IMPULS BRENNER für Braunkohlenstaub Heizöl und Gas von 100 kw bis 35 MW CARBOTECHNIK Komplette Feuerungsanlagen mit Silo, Dosierung, Brennern und Inbetriebnahme Umrüstung von Heizöl oder Gas auf den billigeren Braunkohlenstaub Kundendienst, Service und Montage aus einer Hand CARBOTECHNIK ENERGIESYSTEME GMBH Lauterbachstr. 12, 82538 Geretsried-Gelting Telefon 08171/92 82-0 Telefax 08171/92 82-79 Seite 1 von 9
Die Industriefeuerung mit den geringsten Betriebskosten Silo einer 7 MW - Feuerungsanlage beim Betanken mit Braunkohlenstaub Was für den Braunkohlenstaub spricht: 1. Preis Braunkohlenstaub ist wesentlich billiger als Heizöl oder Gas, bezogen auf gleichen Heizwert. 2. Kalkulierbar Braunkohle ist als heimischer Brennstoff auf Jahrhunderte vorrätig zu langfristig festen Preisen. 3. Wirtschaftlich Vollautomatischer Betrieb ohne ständige Beaufsichtigung (BOB nach TRD 604) 4. Sauber Sauberer, staubfreier Umgang. 5. Umweltverträglich Umweltverträglicher Regelbrennstoff nach TA - Luft. Erfordert außer der Abgasentstaubung keine weiteren Maßnahmen. Daher einfacher Betrieb und einfaches Genehmigungsverfahren. 6. Zuverlässig Unsere Industriebrenner laufen seit Jahrzehnten zur Zufriedenheit unserer Kunden. Wartungsfreundliche und langlebige Komponenten garantieren optimale Laufzeiten. Seite 2 von 9
Braunkohlenstaub - Feuerung Die Braunkohlenstaub - Feuerung besteht aus Silo, Brennstoff - Dosierung und Brenner: 1 Silo Straßenfahrzeug 2 Brennstaubsilo 3 Brennstoff-Dosiermaschine 4 Brennstoff-Förderleitung 5 Brennluftventilator 6 Brenner System Informationen zur Anlage: 1. Die Anlieferung des fertigen Kohlenstaubes erfolgt per Silofahrzeug oder Bahnkesselwagen. Über ein geschlossenes Rohrleitungssystem wird der Brennstoff in das Silo entladen. Im Silo absorbiert der Kohlenstaub sofort den vorhandenen Sauerstoff; der verbleibende Stickstoff wirkt danach als Schutzgas. Der gelagerte Brennstoff ist somit weder durch Funken noch durch Hitze entzündbar und beliebig lange sicher lagerbar. Der Brennstoff ist damit eigensicher. 2. Die Dosiermaschine *) dosiert den Kohlenstaub präzise, gleichmäßig und zuverlässig. Dies bewirkt: - geräuschlosen Lauf des Brenners - sichere Einhaltung der Emissions - Grenzwerte - Sauberhaltung von Brennermuffel und Feuerungsraum *) Broschüre Dosiermaschinen bei uns anfordern. Seite 3 von 9
Strömungsprinzip des Impuls - Brenners Die Brennluft wird über ein radiales Schaufelgitter in den konischen Reaktionsraum eingebracht. Die Luft läuft mit einer schraubenartigen Bewegung zum Austritt. Hier kehrt sich etwa die Hälfte der Strömung radial nach innen und strömt bis ganz zum Eintritt zurück. Die Rückströmung stülpt sich an der Stirnplatte nach außen und läuft mit der Frischluftmenge wieder zum Austritt. Zwischen Durchsatz und Rückströmung bildet sich eine röhrenförmige Zone intensiver Turbulenz, in die der Brennstoff eingebracht wird. Die zentrale Rückströmung bringt ständig heißes Flammgas zum Brennstoffeintritt und sorgt für ständige Nachzündung. Die erzeugte Mischleistung pro Volumeneinheit ist 6 bis 10mal größer als bei anderen Vorrichtungen und erzeugt eine straffe glatte Oberfläche der Flamme mit absoluter Flammenstabilität. Die Flamme wird durch eine sehr stabile Kaltluftschicht von der konischen Wand getrennt, wodurch die Wandung sauber und relativ kühl bleibt. An die konische Reaktionskammer kann je nach Anforderung eine Flammdüse angebracht werden, die durch ihre Formgebung eine kurze buschige Flamme oder einen schlanken Flammstrahl mit Geschwindigkeiten bis zu 150 m/s erzeugt. Der Brenner ist sowohl für flüssige und gasförmige, als auch für staubförmige Brennstoffe geeignet. Erstere werden über Zerstäuberdüsen bzw. Gaseintrittsöffnungen am Brennerkopf eingeleitet. Stäube dagegen werden mit Trägerluft durch ein einfaches Einblasrohr mit Umlenkhaube am Punkt des größten Durchmessers eingeblasen. Auf diese Weise wird der Brennstaub entlang der Brennerachse bis zu den Eintrittsleitschaufeln zurücktransportiert. Während dieses Weges strahlt die intensive Wärme der ihn umgebenen hochkonzentrierten Flamme auf ihn ein und heizt ihn auf ca. 1000 C auf. Beim ersten Kontakt mit der Verbrennungsluft zündet er spontan. Dabei ergibt sich eine pulsationsfreie gasartige Flamme. Der Flammstrahl hat einen starken Impuls und erzeugt eine sehr schnelle Rezirkulation der Gase im Feuerraum. Dadurch entsteht ein zusätzlicher Wärmeübergang durch Konvektion, der den Gesamtwärmeübergang um 20-40% steigert. Die Feuerraum-Austrittstemperatur sinkt dabei üblicherweise um 150-200 C. Entsprechend sinkt die Abgastemperatur, und es steigt der Wirkungsgrad des befeuerten Objekts um meist 0,5-1,5%. Bei richtiger Anordnung werden zugleich die üblichen CARBOTECHNIK Strömumgsverlauf am Beispiel der Baureihe L (1) Kaltluftschicht (2) Rückströmung (3) Turbulenzzone (4) Reaktionsraum (Brennermuffel) (5) Leitblech (6) Schaufelgitter (Eintrittsleitschaufeln) (7) Gaseintrittsöffnungen (8) Zündbrenner (9) Heizölzerstäuber (10) Eintritt Zerstäubungsluft (11) Fotozelle (12) Brenngaseintritt (13) Eintritt Verbrennungsluft (14) Brennstaublanze (Alternative zu (9) (15) Staupunkt (16) Flammdüse (17) Flammstrahl Wärmestromspitzen abgebaut und die Wärme gleichmäßiger über die Heizfläche verteilt. Bei Neukonstruktionen können damit 10-30 % Heizfläche und bis zu 50 % an Brennraumvolumen eingespart werden. Bei Kesseln, Raffinerieöfen usw. erlaubt dies eine Leistungssteigerung meist um 10-30%. Allgemein empfiehlt sich die Verwendung dieses Brenners immer dann, wenn man eine sichere und sauber kontrollierte Verbrennung benötigt, ohne Rücksicht auf den Feuerungsraum. Seite 4 von 9
Braunkohlenstaub - Flamme Die Flammform kann mit guter Genauigkeit vorausberechnet werden. Sie wird u. a. von der Flammdüse bestimmt. 2 Ausführungen haben sich bewährt: 1. Flammstrahl bis 120 m/s - Für die Umrüstung von Wasserrohrkesseln auf Braunkohlenstaub - Für Flammrohrkessel - Für die Leistungssteigerung von Industrieöfen Durch die hohen Geschwindigkeiten bleibt der Feuerraum sauber. Bewährt seit 30 Jahren. 2. Kurzbuschige Flamme 30-40 m/s - Optimal für die Umrüstung von Trockentrommeln, Asphalt - Trommeln. Die Braunkohlenstaub - Flamme passt genau in den vorhandenen, für Öl- oder Gasfeuerung ausgelegten Feuerungsraum. - Keine Stützflamme erforderlich. Seite 5 von 9
Baureihen 1. Baureihe H Typ HM - ausgemauert - für Petrolkoks, Steinkohle, Heizöl S, schwierige Abfälle, Gas Typ HW - Hochdruck - wassergekühlt - für Wasserrohrkessel 25-125 bar - Braunkohle, Heizöl EL, Gas Typ HW - Niederdruck - wassergekühlt - für Flammrohrkessel bis 35 bar - Brennermuffel ist Teil des Kessels - Braunkohle, Heizöl EL, Gas 2. Baureihe L Typ L - luftgekühlt - Braunkohle, Heizöl EL, Gas Sonderbauform HO - Gas - für heizwertarmes Hochofengas - für Mühlenfeuerung und Trockner Seite 6 von 9
Leistungsdaten 1. Baureihe H (Typen HM und HW) mbar 100 50 λ 30 20 10 5 3 2 Typ H 6 7 8 9 9b 12 10 10b 11 11b 12b 13b 13 1 0,1 0,2 0,3 0,5 1 2 3 5 10 20 30 50 100 Feuerungswärmeleistung [MW] bei λ=1,10 MW Ablesebeispiel: für 10 MW Feuerungsleistung bei Luftverhältnis λ = 1,10 hat der Brenner H 11b einen Druckverlust der Brennluft von p = 21 mbar. Abmessungen: Typ H 6 7 8 9 9b 10 10b 11 11b 12 12b 13 13b D 1 900 1000 1100 1300 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2100 2200 D 2 160 210 250 310 340 370 400 440 480 520 580 630 690 DN 180 224 280 315 355 400 450 500 500 560 630 710 800 L 1900 2300 2600 3100 3300 3500 3800 4100 4400 4800 5200 5700 6100 Seite 7 von 9
2. Baureihe L mbar 100 50 30 λ 20 10 Ablesebeispiel: für 10 MW Feuerungsleistung bei Luftverhältnis λ = 1,10 hat der Brenner L 8 einen Druckverlust der Brennluft von p = 23 mbar. Abmessungen: 5 3 2 1,5 2,7 5 7 Typ L 1 0,1 0,2 0,3 0,5 1 2 3 5 10 20 30 50 100 MW Feuerungswärmeleistung [MW] bei λ=1,10 8 12 16 22 Typ L 1,5 2,7 5 7 8,5 12 16 22 D 700 900 1000 1100 1300 1400 1600 1900 DN 224 280 355 400 500 560 630 800 L 1 1700 2000 2500 2900 3200 3600 4200 5000 L 2 300 350 450 550 600 700 850 1000 Seite 8 von 9
Auswahl der Brennergröße Die Brenner haben keine obere Leistungsgrenze. Wir empfehlen, für den ersten Schritt die Brennergröße so zu wählen, dass sich bei Volllast ein Druckverlust von 25-30 mbar ergibt. Mit steigender Belastung eines Brenners nimmt CO ab und NO x nimmt zu. Hier spielen O 2 -Gehalt und Feuerungsraum eine Rolle. Anwendung Einbaurichtung Die Brenner können in jeder Lage eingebaut werden (horizontal, vertikal). Bei schmutz- und aschehaltigen Brennstoffen können praktische Gesichtspunkte zu vertikal oder schräg abwärts feuernden Anordnungen führen. Gegendruck Die Brenner sind gegendruckfest. Unter- und Überdrucke bis ca. 0,5 bar spielen keine Rolle, sie müssen lediglich bei der Gebläse-Auswahl berücksichtigt werden. Oberhalb von 0,5 bar Gegendruck sind druckfeste Sonderausführungen erforderlich. Erfahrungen liegen vor bis 6 bar Gegendruck. Druckstoßfeste Ausführung nach VDI 3673 ist möglich; Einschränkungen beim Zubehör. Emissionen Durch die präzise Steuerung von Brennstoffdurchsatz, Strömung und Verbrennung wird die TA - Luft ohne Sekundärmaßnahmen mit gutem Sicherheitsabstand eingehalten. Die meisten Erfahrungen liegen vor für rheinischen und Lausitzer Braunkohlenstaub. Die Emissionsgrenzwerte werden langfristig und problemlos eingehalten. CARBOTECHNIK Energiesysteme GmbH Lauterbachstraße 12 82538 Geretsried-Gelting Telefon +49 / 8171 / 92 82-0 Telefax +49 / 8171 / 92 82-79 Homepage: E-mail: www.carbotechnik.de info@carbotechnik.de Seite 9 von 9