensataustritts 114, während ein am entgegengesetzten Ende der Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 angeordneter Heizwasseraustritt 122 die Außenwand des Restwärmetauschers 112 unterhalb des Abgaseintritts 110 durchsetzt.
Ferner weist der Restwärmetauscher 112 in seinem oberen Bereich einen Abgasaustritt 124 und einen oberhalb desselben angeordneten Kondensateintritt 126 auf.
Der Abgasaustritt 124 ist über ein Abgasabführrohr 128 mit einem (nicht dargestellten) Schornstein verbunden.
Der Restwärmetauscher 112 ist Bestandteil einer mit 130 bezeichneten ersten Schleife eines als Ganzes mit 132 bezeichneten Kondensatkreislaufs. Die Strömungsrichtung des Kondensats durch die erste Schleife 130 des Kondensatkreislaufs 132 ist in 1 mittels Pfeilspitzen angegeben.
Von dem Kondensataustritt 114 des Restwärmetauschers 112 führt eine Kondensat-Zwischenleitung 134 zu einem ersten Eingang einer Zusammenführung 136 des Kondensatkreislaufs 132.
Von einem Ausgang der Zusammenführung 136 führt eine weitere Kondensat-Zwischenleitung 138 zu einem saugseitigen Eingang einer Kondensatpumpe 140, die der Erzeugung einer kontinuierlichen Kondensatströmung durch den Kondensatkreislauf 132 dient.
Von einem druckseitigen Ausgang der Kondensatpumpe 140 führt eine Kondensat-Zwischenleitung 142 zu einem Eingang einer Verzweigung 144 des Kondensatkreislaufs 132.
Ein erster Ausgang der Verzweigung 144 ist über eine Kondensat-Zwischenleitung 146 mit dem Kondensateintritt 126 des Restwärmetauschers 112 verbunden.
Somit bilden der Restwärmetauscher 112, die Kondensat-Zwischenleitung 134, die Zusammenführung 136, die Kondensat-Zwischenleitung 138, die Kondensatpumpe 140, die Kondensat-Zwischenleitung 142, die Verzweigung 144 und die Kondensat- Zwischenleitung 146 zusammen die geschlossene erste Schleife 130 des Kondensatkreislaufs 132.
Von einem zweiten Ausgang der Verzweigung 144 führt eine Kondensat-Zwischenleitung 148 zu einem Kondensateintritt 150, der in einem oberen Bereich einer Vorrichtung zum Vorwärmen der dem Brenner 102 zugeführten Verbrennungsluft, welche im folgenden kurz als Luftvorwärmer 152 bezeichnet wird, angeordnet ist.
Der Luftvorwärmer 152 ist in 2 im einzelnen dargestellt und wird im folgenden detailliert beschrieben werden. Er weist ebenso wie der Restwärmetauscher 112 beispielsweise die Form eines aufrechtstehenden, an Ober- und Unterseite geschlossenen Hohlquaders oder Hohlzylinders auf und ist in seinem oberen Bereich außer mit dem Kondensateintritt 150 mit einem unterhalb desselben angeordneten Verbrennungsluftaustritt 154 versehen.
Der Verbrennungsluftaustritt 154 ist über eine Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 mit einem Verbrennungslufteintritt des Brenners 102 verbunden.
Eine Seitenwand der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 wird von einer Abgas-Abzweigleitung 157 durchsetzt, die von dem Abgas-Abführrohr 128 abzweigt und an einer Mündungsöffnung 159 in den Innenraum der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 mündet (siehe 4).
Die Mündungsöffnung 159 ist an einem abgewinkelten Endstück 161 der Abgas-Abzweigleitung 157 angeordnet, dessen Längsachse im wesentlichen parallel zu der Längsachse der Verbren nungsluft-Zwischenleitung 156 im Bereich der Mündungsöffnung 159 ausgerichtet ist.
Die jeweils engsten Querschnitte der Abgas-Abzweigleitung 157 und der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 werden so gewählt, daß ein Anteil von 1 bis 5 Massenprozent, vorzugsweise von 1 bis 3 Massenprozent, des durch das Abgas-Abführrohr 128 strömenden Abgases aus demselben abgezweigt und der durch die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 strömenden Verbrennungsluft zugemischt wird.
Da der Abgas-Massenstrom ungefähr dem Verbrennungsluft-Massenstrom entspricht, beträgt auch das Massenverhältnis des in die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 einströmenden Abgases zu der durch die Verbrennungsluft-Zuführleitung 156 strömenden Verbrennungsluft ungefähr 1 bis ungefähr 5 Prozent, vorzugsweise ungefähr 1 bis ungefähr 3 Prozent.
Um die Dosierung der Abgaszumischung zu vereinfachen und von Umgebungseinflüssen weitgehend freizuhalten, wird die Mündungsöffnung 159 der Abgas-Abzweigleitung 157 an der engsten Stelle der Verbrennungsluftzufuhr in den Brenner 102 angeordnet. Da bei der vorstehend beschriebenen Anordnung die Strömungsgeschwindigkeiten und Dichten des Abgases in dem Endstück 161 der Abgas-Abzweigleitung 157 einerseits und der Verbrennungsluft in der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 andererseits ungefähr gleich groß sind, entspricht das Massenstromverhältnis des zugemischten Abgases zu der Verbrennungsluft im wesentlichen dem Verhältnis der Querschnittsfläche der Mündungsöffnung 159 zu der Querschnittsfläche der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 im Bereich der Mündungsöffnung 159.
Der Luftvorwärmer 152 ist in seinem unteren Bereich mit einem Verbrennungslufteintritt 158 und mit einem unterhalb desselben angeordneten Kondensataustritt 160 versehen.
An dem Verbrennungslufteintritt 158 mündet eine Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 in den Innenraum des Luftvorwärmers 152.
Um die Abgas-Abzweigleitung 157 an der engsten Stelle der die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162, den Luftvorwärmer 152 und die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 umfassenden Verbrennungsluftzufuhr in die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 münden lassen zu können, wird der Innenquerschnitt der Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 größer gewählt als der Innenquerschnitt der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156.
Von dem Kondensataustritt 160 des Luftvorwärmers 152 führt eine Kondensat-Zwischenleitung 164 zu einem zweiten Eingang der Zusammenführung 136 des Kondensatkreislaufs 132.
Somit bilden der Luftvorwärmer 152, die Kondensat-Zwischenleitung 164, die Zusammenführung 136, die Kondensat-Zwischenleitung 138, die Kondensatpumpe 140, die Kondensat-Zwischenleitung 142, die Verzweigung 144 und die Kondensat-Zwischenleitung 148 zusammen eine geschlossene zweite Schleife 166 des Kondensatkreislaufs 132.
Außer den genannten und zeichnerisch dargestellten Elementen kann der Kondensatkreislauf 132 insbesondere noch die folgenden weiteren Elemente umfassen: einen Neutralisator, der der Neutralisierung saurer Kondensatkomponenten dient und zu diesem Zweck beispielsweise mit Hydrolit gefüllt ist; ein Kondensatfilter; einen Luftinjektor, der der Oxidation von in dem Kondensat gelösten Sulfit-Ionen zu ungiftigen Sulfat-Ionen mittels Luft dient, welche dem Luftinjektor über eine an denselben angeschlossene Luftzuführleitung zugeführt wird; einen Durchflußmesser, der der Bestimmung des Kondensatflusses im Kondensatkreislauf 132 dient; und/oder einen Druckmesser, der der Bestimmung des Druckes des durchströmenden Kondensates dient.
Die vorstehend genannten Elemente werden in dem Kondensatkreislauf 132 vorgesehen, wenn dies zur Einstellung oder zur Überwachung der Betriebsbedingungen wünschenswert oder erforderlich ist. Vorzugsweise werden die genannten weiteren Elemente in der ersten Schleife 130 des Kondensatkreislaufs 132 angeordnet.
Die erste Schleife 130 und die zweite Schleife 166 des Kondensatkreislaufs 132 weisen einen gemeinsamen, zwischen der Zusammenführung 136 und der Verzweigung 144 des Kondensatkreislaufs 132 liegenden Abschnitt auf, der die Kondensatpumpe 140 umfaßt, so daß nur eine Kondensatpumpe 140 benötigt wird, um eine kontinuierliche Kondensatströmung durch beide Schleifen 130, 166 des Kondensatkreislaufs 132 anzutreiben.
Wie aus 1 zu ersehen ist, umfaßt die Heizungsanlage 100 außer dem Kondensatkreislauf 132 einen Heizwasserkreislauf 168, zu dem der von dem Brenner 102 beheizte Heizkessel 104 zählt.
Von einem Heizwasserausgang des Heizkessels 104 führt eine Heizwasser-Zwischenleitung 170 zu einem ersten Eingang eines magnetisch betätigten Dreiwegeventils 172, dessen Ausgang wahlweise mit dem ersten Eingang oder einem zweiten Eingang verbunden werden kann.
Von dem Ausgang des Dreiwegeventils 172 führt eine Heizwasser-Zwischenleitung 174 zu einem saugseitigen Eingang einer Heizwasserpumpe 176.
Ein druckseitiger Ausgang der Heizwasserpumpe 176 ist über eine Heizwasser-Vorlaufleitung 178 mit einer (aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellten) Heizkörperanordnung verbunden, die beispielsweise der Wärmeabgabe an die Luft von Innenräumen dient.
Über eine (in 1 dargestellte) Heizwasser-Rücklaufleitung 180 ist die Heizkörperanordnung mit dem Heizwassereintritt 120 der Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 des Restwärmetauschers 112 verbunden.
Von dem Heizwasseraustritt 122 des Restwärmetauschers 112 führt eine Heizwasser-Zwischenleitung 182 zu einem Eingang einer Verzweigung 184.
Eine erster Ausgang der Verzweigung 184 ist über eine Heizwasser-Zwischenleitung 186 mit einem Heizwassereingang des Heizkessels 104 verbunden.
Von einem zweiten Ausgang der Verzweigung 184 führt eine Umgehungsleitung 188 zu dem zweiten Eingang des Dreiwegeventils 172.
Der in der ersten Schleife 130 des Kondensatkreislaufs 132 angeordnete Restwärmetauscher 112 ist als Monodispers-Kondensatspray-Wärmetauscher ausgebildet. Ein solcher Monodispers-Kondensatspray-Wärmetauscher ist in der deutschen Offenlegungsschrift 195 43 452 beschrieben, auf die im Hinblick auf den Aufbau und die Funktion des Monodispers-Kondensatspray-Wärmetauschers Bezug genommen wird und deren Inhalt hiermit ausdrücklich zum Bestandteil dieser Beschreibung gemacht wird.
Der in 3 dargestellte Restwärmetauscher 112 umfaßt eine horizontal angeordnete Düsenplatte 190, die den Innenraum des Restwärmetauschers 112 in eine oberhalb der Düsenplatte 190 angeordnete Düsenvorkammer 192 und einen unterhalb der Düsenplatte 190 angeordneten Wärmetauscherraum 194 teilt.
Die Düsenplatte 190 wird in vertikaler Richtung von mehreren Düsenbohrungen 196 durchsetzt. Die Düsenbohrungen 196 sind so ausgebildet, daß aus den Düsenbohrungen 196 in den Wärmetauscherraum 194 austretende Kondensatstrahlen in ein monodisperses Kondensatspray zerfallen.
Ein monodisperses Kondensatspray wird dabei mit Hilfe des Tropfengrößenspektrums wie folgt definiert: Es sei d_0.05 der Tropfendurchmesser, für den gilt, daß alle Tropfen des Kondensatsprays, deren Durchmesser kleiner ist als dieser Durchmesser; zusammen 5 % des Flüssigkeitsvolumens des Sprays beinhalten.
Ferner sei d_0.95 der Tropfendurchmesser, für den gilt, daß alle Tropfen des Kondensatsprays, deren Durchmesser größer ist als dieser Durchmesser, zusammen 5 % des Flüssigkeitsvolumens des Sprays beinhalten.
Dann soll ein Kondensatspray als monodispers gelten, wenn das Verhältnis des Durchmessers d_0.95 zu dem Durchmesser d_0.05 kleiner ist als ungefähr 1,2.
Ein monodisperses Kondensatspray weist also eine sehr schmale Tropfengrößenverteilung auf. Verschiedene Möglichkeiten, die Düsenbohrungen 196 so auszugestalten, daß die aus diesen Düsenbohrungen 196 austretenden Kondensatstrahlen in ein monodisperses Kondensatspray zerfallen, sind in der deutschen Offenlegungsschrift 195 43 452 angegeben.
Wie in 3 dargestellt ist, mündet die Kondensat-Zwischenleitung 146 oberhalb der Düsenplatte 190 durch die Seitenwand des Restwärmetauschers 112 an dem Kondensateintritt 126 in die Düsenvorkammer 192.
Auf der Höhe des Abgaseintritts 110 sind in dem Wärmetauscherraum 194 des Restwärmetauschers 112 mehrere, beispielsweise fünf, übereinander angeordnete, zueinander parallel ausgerichtete Lochbleche 198 vorgesehen.
Dabei sind die Lochbleche 198 so gegen die Horizontale geneigt, daß sie zu einem dem Abgaseintritt 110 zugewandten Rand hin ansteigen.
Kondensattropfen, die auf eines der Lochbleche 198 fallen, zerfallen in kleinere Tröpfchen und Ligamente, die eine große spezifische Oberfläche aufweisen und leichter verdampfen.
Durch die Lochblechanordnung wird somit aus dem mittels der Düsenplatte 190 erzeugten monodispersen Kondensatspray ein Verdampfungs-Kondensatspray aus kleineren Tröpfchen erzeugt, das durch das heiße Abgas, das in den Wärmetauscherraum 194 des Restwärmetauschers 112 einströmt, im wesentlichen vollständig verdampft wird.
Da die Oberseiten der Lochbleche 198 dem Abgaseintritt 110 abgewandt sind, gelangt nur ein geringer Teil des erzeugten Verdampfungs-Kondensatsprays durch den Abgaseintritt 110 in das Abgaszuführrohr 108. Eine Korrosion des Abgaszuführrohrs 108 durch das Kondensat und die Bildung von Ablagerungen aus dem Kondensat werden daher weitgehend vermieden, ohne daB hierzu ein Tropfenabscheider am Abgaseintritt 110 erforderlich wäre.
Der untere Bereich des Wärmetauscherraums 194 des Restwärmetauschers 112 ist mit durch die Lochblechanordnung hindurch gelangtem Kondensat gefüllt, das einen Kondensatsumpf 200 bildet.
In diesen Kondensatsumpf 200 taucht die Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 ein, so daß der Kondensatsumpf 200 und die Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 zusammen einen Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202 bilden.
In den Kondensatsumpf 200 mündet nahe des Bodens des Wärmetauscherraums 194 die Kondensat-Zwischenleitung 134 durch die Seitenwand des Restwärmetauschers 112 an dem Kondensataustritt 114.
Auch der in der zweiten Schleife 166 des Kondensatkreislaufs 132 angeordnete, in 2 dargestellte Luftvorwärmer 152 ist als Monodispers-Kondensatspray-Wärmetauscher ausgebildet, dessen Aufbau (bis auf das Fehlen einer Heizwasser-Wärmetauscherschlange in dem Luftvorwärmer 152) im wesentlichen dem Aufbau des Restwärmetauschers 112 entspricht.
Insbesondere umfaßt der Luftvorwärmer 152 eine horizontal angeordnete Düsenplatte 204, die den Innenraum des Luftvorwär mers 152 in eine oberhalb der Düsenplatte 204 angeordnete Düsenvorkammer 206 und einen unterhalb der Düsenplatte 204 angeordneten Luftvorwärmraum 208 teilt.
Die Düsenplatte 204 wird in vertikaler Richtung von mehreren Düsenbohrungen 210 durchsetzt.
Die Düsenbohrungen 210 in der Düsenplatte 204 des Luftvorwärmers 152 sind ebenso wie die Düsenbohrungen 196 in der Düsenplatte 190 des Restwärmetauschers 112 so ausgebildet, daß aus den Düsenbohrungen 210 in den Luftvorwärmraum 208 austretende Kondensatstrahlen in ein monodisperses Kondensatspray zerfallen.
Auf der Höhe des Verbrennungslufteintritts 158 sind in dem Luftvorwärmraum 208 mehrere, beispielsweise fünf, übereinander angeordnete, zueinander parallel ausgerichtete Lochbleche 212 vorgesehen.
Die Lochbleche 212 sind so gegen die Horizontale geneigt, daß sie zu einem dem Verbrennungslufteintritt 158 zugewandten Rand hin ansteigen.
Jedes der Lochbleche 212 überdeckt einzeln den gesamten Querschnitt des Luftvorwärmraums 208. Jedes der Lochbleche, die beispielsweise aus Edelstahl gefertigt sein können, weist einen Durchlaß von ungefähr 55 bis 75 % auf. Die Verbrennungsluft, die aus der Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 durch den Verbrennungslufteintritt 158 in den Luftvorwärmraum 208 eintritt, kann durch die Löcher in den Lochblechen 212 nach oben strömen.
Kondensattropfen, die auf eines der Lochbleche 212 fallen, zerfallen in kleinere Tröpfchen und Ligamente, die eine große spezifische Oberfläche aufweisen und Wärme an die eintretende Verbrennungsluft abgeben. Kondensattropfen, die durch die Öffnungen eines der Lochbleche 212 fallen, erreichen das jeweils darunterliegende Lochblech 212.
Werden die Löcher in einem Lochblech 212 jeweils versetzt zu den Löchern in dem darüber- und in dem darunterliegenden Lochblech 212 angeordnet, so läßt sich erreichen, daß jeder durch den Luftvorwärmraum 208 fallende Kondensattropfen mindestens einmal auf ein Lochblech 212 auftrifft und in kleinere Tröpfchen zerfällt, bevor er einen unter den Lochblechen 212 angeordneten Kondensatsumpf 214 erreicht. Dadurch wird die Wärmeübertragung an die Verbrennungsluft verbessert.
Da die Oberseiten der Lochbleche 212 dem Verbrennungslufteintritt 158 abgewandt sind, gelangt nur ein geringer Teil der durch Zerstäubung an den Lochblechen 212 erzeugten Tröpfchen durch den Verbrennungslufteintritt 158 in die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162. Eine Korrosion der Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 durch das Kondensat und die Bildung von Ablagerungen aus dem Kondensat werden daher weitgehend vermieden, ohne daß hierzu ein Tropfenabscheider am Verbrennungslufteintritt 158 erforderlich wäre.
In den Kondensatsumpf 214 mündet nahe des Hodens des Luftvorwärmraums 208 die Kondensat-Zwischenleitung 164 durch die Seitenwand des Luftvorwärmers 152 an dem Kondensataustritt 160.
Die vorstehend beschriebene Heizungsanlage 100 funktioniert wie folgt:
Während der Betriebsphasen des Brenners 102 entsteht durch Verbrennung des Brennstoffes (Öl, Kohle, Gas) mittels durch die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 dem Brenner 102 zugeführter Verbrennungsluft im Brenner 102 ein Abgas, das durch die Abgasleitung 106, den Heizkessel 104 und das Abgaszuführrohr 108 zum Restwärmetauscher 112 strömt.
Zu Beginn jeder Betriebsphase des Brenners 102 wird auch die Kondensatpumpe 140 im Kondensatkreislauf 132 in Betrieb genommen. Infolgedessen strömt das Kondensat aus dem Kondensatsumpf 200 des Restwärmetauschers 112 und aus dem Kondensatsumpf 214 des Luftvorwärmers 152 durch die Kondensat-Zwischenleitung 134 bzw. durch die Kondensat-Zwischenleitung 164 zur Zusammenführung 136 und von dort durch die Kondensat-Zwischenleitung 138, die Kondensatpumpe 140 und die Kondensat-Zwischenleitung 142 zu der Verzweigung 144 des Kondensatkreislaufs 132.
Von der Verzweigung 144 strömt ein Teil des Kondensats durch die Kondensat-Zwischenleitung 146 und den Kondensateintritt 126 in die Düsenvorkammer 192 des Restwärmetauschers 112.
Von dort wird das Kondensat unter einem geringen Überdruck von beispielsweise 0,1 bar durch die Düsenbohrungen 196 in der Düsenplatte 190 in den Wärmetauscherraum 194 gepreßt.
Wie in 3 dargestellt, tritt aus jeder der Düsenbohrungen 190 ein frei durch den Wärmetauscherraum 194 fallender Kondensatstrahl aus, der nach Durchfallen einer Zerfallslänge in die Tropfen eines Kondensatsprays zerfällt.
Der Zerfall eines Kondensatstrahls mit rundem Querschnitt erfolgt nach einem der folgenden Zerfallsmechanismen: Rayleigh-Zerfall, Membran-Zerfall oder Fiber-Zerfall.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Kondensats durch die Düsenbohrungen 196 wird mittels der Kondensatpumpe 140 so eingestellt, daß der Zerfall der Kondensatstrahlen in dem Wärmetauscherraum 194 durch Rayleigh-Zerfall erfolgt, wobei aus jedem Kondensatstrahl eine monodisperse Tropfenkette entsteht, deren Tropfen jeweils einen Durchmesser aufweisen, der ungefähr das Doppelte des ursprünglichen Strahldurchmessers beträgt. Der Rayleigh-Zerfall führt somit zur Bildung eines monodispersen Kondensatsprays.
Für die Einzelheiten zu dem Zerfallsmechanismus des Kondensatstrahls und für die Betriebsbedingungen, die einzustellen sind, um einen Zerfall des Kondensatstrahls in ein monodisperses Kondensatspray zu erreichen, insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit des Kondensats durch die Düsenbohrungen 190, wird auf die deutsche Offenlegungsschrift 195 43 452 verwiesen.
Die Tropfen des monodispersen Kondensatsprays, die nach Durchfallen des oberen Bereichs des Wärmetauscherraums 194 auf die Lochbleche 198 auftreffen, zerfallen in kleinere Tröpfchen und Ligamente, so daß im Bereich des Abgaseintritts 110 ein Verdampfungs-Kondensatspray gebildet wird.
Dieses Verdampfungs-Kondensatspray wird von dem durch den Abgaseintritt 110 in den Wärmetauscherraum 194 eintretenden heißen Abgas im wesentlichen vollständig verdampft, wobei das heiße Abgas rasch abgekühlt wird. Ferner verdampft das in den Wärmetauscherraum 194 eintretende Abgas auch zumindest einen Teil der Tropfen des monodispersen Kondensatsprays. Dabei wandelt sich die fühlbare Abgaswärme in latente Wärme um.
Der durch Verdampfung des Verdampfungs-Kondensatsprays und durch partielle Verdampfung des monodispersen Kondensatsprays gebildete Wasserdampf strömt zusammen mit dem abgekühlten Abgas und dem darin bereits enthaltenen Wasserdampf gegen die Fallrichtung des Kondensatsprays im Wärmetauscherraum 194 nach oben, wobei sich das Abgas weiter abkühlt, so daß im oberen, der Düsenplatte 190 benachbarten Bereich des Wärmetauscherraums 194 der im Abgas mitgeführte Wasserdampf an den Tropfen des monodispersen Kondensatsprays kondensiert, wobei der zirkulierende Kondensatmassenstrom die im Dampf enthaltene latente Wärme aufnimmt.
Die Menge des im oberen Bereich des Wärmetauscherraums 194 kondensierenden Wasserdampfes ist größer als die Menge des im unteren Bereich des Wärmetauscherraums 194 verdampften Kondensats, so daß im Ergebnis der mit dem Abgas in den Restwärmetauscher 112 gelangte Wasserdampf zumindest teilweise kondensiert und dabei latente Wärme an den Kondensatmassenstrom im Kondensatkreislauf 132 abgibt.
Da das Kondensat demnach fühlbare und latente Wärme aus dem Abgasstrom aufnimmt, wirkt es als Kühlmedium für das Abgas des Brenners 102.
Das Abgas wird im Restwärmetauscher 112 nicht nur abgekühlt und getrocknet, sondern auch gereinigt, da im Abgas mitgeführte Schadstoffe im Kondensatstrom gelöst werden. Insbesondere wird bei Verwendung schwefelhaltiger Brennstoffe im Brenner 102 entstehendes SO₂ aus dem Abgas ausgewaschen.
Das im Restwärmetauscher 112 abgekühlte Abgas gelangt durch den Abgasaustritt 124 und das Abgasabführrohr 128 zu dem (nicht dargestellten) Schornstein, durch den es in die Atmosphäre entweichen kann.
Ein Anteil von 2 bis 4 Massenprozent des im Restwärmetauscher 112 abgekühlten Abgases zweigt in die Abgas-Abzweigleitung 157 ab und gelangt in die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156, wo er sich mit der zugeführten, im Luftvorwärmer 152 erwärmten Verbrennungsluft vermischt. Durch die Zumischung von Abgas wird der Massenanteil inerter Bestandteile in der Verbrennungsluft erhöht, was zu einer Erniedrigung der Flammentemperatur des Brenners 102 und damit zu einer Verringerung der Stickoxidbildung führt.
Die nicht verdampften Tropfen des Kondensatsprays gelangen nach Durchfallen des Wärmetauscherraums 194 in den Kondensatsumpf 200, der einen Teil des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers 202 bildet. In dem Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202 gibt das Kondensat einen Teil der aus dem Abgas aufgenommenen Wärme an Heizwasser ab, das durch die Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 strömt. Die Strömung des Heizwassers wird durch die Heizwasserpumpe 176 erzeugt, die während der Betriebsphasen des Brenners 102 einen Heizwasserumlauf durch den Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202, den Heizkessel 104, die Heizwasser-Vorlaufleitung 178, die (nicht dargestellte Heizkörperanordnung) und die Heizwasser-Rücklaufleitung 180 aufrechterhält. Dazu wird das Dreiwegeventil 172 während der Betriebsphasen des Brenners 102 in eine Stellung gebracht, in der die vom Heizkessel 104 her kommende Heizwasser-Zwischenleitung 170 mit der zur Heizwasserpumpe 176 hin führenden Heizwasser-Zwischenleitung 174 verbunden ist, so daß das Heizwasser durch den Heizkessel 104 strömt, um dort Wärme aus dem Abgas des Brenners 102 aufzunehmen.
Während der Betriebspausen des Brenners 102 kann das Dreiwegeventil 172 in eine Stellung gebracht werden, in der die Umgehungsleitung 188 mit der zu der Heizwasserpumpe 176 führenden Heizwasser-Zwischenleitung 174 verbunden ist, so daß in diesem Fall das Heizwasser unter Umgehung des Heizkessels 104 von der Verzweigung 184 direkt zum Dreiwegeventil 172 strömt. In diesem Betriebszustand nimmt das Heizwasser im Heizwasserkreislauf 168 lediglich von dem Kondensat in dem Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202 Wärme auf, so daß während der Betriebspausen des Brenners 102 die in dem umlaufenden Kondensat enthaltene Restwärme genutzt werden kann. Zu diesem Zweck wird die Strömung durch den Kondensatkreislauf 132 mittels der Kondensatpumpe 140 auch nach Abschalten des Brenners 102 noch eine gewisse Zeit lang aufrechterhalten, damit die in dem Kondensat des Kondensatkreislaufs 132 enthaltene Restwärme möglichst vollständig an das Heizwasser abgegeben wird.
Neben dem Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202 bildet der Luftvorwärmer 152 eine weitere Wärmesenke in dem Kondensatkreislauf 132.
Ein Teil des im Restwärmetauscher 112 von dem Abgas erwärmten Kondensats strömt nämlich von der Verzweigung 144 durch die Kondensat-Zwischenleitung 148 und den Kondensateintritt 150 in die Düsenvorkammer 206 des Luftvorwärmers 152, von wo das Kondensat unter einem geringen Überdruck von beispielsweise 0,1 bar durch die Düsenbohrungen 210 in der Düsenplatte 204 in den Luftvorwärmraum 208 gepreßt wird.
Wie in 2 dargestellt, tritt aus jeder der Düsenbohrungen 210 ein frei durch den Luftvorwärmraum 208 fallender Kondensatstrahl aus, der nach Durchfallen einer Zerfallslänge in die Tropfen eines Kondensatsprays zerfällt.
Wie auch beim Restwärmetauscher 112 werden die Betriebsbedingungen, insbesondere die Strömungsgeschwindigkeit des Kondensats durch die Düsenbohrungen 210, dabei so gewählt, daß die Kondensatstrahlen durch Rayleigh-Zerfall in ein monodisperses Kondensatspray zerfallen.
Die Tropfen des monodispersen Kondensatsprays durchfallen den Luftvorwärmraum 208 und treffen jeweils auf eines der Lochbleche 212, wobei sie in kleinere Tröpfchen und Ligamente zerfallen, so daß ein Verdampfungs-Kondensatspray gebildet wird.
Durch die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 und den Verbrennungslufteintritt 158 in den Luftvorwärmraum 208 des Luftvorwärmers 152 gelangende frische, kalte Verbrennungsluft, der über die Abgas-Abzweigleitung 163 ein Teil des abgekühlten Abgases aus dem Abgasabführrohr 128 zugemischt ist, kommt in unmittelbaren Kontakt mit den Tröpfchen des Verdampfungs-Kondensatsprays und den Tropfen des monodispersen Kondensatsprays und nimmt dabei Wärme aus dem Kondensat auf. Ferner werden die Tröpfchen des Verdampfungs-Kondensatsprays und des monodispersen Kondensatsprays zumindest teilweise verdampft, so daß die Verbrennungsluft nicht nur fühlbare, sondern auch latente Wärme aufnimmt und der Wasserdampfgehalt der Verbrennungsluft sich erhöht, die Verbrennungsluft also befeuchtet wird.
Da das Kondensat demnach fühlbare und latente Wärme in dem Luftvorwärmer 152 an die Verbrennungsluft abgibt, wirkt es als Wärmetauschflüssigkeit für die Verbrennungsluft.
Aufgrund der Verdampfung von Kondensat im Luftvorwärmraum 208 des Luftvorwärmers 152 ist die in dem Kondensatsumpf 214 am Boden des Luftvorwärmraums 208 eintreffende Kondensatmenge geringfügig kleiner als die durch die Düsenplatte 204 in den Luftvorwärmraum 208 eintretende Kondensatmenge.
Die in dem Luftvorwärmraum 208 des Luftvorwärmers 152 erwärmte und befeuchtete Verbrennungsluft gelangt durch den Verbrennungsluftaustritt 154 und die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 in den Brenner 102, wo sie zur Verbrennung des Brennstoffes verwendet wird.
Durch die Luftvorwärmung wird der feuerungstechnische Wirkungsgrad der Heizungsanlage 100 erhöht. Durch die Luftbefeuchtung wird die Flammentemperatur des Brenners 102 und damit die Stickoxidbildung bei der Verbrennung reduziert.
Bei einer Variante des vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiels einer Heizungsanlage 100 kann vorgesehen sein, daß der Kondensataustritt 160 des Luftvorwärmers 152 nicht über eine Kondensat-Zwischenleitung 164 mit der Zusammenführung 136 des Kondensatkreislaufs 132, sondern direkt mit einem weiteren Kondensateintritt des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers 202 verbunden ist. Bei dieser Variante entfällt die Zusammenführung 136 des Kondensatkreislaufs 132.
Vielmehr werden das Kondensat, das den Restwärmetauscher 112 durchlaufen hat, und das Kondensat, das den Luftvorwärmer 152 durchlaufen hat, im Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202 zusammengeführt und miteinander vermischt.
Im übrigen stimmt diese Variante des ersten Ausführungsbeispiels der Heizungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der vorstehend beschriebenen Heizungsanlage 100 überein.
Ein zweites, in 5 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage 100 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Ausgestaltung des Kondensatkreislaufs 132.
Wie aus 5 zu ersehen ist, sind der Restwärmetauscher 112 und der Luftvorwärmer 152 des zweiten Ausführungsbeispiels nicht räumlich voneinander getrennt, sondern in einem gemeinsamen Gehäuse 216 zusammengefaßt.
In einem oberen Bereich des Gehäuses 216 mündet eine Kondensat-Zuführleitung 218 durch eine Seitenwand des Gehäuses 216 in eine gemeinsame Düsenvorkammer 220 des Restwärmetauschers 112 und des Luftvorwärmers 152, die durch eine Düsenplatte 222 mit Düsenbohrungen 224 von einem Wärmetauscherraum 194 und von einem Luftvorwärmraum 208 abgetrennt ist.
Der Wärmetauscherraum 194 und der Luftvorwärmraum 208 sind ihrerseits durch eine Trennwand 224 voneinander getrennt.
Die Trennwand 224 erstreckt sich von der Unterseite der Düsenplatte 222 nach unten bis zum oberen Rand eines gemeinsamen Kondensatsumpfes 226 des Restwärmetauschers 112 und des Luftvorwärmers 152, in den das durch den Wärmetauscherraum 194 bzw. durch den Luftvorwärmraum 208 fallende Kondensat ge langt und der zusammen mit einer darin angeordneten Heizwasser-Wärmetauscherschlange 118 einen Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202 bildet.
Über eine Kondensat-Abführleitung 228 ist der Kondensatpumpf 226 mit einem saugseitigen Eingang einer (in 5 nicht dargestellten) Kondensatpumpe verbunden, deren druckseitiger Ausgang über die Kondensat-Zuführleitung 218 mit der Düsenvorkammer 220 in Verbindung steht.
Der Kondensatkreislauf des zweiten Ausführungsbeispiels umfaßt demnach die Kondensat-Zuführleitung 218, den Restwärmetauscher 112 und den Luftvorwärmer 152, die in einem gemeinsamen Gehäuse 216 angeordnet sind, den Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher 202, die Kondensat-Abführleitung 228 und die Kondensatpumpe.
Durch die Zusammenfassung des Restwärmetauschers 112 und des Luftvorwärmers 152 in einem gemeinsamen Gehäuse 216 wird eine besonders kompakte und kostensparende Hauweise der Heizungsanlage 100 ermöglicht.
Ferner kann durch die Trennwand 224 hindurch ein zusätzlicher Wärmeaustausch zwischen dem den Wärmetauscherraum 194 durchströmenden heißen Abgas und der den Luftvorwärmraum 208 durchströmenden kalten Verbrennungsluft erfolgen.
Im übrigen stimmt das zweite Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel überein.
Ein drittes, in 6 dargestelltes Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage 100 unterscheidet sich von dem vorstehend beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel hinsichtlich der Anordnung der Abgas-Abzweigleitung 157.
Wie aus 6 zu ersehen ist, mündet die von der Abgas-Abführleitung 128 abzweigende Abgas-Abzweigleitung 157 nicht, wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel, in die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156, sondern in die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162.
Bei diesem Ausführungsbeispiel wird ein Teil des Abgases der Feuerungsanlage also nicht der bereits im Luftvorwärmer 152 erwärmten Verbrennungsluft, sondern der durch die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 strömenden kalten, frischen Verbrennungsluft zugemischt. Dadurch wird erreicht, daß das zugemischte Abgas zweifach gereinigt wird, nämlich zum ersten Mal in dem Restwärmetauscher 112 und zum zweiten Mal in dem Luftvorwärmer 152. Dadurch können mittels des den Restwärmetauscher 112 und den Luftvorwärmer 152 durchströmenden Kondensats im zugemischten Abgas enthaltene Schadstoffe, beispielsweise SO₂, im wesentlichen vollständig ausgewaschen werden.
Der Bereich der Einmündung der Abgas-Abzweigleitung 157 in die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 kann so ausgebildet sein, wie bereits im Zusammenhang mit 4 für die Einmündung der Abgas-Abzweigleitung 157 in die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 bei dem ersten Ausführungsbeispiel der Heizungsanlage 100 beschrieben.
Wie bereits erwähnt, ist es für eine von Umgebungseinflüssen im wesentlichen unabhängige Dosierung des zugemischten Abgases zu der Verbrennungsluft von Vorteil, wenn das Abgas der Verbrennungsluft an der engsten Stelle der Verbrennungsluft zufuhr zugemischt wird. Die Verbrennungsluftzufuhr umfaßt dabei neben der Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 und dem Luftvorwärmer 152 auch die Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156. Um die Abgas-Abzweigleitung 157 an der engsten Stelle der Verbrennungsluftzufuhr in die Verbrennungsluft-Zuführleitung 162 einmünden lassen zu können, wird der Innenquerschnitt der Verbrennungsluft-Zwischenleitung 156 bei dem dritten Ausführungsbeispiel größer gewählt als der Innendurchmesser der Verbrennungsluft-Zuführleitung 162.
Im übrigen stimmt das dritte Ausführungsbeispiel einer Heizungsanlage 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit dem ersten Ausführungsbeispiel überein, auf dessen Beschreibung Bezug genommen wird.

Claims

Verfahren zum Vorwärmen einer einem Brenner einer Feuerungsanlage zugeführten Verbrennungsluft, bei dem die Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner durch einen Luftvorwärmer geführt wird, in dem die Verbrennungsluft Wärme aus einer Wärmetauschflüssigkeit aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abgas der Feuerungsanlage durch einen Restwärmetauscher geführt wird, wobei im Abgas enthaltener Wasserdampf in dem Restwärmetauscher zumindest teilweise zu einem Kondensat kondensiert, welches dem Luftvorwärmer als Wärmetauschflüssigkeit zugeführt wird, und daß das Kondensat in einem Kondensatkreislauf geführt wird, welcher den Luftvorwärmer und den Restwärmetauscher umfaßt, wobei die Verbrennungsluft in dem Luftvorwärmer und das Abgas in dem Restwärmetauscher unmittelbar mit dem im Kreislauf geführten Kondensat in Kontakt kommen.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Luftvorwärmer mindestens ein frei durch den Luftvorwärmer fallender Kondensatstrahl erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatstrahl so erzeugt wird, daß er in dem Luftvorwärmer in ein Kondensatspray zerfällt.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatstrahl so erzeugt wird, daß er in dem Luftvorwärmer in ein monodisperses Kondensatspray zerfällt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß durch Auftreffen von Tropfen des durch Zerfall des Kondensatstrahls entstandenen Kondensatsprays auf eine Zerstäuberplatte ein Verdampfungs-Kondensatspray erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lochblech als Zerstäuberplatte verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einer Eintrittsöffnung der Verbrennungsluft in den Luftvorwärmer weg geneigte Zerstäuberplatte verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine unter einem Winkel von ungefähr 50° bis ungefähr 75° gegen die Richtung des frei fallenden Kondensatstrahls ausgerichtete Zerstäuberplatte verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Kondensatstrahlen durch Ausströmen des Kondensats aus jeweils einer Düsenbohrung erzeugt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers Wärme von dem Kondensat an Heizwasser in einem Heizwasserkreislauf abgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat von einem Kondensatausgang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers einem Kondensateingang des Luftvorwärmers zugeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat von einem Kondensatausgang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers einem Kondensateingang des Restwärmetauschers zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Kondensat von einem Kondensatausgang des Luftvorwärmers einem Kondensateingang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers zugeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die an einer Trennwand aneinander angrenzen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die in einem gemeinsamen Gehäuse integriert sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die eine gemeinsame Kondensatvorkammer aufweisen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftvorwärmer und ein Restwärmetauscher verwendet werden, die einen gemeinsamen Kondensatsumpf aufweisen.
Verfahren. nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß mittels eines in dem gemeinsamen Kondensatsumpf angeordneten Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers Wärme aus dem Kondensat auf Heizwasser in einem Heizwasserkreislauf übertragen wird.
Vorrichtung zum Vorwärmen einer einem Brenner einer Feuerungsanlage zugeführten Verbrennungsluft, umfassend einen von der Verbrennungsluft vor dem Eintritt in den Brenner durchströmten Luftvorwärmer, in dem Wärme von einer Wärmetauschflüssigkeit an die Verbrennungsluft übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen Kondensatkreislauf (132) umfaßt, welcher den Luftvorwärmer (152) und einen von einem Abgas der Feuerungsanlage durchströmten Restwärmetauscher (112) umfaßt, in dem in dem Abgas enthaltener Wasserdampf zumindest teilweise zu einem Kondensat kondensierbar ist, welches dem Luftvorwärmer (152) als Wärmetauschflüssigkeit zuführbar ist, wobei die Verbrennungsluft in dem Luftvorwärmer (152) und das Abgas in dem Restwärmetauscher (112) unmittelbar mit dem Kondensat in Kontakt bringbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer (152) eine Einrichtung zum Erzeugen eines frei durch den Luftvorwärmer (152) fallenden Kondensatstrahls umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zum Erzeugen eines Kondensatstrahls ein in dem Luftvorwärmer (152) in ein Kondensatspray zerfallender Kondensatstrahl erzeugbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Einrichtung zum Erzeugen eines Kondensatstrahls ein in dem Luftvorwärmer (152) in ein monodisperses Kondensatspray zerfallender Kondensatstrahl erzeugbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer (152) eine Einrichtung zum Erzeugen eines Verdampfungs-Kondensatsprays aufweist, welche mindestens eine Zerstäuberplatte zum Zerstäuben eines auf dieselbe auftreffenden Kondensatstrahls umfaßt.
Vorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet daß die Zerstäuberplatte als Lochblech (212) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberplatte von einer Eintrittsöffnung (158) der Verbrennungsluft in den Luftvorwärmer (152) weg geneigt ist.
Vorrichtung nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Zerstäuberplatte unter einem Winkel von ungefähr 50° bis ungefähr 75° gegen die Richtung des frei fallenden Kondensatstrahls ausgerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 20 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines Kondensatstrahls mehrere von dem Kondensat durchströmbare Düsenbohrungen (210) umfaßt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß der Kondensatkreislauf (132) einen Kondensat-Heizwasser-Wärmetauscher (202) umfaßt, durch den Wärme von dem Kondensat an Heizwasser in einem Heizwasserkreislauf (168) übertragbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensatausgang (114) des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers (202) in Fluidverbindung mit einem Kondensateingang (150) des Luftvorwärmers (152) steht.
Vorrichtung nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensatausgang (114) des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers (202) in Fluidverbindung mit einem Kondensateingang (126) des Restwärmetauschers (112) steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 28 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kondensatausgang des Luftvorwärmers in Fluidverbindung mit einem Kondensateingang des Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers steht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 31, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer (152) und der Restwärmetauscher (112) an einer Trennwand (224) aneinander angrenzen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 32, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer (152) und der Restwärmetauscher (112) in einem gemeinsamen Gehäuse (216) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer (152) und der Restwärmetauscher (112) eine gemeinsame Kondensatvorkammer (220) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 34, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftvorwärmer (152) und der Restwärmetauscher (112) einen gemeinsamen Kondensatsumpf (226) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, daß der gemeinsame Kondensatsumpf (226) als Bestandteil eines Kondensat-Heizwasser-Wärmetauschers (202) ausgebildet ist, durch den Wärme von dem Kondensat auf Heizwasser in einem Heizwasserkreislauf (168) übertragbar ist.