DE1076088B - Beheizungseinrichtung fuer Wirbelschichtoefen - Google Patents

Description

• Beheizungs einrichtung für Wirbelschichtöfen Es ist bekannt, endotherme Prozesse in Wirbelschichten durchzuführen und den Wärmebedarf der Reaktion entweder durch gleichzeitiges Ablaufenlassen einer exothermen Reaktion oder durch direkte Zuheizung von Brennstoffen zu decken. Die Verbrennung fester Brennstoffe in der Wirbelschicht ist aber häufig, vor allem wegen der dadurch bedingten Verunreinigung durch die Asche, unerwünscht, und die Verbrennung flüssiger und/oder gasförmiger Brennstoffe verursacht oft unangenehme betriebliche bzw. bauliche Probleme.
• Für andere Zwecke sind sogenannte Strahlrohre als Heizelemente bekannt, insbesondere für Warmhalteöfen der Eisen- und Eisenverarbeitungsindustrie.
• Diese Strahlrohre bestehen aus einem hitzebeständigen Material und tragen an einem Ende einen Gas-oder Ölbrenner. Diese bewirken eine vollkommene Verbrennung des Brennstoffes, und die Verbrennungsgase werden durch das Strahlrohr so hindurchgeleitet, daß beim Passieren des Rohres kein wesentlicher Temperaturabfall auftritt. Nur die vom Rohr abgegebene Strahlungswärme wird direkt für die Zwecke des Heizelementes nutzbar gemacht. Da die Verbrennungsgase das Rohr mit hoher Temperatur verlassen und daher noch einen erheblichen Anteil ihres ursprünglichen Wärmeinhaltes enthalten, wird dieser Teil des Wärmeinhaltes in angeschlossenen Rekuperatoren beispielsweise für die Aufheizung von Luft nutzbar gemacht.
• Betrieblich und baulich wären solche Strahlrohre sehr gut als Heizelemente für Wirbelschichten geeignet. Vor allem die hohe Wärmeübergangszahl auf der Heizmittelseite würde es erst ermöglichen, die Vorteile voll wahrzunehmen, die sich durch die bekannte hohe Wärmeübergangszahl auf der Wirbelschichtseite aller Wirbelschichten anbieten Ihr Einsatz für diesen Zweck verbietet sich aber hauptsächlich aus wirtschaftlichen Gründen, weil sie nur einen verhältnismäßig geringen Teil der durch den Brennstoff eingebrachten Wärme für die Beheizung der Wirbelschicht auszunutzen gestatten, während ein erheblicher Teil dieser Wärme in angeschlossenen Rekuperatoren oder Regeneratoren nutzbar gemacht werden muß, wenn er nicht verlorengegeben werden soll.
• Die Erfindung betrifft eine Abänderung dieser bekannten Strahlrohre, welche sie zu ihrem Einsatz als Heizelemente für Wirbelschichten auch technischwirtschaftlich geeignet machen. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den Brenner am Eintrittsende des Strahlrohres so zu betreiben, daß der eingebrachte Brennstoff nur unvollkommen verbrennt. Die mit den Verbrennungsgasen mitgeführten unverbrannten Anteile des Brennstoffes werden erfindungsgemäß an einer oder mehreren hinter dem Eintrittsbrenner gelegenen Stellen des Strahlrohres durch Zufuhr weiterer Luft verbrannt.
• Dadurch wird an jeder der Nachverbrennungsstellen das Temperaturniveau wieder gehoben, so daß das Temperaturniveau über die ganze Länge des Strahlrohres weitgehend vergleichmäßigt wird, so daß ein erheblich größerer Teil der durch den Brennstoff eingebrachten Wärme bei ungefähr konstanter Temperatur als Strahlungswärme nutzbar gemacht werden kann als bei den bekannten Strahlrohren.
• Die erfindungsgemäße Vorrichtung und ihre Anwendung ist an Hand der Abbildung schematisch und beispielsweise näher erläutert Unterhalb des Reaktionsraumes 5 befindet sich der Windkasten 7, in den durch das Gebläse 1 das Wirbelgas eingedrückt wird, von wo es durch den Rost 8 in den Reaktionsraum 5 eintritt. Innerhalb des Reaktionsraumes ist das erfindungsgemäße Strahlrohr 3 angeordnet. Dieses wird von innen durch den Brenner 2 beheizt, wobei durch die Luftdüsen 4 an mehreren hinter dem Eintragsbrenner gelegenen Stellen nachverbrannt wird. Ein außerhalb des Wirbelofens angeordneter Wärmeaustauscher 6 ermöglicht die Nutzbarmachung der in den Abgasen des Strahlrohres enthaltenen fühlbaren Wärme für andere Zwecke, beispielsweise zur Dampferzeugung oder zur Vorwärmung von Kesselspeisewasser.

Claims (3)

1. PATENTANSPRUCHE 1. Beheizungsvorrichtung für Wirbelschichtöfen, bestehend aus einem Strahlrohr mit einem Gas- oder Ölbrenner an einem Ende, gekennzeichnet durch mindestens eine Zutrittsstelle (4) für Zweitluft hinter dem Brenner (2).
2. 2. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ersten Brenner nur eine unvollkommene Verbrennung des zugeführten Brennstoffes durchgeführt wird
3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Temperaturniveau im Strahlrohr durch Regelung der Zweitluftmenge eingestellt wird.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 642 526, 647 142; Othmer, »Fluidozation«, New York, 1956, S. 220.