DE602004006804T2

DE602004006804T2 - Verbrennungsvorrichtung und Verfahren

Info

Publication number: DE602004006804T2
Application number: DE602004006804T
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Görgemanns; Jörg Taubitz; Rudolf Hoschek
Original assignee: VISSER AND SMIT HANAB BV
Current assignee: VISSER AND SMIT HANAB BV
Priority date: 2003-07-03
Filing date: 2004-07-04
Publication date: 2008-02-14
Anticipated expiration: 2024-07-05
Also published as: EP1493967B1; ATE364157T1; EP1493967A1; DE602004006804D1

Description

Diese Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung, z.B. um Abfall zu verbrennen und zum Auffangen von Warme davon, für die Produktion von z.B. Dampf oder Warme. Es betrifft auch eine Verfahren um so eine Vorrichtung zu betrieben.
Die Patentliteratur offenbart verschiedene Verbrennungssysteme mit Düsenbalken/Prismas. Beispielen sind offenbart in EP-A-0286077 (Temelli); DE-A-3038875 (Temelli); DE-A-4401821 (Kümmel). Allgemein ist eine Düsenbalken installiert in der nahe der Auslas der Verbrennungsraum und der darauf anschließende Nachverbrennungsraum und ist eingesetzt für unterverteilen und kühlen der Strom von Auslassgasen und eindüsen einer Prozeßgas, wie sekundäre Luft. Die Verbrennung wird dadurch optimiert in Relation mit Effizienz von kompletter Verbrennung.
Weitere Standes der Technik ist offenbart von "Improving combustion and Boiler Performance of New and Existing EFW Plants with the Seghers-IBB-Prism", Mark Perilleux, Glenn Creten, Joachim Kummel, 6^th European Conference an Industrial Furnaces and Boilers, Estoril, Portugal, 02-05 April 2002; und von "Optimierung der Sekundarlufteindüsung in den Feuerraum einer Mullverbrennungsanlage bei Verwendung eines Sekundarluftdüsen Prismas", Gorner, Klasen, Kummel, 19. Deutschen Flammentag, Dresden, 14. und 15. September 1999.
Der Stand der Technik offenbart daß der Kesselwanden und Düsenbalken eine Wasserzirkulationssystem gemein haben, um Verbrennungswarme auf zu nehmen.
Aufgabe dieser Erfindung ist weiter entwickeln der bekannte Verbrennungssystem. Die Vorteile dieser Erfindung sind vielseitig und betreffen z.B. eine oder mehrere folgende Vorteilen: Effizienz, Lebensdauer, Unterhalt, einfache Construction, völlige Verbrennung, Betriebsfähig, Fabrikation, Retrofit.
Gemaß ein Aspekt, die Erfindung betrifft die Maßnahmen der Anspruch 1 oder 8.
Die Erfindung ist weiter Illustriert von nicht einschränkenden Ausführungen in der Zeichnung, dabei ist:
1 ein Durchschnitt eines Teiles einer Mullverbrennungsinstallation;
2 ein Durchschnitt eines Düsenbalkens;
3 ein Teil eines anderen Düsenbalkens;
4 ein Schnitt verschiedene Ausführungen der Balken;
5 und 6 eine Wasserzirkulationssystem.
1 illustriert eine Verbrennungsinstallation mit eine Düsenbalken 14 oben der Feuerrost 10 mit von unten primäre Luft (Pfeile A) und von Links Mull (Pfeile B) zugeführt. Verbrennungsgasen strömen aufwärts (Pfeile C), die Warme wovon aufgenommen wird von Dampfleitungen in die Vor- und Hinterwanden 11 der Installation. Die Düsenbalken 14 positioniert so daß es beeinflußt der Verbrennungsprozeß in der Verbrennungszone 12 oder Nachverbrennungszone 13 von seiner Position, Form und/oder Eindüsung von Fluidumstrahlen 8. Der Düsenbalken 14 liefert eine mehr oder minder stromfähig Element in den aufwärtse Strom von Verbrennungsgasen. Weitere Einzelheiten der Brenner oder der Düsenbalken 14 in Allgemein können bekommen werden von z.B. eine der oben genannten Patent Publikationen.
Es muß klar sein, daß in Allgemein der Verbrennungsinstallation ein Verbrennungsraum 12 mit ein Rost 10 und mit eine Mullzufuhr (Pfeile B) oben der Rost und mit ein Verbrennungsgasauslass (pfeile C). Zwischen der Verbrennungszone und der Verbrennungsgasauslass gibt es eine ungefähr waagerechte Offnung 17 mit eine Stromdurchlaß ungefähr symmetrisch zur Asche der Auslass und aufgestellt zwischen der Verbrennungszone 12 und der Verbrennungsgasauslass C oben der Zusammenfugpunkt der Mullzufuhr B. Der Düsenbalken 14 ist in die Öffnung 17 aufgestellt so daß der Düsenbalken 14 sich senkrecht zur Verbrennungsgasstrom erstreckt.
In die Installation gemass 1, ist eine Nachverbrennungszone direkt Stromabwarts von der Offnung 17 und Düsenbalken 14 geschafft. In Abweichung von früheren Ausführungen, ist diese Nachverbrennungszone NICHT Venturirohrartig, aber so eine Nachverbrennungszone gehört auch zu der Erfindung.
Die Warme wird auch aufgenommen von der Kesselseitenwanden 19 (nur eine illustriert).
2 ist eine Balken 14 in Detail. Wie an sich bekannt, ist es eine hohl länglich Körper, erstreckend in die Weite der Installation (senkrecht zum Papier von 2) und umgeben durch Membranwanden 1 welche bestimmt sind von Kuhlrohre durchströmt durch Wasser von Verteiler 15 welche auf der Zirkulationssystem 9 der Kessel angeschlossen sind. Diese Kuhlfunktion, um die Rauchgase zu kühlen in de Verbrennung- und Nachverbrennungszone, und die Verbesserung der Verbrennungsprozeß, minimalisiert auch erschmutzung der heiße Kesselflache.
Wie 2 illustriert, ist die Innenraum der Balken 14 aufgeteilt in vier Segmente 16 von Paneele 2, 4, so daß vier separierte Teilkanale 16 entstehen, sich erstreckend in die lange der Balken 14. Die Paneele 2, 4 haben eine einfache Anschluß 5, 6, gegenseitig und mit die Membranwanden 1, so daß diese Paneele bequem auseinander genommen werden können für z.B. Reparatur oder um eine Person Zugang zu schaffen zu der Innenraum der Balken 14. Der Anschluß 5, 6 kann z.B. geschafft sein von Spuren worin die Ränder der Paneele 2, 4 fixiert sind.
Mit an sich bekannte Offnungen oder Düsen (nicht illustriert) in die Membranwanden 1, kann Fluidum eingedüst werden. Diese Strahlen 8 können jede gewünschte Orientierung haben (z.B. aufwärts oder abwärts). Bevorzugt ist, daß die Strahlen 8 eine komplette Deckung bieten.
In 3 ist eine Balken 14 unterverteilt in sechs Segmente 16, wobei nur ein Teil der Membranwanden 1 illustriert ist. 4 illustriert weitere Zusammensetzungen der Wanden 2-4, so daß z.B. zehn oder noch mehr Teilkanälen 16 entstehen. Statt flache Wanden 2-4 wie illustriert, können die Wanden auch nicht flach sein. Zwei oder mehr Balken neben einander sind möglich, um z.B. die Verbrennung weiter zu verbessern.
Die Wasserzufuhr der Wanden 1 der Balken 14 ist abweichend von der Stand der Technik. Gemass der Stand der Technik (5 gibt ein bekannt Wasserzirkulationssystem der Kessel mit Dampfraum 20 und nur eine Kesselseitewand 19 und eine Kesselvor- oder -hinterwand 11), sind die Wanden 1 Teil der Wasser/Dampfzirkulationssystem der gekühlte Kesselseitenwanden 19 der Installation. Diese Situation kann illustriert werden von 1 mit eine unteren und oberen Rohrstumpf 9, gegenseitig registriert. Diese Rohre sind Teil einer Senkrechte Kesselseitewand 19 mit einer Vielfalt von parallelen Rohren um den Verbrennungsraum zu umgeben. Die Wand 19 bietet die Möglichkeit um die Wand 1 an zu schließen auf der Zirkulationssystem der Wand 19, wobei Teil 9', weggenommen ist von eine oder mehrere naheliegende Rohre, und die übrige Stumpfen 9 sind abgeschlossen mit Stopfen 18 und angeschlossen auf der Wand 1 wie 2 illustriert, so daß Wasser/Dampf wie angegeben mit den Linien strömt.
Nun (sehe 6 die übereinstimmt mit 5), wird für die erste mahl die Fluidumeinlaß und -auslasse der Wand 1 der Balken 14 nicht angeschlossen auf eine korrespondierende Rohr 9 einer Kesselseitewand 19 (und auch nicht auf eine dabei gehörende Rohr 9 einer Kesselvor- oder -hinterwand 11), so daß es kein Teil ist von der Zirkulationssystem der Wand 11. In statt dessen ist der Wand 11 angeschlossen auf zufuhr- 21 und abfuhrrohre 22 welche separiert sind von die Rohre der Wand 19. Wie 6 illustriert, gehören diese Rohre zu der Wasserzirkulationssystem der Kessel, so daß die von der Wand 1 aufgenommen Warme abgeführt wird von der Fluidum in diese Rohre, um außen die Zone zu bringen welche direkt erwärmt wird von der Verbrennungsprozeß in die Verbrennungsraum und dazu gehörende Raume, z.B. die Nachverbrennungsraum und Rauchgasabfuhr. Ausgeführt wie einer Teilzirkulation separat von den Kesselwanden 11, 19, ist es direkt angeschlossen auf dem gemeinschaftlichen Dampfraum 20 des Kesselsystems. Auf diese weise kann der Fluidumkapazität für der Wand 1 optimiert werden, separat von die Wanden 11, 19.
Es ist bevorzugt um der Wand 1 auf der separate Fluidumzirkulation an zu schließen wobei die Verteiler 15 sich erstrecken durch gegenüberliegende Seitenwanden 19 der Installation so daß die zufuhr (unteren Verteiler 15) und Abfuhr (oberen Verteiler 15) möglich ist von beide längliche Enden der Balken, und die Rohre 21, 22 welche auf diese Verteiler 15 angeschlossen sind, finden außen die erhitzte Wanden platz und sind dadurch gegen direkte Erhitzung der Verbrennungsprozeß abgeschirmt.

Claims

Verbrennungsvorrichtung, z.B. zum sammeln von Verbrennungswärme, mit: – eine Verbrennungsraum, begrenzt von Kesselwände (11, 19) mit Leitungen (9) welche Unterteil sind einer Wasserzirkulationssystem für aufnehmen von Verbrennungswärme; und – einer Düsenbalken (14) mit eine Membranwand (1) und aufgestellt in dem Verbrennungsraum und mit ein in die Länge sich erstreckende Zufuhrkanal fuhr die Injektion, durch gegenseitig beabstandete Düsen, einer Fluidum in den Verbrennungsgasen in z.B. eine Verbrennungskammer (12) oder eine Nachverbrennungskammer (13) des Verbrennungsraums, welche Zufuhrkanal verteilt ist in zwei oder mehrere Subkanale (16) und welche Membranwand (1) Teil einer Wasserzirkulationssystem für aufnehmen von Wärme ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Membranwand (1) verbunden ist mit Zufuhr (21) und Abfuhr (22) Leitungen welche separiert sind von den Leitungen (9) der Kesselwand (11, 19), so daß die von dem Membranwand (1) von der Wasserzirkulationssystem aufgenommen wärme nach außen von der direkt von die Verbrennungsverfahren aufgewärmte Zone weggenommen wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das Wasserzirkulationssystem der Membranwand (1) direkt verbunden ist mit dem gemeinschaftlichen Dampfkessel (20) des Heißwassersystems.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Verteilungskanälen (15) der Membranwand (1) sich durch die gegenüberliegende Kesselseitenwanden (19) erstrecken, so daß die Zu- und Abfuhr der Wasserzirkulationssystem an beide Kopfenden der Düsenbalken (14) möglich ist, und die Leitungen (21, 22) welche mit diesem Verteilungskanal (15) verbunden sind, sind außen der erwärmte Wände und darum abgeschirmt von direkte Heißung.
Vorrichtung gemäß eine der Ansprüche 1-3, wobei eine Sub-Kanal (16) bei eine andere Zone mundet um unterschiede in Fluidumeindüsung ab der Düsenbalken in seine Umfangsrichtung und/oder Langerichtung zu bekommen.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1-4, wobei die Subkanale nicht-konzentrisch sind oder der eine Subkanal außen der andere Subkanal positioniert ist.
Vorrichtung gemäß eine der Ansprüche 1-5, wobei der Düsenbalken (14) eine Durchschnittform mit hauptsachlich parallele Wände hat, z.B. hat es eine ungefähr konstante Weite über einem wesentlichen Teil seiner Höhe, und ist hauptsachlich symmetrisch relativ zu eine waagerechte Asche, bevorzugt hauptsachlich symmetrisch in waagerechte und senkrechte Richtung.
Vorrichtung gemäß eine der Ansprüche 1-6, mit eine Nachverbrennungszone NICHT Venturirohrartig.
Verfahren zum betreiben einer Verbrennungssystem, z.B. zum sammeln von Verbrennungswärme, wobei die Verbrennungsvorrichtung umfaßt: – eine Verbrennungsraum, begrenzt von Kesselwanden (11, 19) mit Leitungen (9) welche Unterteil sind einer Wasserzirkulationssystem für aufnehmen von Verbrennungswärme; und – einer Düsenbalken (14) mit eine Membranwand (1) und aufgestellt in dem Verbrennungsraum und mit ein in die Länge sich erstreckende Zufuhrkanal für die Injektion, durch gegenseitig beabstandete Düsen, einer Fluidum in den Verbrennungsgasen in z.B. eine Verbrennungskammer (12) oder eine Nachverbrennungskammer (13) des Verbrennungsraums, welche Zufuhrkanal verteilt ist in zwei oder mehrere Subkanale (16) und welche Membranwand (1) Teil einer Wasserzirkulationssystem für aufnehmen von Warme ist, wobei der Verfahren betrieben wird, so daß Wärme aufgenommen von der Membranwand (1) von seiner Wasserzirkulationssystem nach außen von der direkt von den Verbrennungsverfahren aufgewärmte Zone weggenommen wird durch Zufuhr (21) und Abfuhr (22) Leitungen welche separiert sind von den Leitungen (9) der Kesselwand (11) und mit welche Leitungen (21, 22) der Membranwand (1) verbunden ist.