Bei der Textilveredelung werden Stoffbahnen z.B. zum Thermofixieren in Spannrahmen auf etwa 180 DEG erwärmt. Die Abluft solcher Spannrahmen wird mittels eines Gebläses abgesaugt und üblicherweise über einen Kamin ins Freie geleitet. Diese Abluft ist erheblich mit Kohlewasserstoffen, unter anderem Paraffinen, belastet und riecht übel. Ausserdem enthält sie wegen ihrer hohen Temperatur von etwa 140 DEG C erhebliche Energiemengen. Versuche, diese Energie in einem Wärmetauscher rückzugewinnen, sind bisher gescheitert, weil diese Wärmetauscher sehr rasch verschmutzen und kaum zu reinigen sind.
Zur Beseitigung von Schadstoffen in Abluft wird in den VDI-Richtlinien 2442 vom Juni 1987 vorgeschlagen, in einer Nachverbrennungsanlage die Abluft mittels eines Brenners auf etwa 750 DEG bis 900 DEG C zu erhitzen und anschliessend mit einem Wärmetauscher wieder abzukühlen. Im Wärmetauscher wird dabei die zu reinigende Abluft im Gegenstrom erhitzt, damit der Brennstoffaufwand möglichst gering gehalten werden kann. Solche An lagen sind teuer und bringen ausser der Reduktion der Umweltbelastung keinen Nutzeffekt. Die im Gas noch enthaltene Abwärme ist selten sinnvoll wirtschaftlich nutzbar.
In Melliand Textilberichte 8/1985, Seiten 603 bis 604 wird von Peter ter Duis vorgeschlagen, einen Teil der Abluft eines Spannrahmens einem Dampfkessel als Verbrennungsluft zuzuführen. Dabei wird die Ansaugleitung des Brenners an den Abluftkamin des Spannrahmens angeschlossen. Bei der beschriebenen Anlage kann bei Vollast des Dampfkessels in gewissen Fällen die gesamte Abluft des Spannrahmens gereinigt werden. Gleichzeitig kann der Wirkungsgrad der Feuerungsanlage verbessert werden, weil ihr heisse Verbrennungsluft zugeführt wird. Bei Vollast des Kessels wird über den Kamin zusätzlich Frischluft angesaugt, bei reduzierter Last entweicht hingegen der überschüssige Teil der Spannrahmenabluft über den Kamin ins Freie.
Ein erheblicher Nachteil dieser Anlage ist demzufolge, dass bei Teillastbetrieb des Kessels nur ein Bruchteil der Spannrahmenabluft gereinigt werden kann und die Umweltbelastung somit in erheblichem Ausmass weiter besteht.
Ähnliche Probleme bestehen beim Betrieb einer Senge, wobei hier die Geruchsprobleme verschärft sind, die Abluft aber weniger feucht ist, und deshalb weniger Wärmeinhalt hat. Die Abluft einer Senge enthält mehr Feststoffanteile als jene eines Spannrahmens.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Anlage zur Reinigung von Abluft zu schaffen, mit welcher die Abluft möglichst vollständig gereinigt und ihr Wärmeinhalt möglichst zurückgewonnen werden kann. Diese Aufgabe wird durch die Merkmalskombination gemäss Anspruch 1 gelöst.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Darin zeigt:
Fig. 1 ein Schema einer erfindungsgemässen Abluftreinigungsanlage, und
Fig. 2 ein Schema einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
Die in Fig. 1 dargestellte Anlage umfasst einen Spannrahmen 1, eine thermische Nachverbrennungseinrichtung 2 und einen Dampfkessel 3. Die Nachverbrennungseinrichtung 2 wird zweckmässig im Kesselhaus benachbart dem Dampfkessel 3 aufgestellt.
Im Spannrahmen 1 wird eine durchlaufende Textilbahn 10 veredelt. Die etwa 140 DEG C heisse Abluft des Spannrahmens 1 wird über einen Abluftstutzen 11 von einem Abluftgebläse 12 angesaugt und über eine thermisch isolierte Leitung 13 und eine Klappe 14 zu einem weiteren Gebläse 15 gefördert. Zwischen Gebläse 12 und Klappe 14 zweigt ein ins Freie führender Ausgleichskamin 16 ab. Im Kamin 16 ist ein Fühler 17 angebracht, der die Strömungsrichtung und den Durchfluss im Kamin 16 feststellt. Der Fühler 17 kann z.B. ein Temperaturfühler sein, dessen Sollwert auf eine Temperatur etwa 5 DEG C über der Aussentemperatur eingestellt ist. Er steuert über eine stromabwärts des Gebläses 15 angeordnete Klappe 18 die Durchflussleistung des Gebläses 15 derart, dass durch den Kamin 16 ständig eine geringe Menge Frischluft einströmt und aus ihm daher keine Schadstoffe entweichen.
Statt durch einen einzelnen Temperaturfühler 17 kann der Strömungszustand im Kamin 16 auch durch zwei stromaufwärts und stromabwärts des Kamins 16 im Rohr 13 angeordnete Temperaturfühler 17 min gemessen werden, die über einen Differenzverstärker 17 min min die Klappe 18 betätigen. Die Temperaturdifferenz über den Kaminanschluss wird dann z.B. auf 5 DEG C eingestellt. Die Fühler 17, 17 min können auch auf die Drehzahl des Gebläses 15 wirken. Stromabwärts der Klappe 18 ist die Leitung 13 an einen Eingangsstutzen 21 der Nachverbrennungseinrichtung 2 angeschlossen. Die Klappe 14 verbindet in der ausgezogen dargestellten Normalstellung die Leitung 13 mit dem Gebläse 15. Zum Anfahren der Nachverbrennungseinrichtung 2 wird die Klappe 14 in die gestrichelt dargestellte Lage umgestellt, in welcher die Leitung 13 gesperrt ist und das Gebläse 15 Frischluft über einen Ansaugstutzen 19 ansaugt.
Dadurch wird die Kondensation von Schadstoffen in der noch kalten Nachverbrennungseinrichtung vermieden.
Die Nachverbrennungseinrichtung 2 besteht aus einer Brennkammer 22 und einem Gas-Gas-Wärmetauscher 23. Die am Stutzen 21 anfallende Abluft wird über den Wärmetauscher 23 erhitzt und dem Flächenbrenner 24 der Brennkammer 22 als Verbrennungs luft zugeführt. Der Brenner 24 ist für sehr hohen Luftüberschuss ausgelegt. Ihm wird Erdgas als Brennstoff über eine Leitung 25 zugeführt. Ein Ventil 26 regelt die Brennstoffzufuhr in Funktion der durch einen Temperaturfühler 27 gemessenen Reingastemperatur, die vorzugsweise auf etwa 750 DEG C eingestellt ist. Bei dieser Temperatur verbrennen alle bekannten organischen Schadstoffe der Spannrahmenabluft zu unbedenklichen Verbrennungsprodukten wie Wasser und CO2. Zur Regelung des Ventils 26 ist ein Proportionalregler 28 vorgesehen, dessen Ausgangssignal einen Stellmotor 29 für das Ventil 26 betätigt.
Der Ausgang 33 der Brennkammer 22 führt über den Wärmetauscher 23 zum Reingasanschluss 34 der Nachverbrennungseinrichtung 2.
Im Wärmetauscher 23 wird die Abluft des Spannrahmens 1 im Gegenstrom zum Reingas aus der Brennkammer 22 erhitzt und das Reingas abgekühlt. Zwischen dem Ausgang 33 und dem Reingasanschluss 34 ist über dem Wärmetauscher 23 ein Bypass 35 geschaltet. In diesem ist eine Regelklappe 36 angeordnet. Mit der Stellung der Klappe 36 lässt sich die Temperatur am Reingasanschluss 34 regeln. Wenn die Klappe 36 voll offen ist und daher der Strömungswiderstand über den Bypass 35 geringer ist als durch die Leitung 37 durch den Wärmetauscher 23, dann ist die Temperatur des Reingases am Stutzen 34 annähernd gleich der geregelten Brennkammertemperatur von 750 DEG C.
Wenn hingegen die Klappe 36 geschlossen ist, so wird das am Ausgang 33 anfallende Reingas von 750 DEG C über den Wäremtauscher 23 abgekühlt auf etwa 340 DEG C. Über die Stellung der Klappe 36 ist also die Temperatur des am Reingasanschluss 34 anfallenden Reingases regelbar.
Der Dampfkessel 3 ist ein Drei-Zug-Dampfkessel mit einem Flammrohr 41, einem zweiten Zug 42 und einem dritten Zug 43. Der Rauchgasaustritt 44 des Kessels 3 ist mit einem Sauggebläse 45 verbunden, das im Betrieb im Flammrohr 41 einen Unterdruck erzeugt. Das Rauchgas wird stromabwärts des Gebläses 45 durch einen Wärmetauscher 46 gekühlt. Im Wärmetauscher 46 kann z.B. Brauchwasser und/oder Kesselspeisewasser erwärmt werden. Nach dem Wärmetauscher 46 gelangt das Rauchgas in einen Kamin 47.
Der Kessel 3 hat einen Brenner 50. Dem Brenner 50 wird der Brennstoff, z.B. Erdgas, über ein Regelventil 51 zugeleitet. Die Verbrennungsluft gelangt über einen Ansaugstutzen 52, ein Brennergebläse 53 und eine Regelklappe 54 zum Brenner 50. Die Klappe 54 und das Ventil 51 werden durch einen gemeinsamen Stellmotor 55 so betätigt, dass der Brenner 50 über seinen ganzen Lastbereich mit nur geringem Luftüberschuss von z.B. lambda = 1,1 bis 1,2 arbeitet.
Die Anlage wird durch einen P-Regler 60 geregelt, der als Eingangssignal den Ausgang eines Messwertgebers 61 für den Druck oder die Temperatur des aus dem Kessel 3 abgegebenen Dampfes hat. Der eine Ausgang 62 des Reglers 60 ist über einen Stellmotor 63 mit der Klappe 36 verbunden. Ein zweiter Ausgang 64 steuert über ein Begrenzungsglied 65 den Stellmotor 55.
Im Unterschied zu allen bekannten Kesseln hat der Kessel 3 einen Zufuhranschluss 69 beim Eingang des zweiten Zuges 42, also stromabwärts des Flammrohres 41 beim stromaufwärtigen Ende der Konvektionsheizflächen, welche durch die Züge 42, 43 gebildet sind. Der Reingasanschluss 34 der Nachverbrennungseinrichtung 2 ist über eine Leitung 70 und eine Klappe 68 mit dem Zufuhranschluss 69 des Kessels 3 verbunden. Die Klappe 68 verbindet in der ausgezogen dargestellten Normalstellung den Reingasanschluss 34 mit dem Zufuhranschluss 69. In der gestrichelt dargestellten Lage wird dagegen das aus dem Rein gasanschluss 34 austretende Reingas in einen Kamin 71 geleitet.
Die Klappe 68 kann z.B. über einen Grenzschalter für den Dampfdruck des Kessels 3 gesteuert sein. Zusätzlich kann sie manuell betätigt werden, um die Nachverbrennungseinrichtung 2 und den Kessel 3 unabhängig voneinander betreiben zu können.
Im Betrieb arbeitet die dargestellte Anlage wie folgt: Die vom Spannrahmen 1 durch das Gebläse 12 angesaugte Abluft mit einem Durchsatz von etwa 10<4> kg/h und einer Temperatur von etwa 140 DEG C wird über die thermisch isolierte Leitung 13 der Nachverbrennungseinrichtung 2 zugeführt. Im Wärmetauscher 23 wird die Abluft je nach Stellung der Klappe 36 auf etwa 150 DEG C bis 530 DEG C erhitzt. In der Brennkammer 22 wird die Abluft unabhängig von deren Temperatur am Eintritt auf 750 DEG C erhitzt. Der über den Wärmetauscher 23 fliessende Anteil des aus dem Ausgang 33 strömenden Reingases wird im Wärmetauscher 23 auf etwa 340 DEG C abgekühlt. Je nach Stellung der Klappe 36 schwankt die Temperatur des Reingases in der Leitung 70 zwischen 340 DEG C und etwa 650 DEG C. Der Kessel 3 ist z.B. für eine Vollast von 10<4> kg/h Dampf von 10 bar und 183 DEG C ausgelegt.
Im Normalbetrieb wird aber in Texilfabriken sehr viel weniger Dampf benötigt, z.B. eine zwischen etwa 0,5 und 2.10<3> kg/h schwankende Dampfmenge. Für diesen Teillastbereich des Kessels 3 reicht die von der Nachverbrennungseinrichtung 2 anfallende Abwärme aus. Durch den Regler 60 und die Klappe 36 im Bypass 35 wird die Temperatur des am Anschluss 69 des Kessels 3 anfallenden Reingases in Funktion der Kessellast geregelt. Bei tiefer Kessel last ist die Klappe 36 geschlossen, so dass alles Reingas über den Wärmetauscher 23 strömt und damit die Spannrahmenabluft maximal vorgewärmt wird. Damit sinkt der Brennstoffbedarf des Brenners 24. Zur Erwärmung der Abluft auf 750 DEG C trägt auch die Verbrennung der in der Abluft enthaltenen organischen Schadstoffe bei. Bei einer Dampfentnahme von 2 x 10<3> kg/h ist dagegen die Klappe 36 voll geöffnet.
Der Reingasdurchfluss durch den Wärmetauscher 23 ist sehr gering. Dementsprechend wird die Spannrahmenabluft nur minim vorgewärmt, und das Brennstoffventil 26 ist entsprechend stärker geöffnet. Im tiefen Teillastbereich ist daher die geregelte Wärmequelle des Kessels 3 der Brenner 24. Der Brenner 50 ist in diesem Teillastbereich ausser Betrieb. Erst wenn ein am Begrenzungsglied 65 eingestellter Grenzwert des Dampfdrucks unterschritten wird, schaltet zusätzlich der Brenner 50 zu. Weil der Brenner 50 im tiefen Teillastbereich ausser Betrieb ist, sorgt das Sauggebläse 45 für einen geringen Unterdruck im Flammrohr 41, damit in diesen tiefen Teillastbereich kein Gas über Undichtigkeiten des Brenners 50 und der Klappe 54 austritt.
Die dargestellte Anlage kombiniert eine thermische Verbrennung der Schadstoffe der Spannrahmenabluft mit einer optimalen Wärmerückgewinnung. Wenn im Wärmetauscher 46 das Rauchgas unter den Taupunkt abgekühlt wird, kann nicht nur die fühlbare Wärme der Spannrahmenabluft rückgewonnen werden, sondern es wird ausserdem erreicht, dass der obere Heizwert des Brennstoffs und der Schadstoffe der Spannrahmenabluft ausgenützt und die latente Abwärme der Abluft rückgewonnen wird. Da die Spannrahmenabluft meist einen hohen Wasserdampfgehalt hat, kann damit erheblich Energie rückgewonnen und Brennstoff eingespart werden.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 sind gleiche Teilen mit gleichen Bezugszeichen versehen, so dass sich hier eine detaillierte Beschreibung dieser Teile erübrigt. Die Ausführungsform nach Fig. 2 eignet sich für Anwendungen, in welchen der Kessel 3 eine höhere Grundlast hat, wenn also bei der Ausführungsform nach Fig. 1 die Klappe 36 meist voll geöffnet wäre und die Lastregelung des Kessels über dem Brenner 50 erfolgen würde. In diesem Fall kann der Wärmetauscher 23 sowie der Bypass 35 und die Klappe 36 weggelassen und deshalb die Anlage preiswerter ausgeführt werden. Diese Ausführungsform ist in Fig. 2 dargestellt. Bei einem Durchsatz von z.B 8000 kg/h Spannrahmenabluft, die in der Brennkammer 22 auf 750 DEG C erhitzt wird, ergibt sich dabei eine Kesselgrundlast von etwa 1800 kg/h Dampf von 10 bar und 183 DEG C.
Je nach Schadstofffracht kann es auch möglich sein, die Brennkammer 22 mit einer tieferen Temperatur, z.B. 400 DEG C zu betreiben und dafür in der Leitung 37 einen Katalysator 77 einzubauen, der in Fig. 2 gestrichelt dargestellt ist. In diesem Fall ist die minimale Last des Kessels 3 tiefer und beträgt bei den vorherigen Annahmen etwa 640 kg/h Dampf.
Es ist auch möglich, den Ansaugstutzen 52 des Brennergebläses 53 über eine weitere, ebenfalls gestrichelt dargestellte Leitung 76 mit der Abluftleitung 13 stromaufwärts des Gebläses 15 zu verbinden. Diese Lösung verbessert den Wirkungsgrad des Kessels 3, weil ihm warme Verbrennungsluft zugeführt wird. Sie ist insbesondere dann zweckmässig, wenn die Rauchgaskanalquerschnitte im zweiten und dritten Zug 42, 43 beschränkt sind, so dass bei Vollast des Kessels 3 über den Anschluss 69 nur wenig zusätzliches Reingas zugeführt werden kann.
Die Erfindung wurde anhand des Beispiels der Reinigung der Abluft eines Spannrahmens erläutert. Die Erfindung ist jedoch auch zur Reinigung von mit Schadstoffen belasteter Abluft aus anderen Quellen geeignet, falls in der gleichen oder einer benachbarten Firma gleichzeitig mit dem Betrieb der Abluftquelle ein ständiger Wärmebedarf zu decken ist. Der Kessel 3 kann auch als Wasserrohrkessel, Heisswasserkessel oder Wärmeträgerlökessel ausgebildet sein.
In textile finishing, webs of fabric e.g. heated to about 180 ° for thermofixing in stenter frames. The exhaust air from such stenter frames is extracted by means of a blower and is usually passed outside through a chimney. This exhaust air is heavily contaminated with hydrocarbons, including paraffins, and smells bad. In addition, it contains considerable amounts of energy due to its high temperature of around 140 ° C. Attempts to recover this energy in a heat exchanger have so far failed because these heat exchangers get dirty very quickly and are difficult to clean.
In order to remove pollutants in exhaust air, VDI Guidelines 2442 of June 1987 propose to heat the exhaust air in a post-combustion system to about 750 ° to 900 ° C. using a burner and then to cool it down again with a heat exchanger. In the heat exchanger, the exhaust air to be cleaned is heated in counterflow so that the fuel consumption can be kept as low as possible. Such systems are expensive and, apart from reducing the environmental impact, have no beneficial effect. The waste heat still contained in the gas is rarely economically usable.
In Melliand Textile Reports 8/1985, pages 603 to 604, Peter ter Duis suggests that part of the exhaust air from a tenter be fed to a steam boiler as combustion air. The burner's suction line is connected to the exhaust chimney of the stenter. In the system described, the full exhaust air of the stenter can be cleaned in certain cases at full steam boiler load. At the same time, the efficiency of the combustion system can be improved because hot combustion air is supplied to it. When the boiler is at full load, fresh air is also sucked in through the chimney, whereas the excess part of the stenter exhaust air escapes through the chimney when the load is reduced.
A major disadvantage of this system is therefore that only a fraction of the stenter exhaust air can be cleaned when the boiler is operating at partial load, and the environmental impact therefore continues to exist to a considerable extent.
Similar problems exist when operating a scabbard, whereby the odor problems are exacerbated, but the exhaust air is less humid and therefore has less heat content. The exhaust air from a singe contains more solids than that from a stenter.
The invention has for its object to provide a system for cleaning exhaust air, with which the exhaust air can be cleaned as completely as possible and its heat content can be recovered as possible. This object is achieved by the combination of features according to claim 1.
Exemplary embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. It shows:
Fig. 1 is a diagram of an exhaust air purification system according to the invention, and
Fig. 2 is a schematic of a second embodiment of the invention.
1 comprises a stenter 1, a thermal post-combustion device 2 and a steam boiler 3. The post-combustion device 2 is expediently installed in the boiler house adjacent to the steam boiler 3.
A continuous textile web 10 is finished in the tenter frame 1. The approximately 140 ° C. hot exhaust air of the tenter frame 1 is drawn in by an exhaust air blower 12 via an exhaust air connection 11 and conveyed to a further blower 15 via a thermally insulated line 13 and a flap 14. Between the blower 12 and the flap 14 a compensating chimney 16 leading to the outside branches off. A sensor 17 is attached in the chimney 16, which detects the direction of flow and the flow in the chimney 16. The sensor 17 can e.g. be a temperature sensor whose setpoint is set to a temperature about 5 ° C above the outside temperature. It controls the flow rate of the fan 15 via a flap 18 arranged downstream of the fan 15 in such a way that a small amount of fresh air constantly flows in through the chimney 16 and therefore no pollutants escape from it.
Instead of using a single temperature sensor 17, the flow state in the chimney 16 can also be measured by two temperature sensors 17 min arranged upstream and downstream of the chimney 16 in the tube 13, which actuate the flap 18 via a differential amplifier 17 min. The temperature difference across the chimney connection is then e.g. set to 5 ° C. The sensors 17, 17 min can also act on the speed of the fan 15. Downstream of the flap 18, the line 13 is connected to an inlet connection 21 of the afterburning device 2. The flap 14 connects the line 13 to the blower 15 in the normal position shown in the solid line. To start the afterburning device 2, the flap 14 is switched to the position shown in dashed lines, in which the line 13 is blocked and the blower 15 sucks in fresh air via an intake port 19 .
This avoids the condensation of pollutants in the still cold afterburning device.
The afterburning device 2 consists of a combustion chamber 22 and a gas-gas heat exchanger 23. The waste air arising at the nozzle 21 is heated via the heat exchanger 23 and supplied to the surface burner 24 of the combustion chamber 22 as combustion air. The burner 24 is designed for very high excess air. It is supplied with natural gas as fuel via a line 25. A valve 26 regulates the fuel supply as a function of the clean gas temperature measured by a temperature sensor 27, which is preferably set to approximately 750 ° C. At this temperature, all known organic pollutants in the stenter exhaust air burn into harmless combustion products such as water and CO2. To regulate the valve 26, a proportional controller 28 is provided, the output signal of which actuates a servomotor 29 for the valve 26.
The outlet 33 of the combustion chamber 22 leads via the heat exchanger 23 to the clean gas connection 34 of the afterburning device 2.
In the heat exchanger 23, the exhaust air of the tenter frame 1 is heated in countercurrent to the clean gas from the combustion chamber 22 and the clean gas is cooled. A bypass 35 is connected between the output 33 and the clean gas connection 34 via the heat exchanger 23. A control flap 36 is arranged in this. With the position of the flap 36, the temperature at the clean gas connection 34 can be regulated. If the flap 36 is fully open and therefore the flow resistance through the bypass 35 is lower than through the line 37 through the heat exchanger 23, then the temperature of the clean gas at the nozzle 34 is approximately equal to the controlled combustion chamber temperature of 750 ° C.
If, on the other hand, the flap 36 is closed, the clean gas obtained at the outlet 33 is cooled from 750 ° C. via the heat exchanger 23 to approximately 340 ° C. The position of the flap 36 therefore allows the temperature of the clean gas arising at the clean gas connection 34 to be regulated.
The steam boiler 3 is a three-pass steam boiler with a flame tube 41, a second train 42 and a third train 43. The flue gas outlet 44 of the boiler 3 is connected to a suction fan 45 which generates a negative pressure in the flame tube 41 during operation. The flue gas is cooled downstream of the fan 45 by a heat exchanger 46. In the heat exchanger 46 e.g. Service water and / or boiler feed water are heated. After the heat exchanger 46, the flue gas reaches a chimney 47.
The boiler 3 has a burner 50. The fuel 50, e.g. Natural gas, supplied via a control valve 51. The combustion air reaches the burner 50 via an intake port 52, a burner blower 53 and a control flap 54. The flap 54 and the valve 51 are actuated by a common servomotor 55 such that the burner 50 has only a slight excess of air, e.g. lambda = 1.1 to 1.2 works.
The system is controlled by a P-controller 60, which has the output of a sensor 61 for the pressure or the temperature of the steam emitted from the boiler 3 as an input signal. One output 62 of the controller 60 is connected to the flap 36 via a servomotor 63. A second output 64 controls the servomotor 55 via a limiting element 65.
In contrast to all known boilers, the boiler 3 has a feed connection 69 at the entrance of the second train 42, that is to say downstream of the flame tube 41 at the upstream end of the convection heating surfaces which are formed by the trains 42, 43. The clean gas connection 34 of the afterburning device 2 is connected to the supply connection 69 of the boiler 3 via a line 70 and a flap 68. The flap 68 connects the clean gas connection 34 to the supply connection 69 in the normal position shown in the solid line. In contrast, in the position shown in broken lines, the clean gas emerging from the pure gas connection 34 is passed into a chimney 71.
The flap 68 can e.g. be controlled by a limit switch for the steam pressure of the boiler 3. In addition, it can be operated manually in order to be able to operate the afterburning device 2 and the boiler 3 independently of one another.
In operation, the system shown works as follows: The exhaust air sucked in by the stenter 1 through the blower 12 with a throughput of about 10 4 kg / h and a temperature of about 140 ° C. is fed to the afterburning device 2 via the thermally insulated line 13 . In the heat exchanger 23, the exhaust air is heated to approximately 150 ° C. to 530 ° C., depending on the position of the flap 36. In the combustion chamber 22, the exhaust air is heated to 750 ° C. regardless of its temperature at the inlet. The portion of the clean gas flowing from the outlet 33 flowing through the heat exchanger 23 is cooled to about 340 ° C. in the heat exchanger 23. Depending on the position of the flap 36, the temperature of the clean gas in the line 70 fluctuates between 340 ° C. and approximately 650 ° C. The boiler 3 is e.g. designed for a full load of 10 kg / h steam of 10 bar and 183 ° C.
In normal operation, however, much less steam is required in textile factories, e.g. an amount of steam fluctuating between about 0.5 and 2.10 <3> kg / h. The waste heat generated by the afterburning device 2 is sufficient for this partial load range of the boiler 3. The controller 60 and the flap 36 in the bypass 35 regulate the temperature of the clean gas obtained at the connection 69 of the boiler 3 as a function of the boiler load. When the boiler load is low, the flap 36 is closed, so that all the clean gas flows over the heat exchanger 23 and the pretreatment exhaust air is thus preheated to the maximum. This reduces the fuel consumption of burner 24. The combustion of the organic pollutants contained in the exhaust air also contributes to the heating of the exhaust air to 750 ° C. In contrast, the flap 36 is fully open when steam is extracted at 2 × 10 3 kg / h.
The clean gas flow through the heat exchanger 23 is very low. Accordingly, the stenter exhaust air is preheated only minimally, and the fuel valve 26 is opened correspondingly more. In the deep part-load range, the controlled heat source of the boiler 3 is therefore the burner 24. The burner 50 is out of operation in this part-load range. The burner 50 is only switched on when the vapor pressure falls below a limit value set on the limiting member 65. Because the burner 50 is out of operation in the deep partial load range, the suction fan 45 ensures a slight negative pressure in the flame tube 41, so that no gas escapes through leaks of the burner 50 and the flap 54 in this deep partial load range.
The system shown combines a thermal combustion of the pollutants in the stenter exhaust air with optimal heat recovery. If the flue gas is cooled below the dew point in the heat exchanger 46, not only can the sensible heat of the stenter exhaust air be recovered, but it is also achieved that the upper calorific value of the fuel and the pollutants of the stenter exhaust air is used and the latent waste heat of the exhaust air is recovered. Since the stenter exhaust air usually has a high water vapor content, considerable energy can be recovered and fuel saved.
In the embodiment according to FIG. 2, the same parts are provided with the same reference symbols, so that a detailed description of these parts is unnecessary here. The embodiment according to FIG. 2 is suitable for applications in which the boiler 3 has a higher base load, that is to say if in the embodiment according to FIG. 1 the flap 36 would usually be fully open and the load control of the boiler would take place via the burner 50. In this case, the heat exchanger 23 and the bypass 35 and the flap 36 can be omitted and the system can therefore be carried out more cheaply. This embodiment is shown in FIG. 2. With a throughput of e.g. 8000 kg / h stenter exhaust air, which is heated in the combustion chamber 22 to 750 ° C, this results in a boiler base load of around 1800 kg / h steam of 10 bar and 183 ° C.
Depending on the pollutant load, it may also be possible to set the combustion chamber 22 at a lower temperature, e.g. To operate 400 ° C and to install a catalyst 77 in line 37, which is shown in dashed lines in Fig. 2. In this case, the minimum load of the boiler 3 is lower and is about 640 kg / h steam in the previous assumptions.
It is also possible to connect the intake port 52 of the burner blower 53 to the exhaust air line 13 upstream of the blower 15 via a further line 76, also shown in broken lines. This solution improves the efficiency of the boiler 3 because warm combustion air is fed to it. It is particularly expedient if the flue gas duct cross sections in the second and third pass 42, 43 are restricted, so that only a little additional clean gas can be supplied via the connection 69 when the boiler 3 is fully loaded.
The invention was explained using the example of cleaning the exhaust air of a stenter. However, the invention is also suitable for cleaning exhaust air contaminated with pollutants from other sources if a constant heat requirement is to be covered in the same or a neighboring company at the same time as the exhaust air source is operating. The boiler 3 can also be designed as a water tube boiler, hot water boiler or heat transfer boiler.