[0001] 本
發(fā)明涉及一種用于在間壁式(recuperative)預(yù)熱下進(jìn)行含烴氣體的熱力后燃燒的方法和裝置。
[0002] 用于后燃燒的氣體尤其可以是沼氣、廢氣、低溫干餾
煤氣、
裂解氣、由
噴涂設(shè)備排出的空氣、埋填的廢物氣體、來(lái)自陶瓷爐工藝的煙氣(例如在陶瓷模制材料中釋放的有機(jī)粘結(jié)劑)、來(lái)自家居廢物和
生物堆肥設(shè)施的氣體、貧煤氣或低熱量氣體(即具有小比例可燃烴的氣體)或者其它常見(jiàn)的具有不同熱
焓(可燃?xì)怏w部分)的放熱
氧化混合氣。用于后燃燒的氣體包含相同或不同的作為可燃?xì)怏w的烴??扇?xì)怏w優(yōu)選地為甲烷或包括甲烷。
[0003] 在本
申請(qǐng)中用于后燃燒的氣體被稱(chēng)作“還原氣”或“原煤氣”??諝?、氧氣或其它氣體被用于后燃燒或各自的還原氣的氧化,其在本申請(qǐng)中被稱(chēng)為“
氧化劑氣體”或“氧化氣體”。還原氣優(yōu)選地不包括任何氧化劑氣體,或包括如此小的一部分氧化劑氣體以至于使其沒(méi)有額外的氧化劑氣體就不會(huì)燃燒。
[0004] 還原氣采用氧化劑氣體進(jìn)行后燃燒的產(chǎn)品在本申請(qǐng)中被稱(chēng)作“純凈氣體”或“廢氣”或“產(chǎn)品氣”。
[0005] 采用包含不同數(shù)量的烴(并且如果可用的話(huà),為一氧化
碳)的氣體的氧化對(duì)排放的空氣進(jìn)行清潔的方法和裝置通常為已知的。
[0006]
點(diǎn)火系統(tǒng)和工業(yè)
燃燒器被用于具有或沒(méi)有含烴氣體(例如
天然氣或丙烷氣)的額外富集的還原氣的燃燒。還原氣在燃燒前沒(méi)有被預(yù)熱。這些裝置尤其應(yīng)用在應(yīng)急方式中。也就是例如在沼氣系統(tǒng)中當(dāng)
內(nèi)燃機(jī)或
燃?xì)廨啓C(jī)或蒸
汽輪機(jī)失效或分別需要進(jìn)行維修的情況。連續(xù)產(chǎn)生的沼氣接著需要采用其自身的熱焓或者在其自身熱焓過(guò)低時(shí)采用添加的天然氣或丙烷氣或其它含烴氣體被點(diǎn)燃。
[0007] 類(lèi)似的、簡(jiǎn)單的裝置也被用作用于爐廢氣的“熱力補(bǔ)燃器”,如果例如在磚窯的爐廢氣中殘留的未燃燒的烴,其已經(jīng)以升高的
溫度離開(kāi)爐,需要進(jìn)行后燃燒。
[0008] 當(dāng)額外使用燃燒氣體用于運(yùn)行系統(tǒng)的代價(jià)是需要對(duì)還原氣進(jìn)行強(qiáng)制預(yù)熱時(shí),這些簡(jiǎn)單的用于熱力后燃燒的點(diǎn)火和燃燒系統(tǒng)在低熱焓還原氣的情形下總是超出它們的可用性極限。
[0009] 具有還原氣的預(yù)熱的低熱焓氣體的熱力后燃燒的系統(tǒng)的不同之處在于:
[0010] 具有清潔氣體的再生預(yù)熱的熱氧化系統(tǒng)(TPC-熱力后燃燒)或(RPC-再生后燃燒)。
燃燒室的溫度由此通常高于780℃;
[0011] 具有清潔氣體的再生預(yù)熱的熱氧化系統(tǒng)(RTO-間壁式熱氧化)。燃燒室的溫度由此通常也高于780℃;
[0012] 催化后燃燒(CPC),其中清潔氣體氧化的必要溫度被催化地降低。燃燒室的溫度為300到400℃,取決于被氧化的清潔氣體的類(lèi)型和含量,在這里是足夠的,其中通過(guò)燃燒發(fā)生的實(shí)際的氧化比在各個(gè)催化劑載體的催化轉(zhuǎn)換器本身中發(fā)生的實(shí)際的氧化少。
[0013] 清潔氣體的預(yù)熱通過(guò)清潔氣體的內(nèi)能采用換熱器在該兩種
指定的后
燃燒熱力過(guò)程中發(fā)生,一方面采用
蓄熱器再生地發(fā)生(TPC/RPC)并且另一方面采用換熱器間壁地進(jìn)行(RTO)。
[0014] 這兩種熱力系統(tǒng)均包含燃燒室,實(shí)際的后燃燒以調(diào)節(jié)的溫度在該室中發(fā)生。在燃燒室中在開(kāi)始和后燃燒運(yùn)行過(guò)程中需要的溫度通常通過(guò)使用分離的氣體燃燒器而獲得。為了最小化燃燒器的輸出,還原氣以如下方式預(yù)熱:
[0015] 在再生熱力后燃燒(TPC/RPC)的情況下,換熱基于來(lái)自熱力后燃燒的熱的清潔氣體以及通過(guò)陶瓷蜂窩體或芯的冷的還原氣之間的交互流動(dòng)而進(jìn)行。熱的清潔氣體向蜂窩體或芯釋放熱量,熱量被還原氣所接收。再生熱力后燃燒的優(yōu)點(diǎn)在于關(guān)于還原氣的預(yù)熱具有高的熱工效率。在燃燒室溫度大約800℃時(shí),還原氣的溫度通過(guò)預(yù)熱達(dá)到780℃,相對(duì)應(yīng)的能達(dá)到的還原氣預(yù)熱的效率為90到98%。這種技術(shù)的一種應(yīng)用在基于來(lái)自生活垃圾堆肥的氣體的后燃燒的范例的DE10149807B4進(jìn)行描述。
[0016] 再生熱力后燃燒的缺點(diǎn)首先在于用于還原氣和清潔氣的方向改變或分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換的基于設(shè)備的工作量相當(dāng)大。這通常通
過(guò)熱蓋系統(tǒng)進(jìn)行。可選地,其在所謂的“旋轉(zhuǎn)分配器”中通過(guò)分配器的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行,分配器布置在被分成圓弧分段的圓筒式換熱器的下方。DE19950891C2中描述了這種具有旋轉(zhuǎn)分配器的再生熱力后燃燒的示例。
[0017] 再生熱力后燃燒的另一個(gè)基本的缺點(diǎn)在于在單獨(dú)的圓柱中換熱器結(jié)構(gòu)的高的
熱容量導(dǎo)致非常低的啟動(dòng)性能。因此,這些系統(tǒng)最好連續(xù)地運(yùn)行并且難以用于間斷工作的爐和系統(tǒng)。
[0018] 相反,在間壁式熱力后燃燒(RTO)中,還原氣通過(guò)金屬
管束換熱器采用熱清潔氣體被預(yù)熱并且接著如TPC那樣在燃燒室中在高于750℃的溫度下進(jìn)行燃燒,通常通過(guò)單獨(dú)的燃燒器添加
燃料和燃燒空氣。使用的燃燒器的類(lèi)型為表面燃燒器、
噴嘴燃燒器或
旋渦式燃燒器。它們采用添加的燃料和燃燒空氣把要被后燃燒的還原氣加熱到反應(yīng)溫度,其中預(yù)熱的還原氣流被引導(dǎo)進(jìn)入燃燒器或各個(gè)火焰中。在再生預(yù)熱還原氣的情形下,由于使用金屬管束換熱器,獲得的清潔氣的預(yù)熱溫度在500℃以下。因此,
能量效率(完全關(guān)于清潔氣的潛在預(yù)熱)最大為70%以使得用于已知的間壁式熱力后燃燒的主要能量的額外
費(fèi)用高于用于再生系統(tǒng)的費(fèi)用。
[0019] 催化后燃燒(CPC)針對(duì)低溫氧化過(guò)程,其中還原氣也可以以間壁或再生方式被預(yù)熱。采用催化轉(zhuǎn)換器的氧化(優(yōu)選地具有鉑涂層的空心體結(jié)構(gòu),例如蜂窩體或芯)通常在300℃到400℃之間進(jìn)行。然而,催化后燃燒在系統(tǒng)容量方面和還原氣中污染物類(lèi)型和含量方面快速地達(dá)到其極限。也就是說(shuō)用于后燃燒的大流量的還原氣幾乎從沒(méi)有被催化地后燃燒。此外,催化轉(zhuǎn)換器氣體,例如鹵素、重金屬、
硅酮、硫磺可能損害催化轉(zhuǎn)換器的功能,同時(shí)在某些物質(zhì)(例如催化媒質(zhì)中的蠟)發(fā)生冷凝的過(guò)程中堵塞細(xì)的通道或分別地在細(xì)的通道中積滿(mǎn)
煙塵?,F(xiàn)在,催化后燃燒到目前為止還沒(méi)有達(dá)到具有還原氣預(yù)熱的兩種熱力后燃燒類(lèi)型這樣廣泛的應(yīng)用。然而,這里提到的不僅僅對(duì)于完整性而且還有關(guān)于使用催化工作物質(zhì)和物質(zhì)結(jié)構(gòu)的事實(shí),通常在本發(fā)明的情況下是可行的,并且由此燃燒室的必要溫度也可以以完整的催化方式被降低。
[0020] 后燃燒 的所有 命名類(lèi) 型的范 例能夠在 KBA Metal Print GmbH(www.kba-metalprint.com)的手冊(cè)中找到。它們一方面描述了已知設(shè)計(jì)的典型的再生熱力后燃燒(稱(chēng)作“熱力再生系統(tǒng),TRS”),其中只有還原氣被后燃燒,而熱力后燃燒的清潔氣能夠以依賴(lài)于設(shè)計(jì)的方式再生地交換熱量。必要的燃燒空氣由此也通過(guò)燃燒器被輸送進(jìn)入燃燒室。
[0021] 此外,KBA Metal Print GmbH的手冊(cè)描述了一種間壁式工作,
水平布置的取名為“TPC-熱力間壁式空氣
凈化”的用于熱力后燃燒的系統(tǒng)。要被燃燒的還原氣由此首先圍繞換熱器管借助引導(dǎo)表面行進(jìn),接著被輸送到位于圍繞燃燒室設(shè)置的同心雙層保溫套中的燃燒器。在那里,還原氣被吸入并且被表面燃燒器流所燃燒。由此方式產(chǎn)生的清潔氣通過(guò)換熱器管離開(kāi)燃燒室并且將熱量傳遞給越過(guò)管行進(jìn)的還原氣。表面燃燒器在這里還必須采用天然氣和燃燒空氣進(jìn)行燃燒并且燃燒氣體通過(guò)燃燒器提供。
[0022] 間壁式系統(tǒng)的另一個(gè)缺點(diǎn)通過(guò)系統(tǒng)和管束換熱器的水平設(shè)置而被發(fā)現(xiàn)。這樣即是容易導(dǎo)致媒質(zhì)趨于沉積在換熱器的水平管中,伴隨有效率的降低,乃至于堵塞換熱器的水平管?;诠苁鴵Q熱器內(nèi)部的熱量,在下方和上方區(qū)域中必然產(chǎn)生相當(dāng)大的溫差(下方-更冷,上方-更熱)。在水平管上的
熱機(jī)械
應(yīng)力能夠?qū)е旅浇橼呌谑构馨l(fā)生
變形。
[0023] 此外,具有布置在其兩側(cè)上的
管板的管束換熱器的設(shè)計(jì)是不利的。面向燃燒室或分別地面向燃燒器火焰的管板暴露于極端的熱和
腐蝕應(yīng)力。由于管束中的管的
熱膨脹以及在水平管束的上方和下方區(qū)域之間的顯著溫差,在
焊接接縫上會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的機(jī)械應(yīng)力。這會(huì)導(dǎo)致媒介從管的端部和管板之間
泄漏出去,以使得在短回路中的未被燃燒的清潔氣體能夠直接流動(dòng)通過(guò)管板進(jìn)入管的端部,并且由此會(huì)污染清潔氣體。
[0024] 在這樣的背景下,本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種用于含烴還原氣的熱力后燃燒的方法和裝置,其能夠更容易地實(shí)現(xiàn)并且具有提高的熱效率。
[0025] 該目標(biāo)通過(guò)具有
權(quán)利要求1的特征的方法而實(shí)現(xiàn)。
[0026] 對(duì)于根據(jù)本發(fā)明的用于來(lái)自非完全燃燒或爐內(nèi)過(guò)程的廢氣、低溫干餾氣、埋填廢氣、來(lái)自陶瓷爐過(guò)程的煙氣、來(lái)自家居廢物或生物堆肥設(shè)施的氣體、貧煤氣或其它采用空氣或其它氧化氣體的含烴還原氣的熱力后燃燒的方法來(lái)說(shuō),還原氣和氧化氣分別被輸送給燃燒室中的后燃燒并且在燃燒室進(jìn)行熱力后燃燒并且還原氣在輸送給燃燒室的過(guò)程中以間壁式方式被加熱穿過(guò)被熱力后燃燒的熱的清潔氣體并且被輸送出燃燒室,其特征在于,還原氣和氧化氣二者以間壁式方式通過(guò)分別被輸送到燃燒室而被輸送到燃燒室外部的熱的清潔氣體加熱。
[0027] 該方法有利的
實(shí)施例具體在
從屬權(quán)利要求2到20中描述。
[0028] 此外,該目標(biāo)通過(guò)一種具有權(quán)利要求21的特征的裝置而實(shí)現(xiàn)。
[0029] 根據(jù)本發(fā)明的用于來(lái)自非完全燃燒或爐內(nèi)過(guò)程的廢氣、低溫干餾氣、埋填廢氣、來(lái)自陶瓷爐過(guò)程的煙氣、來(lái)自家居廢物或生物堆肥設(shè)施的氣體、貧煤氣或其它采用空氣或其它氧化氣體的含烴還原氣的熱力后燃燒的裝置,其具有燃燒室,該燃燒室具有分開(kāi)的用于還原氣和氧化氣的入口和用于熱力后燃燒的熱清潔氣的出口,以及至少一個(gè)間壁式換熱器,其具有至少一個(gè)一次側(cè)流動(dòng)通道,其入口與用于來(lái)自燃燒室的熱清潔氣體的出口相連接,以及至少一個(gè)二次側(cè)流動(dòng)通道,其具有用于還原氣的入口和與燃燒室的用于還原氣的入口連接的出口,其特征在于:間壁式換熱器具有至少一個(gè)用于還原氣的二次側(cè)流動(dòng)通道以及至少一個(gè)用于氧化氣體的二次側(cè)流動(dòng)通道,其具有用于氧化氣的入口和與燃燒室的用于氧化氣的入口相連接的出口。
[0030] 該裝置有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求22到51中具體描述。
[0031] 該目標(biāo)通過(guò)與當(dāng)前通常使用的再生或間壁式熱力后燃燒系統(tǒng)不相同的根據(jù)本發(fā)明的方法和根據(jù)本發(fā)明的裝置而實(shí)現(xiàn),其執(zhí)行含烴還原氣的間壁式后燃燒,其具體特征為:通過(guò)來(lái)自后燃燒的清潔氣對(duì)還原氣和氧化氣二者進(jìn)行預(yù)熱。
[0032] 還原氣和氧化氣的預(yù)熱優(yōu)選地在至少一個(gè)換熱器中進(jìn)行。該換熱器具有至少一個(gè)熱清潔氣體通過(guò)其被輸送的一次側(cè)流動(dòng)通道。清潔氣體通過(guò)入口進(jìn)入一次側(cè)流動(dòng)通道并且通過(guò)出口離開(kāi)一次側(cè)流動(dòng)通道。此外,該換熱器具有至少一個(gè)用于還原氣的二次側(cè)流動(dòng)通道。該用于還原氣的二次側(cè)流動(dòng)通道借助于導(dǎo)熱壁而與一次側(cè)流動(dòng)通道分隔開(kāi)。還原氣通過(guò)入口進(jìn)入二次側(cè)流動(dòng)通道并且通過(guò)出口離開(kāi)它。在通過(guò)二次側(cè)流通通道的路上,還原氣接收來(lái)自清潔氣的通過(guò)導(dǎo)熱壁傳遞的熱量。此外,該至少一個(gè)換熱器具有至少一個(gè)用于氧化氣的二次側(cè)流動(dòng)通道。該用于氧化氣的二次側(cè)流動(dòng)通道借助于導(dǎo)熱壁而與一次側(cè)流動(dòng)通道分隔開(kāi)。氧化氣通過(guò)入口進(jìn)入二次側(cè)流動(dòng)通道并且通過(guò)出口離開(kāi)它。在通過(guò)二次側(cè)流動(dòng)通道的路上,其接收來(lái)自清潔氣的通過(guò)導(dǎo)熱壁傳遞的熱量。還原氣和氧化氣的預(yù)熱優(yōu)選地在聯(lián)合換熱器中進(jìn)行,其具有至少一個(gè)用于清潔氣體的一次側(cè)流動(dòng)通道以及至少一個(gè)用于還原氣的二次側(cè)流動(dòng)通道以及至少一個(gè)用于氧化氣的二次側(cè)流動(dòng)通道。可選地,還原氣和氧化氣的預(yù)熱可以在分開(kāi)的換熱器中進(jìn)行,其中一個(gè)換熱器具有至少一個(gè)用于部分清潔氣體的一次側(cè)流動(dòng)通道以及至少一個(gè)用于還原氣的二次側(cè)流動(dòng)通道,并且另一個(gè)換熱器具有至少一個(gè)用于清潔氣體的另一部分的一次側(cè)流動(dòng)通道以及至少一個(gè)用于氧化氣的二次側(cè)流動(dòng)通道。
[0033] 燃燒室包括燃燒腔,其通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)壁與周?chē)鷧^(qū)域分隔開(kāi)并且在其中進(jìn)行后燃燒。該燃燒腔優(yōu)選地通過(guò)一個(gè)或更多個(gè)壁在各個(gè)側(cè)面上與周?chē)鷧^(qū)域分隔開(kāi)。燃燒腔僅在用于清潔氣體的出口以及用于還原氣和氧化氣的入口處打開(kāi)。如果可用,氣體燃燒器或另一種點(diǎn)火裝置和/或溫度
傳感器和/或至少一個(gè)其它傳感器穿過(guò)燃燒腔的至少一個(gè)壁被插入到燃燒腔中。該燃燒腔在本申請(qǐng)也被稱(chēng)作“爐腔”。
[0034] 由此,本發(fā)明決定性的優(yōu)點(diǎn)還在于不僅清潔氣體被加熱到稍微低于燃燒腔的必要氧化溫度的溫度,而且氧化所須的氧化氣體(通常為燃燒空氣)也以相同的方式被加熱到類(lèi)似的高溫,由此這種間壁式換熱器的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于當(dāng)前已知的間壁式系統(tǒng)。
[0035] 例如,如果假設(shè)清潔氣體具有大約10%的甲烷和90%的氮?dú)?,那么用于完全氧化的燃燒空氣量大約與清潔氣體的量相同。已知的熱力后燃燒的系統(tǒng)現(xiàn)在之多僅能夠?qū)⑶鍧崥怏w加熱到稍微低于燃燒腔溫度的溫度,而燃燒空氣必須被分別地“從外部”通過(guò)燃燒器輸送給燃燒室,而在此新穎地引入的概念能夠以間壁式方式預(yù)熱兩股大小大致相同的
質(zhì)量流使其溫度稍微低于燃燒腔溫度。
[0036] 對(duì)于具有相當(dāng)高比例的甲烷或其它烴的高熱量清潔氣體來(lái)說(shuō),由于這里需要的用于氧化的空氣的量大很多,在燃燒純天然氣的極端情況下,需要十倍的空氣量來(lái)完成氧化,因而應(yīng)用系統(tǒng)內(nèi)在的空氣預(yù)熱的已命名優(yōu)點(diǎn)到達(dá)更大的程度。即使在當(dāng)前設(shè)計(jì)的再生或間壁式系統(tǒng)中設(shè)置有在真實(shí)反應(yīng)器的外部對(duì)燃燒空氣進(jìn)行預(yù)熱,由于一方面當(dāng)前的燃燒器系統(tǒng)僅僅能夠根據(jù)它們的材料耐受更熱的燃燒空氣,但是特別的沒(méi)有具有相應(yīng)的高溫的廢氣流對(duì)于換熱器來(lái)說(shuō)甚至也是可用,因此這種外部空氣/廢氣換熱器僅能夠?qū)⑷紵諝饧訜岬阶畲?00℃。
[0037] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,氧化反應(yīng)提取的兩種氣體通過(guò)分開(kāi)的管和圍繞管的加熱器而被輸送給燃燒室,圍繞管的加熱器具有反向流動(dòng)的清潔氣。在本申請(qǐng)中,術(shù)語(yǔ)“管”被用于描述長(zhǎng)形的在其外周邊上和/或內(nèi)周邊上具有圓形,橢圓形或多邊形輪廓中空主體。這些管優(yōu)選地具有圓形外周邊和圓形內(nèi)周邊。根據(jù)一個(gè)實(shí)施例,管的外周邊和/或內(nèi)周邊上設(shè)置有沿長(zhǎng)度方向布置的肋。
[0038] 通過(guò)使用朝向反應(yīng)空間開(kāi)口、由耐火管制成的新型換熱器,還原氣以及必要的氧化氣(例如空氣)二者被分別輸送到反應(yīng)空間,并且以最簡(jiǎn)單的方式在那里燃燒。熱清潔氣流接著被轉(zhuǎn)移到燃燒室并且圍繞管以逆流的方式被輸送回去,由此實(shí)現(xiàn)熱清潔氣對(duì)于兩種更冷的提取氣的間壁式換熱器。
[0039] 換熱器的末端管朝向燃燒室開(kāi)口的這種簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)尤其避開(kāi)了現(xiàn)有的直管束換熱器通常存在的大問(wèn)題,即在將單獨(dú)的管同步安裝到兩個(gè)管板的情況下,單獨(dú)的管的每一個(gè)在流入側(cè)和流出側(cè)具有不同的熱膨脹。
[0040] 由于在本發(fā)明有利的實(shí)施例中的管僅僅被支承、緊固或焊接到帶孔的板(也被稱(chēng)作“清潔氣體分配板”或各個(gè)“空氣分配板”)的冷入流側(cè)上,它們能夠以任意方式在長(zhǎng)度上膨脹進(jìn)入燃燒空間或者在冷卻過(guò)程中收縮而不會(huì)由此在彼此之間傳遞拉應(yīng)力或
壓縮應(yīng)力。
[0041] 換熱器的這種設(shè)計(jì)具有高的熱膨脹并且由此在高溫下運(yùn)行而不會(huì)損壞其結(jié)構(gòu)。由此促成了間壁式換熱器的高效率。
[0042] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,至少換熱器管的流動(dòng)進(jìn)入燃燒室的部分由耐高溫材料制成。耐高溫材料優(yōu)選地如此產(chǎn)生以使得其能夠耐受至少780℃的溫度。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,氣密的、硅
滲碳化硅(SiC)被用作耐高溫材料。根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,只有管的部分由耐高溫材料制成。但是本發(fā)明還涉及管的整體由耐高溫材料制成的實(shí)施例。
[0043] 換熱器的這種實(shí)施例能夠在高溫運(yùn)行而不會(huì)損壞換熱器的結(jié)構(gòu)。這也提高了間壁式換熱器的高效率。
[0044] 總體來(lái)說(shuō),通過(guò)在具有能夠沿縱向方向以自由膨脹方式布置的管的換熱器中預(yù)熱還原氣和氧化氣、以及采用耐高溫材料制作管的結(jié)合,能夠使間壁式熱力后燃燒具有特別高的效率。
[0045] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,燃燒室和換熱器被結(jié)構(gòu)性地組合形成一個(gè)單元,其在本申請(qǐng)中也被稱(chēng)作“反應(yīng)器”。
[0046] 為了啟動(dòng)根據(jù)本發(fā)明的間壁式后燃燒,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,設(shè)置有用于將燃燒室加熱到在提取的氣體混合物的點(diǎn)火溫度之上的溫度的
電阻加熱器或另一種加熱裝置和/或氣體燃燒器或另一種燃燒裝置。
[0047] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,氧化氣體,即通常所說(shuō)的燃燒空氣,首先在兩種提取氣體的啟動(dòng)步驟中被輸送給預(yù)熱燃燒室,其被暫時(shí)地沖洗以避免爆燃,并且只有這樣之后,要被后燃燒的還原氣采用遞增的體積流量緩慢地添加,直到熱清潔氣在燃燒預(yù)熱以逆向流動(dòng)的提取氣的過(guò)程產(chǎn)生,直到還原氣在燃燒室中的放熱燃燒足以穩(wěn)定在燃燒空間中所需的過(guò)程溫度。
[0048] 為了調(diào)節(jié)反應(yīng)器的壓力和溫度還有在高溫水平下的能量解耦,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,在燃燒空間溫度下流動(dòng)的清潔氣體的一部分以被調(diào)節(jié)的方式被分支而直接流出燃燒空間,以使得在燃燒空間中發(fā)生的放熱反應(yīng)僅被部分地用于逆向流動(dòng)的提取氣體的預(yù)熱,但是同樣部分地直接流向下游的能量轉(zhuǎn)換器。為此,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,燃燒空間連接有
閥。這例如通過(guò)設(shè)置具有可調(diào)橫截面的防火封蓋或在反應(yīng)器的燃燒室的壁上分別設(shè)置有開(kāi)口橫截面可調(diào)的開(kāi)口而實(shí)現(xiàn)。
[0049] 在要被氧化的還原氣中含有極低等分的可燃燒烴的情況中,其中盡管對(duì)提取的氣體進(jìn)行了間壁式預(yù)熱,然而放熱燃燒反應(yīng)是不足的,為了安全地達(dá)到并保持對(duì)于燃燒空間中的過(guò)程而言必須的溫度,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例設(shè)置成在還原氣進(jìn)入換熱器管之前,采用小量的燃燒氣(例如天然氣或丙烷)富集還原氣,以使該過(guò)程以穩(wěn)定的方式在足夠高的溫度下進(jìn)行??蛇x地,當(dāng)然也可以采用電阻加熱器或另一種加熱裝置和/或單獨(dú)的氣體加熱器或另一種燃燒裝置不僅在啟動(dòng)階段而且永久地調(diào)節(jié)必須的過(guò)程溫度。
[0050] 為了還原和氧化氣之間的比例調(diào)節(jié),根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例提供一種λ測(cè)量作為控制變量,其確定清潔氣中氧的濃度并且調(diào)節(jié)廢氣(清潔氣)的氧含量使其大于0.5體積百分比(vol.%)的氧氣。
[0051] 為了改善清潔氣(產(chǎn)品氣)與管(各個(gè)提取氣穿過(guò)這些管被供應(yīng)并且分別地被加熱)之間的換熱,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,流動(dòng)通過(guò)防火隔板的清潔氣被分成多個(gè)分流,以使得圍繞管流動(dòng)的清潔氣橫向地或分別斜向地朝向管而轉(zhuǎn)向,至少部分地從沿著管的平行流動(dòng)變成交叉流動(dòng)。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,隔板為管板,并且這些管延伸穿過(guò)管板的孔并且在橫向上被支承。
[0052] 在清潔氣的熱焓允許從熱力后燃燒加
熱解耦的情況下,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,將處于高溫水平的純清潔氣直接送出燃燒室,并且將其用于下游氣或
蒸汽渦輪機(jī)、斯特林
發(fā)動(dòng)機(jī)、蒸汽機(jī)或其它熱機(jī)中的能量轉(zhuǎn)換。
[0053] 為了優(yōu)化要被后燃燒的各種清潔氣的熱氧化,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,對(duì)要被燃燒的提取氣的各種體積流的燃燒空間的容積進(jìn)行調(diào)節(jié)以由此滿(mǎn)足各種用于熱氧化的保持時(shí)間的需要。
[0054] 此外,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,引導(dǎo)離開(kāi)燃燒室的清潔氣在進(jìn)入換熱器之前首先通過(guò)開(kāi)放的多孔陶瓷層,其一方面使燃燒室到換熱器區(qū)域的直接熱
輻射最小化,另一方面也確保了在燃燒空間中發(fā)生的燃燒最佳化,其中在其多孔結(jié)構(gòu)中有意形成的處于同一高溫下的強(qiáng)渦旋最終完成了還原氣的氧化。同樣在這里可能的是,在這些開(kāi)放的多孔陶瓷層上涂覆催化涂層,以圖減小氧化溫度。
[0055] 用于熱力后燃燒的在此新穎地引入的間壁工作的裝置的其它特征和優(yōu)點(diǎn)為:
[0056] 裝置的簡(jiǎn)單控制性,因?yàn)闆](méi)有(熱)氣流需要被不斷地以變向的方式(像再生功能系統(tǒng)一樣)被轉(zhuǎn)向。
[0057] 與已知的TPC相反,不僅被流出的清潔氣熱力清潔的清潔氣,而且還有根據(jù)各種被對(duì)于氧化來(lái)說(shuō)是必須的燃燒空氣燃燒的清潔氣進(jìn)行調(diào)節(jié)的體積流能夠被加熱,以使得能夠以最簡(jiǎn)單的方法實(shí)現(xiàn)能得到的提取氣的最大化預(yù)熱。為此,換熱器管的數(shù)量或各個(gè)開(kāi)放的流動(dòng)橫截面的各自的總和應(yīng)該根據(jù)用于完全燃燒的期望的體積流而被分離成一方面用于燃燒空氣并且另一方面用于清潔氣。
[0058] 根據(jù)一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例,根據(jù)本發(fā)明的用于熱力后燃燒的裝置具有如下特征:
[0059] -熱絕緣反應(yīng)器。
[0060] -由直管制成的換熱器,
[0061] -每一個(gè)管被用于還原氣的分配器空間引導(dǎo)并保持
[0062] -并且用于氧化氣
[0063] -被各個(gè)多孔板
[0064] -以使得要被燃燒的還原氣和氧化氣分別被平行于燃燒室而布置的管引導(dǎo),管的開(kāi)口端的內(nèi)部是空的。從燃燒室開(kāi)始,被熱力后燃燒的清潔氣被引導(dǎo)部分地進(jìn)入圍繞管束的管交叉和/或逆向流動(dòng)的提取氣的間壁式預(yù)熱中到達(dá)出口,另一部分被轉(zhuǎn)向直接流出燃燒室的開(kāi)口。
[0065] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,用于來(lái)自燃燒室的熱清潔氣的第二出口具有用于設(shè)定流出第二出口的清潔氣的質(zhì)量流的閥,其用于調(diào)節(jié)從燃燒室移除的熱清潔氣。根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,該閥具有防火密封塞,其以可替換的方式沿著垂直于燃燒室的壁的開(kāi)口的方向布置在該開(kāi)口中,用于設(shè)置開(kāi)口的自由開(kāi)口橫截面,并且由此設(shè)置從開(kāi)口流出的清潔氣的質(zhì)量流??蛇x地,用于調(diào)節(jié)被移除的清潔氣的第二出口與可調(diào)節(jié)蓋板閥連接。清潔氣可以被引導(dǎo)穿過(guò)與閥連接的管系統(tǒng)到達(dá)能量轉(zhuǎn)換器。
[0066] 在優(yōu)選的實(shí)施例中反應(yīng)器與管一樣豎向地布置(豎向直立),以使得冷提取氣穿過(guò)管從底部向頂部流動(dòng),燃燒后的清潔氣的熱的離開(kāi)流相反逆向圍繞管從頂部向底部流動(dòng)取代提取氣的
位置,其中清潔氣有利地穿過(guò)耐高溫隔板被轉(zhuǎn)向同樣用于橫向使其朝向管流動(dòng)。通過(guò)這種豎向布置,由于要被自然
對(duì)流加熱的提取氣隨后向上流動(dòng),同時(shí)冷卻清潔氣向下流動(dòng),因此換熱器中的壓力損失以自然的方式被減小。
[0067] 進(jìn)一步地將由不銹
鋼管制成的管束的管的部分設(shè)置在換熱器的下方的冷的端部,其能夠容易地以氣密方式焊接或擰入到用于還原氣的分配器空間的多孔板以及用于氧化氣的分配器板的多孔板中。
[0068] 推薦采用氣密的滲硅碳化硅(SiSiC)作為用于開(kāi)放地流入到燃燒空間內(nèi)部的管的上部的優(yōu)選材料,其能夠容易地耐受高達(dá)1360℃的溫度,并且由于管的端部的高度沒(méi)有被機(jī)械地固定,其在長(zhǎng)度上能夠自由地膨脹,由此來(lái)自熱膨脹以及管上和管中之間的溫差在最大可能的范圍內(nèi)被最小化。
[0069] 由于設(shè)置在換熱器的較冷的區(qū)域中的
不銹鋼管與SiC管之間的接縫進(jìn)入燃燒空間,建議的是,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,SiC管同軸地連接在不銹鋼管上方大約250mm,SiC管安裝在不銹鋼上的襯套上并且相應(yīng)地包圍在焊接到襯套上的高度大約為250mm的不銹鋼管中。SiC管由此坐落在位于第二同軸不銹鋼管內(nèi)部的襯套上并且能夠以任意方式在溫度變化的情況下在長(zhǎng)度上自由膨脹。
[0070] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,位于不銹鋼管和SiC管之間的同軸接縫在雙層環(huán)形間隙中填充有SiC基或氧化
鋁基的陶瓷粘結(jié)劑,以產(chǎn)生足夠的來(lái)自循環(huán)清潔氣的氣密性。
[0071] 為了優(yōu)化清潔氣與換熱器管之間的換熱,例如由堇青石制成的防火多孔板形式的隔板布置成使得它們多次使清潔氣的氣體流動(dòng)轉(zhuǎn)向。這些防火隔板同樣作用于將換熱器管支承在其各自的位置中;它們由此也作用于相對(duì)于彼此機(jī)械地穩(wěn)定管束的管。隔板應(yīng)該由此具有多孔部分,其僅僅以很小游隙包圍SiC管,并且由此以一定距離水平地位于彼此下方而保持管,并且隔板本身通過(guò)在水平的不同高度上重疊而布置固定。隔板的高度能夠被固定,例如它們水平地設(shè)置在至少兩個(gè)薄陶瓷管上,這兩個(gè)薄陶瓷管本身固定在反應(yīng)器的絕
熱層上。
[0072] 為了最小化從燃燒室到圍繞換熱器的區(qū)域的直接熱輻射,根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,設(shè)置有例如由高孔隙率的六鋁酸
鈣粒子制成的開(kāi)放多孔陶瓷結(jié)構(gòu)。這種開(kāi)放的多孔陶瓷層界定燃燒室的下部,管的開(kāi)口端進(jìn)入燃燒室,并且也能確保在燃燒空間中發(fā)生的燃燒的最佳化,由于在其多孔結(jié)構(gòu)中內(nèi)在地具有處于相同高溫下的強(qiáng)旋渦,在清潔氣被引導(dǎo)圍繞換熱器管逆向流動(dòng)或各自采用與提取氣逆向流動(dòng)的隔板之前完成還原氣的氧化。
[0073] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,反應(yīng)器具有金屬殼,其相對(duì)于燃燒空間以及換熱器管熱絕緣,并且根據(jù)相應(yīng)的預(yù)期溫度進(jìn)行調(diào)節(jié),以使得所產(chǎn)生的熱量在最大可能的范圍內(nèi)保留在反應(yīng)器中。這種絕緣均能夠由
纖維材料(玻璃、陶瓷
棉或相應(yīng)的纖維)制成,或者可選地由絕緣
耐火磚或絕熱耐火磚
水泥(例如六鋁酸鈣輕質(zhì)
混凝土)。
[0074] 根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例,關(guān)于設(shè)置在換熱器的底端上的多孔板(在其上的反應(yīng)器中的清潔氣在它們離開(kāi)之前流動(dòng)),該多孔板設(shè)置有有效的熱絕緣以使得多孔板和管的焊接接縫受到有效的保護(hù),避免遭受
熱應(yīng)力和化學(xué)腐蝕干擾。
[0075] 根據(jù)反應(yīng)器的另一個(gè)實(shí)施例,要被后燃燒的貧煤氣和/或燃燒空氣被附加地預(yù)熱,因?yàn)樗鼈兪紫仍谝粋€(gè)或各自的兩個(gè)分開(kāi)的圍繞絕緣的反應(yīng)器雙層夾套中被引導(dǎo)到具有管轉(zhuǎn)移的各個(gè)多孔板,并且由此主動(dòng)地在反應(yīng)器的一側(cè)上被冷卻,另一方面,效率最佳化并且以這種方式實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單地保護(hù)而避免與熱內(nèi)部反應(yīng)器夾套
接觸。
[0076] 本發(fā)明將參照典型實(shí)施例的
附圖進(jìn)一步描述。附圖所示的為:
[0077] 圖1是用于熱力后燃燒的裝置的豎向切面圖;
[0078] 圖2是該裝置的換熱器的管布置在多孔板中的豎向切面圖;
[0079] 圖3是位于多孔板中的換熱器的管的下部分的結(jié)構(gòu)的立體局部視圖;
[0080] 圖4是位于多孔板中的換熱器的管的上部分的結(jié)構(gòu)的立體局部視圖;
[0081] 圖5是換熱器管的上部分從頂部到側(cè)面的斜向放大視圖;
[0082] 圖6a+b是在換熱器管的下部分與上部分這兩部分接合之前(圖6a)以及這兩部分接合之后(圖6b)的連接的縱向切面圖;
[0083] 圖7a+b是在換熱器管的下部分與上部分這兩部分接合之前(圖7a)以及這兩部分接合之后(圖7b)的連接斜向地從頂部和從側(cè)面的立體圖;
[0084] 圖8是具有在燃燒室的夾套上對(duì)提取氣進(jìn)行附加預(yù)熱的用于熱力后燃燒的附加裝置的豎向切面圖;
[0085] 圖9是相同的裝置斜向地從前方和從側(cè)面的豎向切面立體圖;
[0086] 圖10是相同的裝置斜向地從頂部和從側(cè)面的
X射線(xiàn)圖像;
[0087] 圖11示出的相同的裝置處于穿過(guò)圖10中平面XI的切面中;
[0088] 圖12是換熱器管的下部分用于靈活地將清潔氣和空氣分配到管的豎向切面圖;
[0089] 圖13是相同的結(jié)構(gòu)斜向地從頂部和從側(cè)面的立體圖;
[0090] 圖14是相同的結(jié)構(gòu)斜向地從底部和從側(cè)面的立體圖;
[0091] 根據(jù)圖1,根據(jù)本發(fā)明的裝置1包括燃燒室2和換熱器3。換熱器3被設(shè)計(jì)為具有豎向管4的管束換熱器。燃燒室2位于換熱器3上方。
[0092] 換熱器具有位于底部用于清潔氣和燃燒空氣的入口5、6和位于頂部的用于被加熱的清潔氣和被加熱的燃燒空氣8的出口7。
[0093] 燃燒室2具有位于底部用于熱清潔氣的第一出口9,其與用于熱清潔氣的換熱器3的入口10相連接。在底部,換熱器具有用于被冷卻的清潔氣的出口11。
[0094] 此外,燃燒室具有位于頂部的用于熱清潔氣的第二出口12。
[0095] 燃燒室2和換熱器3在結(jié)構(gòu)上通過(guò)功用的殼體13組合成一個(gè)單元。該單元也被稱(chēng)作“反應(yīng)器”。
[0096] 殼體13為圓柱形,其可以具有圓形或橢圓形或多邊形橫截面。在本實(shí)施例中,殼體具有矩形橫截面。
[0097] 用于清潔氣和燃燒空氣的入口5、6還有用于清潔氣的第二出口12穿過(guò)殼體13的壁通向外部。
[0098] 換熱器的管4彼此平行布置形成管束。管束包括管4的兩個(gè)組14、15。第一組14的管4在底部在其第一端被插入并焊接到第一多孔板17的第一孔16中,該多孔板與管4垂直設(shè)置并且布置成稍微位于用于清潔氣的入口5上方。第一多孔板17在其周?chē)c殼體13的
側(cè)壁焊接到一起。
[0099] 第二組15的管4在底部在其第一端被插入第二多孔板19的第二孔18中并且與其焊接到一起,多孔板19與管4垂直設(shè)置并且位于用于清潔氣和燃燒器的入口5、6之間。第二多孔板19同樣在其周?chē)c殼體13的側(cè)壁焊接到一起。
[0100] 第一和第二多孔板17、19的邊界與殼體13的側(cè)壁的一部分一起,界定出用于還原氣的第一分配器空間20,在管4的第一組14的第一端還原氣流動(dòng)通過(guò)開(kāi)口21進(jìn)入分配器空間。
[0101] 第二多孔板19與殼體13的底壁22以及殼體13的另一部分側(cè)壁一起,界定出第二分配器空間23,其中開(kāi)口21位于第二組15的管4的第一端上。
[0102] 在多孔板17和19的上方,殼體13的側(cè)壁界定出換熱器3的夾套空間24,在其中管4彼此具有一定距離地延伸,并且與殼體13的側(cè)壁具有一定距離。管4的兩個(gè)組14、15的上端同時(shí)在底部限定出燃燒室2。在外周,燃燒室2由殼體13的側(cè)壁限定。在頂部,燃燒室2由水平上腔壁25限定,其在外周上與殼體13的側(cè)壁焊接到一起。
[0103] 位于管4的兩個(gè)端部上的開(kāi)口16由此在燃燒室2向下流動(dòng)。夾套空間24位于各管4的第二端之間的自由橫截面同時(shí)形成來(lái)自燃燒室2的用于清潔氣的換熱器3的第一出口9以及用于清潔氣的入口10。
[0104] 在上腔壁25的上方具有收集空間,其在外周由殼體的側(cè)壁界定并且在頂部由殼體的蓋壁28界定。收集空間27與用于清潔氣的第二出口12相連接。
[0105] 在上腔壁25中,在中心設(shè)置有錐形開(kāi)口狀的
閥座29。與圓錐形狀相對(duì)應(yīng)的塞30設(shè)置在閥座29中。塞30能夠采用提升桿31設(shè)置在開(kāi)口29中,提升桿31穿過(guò)殼體12的蓋壁28通到外部,以使得開(kāi)口29的自由開(kāi)口橫截面能夠通過(guò)移動(dòng)塞30的位置而被調(diào)節(jié)。
[0106] 氣體燃燒器32通過(guò)殼體13的側(cè)壁從外部被插入到燃燒室2的燃燒腔33中。
[0107] 根據(jù)圖2和3,位于第一和第二多孔板17、19上方的兩組管4穿過(guò)與管4垂直布置的附加多孔板35的附加孔34。附加多孔板35沿橫向被保持在殼體13的側(cè)壁上。各個(gè)附加多孔板35沿著管4的縱向方向彼此間隔一定距離布置。它們每一個(gè)僅延伸過(guò)夾套空間24的橫截面的一部分,以使得自由橫截面36與每個(gè)附加多孔板35保持相鄰,用于在其中流動(dòng)通過(guò)清潔氣。自由橫截面36布置成從附加多孔板3到附加多孔板35在殼體13的不同側(cè)面上偏移。附加多孔板35同時(shí)形成隔板,其引導(dǎo)清潔氣質(zhì)量流橫向于管而流動(dòng)。
[0108] 用于被冷卻清潔氣的出口11在第一多孔板17和夾套空間24的附加相鄰多孔板35之間開(kāi)口。
[0109] 管4僅在側(cè)面被引導(dǎo)到附加多孔板35中,以使得當(dāng)它們被加熱到操作溫度時(shí),能夠在縱向方向并且也能夠在橫向方向上不受障礙地膨脹。
[0110] 兩個(gè)組14、15中的每個(gè)管4都具有兩個(gè)部分37、38,其中第一部分37由不銹鋼制成,與第一或各自的第二多孔板17、19焊接在一起,而第二部分38由SiC或另一種耐高溫材料制成,其向上延伸進(jìn)入燃燒室2。由此,各管4中的每一個(gè)管均由兩個(gè)管制成,這兩個(gè)管由不同材料制成。第一部分37的管例如為中空?qǐng)A柱形的。如圖5所示,第二部分38的管例如具有圓形外圓周和圓形內(nèi)圓周的橫截面形狀,并且肋39從內(nèi)圓周突出并且沿著管4的縱向方向延伸。
[0111] 第一和第二部分37、38例如如圖6和7所示的那樣接合到一起。在本實(shí)施例所示的接合中,管4的第一部分37具有距離一端一定距離并且向外突出的襯套40以及由不銹鋼制成并且焊接在襯套40上的管件41。在管件41和第一部分37之間具有環(huán)形間隙42。管4的第二部分38被插入到環(huán)形間隙42中、并且采用合適的粘結(jié)劑43被粘在其中。粘結(jié)劑43例如為陶瓷粘結(jié)劑。
[0112] 換熱器3的這個(gè)實(shí)施例同時(shí)實(shí)現(xiàn)采用焊接對(duì)管4進(jìn)行固定,管4在縱向和橫向方向上具有管4的自由膨脹性,并且在換熱器3與燃燒室2直接相鄰的區(qū)域中具有足夠的耐高溫性,燃燒室2在運(yùn)行中受到特別高的溫度。
[0113] 在夾套空間24位于管4的兩個(gè)端部之間的自由橫截面中設(shè)置有敞開(kāi)的多孔陶瓷層44。這例如通過(guò)在隔柵中填充陶瓷粒子或通過(guò)在管4的第二端的外部連接具有孔眼的多孔板而形成。
[0114] 絕熱層45連接到殼體13的側(cè)壁的外部。絕熱層45的外部由
外殼46
覆蓋。
[0115] 在運(yùn)行中,清潔氣和燃燒空氣通過(guò)換熱器3被送入到燃燒室2。提取氣在燃燒腔33中的燃燒在過(guò)程的開(kāi)始時(shí)通過(guò)氣體燃燒器32發(fā)生。在換熱器3中,提取氣在高溫下由通過(guò)第一入口9流出燃燒室2的清潔氣而被預(yù)熱。如果需要,例如第二質(zhì)量流通過(guò)閥
門(mén)29、30被移除并且進(jìn)行能量轉(zhuǎn)換。
[0116] 圖8和10中的裝置1與上文中描述的不同之一在于殼體13具有六邊形橫截面。這種橫截面形狀有利于在緊密的空間中布置彼此相鄰的多個(gè)反應(yīng)器,并且由此產(chǎn)生用于熱力后燃燒的模
塊化結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。
[0117] 這種設(shè)計(jì)與上文中描述的另一個(gè)區(qū)別在于殼體13具有夾套殼體47,其圍繞外殼46間隔一定距離設(shè)置并且由此與它一起形成雙層夾套48。雙層夾套48在殼體相對(duì)而設(shè)的兩側(cè)上被兩個(gè)豎向延伸的分隔壁49分割成兩個(gè)獨(dú)立的第一和第二夾套腔50、51。
[0118] 雙層夾套48在反應(yīng)器的縱向方向上從燃燒室2開(kāi)始向上朝向用于清潔氣和燃燒器的換熱器3的入口5、6延伸。在底部與用于清潔氣的換熱器3的入口5相連的雙層夾套48的第一夾套腔50在頂部與用于清潔氣的向外指向的附加入口52連接。此外,在底部與用于燃燒器的換熱器3的入口6相連的第二夾套腔51與用于燃燒空氣的向外指向的附加入口53連接。
[0119] 在運(yùn)行中,清潔氣和燃燒空氣通過(guò)反應(yīng)器的附加入口52、53被輸送并且在前往換熱器3的入口5、6的途中被從外殼46發(fā)散的熱量預(yù)熱。另一種預(yù)熱以已經(jīng)描述的方式在換熱器3中發(fā)生。用于熱力后燃燒的裝置的效率由此進(jìn)一步被提高。
[0120] 圖12到14的設(shè)計(jì)使清潔氣和燃燒空氣在換熱器3的管4中的分布很靈活,以使得對(duì)于不同的質(zhì)量流可以容易地進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0121] 為此,兩個(gè)組14、15的管4在它們的第一端被插入到第一多孔板17的第一孔16中并被焊接到其上。此外,管4具有短的具有外
螺紋55的螺紋部分54,其從第一多孔板17的底部突出。
[0122] 第二多孔板19具有兩個(gè)孔18,其與第一孔16相平齊并且開(kāi)始并沒(méi)有被填充。
[0123] 此外,設(shè)有延伸接頭56,其在一端具有可以擰到
外螺紋55上的
內(nèi)螺紋57。再者,延伸接頭56在另一端具有附加外螺紋58,兩個(gè)
螺母58可被擰到其上,并且如果具有適用性的話(huà),其上可以擰有密封
墊圈。
[0124] 延伸接頭56的長(zhǎng)度如此確定以使得其能夠在一端插入到第二多孔板19的第二孔18中并且能夠在另一端將內(nèi)螺紋57擰到管的外螺紋55上。延伸接頭56能夠采用螺母59固定在第二多孔板19上。
[0125] 借助于
螺紋連接或者如果具有適用性的話(huà)采用附加密封部件,延伸接頭56能夠以密封方式在一端與管4的外螺紋55連接,并且在另一端與第二多孔板19連接。
[0126] 換熱器3的管4的自由選擇部分能夠由此通過(guò)延伸接頭56與用于燃燒空氣的第二分配器空間23相連。沒(méi)有以上述方式與延伸接頭56螺紋連接的管進(jìn)入用于清潔氣的第一分配器空間20。沒(méi)有以上述方式填充的第二孔18借助于延伸接頭55而被封閉,其中它們從下方將它們的附加螺紋58插入到第二孔18并且借助于螺母59而被固定在第二孔18中??蛇x地,第二孔18借助于單獨(dú)的密封塞60而被封閉。
[0127] 通過(guò)這種結(jié)構(gòu),用于清潔氣還有燃燒空氣的換熱器3的管4的數(shù)量能夠基于各種需要被調(diào)節(jié),尤其是用于可燃烴的后燃燒的清潔氣的含量以及質(zhì)量流還有清潔氣和可燃空氣的質(zhì)量流的比率。
[0128] 此外,可以通過(guò)移除密封塞60或各個(gè)延伸接頭56而從下方到達(dá)管4的底部開(kāi)口用于從這里執(zhí)行清潔工作,例如對(duì)管進(jìn)行檢查或清潔。
[0129] 根據(jù)圖1到7或圖8到11的裝置1能夠根據(jù)圖12到14進(jìn)行設(shè)計(jì)。