EP2787279B1 - Verfahren zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels und Festbrennstoffheizkessel - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels und Festbrennstoffheizkessel Download PDF

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EP2787279B1
EP2787279B1 EP14162647.3A EP14162647A EP2787279B1 EP 2787279 B1 EP2787279 B1 EP 2787279B1 EP 14162647 A EP14162647 A EP 14162647A EP 2787279 B1 EP2787279 B1 EP 2787279B1
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EP
European Patent Office
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solid fuel
combustion zone
primary
firebed
combustion
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EP14162647.3A
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EP2787279A1 (de
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Ingwald Obernberger
Friedrich Dipl.-Ing. Dr. Biedermann
Mario B. Sc. Oesterle
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Viessmann Werke GmbH and Co KG
Original Assignee
Viessmann Werke GmbH and Co KG
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
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    • F23C9/08—Combustion apparatus characterised by arrangements for returning combustion products or flue gases to the combustion chamber for reducing temperature in combustion chamber, e.g. for protecting walls of combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C2202/00—Fluegas recirculation
    • F23C2202/30—Premixing fluegas with combustion air

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a solid fuel boiler of a biomass small combustion plant with fixed bed combustion in a power range less than 100 kW thermally , which is fully automatic operable.
  • the invention also relates to a corresponding, for carrying out the said method, in which additionally the primary combustion zone above the ember bed primary air is supplied formed solid fuel boiler of a biomass small combustion plant with fixed bed in a power range less than 100 kW thermally , which is fully automatic operable.
  • a method for operating a solid fuel boiler of the type mentioned is known per se.
  • the invention has for its object to reduce the dust emissions during operation of a solid fuel boiler of this type (further). This object is achieved by a method according to claim 1 for the operation of a solid fuel boiler of a biomass small combustion plant with fixed bed combustion in a power range less than 100 kW thermal , which is fully automatic operable dissolved.
  • the object is also by a corresponding, for carrying out the method according to claim 2, wherein in addition the primary combustion zone above the ember bed primary air is supplied trained solid fuel boilers biomass small combustion plant with fixed bed in a power range less than 100 kW thermal , which is fully automatic operable, after Claim 4 solved.
  • the ember bed for reducing the dust emission through the combustion grate altogether an amount of oxygen is supplied, which corresponds to a maximum of half the amount of oxygen required for a stoichiometric combustion of the solid fuel, wherein above the ember bed a solid fuel supply, in particular arranged in the primary combustion zone screw conveyor is arranged.
  • an "extreme air grading" is provided according to the invention, in which the air ratio at the ember bed is smaller than 0.5.
  • the proviso "air ratio at the ember bed” corresponds to the quotient of the amount of oxygen, which is introduced with the recirculated flue gas and with an optionally present amount of primary air through the combustion grate in the ember bed, and the amount of oxygen required for a stoichiometric combustion.
  • the procedure according to the invention leads to a significantly reduced oxygen partial pressure in the gas stream fed to the ember bed and thus to a markedly reduced temperature in the ember bed, whereby the release (evaporation) of inorganic fine dust formers, in particular potassium, from the ember bed is markedly reduced.
  • the entrainment of coarse fly ash particles is minimized by the low gas velocities and the reduced turbulence.
  • the ember bed is fed by the combustion grate at all (primary) air in addition to the recirculated flue gas, the ember bed can be supplied with a smaller amount of primary air than the recirculated flue gas through the combustion grate.
  • the primary combustion zone above the ember bed primary air is supplied.
  • the air ratio in the primary combustion zone is set in this case in the range between 0.5 and 1, said air ratio is defined in the primary combustion by the Ratios of the amount of oxygen supplied to the primary combustion zone via the recirculated flue gas and the primary air ("below” and "above” combustion grate) to the amount of oxygen required for stoichiometric combustion.
  • a certain residence time of the flue gas before the (still to be explained) secondary air addition is given, creating favorable conditions for an efficient NO x reduction.
  • the reduction potential for total dust in the method according to the invention is 66% compared to the prior art.
  • the reduction potential for particulate matter at full load is even 74% compared to the state of the art.
  • the results thus show that a reduced temperature of the ember bed and a reduced Oxygen partial pressure in the ember bed, the fine dust emissions can be efficiently reduced.
  • the in FIG. 1 solid fuel boilers shown used for burning solid biomass, ie solid fuels such as wood pellets, wood chips, straw pellets or energy crops such as giant miscanthus (Miscanthus).
  • the invention relates to solid fuel boilers of biomass small combustion systems with fixed bed combustion in a power range less than 100 kW thermally , which are fully automatic and low maintenance operable.
  • Such a solid fuel boiler consists, in a known manner, first of all of a combustion grate 3 arranged in the region of a primary combustion zone 1 for an ember bed (fixed-bed firing, in FIG FIG. 1 indicated by dots).
  • This combustion grate 3 is suitable for carrying the ember bed, but at the same time it also has passage openings (for example in the form of holes or slots), through which recirculated flue gas and optionally further primary air (see below) can flow from below into the ember bed.
  • a solid fuel feed 12 is arranged above or to the side of the ember bed or the combustion grate 3. This consists for example of a screw conveyor, one end of which opens into the primary combustion zone 1.
  • a secondary air supply 7, which is preferably regulated by a flap 15, is arranged, wherein the secondary air particularly preferably flows via the secondary air supply 7 FIG. 1 introduced secondary air nozzles 13 is introduced or supplied.
  • Both the primary combustion zone 1 and the secondary combustion zone 2 are preferably formed thermally insulated, which in FIG. 1 is illustrated by the hatching running from top left to bottom right.
  • the secondary combustion zone 2 is enclosed by a heat exchanger 8, through which water flows, which is at the same time also connected downstream of the secondary combustion zone 2 and serves to transfer heat from the flue gas to the water.
  • This heat exchanger 8 or the water in it is illustrated in Figure 1 by the bottom left to top right hatching.
  • the flue gas from the secondary combustion zone 2 flows first through a tube bundle (shown for clarity only two tubes) down into a collection chamber for fly ash and from there through another tube bundle (here are only two tubes shown) to a Heat exchanger 8 downstream flue gas duct 9, which ultimately opens into a chimney.
  • resulting flue gas is recirculated through the combustion grate 3 to the ember bed, ie it is also a arranged on a glutbettRON side of the combustion grate 3 supply 4 for the recirculated flue gas provided, for this purpose between the flue gas guide.
  • 9 and the supply 4 for the recirculated flue gas is preferably arranged with a blower 10 and preferably with a controllable flap 16 connecting line 11 is arranged.
  • the flue gas guide 9 itself be provided with an additional fan (not shown separately).
  • Formulated in a known manner is provided in a known manner that a solid fuel is burned in a primary combustion zone 1 and in a secondary combustion zone 2, wherein the solid fuel in the primary combustion zone 1 lying on a combustion grate 3 forms an ember bed and wherein in the two combustion zones resulting flue gas (preferably by means of Heat exchanger 8 and via the connecting line 11) is cooled and then recirculated through the combustion grate 3 to the ember bed.
  • a total of an amount of oxygen is supplied, which corresponds to a maximum of half the amount of oxygen required for a stoichiometric combustion of the solid fuel, wherein, as already mentioned above, above the Ember bedes a solid fuel supply 12, in particular a in the primary combustion zone 1 ausmündende screw conveyor is arranged.
  • the ember bed-free side of the combustion grate 3 is preferably assigned a flap 17 associated additional air supply 6 for primary air
  • the ember bed can be supplied through the combustion grate 3 a smaller compared to the amount of flue gas primary air quantity.
  • a solid fuel boiler is entirely possible without additional air supply 6, ie the oxygen supplied to the ember bed originates in this case exclusively the recirculated flue gas.
  • a primary air feed 5 preferably in the form of primary air nozzles 14, opening into the primary combustion zone 1 above the ember bed, preferably provided with an adjustable flap 18, is provided.
  • the primary combustion zone 1 is preferably designed like a pot, wherein the primary air supply 5 are arranged at the bottom of the pot of the combustion grate 3 and laterally on the pot and above the ember bed.
  • the feed 4 is arranged for the recirculated flue gas below the pot.

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels einer Biomasse-Kleinfeuerungsanlage mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch betreibbar ist.
  • Des Weiteren betrifft die Erfindung auch einen entsprechenden, zur Durchführung des genannten Verfahrens, bei dem zusätzlich der Primärverbrennungszone oberhalb des Glutbettes Primärluft zugeführt wird, ausgebildeten Festbrennstoffheizkessel einer Biomasse-Kleinfeuerungsanlage mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch betreibbar ist. Ein Verfahren zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels der eingangs genannten Art ist an sich bekannt. Beispielhaft wird diesbezüglich auf den Pelletskessel PE-K der Firma ETA (siehe auch http://www.eta.co.at/14.0.html?&L=0) verwiesen, bei dem ein Festbrennstoff in einer Primärverbrennungszone und in einer Sekundärverbrennungszone verbrannt wird, wobei der Festbrennstoff in der Primärverbrennungszone auf einem Verbrennungsrost liegend ein Glutbett bildet und wobei in der Sekundärverbrennungszone entstehendes Rauchgas abgekühlt und anschließend durch den Verbrennungsrost zum Glutbett rezirkuliert wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Staubemissionen beim Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels dieser Art (weiter) zu reduzieren. Diese Aufgabe ist mit einem Verfahren gemäß Anspruch 1 zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels einer Biomasse-Kleinfeuerungsanlage mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch betreibbar ist, gelöst.
  • Die Aufgabe wird auch durch einen entsprechenden, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, bei dem zusätzlich der Primärverbrennungszone oberhalb des Glutbettes Primärluft zugeführt wird, ausgebildeten Festbrennstoffheizkessel einer Biomasse-Kleinfeuerungsanlage mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch betreibbar ist, nach Anspruch 4 gelöst. Nach der Erfindung ist also vorgesehen, dass dem Glutbett zur Reduktion der Staubemission durch den Verbrennungsrost insgesamt eine Sauerstoffmenge zugeführt wird, die maximal einer Hälfte der Sauerstoffmenge entspricht, die für eine stöchiometrische Verbrennung des Festbrennstoffs erforderlich ist, wobei oberhalb des Glutbettes eine Festbrennstoffzufuhr, insbesondere eine in die Primärverbrennungszone ausmündende Förderschnecke, angeordnet ist.
  • Mit anderen Worten ist erfindungsgemäß eine "extreme Luftstufung" vorgesehen, bei der das Luftverhältnis am Glutbett kleinergleich 0,5 ist. Die Maßgabe "Luftverhältnis am Glutbett" entspricht dabei dem Quotienten aus der Sauerstoffmenge, die mit der rezirkulierten Rauchgasmenge und mit einer gegebenenfalls vorhandenen Primärluftmenge durch den Verbrennungsrost ins Glutbett eingebracht wird, und der Sauerstoffmenge, die für eine stöchiometrische Verbrennung erforderlich ist.
  • Die erfindungsgemäße Verfahrensweise führt zu einem deutlich reduzierten Sauerstoffpartialdruck in dem dem Glutbett zugeführten Gasstrom und damit zu einer deutlich reduzierten Temperatur im Glutbett, wodurch die Freisetzung (Verdampfung) von anorganischen Feinstaubbildnern, wie insbesondere Kalium, aus dem Glutbett deutlich vermindert wird. Darüber hinaus wird durch die niedrigen Gasgeschwindigkeiten bzw. die reduzierte Aufwirbelung auch das Mitreißen grober Flugaschepartikel minimiert.
  • Sofern dem Glutbett durch den Verbrennungsrost überhaupt (Primär-) Luft ergänzend zum rezirkulierten Rauchgas zugeführt wird, so kann dem Glutbett durch den Verbrennungsrost eine im Vergleich zur rezirkulierten Rauchgasmenge kleinere Primärluftmenge zugeführt werden. Um neben der Reduktion der Staubemissionen auch noch eine Reduktion der Stickoxide (NOx) zu realisieren, ist außerdem besonders bevorzugt vorgesehen, dass der Primärverbrennungszone oberhalb des Glutbettes Primärluft zugeführt wird. Aufgrund dieser Maßgabe herrschen dann in der Primärverbrennungszone oberhalb des Glutbettes ausreichend hohe Temperaturen und immer noch reduzierende Bedingungen, denn das Luftverhältnis in der Primärverbrennungszone wird in diesem Fall im Bereich zwischen 0,5 und 1 eingestellt, wobei dieses Luftverhältnis in der Primärverbrennungszone definiert ist durch den Quotienten aus der Sauerstoffmenge, die der Primärverbrennungszone über das rezirkulierte Rauchgas und die Primärluft ("unter" und "über" Verbrennungsrost) zugeführt wird, zur Sauerstoffmenge, die für eine stöchiometrische Verbrennung erforderlich ist. Darüber hinaus ist eine gewisse Verweilzeit des Rauchgases vor der (noch zu erläuternden) Sekundärluftzugabe gegeben, was günstige Bedingungen für eine effiziente NOx-Reduktion schafft. Ferner wird durch die erhöhten Temperaturen und das höhere Luftverhältnis nach Primärluftzugabe oberhalb des Verbrennungsrostes (und damit oberhalb des Glutbettes) in der Primärverbrennungszone bereits ein Abbau der aus dem Glutbett freigesetzten Teere ermöglicht, die ebenfalls NOx-Vorläufersubstanzen wie zum Beispiel HCN und NH3 enthalten. Nach der weiter unten erläuterten Sekundärluftzugabe erfolgt schließlich ein fast vollständiger Ausbrand des Rauchgases und auch die Zerstörung (der Abbau) der noch im Rauchgas enthaltenen Rußpartikel bzw. Teere.
  • Wie Versuche ergeben haben, liegt das Reduktionspotential für Gesamtstaub bei der erfindungsgemäßen Verfahrensweise im Vergleich zum Stand der Technik bei 66%. Das Reduktionspotential für Feinstaub bei Volllast liegt im Vergleich zum Stand der Technik sogar bei 74%. Die Ergebnisse zeigen somit, dass durch eine reduzierte Temperatur des Glutbettes und einen reduzierten Sauerstoffpartialdruck im Glutbett die Feinstaubemissionen effizient vermindert werden können.
  • Bezüglich der NOx-Emissionen kann darüber hinaus durch die erläuterte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Reduktion von rund 18% im Vergleich zu dem Stand der Technik entsprechenden Pelletfeuerungen erreicht werden. Dieser Wert kann dabei absehbar durch weitere Optimierung der Rauchgasverweilzeit in der Primärverbrennungszone nach der Primärluftzugabe oberhalb des Verbrennungsrostes noch weiter erhöht werden.
  • Andere vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels und des Festbrennstoffheizkessels ergeben sich aus den übrigen abhängigen Patentansprüchen.
  • Der Vollständigkeit halber wird noch auf die weiter abliegenden Dokumente DE 199 61 155 C1 und EP 0 846 917 A2 hingewiesen.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels und der Festbrennstoffheizkessel einschließlich ihrer vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der abhängigen Patentansprüche werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
  • Es zeigt
    • Figur 1
    schematisch und im Schnitt einen Festbrennstoffheizkessel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Der in Figur 1 dargestellte Festbrennstoffheizkessel dient zum Verbrennen fester Biomasse, also Festbrennstoffen wie zum Beispiel Holzpellets, Hackgut, Strohpellets oder Energiepflanzen wie Riesen-Chinaschilf (Miscanthus). Die Erfindung betrifft dabei Festbrennstoffheizkessel von Biomasse-Kleinfeuerungsanlagen mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch und wartungsarm betreibbar sind.
  • Ein solcher Festbrennstoffheizkessel besteht in bekannter Weise zunächst aus einem im Bereich einer Primärverbrennungszone 1 angeordneten Verbrennungsrost 3 für ein Glutbett (Festbettfeuerung, in Figur 1 durch Punkte angedeutet). Dieser Verbrennungsrost 3 ist geeignet, das Glutbett zu tragen, gleichzeitig weist er aber auch Durchgangsöffnungen (zum Beispiel in Form von Löchern oder Schlitzen) auf, durch die rezirkuliertes Rauchgas und gegebenenfalls weitere Primärluft (siehe unten) von unten in das Glutbett einströmen kann.
  • Oberhalb oder seitlich des Glutbettes bzw. des Verbrennungsrostes 3 ist eine Festbrennstoffzufuhr 12 angeordnet. Diese besteht zum Beispiel aus einer Förderschnecke, deren eines Ende in die Primärverbrennungszone 1 ausmündet.
  • Weiterhin ist zwischen der Primärverbrennungszone 1 und der Sekundärverbrennungszone 2 eine vorzugsweise mit einer Klappe 15 geregelte Sekundärluftzufuhr 7 angeordnet, wobei die Sekundärluft besonders bevorzugt über die in Figur 1 dargestellten Sekundärluftdüsen 13 eingebracht bzw. zugeführt wird.
  • Sowohl die Primärverbrennungszone 1 als auch die Sekundärverbrennungszone 2 sind bevorzugt wärmegedämmt ausgebildet, was in Figur 1 durch die von links oben nach rechts unten verlaufende Schraffur verdeutlicht wird.
  • Die Sekundärverbrennungszone 2 ist von einem von Wasser durchströmten Wärmetauscher 8 umschlossen, der gleichzeitig auch der Sekundärverbrennungszone 2 nachgeschaltet ist und dazu dient, Wärme vom Rauchgas auf das Wasser zu übertragen. Dieser Wärmetauscher 8 bzw. das in ihm befindliche Wasser ist in Figur 1 durch die von links unten nach rechts oben verlaufende Schraffur verdeutlicht.
  • Wie ersichtlich, strömt das Rauchgas aus der Sekundärverbrennungszone 2 zunächst durch ein Rohrbündel (dargestellt sind der Übersichtlichkeit halber lediglich zwei Rohre) nach unten in eine Sammelkammer für Flugasche und von dort durch ein weiteres Rohrbündel (auch hier sind lediglich zwei Rohre dargestellt) zu einer dem Wärmetauscher 8 nachgeschalteten Rauchgasführung 9, die letztlich in einen Kamin mündet.
  • Weiterhin ist in bekannter Weise vorgesehen, dass in der Sekundärverbrennungszone 2 entstehendes Rauchgas durch den Verbrennungsrost 3 zum Glutbett rezirkuliert wird, d. h. es ist ferner eine auf einer glutbettfreien Seite des Verbrennungsrostes 3 angeordnete Zuführung 4 für das rezirkulierte Rauchgas vorgesehen, wobei hierzu zwischen der Rauchgasführung 9 und der Zuführung 4 für das rezirkulierte Rauchgas eine vorzugsweise mit einem Gebläse 10 und vorzugsweise mit einer regelbaren Klappe 16 versehene Verbindungsleitung 11 angeordnet ist. Darüberhinaus oder alternativ kann in an sich bekannter Weise auch die Rauchgasführung 9 selbst mit einem zusätzlichen Gebläse versehen sein (nicht extra dargestellt).
  • Verfahrensmäßig formuliert ist in bekannter Weise vorgesehen, dass ein Festbrennstoff in einer Primärverbrennungszone 1 und in einer Sekundärverbrennungszone 2 verbrannt wird, wobei der Festbrennstoff in der Primärverbrennungszone 1 auf einem Verbrennungsrost 3 liegend ein Glutbett bildet und wobei in den beiden Verbrennungszonen entstehendes Rauchgas (vorzugsweise mittels des Wärmetauscher 8 und über die Verbindungsleitung 11) abgekühlt und anschließend durch den Verbrennungsrost 3 zum Glutbett rezirkuliert wird.
  • Wie eingangs erläutert, besteht das größte Problem bei einem derartigen Verfahren in der Staubentwicklung.
  • Erfindungsgemäß ist nun zur Reduktion der Staubemissionen vorgesehen, dass dem Glutbett durch den Verbrennungsrost 3 insgesamt eine Sauerstoffmenge zugeführt wird, die maximal einer Hälfte der Sauerstoffmenge entspricht, die für eine stöchiometrische Verbrennung des Festbrennstoffs erforderlich ist, wobei, wie weiter oben bereits erwähnt, oberhalb des Glutbettes eine Festbrennstoffzufuhr 12, insbesondere eine in die Primärverbrennungszone 1 ausmündende Förderschnecke, angeordnet ist.
  • Diese Maßgabe führt dazu, dass der Sauerstoffpartialdruck des zugeführten Gasstroms und die Temperatur im Glutbett reduziert werden. Dies wiederum hat zur Folge, dass die Freisetzung von anorganischen Feinstaubbildner, wie insbesondere Kalium, aus dem Glutbett deutlich vermindert wird. Darüber hinaus wird durch die niedrigen Strömungsgeschwindigkeiten bei diesem Luftverhältnis im Glutbett auch das Mitreißen grober Flugaschepartikel reduziert.
  • Sollte, wie in Figur 1 dargestellt, und in an sich bekannter Weise der glutbettfreien Seite des Verbrennungsrostes 3 eine vorzugsweise mit einer Klappe 17 versehene Zusatzluftzufuhr 6 für Primärluft zugeordnet sein, so kann dem Glutbett durch den Verbrennungsrost 3 eine im Vergleich zur Rauchgasmenge kleinere Primärluftmenge zugeführt werden. Alternativ ist aber auch ein Festbrennstoffheizkessel ganz ohne Zusatzluftzufuhr 6 möglich, d. h. der dem Glutbett zugeführte Sauerstoff entstammt in diesem Fall ausschließlich dem rezirkulierten Rauchgas.
  • Neben den Staubemissionen besteht ein weiteres Problem bei Festbrennstoffheizkesseln der beschriebenen Art darin, dass bei der Verbrennung zuviele Stickoxide (NOx) entstehen werden. Um diesem Problem zu begegnen, ist nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung neben der "extremen Luftstufung" vorgesehen, dass der Primärverbrennungszone 1 oberhalb des Glutbettes Primärluft zugeführt wird. Hierzu ist, wie aus Figur 1 ersichtlich, eine in die Primärverbrennungszone 1 oberhalb des Glutbettes ausmündende, vorzugsweise mit einer regelbaren Klappe 18 versehene Primärluftzufuhr 5, vorzugsweise in Form von Primärluftdüsen 14, vorgesehen.
  • Mit Bezug auf die konkrete Ausführungsform in Figur 1 ist schließlich vorgesehen, dass die Primärverbrennungszone 1 vorzugsweise wie ein Topf ausgebildet ist, wobei am Boden des Topfes der Verbrennungsrost 3 und seitlich am Topf und oberhalb des Glutbettes die Primärluftzufuhr 5 angeordnet sind. Außerdem ist unterhalb des Topfes die Zuführung 4 für das rezirkulierte Rauchgas angeordnet.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Primärverbrennungszone
    2
    Sekundärverbrennungszone
    3
    Verbrennungsrost
    4
    Zuführung für rezirkuliertes Rauchgas
    5
    Primärluftzuführung
    6
    Zusatzluftzufuhr
    7
    Sekundärluftzufuhr
    8
    Wärmetauscher
    9
    Rauchgasführung
    10
    Gebläse
    11
    Verbindungsleitung
    12
    Festbrennstoffzufuhr
    13
    Sekundärluftdüse
    14
    Primärluftdüse
    15
    Klappe
    16
    Klappe
    17
    Klappe
    18
    Klappe

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Festbrennstoffheizkessels einer Biomasse-Kleinfeuerungsanlage mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch betreibbar ist, wobei ein Festbrennstoff in einer Primärverbrennungszone (1) und in einer Sekundärverbrennungszone (2) verbrannt wird, wobei der Festbrennstoff in der Primärverbrennungszone (1) auf einem Verbrennungsrost (3) liegend ein Glutbett bildet und wobei in der Sekundärverbrennungszone (2) entstehendes Rauchgas abgekühlt und anschließend durch den Verbrennungsrost (3) zum Glutbett rezirkuliert wird,
    wobei dem Glutbett zur Reduktion der Staubemission durch den Verbrennungsrost (3) insgesamt eine Sauerstoffmenge zugeführt wird, die maximal einer Hälfte der Sauerstoffmenge entspricht, die für eine stöchiometrische Verbrennung des Festbrennstoffs erforderlich ist, wobei oberhalb des Glutbettes eine Festbrennstoffzufuhr (12), insbesondere eine in die Primärverbrennungszone (1) ausmündende Förderschnecke, angeordnet ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    wobei der Primärverbrennungszone (1) oberhalb des Glutbettes Primärluft zugeführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei der Sekundärverbrennungszone (2) Sekundärluft zugeführt wird.
  4. Festbrennstoffheizkessel einer Biomasse-Kleinfeuerungsanlage mit Festbettfeuerung in einem Leistungsbereich kleiner 100 kWthermisch, die vollautomatisch betreibbar ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, umfassend einen im Bereich einer Primärverbrennungszone (1) angeordneten Verbrennungsrost (3) für ein Glutbett und eine auf einer glutbettfreien Seite des Verbrennungsrostes (3) angeordnete Zuführung (4) für ein rezirkuliertes Rauchgas,
    wobei eine in die Primärverbrennungszone (1) oberhalb des Glutbettes ausmündende Primärluftzufuhr (5) vorgesehen und oberhalb des Glutbettes eine Festbrennstoffzufuhr (12), insbesondere eine in die Primärverbrennungszone (1) ausmündende Förderschnecke, angeordnet ist.
  5. Festbrennstoffheizkessel nach Anspruch 4,
    wobei die Primärverbrennungszone (1) wie ein Topf ausgebildet ist, wobei am Boden des Topfes der Verbrennungsrost (3) und seitlich am Topf und oberhalb des Glutbettes die Primärluftzufuhr (5) angeordnet sind.
  6. Festbrennstoffheizkessel nach Anspruch 4 oder 5,
    wobei der glutbettfreien Seite des Verbrennungsrostes (3) eine Zusatzluftzufuhr (6) für Primärluft zugeordnet ist.
  7. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 4 bis 6,
    wobei zwischen der Primärverbrennungszone (1) und einer Sekundärverbrennungszone (2) eine Sekundärluftzufuhr (7) angeordnet ist.
  8. Festbrennstoffheizkessel nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
    wobei der Sekundärverbrennungszone (2) ein Wärmetauscher (8) und diesem eine Rauchgasführung (9) nachgeschaltet ist.
  9. Festbrennstoffheizkessel nach Anspruch 8,
    wobei zwischen der Rauchgasführung (9) und der Zuführung (4) für das rezirkulierte Rauchgas eine Verbindungsleitung (11) angeordnet ist.
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