DD256810A3

DD256810A3 - Reinigungsschlot

Info

Publication number: DD256810A3
Application number: DD26642084A
Authority: DD
Inventors: Horst Mueller; Roman Mueller; Thomas Hultsch; Rainer Strauss
Original assignee: Zittau Ing Hochschule
Priority date: 1984-08-20
Filing date: 1984-08-20
Publication date: 1988-05-25

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Reinigungsschlot fuer Kleinkesselanlagen, mit dessen Hilfe das Abgas gereinigt und nachgewaermt in die Atmosphaere abgefuehrt werden kann. Erfindungsgemaess ist der Reinigungsschornstein in einer Mehrkammerbauweise ausgefuehrt, weist ein Abgaswaschsegment, bestehend aus einer Berieselungseinrichtung und einer Wasch- bzw. Spruehmittelabfuehrung sowie Kontaktelementen, auf und ist so aufgebaut, dass ein Teil der Trennwaende als Waermeuebertragerflaechen ausgebildet sein koennen.

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schornstein für Kleinkesselanlagen, wobei der Schornstein vorzugsweise aus Metall besteht.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Kleinkesselanlagen werden häufig mit einem Schornstein aus Metall ausgerüstet. Dieser Schornstein kann schnell errichtet werden. Er hat lediglich die Aufgabe, die Abgase der Verbrennungsanlagen in einer bestimmten Höhe ungereinigt in die Atmosphäre abzugeben.

Auf Grund der allgemeinen Schadwirkung der Abgase wird weltweit versucht, die Schadstoffemission zu reduzieren. Die bekannten Metallschornsteine genügen den Anforderungen an eine umweltfreundliche Wärmeerzeugungsanlage nicht. Kleinkesselanlagen werden heute aus Gründen des Umweltschutzes häufig mit Abgasreinigungsanlagen ausgerüstet. Diese Anlagen werden zwischen Wärmeerzeuger und Schornstein geschaltet und kühlen das Abgas derart ab, daß es vor Eintritt in den Schornstein nachgeheizt werden muß. Diese Nachheizung erfolgt entweder mit heißer Luft, ungereinigtem, heißem Abgas oder durch zusätzliche Brenner. Der Nachteil derartiger Anlagen ist in einem hohen Ausrüstungsaufwand durch die Anlagenteile Abgasreinigung, Nachheizung und Schornstein und in dem Energieverlust durch die Nachheizung sowie Druckverlust von Apparatur und Schornstein zu suchen.

Charakteristisch für alle bestehenden Abgasreinigungsvorrichtungen ist konstruktive Trennung der einzelnen Bauteile Abgasreinigung und Schornstein. Lediglich die Nachwärmung wird bei einigen Verfahren in dem Schornstein untergebracht bzw. integriert.

So wird in der DE-PS 2849247 ein Schornstein geschrieben, der es gestattet, dem Abgas in bestimmter Höhe Warmluft mit einer über der Abgastemperatur befindlichen Temperatur beizumischen, um die Korrosion im oberen Teil des Schornsteins zu verhindern.

Die Schadstoffe verbleiben im Abgas und werden in die Atmosphäre abgeleitet.

Ebenfalls treten bei derartigen Varianten zusätzliche Energieverluste auf, da das Abgas nicht nur nicht gekühlt, sondern auch noch nachgewärmt wird.

Es ist weiterhin nach VDI-Zeitschrift, Band 88, Nr. 35/36 vom 2. September 1944, S. 486 bekannt, sogenannte Schornsteintürme zu verwenden, die jeweils mehrere zueinander konzentrische Abgasrohre haben und konstruktiv zu einem einzigen Bauwerk zusammengefaßt sind.

Durch einen äußeren Rauchgasquerschnitt soll Dampf geleitet werden, um das Rauchgas im inneren Querschnitt aufzuheizen und eine Schadstoffkondensation zu vermeiden. Die Schadstoffe werden auch hierbei lediglich problemlos in die Atmosphäre abgeleitet, nicht aber beseitigt. Ebenfalls ist ein zusätzlicher Energieaufwand in Form von Dampf nötig.

Ableitend aus dem Stand der Technik, kann die Forderung nach einem Schornstein formuliert werden, mit dem die Abgase ohne Schadwirkung für den Schornstein selbst sowie für die Umgebung abgeleitet werden können, wobei der Anlagen- und Energieaufwand so gering wie möglich gehalten werden soll.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, einen Schornstein für Wärmeerzeugungsanlagen kleinerer Bauart zu schaffen, mit dem eine Schadstoffemission stark reduziert wird, wobei der Anlagen- und Energieaufwand gering gehalten werden soll.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch die Gestaltung eines Schornsteines für Wärmeerzeugungsanlagen kleinerer Bauart die Schadstoffemission stark zu reduzieren und den Anlagen- und Energieaufwand gering zu halten. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe derart gelöst, daß der Schornstein ganz oder teilweise mehrzügig gestaltet und ein Teil der Trennwände als Wärmeübertragungsflächen ausgebildet sind. In einem Schornsteinsegment ist eine Berieselungseinrichtung sowie eine Abführung des Wasch- bzw. Sprühmittels vorgesehen. Das Abgas aus der Verbrennungsanlage wird ungereinigt im Schornstein nach oben geführt, umgelenkt und im unteren oder oberen Teil berieselt. Nach einer Umlenkung strömt das gereinigte Abgas nach oben, wird dabei durch das ungereinigte Abgas, welches sich abkühlt, aufgewärmt und tritt am Schornstein mit einer Temperatur, die über der Sättigungstemperatur liegt, in die Atmosphäre.

Das heiße Rauchgas wird in einem Segment nach oben geführt, dabei kühlt es sich unter Aufheizung des gereinigten Rauchgases ab, wird durch Berieselung gereinigt und verläßt nach Aufheizung den Schornstein, dabei werden die Verfahrensschritte Abkühlung, Berieselung und Nachwärmung des Abgases realisiert.

Durch die erfindungsgemäße Lösung werden die bei bekannten Anlagen separat ausgeführten Elemente, wie Abgasreinigung, Abgasnachwärmung und Abgasabführung im Bauteil des Schornsteines selbst integriert, wobei die Trennwände des Schornsteines teilweise als Wärmeübertragerflächen fungieren.

Die Nachwärmung des gereinigten Abgases erfolgt durch das ungereinigte Abgas und kann so ohne zusätzlichen Energieaufwand und nur mit dem Druckverlust der Apparatur, die gleichzeitig den Schornstein bildet, realisiert werden.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Dabei stellen dar

Figur 1: Reinigungsschornstein in Kammerbauweise, Längsschnitt

Figur 1 a u.1 b: Reinigüngsschornstetn in Kammerbauweise, Querschnitt

Figur 2: Reinigungsschornstein in Kammerbauweise mit Gegenstromberieselung Figur 3: Reinigungsschornstein in Rohbauweise

Figur 4: Reinigungsschornstein als komplexe Apparatur

Der in Figur! dargestellte Metallschornstein besteht aus einem Außenrohr 1, einem Kernrohr 2, das Außenrohr 1 und das Kernrohr 2 verbindende Trennwände 3, den Umlenkblechen 4 und 5, einer Berieselungseinrichtung 6, einer Wasch- bzw. Sprühmittelabführung 7 sowie einem Lüfter 20.

Das heiße Abgas strömt in einem Teil der Kammern, die von den Trennwänden 3 gebildet werden, nach oben und kühlt sich dabei ab, wird durch das Umlenkblech 4 umgelenkt und strömt im Kernrohr 2 wieder nach unten. Im unteren Teil des Kernrohres wird das Abgas mittels einer Berieselungseinrichtung 6 berieselt und begünstigt durch die Kontaktflächen 17 gereinigt, mittels des Umlenkbleches 5 umgelenkt, in den Kammern zwischen Außenrohr 1, Kernrohr 2 und Trennwänden 3 jeweils neben einem heißen abgasführenden Kanal nach oben geleitet, dabei aufgewärmt und über den Schornsteinaustritt 19 in die Atmosphäre abgegeben.

Der in Figur 2 dargestellte Metallschornstein ist analog dem in Figur 1 dargestellten Schornstein aufgebaut, wobei die Berieselungseinrichtung 6 sowie die Wasch- bzw. Sprühmittelabführung 7 im oberen Teil des Kernrohres 2 angeordnet ist. Das heiße Abgas strömt im Kernrohr nach oben, wird im oberen Teil berieselt und gereinigt, durch das Umlenkblech 4 derart umgelenkt, daß es in jeder zweiten Kammerzwischen Kernrohr 2 und Mantelrohr 1 nach unten strömt, tritt unten in den Umlenkraum 21 und in der jeweils benachbarten Kammer wieder nach oben, wobei es durch das Kernrohr aufgeheizt wird. Figur 3 stellt ebenfalls einen Metallschornstein mit mehreren Zügen dar, wobei die Strömungsräume durch das Außenrohr 1, das Mittelrohr8unddem Kernrohr 2 gebildet werden.

Das Abgas strömt im Zwischenraum 13 nach oben, wird dort derart umgelenkt, daß es im Kernrohr nach oben strömt, im unteren Teil berieselt und gereinigt wird, mit Hilfe des Umlenkbodens 12 umgelenkt und im Zwischenraum 15 nach oben strömt, wobei es wieder aufgeheizt wird und durch den Lüfter 20 in die Atmosphäre austritt.

Gemäß Figur 4 besteht der Schornstein aus einem senkrecht stehenden Abgaskühler 22 mit den Elementen a, b,c, einem

Kontaktapparat 23 zur Abgasreinigung, einem Abgasnachwärmer24, einem Restschornstein 26 sowie einem Kühler 25 zur

Abkühlung der Sprühflüssigkeit. Er wird von einem Trägergerüst 27, bestehend aus Stahlbetonelementen, getragen.

Dabei sind Abgaskühler und Kühler der Reinigungs- bzw. Sprühflüssigkeit derart parallel zueinander angeordnet, daß die Achse des Sprühflüssigkeitskühlers etwa mit den Achsen von Restschornstein, Abgasnachwärmer und Abgasreinigung liegen und der Abgaskühler seitlich versetzt angeordnet ist.

Claims

1. Reinigungsschlot für mobile und Kleinkesselanlagen vorzugsweise aus Metall, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas im Schornstein derart geführt wird, daß es mit in einem Teil des Schornsteins durch Abgabe von Wärmeenergie an das gereinigte Abgas abkühlt, in einem Teil durch ein Wasch- bzw. Sprühmittel gereinigt und in einem Teil durch das ungereinigte Abgas aufgeheizt wird und gereinigt und nachgewärmt den Schornstein verläßt, wobei der Schornstein ganz oder teilweise mehrzügig gestaltet, mit Abgaswandsegmenten ausgerüstet und ein Teil der Trennwände als Wärmeübertragerflächen ausgebildet sein kann.

2. Reinigungsschlot nach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Figur 1 der Schornstein aus ._Λ .einem Außenrohr (1), einem Kernrohr (2), das Außenrohr (1) und das Kernrohr (2) verbindende Trennwände (3), den Umlenkblechen (4) und (5), einer Berieselungseinrichtung (6), einer Waschbzw. Sprühmittelabführung (7) besteht und dieTrennwände (3) sowie das Kernrohr (2) oberhalb der Berieselungseinrichtung (6) als Wärmeübertragerflächen ausgebildet sind.

3. Reinigungsschlot nach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Figur 2 der Schornstein aus einem Außenrohr (1), einem Kernrohr (2), das Außenrohr (1) und das Kernrohr (2) verbindende Trennwände (3), den Umlenkblechen (4), einer Umlenkkammer (21) einer Berieselungseinrichtung (6), einer Schmutzwasserabführung (7) besteht und die Trennwände (3) sowie das Kernrohr (2) unterhalb der Wasch- bzw. Sprühmittelabführung (7) als Wärmeübertragerflächen ausgebildet sind.

4. Reinigungsschlot nach Punkt 1., dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Figur 3 der Schornstein aus einem Außenrohr (1), einem Mittelrohr (8), einem Kernrohr (2), den Umlenkblechen (9), (10) und (11), dem Umlenkboden (12), einer Berieselungseinrichtung (6), einer Wasch- bzw. Sprühmittelabführung (7) besteht und das Mittelrohr (8) sowie das Kernrohr (2) oberhalb der Berieselungseinrichtung (6) als Wärmeübertragerflächen ausgebildet sind und die Umlenkbleche (9), (10), (11) und (12) derart gestaltet sind, daß das Abgas nacheinander die Zwischenräume (13), (14) und (15) durchströmen muß.

5. Reinigungsschlot nach Punkt 1. bis 4., dadurch gekennzeichnet, daß das Kernrohr (2) zwischen Berieselungseinrichtung (6) und Wasch- bzw. Sprühmittelabführung (7) als Abgaswaschsegment (16) ausgebildet ist und das Abgaswaschsegment (16) Kontaktflächen (17) aufweisen kann.

6. Reinigungsschlot nach Punkt 1. bis 5., dadurch gekennzeichnet, daß am Schornsteineintritt (18) oder am Schornsteinaustritt (19) ein Lüfter (20) angeordnet ist.

7. Reinigungsschlot nach Punkt 1 und gemäß Figur 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schornstein aus einem senkrecht stehenden Abgaskühler 22 parallel zum Hauptteil des Schornsteins mit der Abgasreinigung 23, dem Rauchgasnachwärmer 24, einem Restschornstein 26 sowie einen unterhalb der Sprühkammer liegenden Sprühflüssigkeitskühler 25 besteht. .