[發明專利]用于提高在轉筒設備中束扎通過能力的方法

無效

• 申請號: 200680006065.0
• 申請日: 2006-02-17
• 公開（公告）號: CN101128698A
• 公開（公告）日: 2008-02-20
• 發明（設計）人: M·諾爾特;B·奧瑟;M·埃伯哈德;T·科爾布;H·塞弗特;R·科佩;H·格拉姆林
• 申請（專利權）人: 卡爾斯魯厄研究中心股份有限公司
• 主分類號: F23G5/50
• 分類號: F23G5/50;F23G5/16
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司
• 代理人: 曹若;趙辛

本發明涉及一種如第一權利要求所述的用于提高在轉筒設備中束扎通過能力的方法。

轉筒設備是具有一個燃燒室的燃燒設備，它最好由水平的圍繞其對稱軸線旋轉的管(電動驅動的轉筒)構成。在一個端部上該轉筒通到后燃燒室和廢氣管道，而在另一端部上通過燃燒器、噴槍和固體溜槽實現燃料輸入。將具有(液體的、高熱值的)垃圾的束扎間斷地給到固體溜槽上并且在轉筒中燃燒。所述轉筒設備尤其用于燃燒異質燃料如工業垃圾特別是需要監控的垃圾。

燃燒設備的氣相燃燒主要由條件例如滯留時間、溫度和混合以及化學計算確定。不通過這些參數優化燃燒過程可能在燃燒室中不僅形成空氣過剩流而且形成局部空氣缺乏流，即，氧含量局部和無常地強烈變化。在此混合(紊流)首先影響局部流的形成，不穩定燃燒對于束扎由于化學計算法(O₂提供)影響無常流的形成。這種流的兩種形成途徑導致在燃燒室中的不均勻和不完全燃燒以及導致排放有害氣體如碳氫化合物、煙灰或一氧化碳(CO)。在此主要以一氧化碳的含量作為燃燒質量的標志。

在燃燒室中形成時間段是在轉筒中燃燒束扎時的主要問題，因為束扎只能間斷地輸送到燃燒。當一個束扎通過轉筒端壁上的給料裝置(燃料輸入)進入到轉筒里面時，該束扎根據內容(熱值)和溫度輸入或多或少沖擊式地撕碎。由于沖擊式釋放的高熱值束扎內容的熱分解使轉筒熱負荷瞬時劇烈增加并使可供使用的氧氣量瞬時局部劇烈降低。

而且其它用于描述氣體燃燒重要的煙氣特有濃度如水蒸氣(H₂O)、二氧化碳(CO₂)或一氧化碳(CO)在束扎燃燒時也瞬時劇烈變化。因此由于燃燒引起的氧消耗也部分地在轉筒中產生明顯含量的未燃燒碳氫化合物、煙灰且主要是CO(作為濃度峰值)，它們也不再可能在后燃燒室中通過燃燒器完全去除。接著有害氣體幾乎無阻礙地通流設備包括煙氣凈化并且通過煙囪排到大氣。

因為所有的垃圾燃燒設備都處于嚴格的排放極限值以下，在煙氣排放管道上的CO濃度的半小時平均值或日平均值也是束扎在轉筒中通過能力的極限系數(按照17.BImSchV的半小時平均值：100mg/Nm³CO，日平均值：50mg/Nm³)。

已知，為了減少形成CO在束扎燃燒時將明顯超化學計算的空氣量輸送到轉筒，用于能夠以煙灰、有機碳和CO的形式截獲燃料釋放峰值(通過提高輸入的燃燒空氣量影響化學計算)。因為煙氣體積流通常是容量有限的，因此通過這種通行方式的垃圾通過能力明顯降低。與劇烈超化學計算的在轉筒中的空氣輸入相關的冷卻空氣過剩還導致更低的燃燒溫度并由此導致燃燒室中的反應條件變差。

還已知，在燃燒束扎時通過添加富氧燃燒空氣或者通過添加氧氣影響化學計算，使得能夠提高束扎形式的垃圾通過能力。在燃燒空氣通過富氧空氣或者在添加附加的氧氣到燃燒室的情況下首先明顯提高化學計算(O₂提供)，溫度和煙氣容積流盡可能保持恒定。

如果接著實現高熱值束扎的任務，則總化學計算(O₂提供)進一步降低，而煙氣容積流幾乎保持恒定。但是由于提高燃燒空氣中的氧氣含量對于束扎燃燒在保持煙氣容積流不變的同時也明顯提高轉筒中的燃燒溫度，因為同時輸送的空氣壓載物(空氣氮)的含量降低并因此不必加熱到燃燒溫度/煙氣溫度。提高的燃燒溫度仍然導致更強烈的轉筒負荷(熔渣皮熔化)。在燃燒室中使用富氧燃燒空氣或者附加煙氣噴入時的另一主要缺陷是經濟性(由于富氧的附加成本)和安全性問題。

同樣已知根據光傳感器的信號單獨調節各氣體燃燒器或油燃燒器的燃料-空氣比例。

DE?100?55?832?A1描述了這種以光學地獲得火焰輻射的光傳感器為基礎調節油燃燒器和氣體燃燒器的燃料-燃燒空氣混合物。

DE?197?46?786?C2還公開了一個具有兩個用于油和氣體燃燒器的半導體檢測器的光學火焰監控器，用于監控火焰并用于調節燃料-空氣比例或者說燃燒輸入，其中火焰輻射的光譜分布作為調節的輸入信號。

DE?196?50?972?C2也包括這種調節，而且為了監控和調節燃燒過程通過輻射檢測感應地檢測火焰的不僅窄帶而且寬帶的光譜范圍。目的是在保持最小有害物體排放的同時保持高的燃燒技術效率。

但是上述的現有技術只包括在調節各個油或氣體燃燒器方面的單個問題的解決方案，而不包括燃燒設備的整個過程的解決方案。