Drehrohrofen

Beschreibung

[0001] Sondermüll wird bevorzugt in Drehrohröfen verbrannt. Die Verbrennungsgase aus dem Drehrohr werden in eine Nachbrennkammer eingeleitet, wo sie in Übereinstimmung mit gesetzlichen Vorgaben eine Mindestzeit auf einem bestimmten Temperaturniveau verweilen müssen.

[0002] Die Figuren 1 und 2 zeigen in einem schematischen Längsschnitt und in einem Querschnitt nach der Linie II-II in Figur 1 ein Beispiel einer derartigen Verbrennungsanlage nach dem Stand der Technik, (siehe auch Dokument EP-A-0 353 491).

[0003] Fester und pastöser Abfall wird über eine Einlaufschurre 2 bzw. in Gebinden an der feststehenden Stirnfläche 4 des Drehrohrofens 1 über den Einlaßquerschnitt 3 aufgegeben. Flüssige Reststoffe werden ebenfalls über diese Stirnfläche 4 zugeführt. Flüssige Reststoffe mit höherem Heizwert sowie kontaminierte Abwässer werden darüberhinaus in eine Nachbrennkammer 6 eingedüst. Eine zuverlässige Zerstäubung in möglichst kleine Tropfen ist hier von großer Bedeutung, damit nicht wesentliche Anteile der Verweilzeit in der Nachbrennkammer für den Prozeß der Tropfenverdunstung verbraucht werden.

[0004] Für den Verbrennungsprozeß im Drehrohrofen 1 sind Menge und Art der Zuführung der Verbrennungsluft von erheblicher Bedeutung. Bisher wurde die Verbrennungsluft über die Einlaufschurre 2 für den Festbrennstoff bzw. über ein Düsensystem in das Drehrohr 8 des Drehrohrofens 1 eingeleitet. Die Strömungsgeschwindigkeit der eingetretenen Primärluft über die Einlaufschurre 2 ist dabei relativ gering, so daß auch nur wenig Energie für die Anfachung der Turbulenz zur Verfügung steht. Ferner hat der Strömungsimpuls der beiden Arten der Primärlufteinleitung eine starke Komponente in Richtung Drehrohrachse A, so daß Teilmengen der Rauchgase das Drehrohr relativ schnell durchlaufen können, auch wenn im stirnwandnahen Bereich des Drehrohrofens ein impulsschwaches Rückstromgebiet erzeugt wird. Hieraus resultiert ein unzureichender gasseitiger Ausbrand im Drehrohr 8, der eine intensive Nachverbrennung in der Nachbrennkammer 6 erforderlich macht. Darüber hinaus drückt bei dieser Art der Primärluftzufuhr die Luft von oben in Richtung des Pfeiles F auf das Brennstoff- oder Feuerbett 10. Die Rauchgase werden dadurch im vorderen Bereich des Drehrohres gezwungen, seitlich im Drehrohr aufzusteigen. Hieraus resultieren zwei schwach ausgeprägte und schnell zerfallende gegenläufige Wirbel 12, 14. Dem natürlichen Flammenverhalten mit der Entwicklung einer ebenfalls turbulenzerzeugenden Thermik, die in der Mittenebene des Drehrohres nach oben in Richtung des Pfeiles T aufsteigt, wird dadurch entgegengewirkt, denn die Thermik induziert zwar auch ein Wirbelpaar 13, 15,jedoch mit gegenläufiger Drehrichtung zum Wirbelpaar 12, 14, welches durch die Primärluftzufuhr erzeugt wird.

[0005] Bekanntermaßen sind im Hinblick auf einen erwünschten weitestgehenden Ausbrand der Reststoffe Temperatur, Verweilzeit und Turbulenz von entscheidender Bedeutung. Betrachtet man die Vorgänge von einem oberflächlichen Standpunkt ohne ausreichenden Einblick in die wesentlichen physikalischen und chemischen Prozeßabläufe aus, könnte man zu dem Ergebnis kommen, daß eine erhöhte Turbulenz das Einhalten einer erforderlichen Verweilzeit behindert; dies deshalb, weil bei einem idealen Rührkessel mit intensiver Turbulenz Teilmengen des eingebrachten Stoffes bereits nach einer beliebig kurzen Verweilzeit den Reaktionsraum durchlaufen haben.

[0006] Im Hinblick auf das Erzielen eines vollständigen Abbrandes kommt auch dem Austrag gröberer Partikel aus Drehrohrofen und Nachbrennkammer eine große Bedeutung zu. Da grobe Partikel relativ langsam ausbrennen, sollte deren Austrag aus dem Drehrohr weitestgehend unterbunden werden. Richtet man einen Primärluftstrahl höherer Geschwindigkeit auf den vorderen Abschnitt des Brennstoffbettes, können große Feststoffpartikel verstärkt aufgewirbelt und aus dem Drehrohr ausgetragen werden. Auch dies sollte unterbunden werden.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen möglichst weitgehenden Abbrand der Reststoffe sowohl in der Gasphase als auch im Brennstoffbett sicherzustellen.

[0008] Diese Aufgabe ist durch Anspruch 1 gelöst.

[0009] Die Erfindung schlägt somit eine neuartige Primärluftzufuhr vor. Während bislang die Primärluftzufuhr der natürlichen Konvektion im Drehrohr entgegenwirkte, wird mit der neuartigen Primärluftzufuhr nach der Erfindung die natürliche, das heißt die thermikinduzierte Konvektion angefacht.

[0010] Dem liegt die Einsicht zugrunde, daß Turbulenz zwar durchaus einen sehr positiven Einfluß auf den Verbrennungsprozeß ausübt, daß jedoch primär ein Queraustausch bezogen auf die Achslage in Drehrohrofen und Nachbrennkammer, anzustreben ist, während eine intensive grobskalige Turbulenz in Längsrichtung nachteilige Folgen hat. Wenn hier demnach summarisch von der positiven Wirkung der Turbulenz gesprochen wird, so impliziert dies immer, daß man von einer grobskaligen Turbulenz in Querrichtung zur Drehrohr- bzw. Nachbrennkammer-Achse ausgeht, während der mittel- und feinskaligen Turbulenz, die zwangsläufig auch starke koaxiale Komponenten aufweist, keine bevorzugte Richtung zukommt.

[0011] Die Prozesse, die normalerweise erst in der Nachbrennkammer ablaufen, werden bei Einsatz eines Drehrohrsystems nach der Erfindung weitgehend schon im Drehrohr abgeschlossen, so daß der Nachbrennkammer nur noch die Funktion einer Reaktionsreservezone zukommt. Dadurch ist eine Betriebsweise mit geringem Sauerstoffgehalt bei intensivierter Durchmischungsrate möglich, wodurch ein verbessertes Temperatur-Verweilzeitprofil erzeugt wird. Dies ermöglicht es, den Einsatz höherwertiger Brennstoffe weitgehend zu reduzieren. Das Konzept der Erfindung läßt sich in der Kurzformel
   "Drehrohrofensystem mit Verbrennungsluftführung im Doppelwirbel zur integrierten Nachverbrennung gasförmiger Schadstoffe"
zusammenfassen.

[0012] Da der Antriebsmechanismus, der durch die Flammenthermik ins Spiel kommt, erst zum stirnwandfernen Ende des Drehrohres hin abnimmt, wirkt ein in der Nähe der Stirnwand des Drehrohres durch gegenläufige tangentiale Primärlufteinleitung erzeugtes und mit der thermikinduzierten Wirbelströmung gleichsinnig drehendes Wirbelpaar trotz Wandreibung wesentlich intensiver als ein gegenläufig zu dem thermikerzeugten Wirbelpaar drehendes Wirbelpaar oder als ein einziger Wirbel.

[0013] Durch die Erzeugung des Wirbelpaares wird auch eine kleinräumige intensive Rückmischung heißer Verbrennungsgase in den Stirnwandbereich erzielt. Hierdurch wird die Zündung des zu verbrennenden Reststoffes begünstigt.

[0014] Durch die Primärluftzufuhr nach der Erfindung wird die Vermischung im Drehrohr wesentlich verbessert, und zwar im wesentlichen durch einen Lateraleffekt. Dies ist auch deshalb von großer Bedeutung, weil im Zuge der Wertstoffrückgewinnung der Heizwert der festen und flüssigen Reststoffe weiter abnehmen dürfte. Es besteht daher ein großes Interesse daran, den Abbrand bei geringerem Sauerstoffangebot zu steigern. Dies ist mit der Erfindung erreichbar.

[0015] Wenn zuviel Luft als Sauerstoffträger und Impulsspeicher für Vermischungsprozesse eingebracht wird, sinkt die Temperatur der Verbrennungsprodukte zwangsläufig, so daß tatsächlich in erheblichem Umfang Stützfeuerung eingesetzt werden muß, um die Temperatur-Verweilzeitbedingungen zu erfüllen. Es kommt dann zu der paradoxen Konzeption, daß zwar, dem Gebot der Wertstoffrückgewinnung folgend. Komponenten mit höhrerem Heizwert (z. B. Lösungsmittel) mit erheblichen Kosten und begrenzter Reinheit aus dem Abfall zurückgewonnen werden, daß jedoch stattdessen wertvolle Rohstoffe (Heizöl, Erdgas) eingesetzt werden müssen, um die erforderlichen Temperaturen in der Nachbrennkammer zu erreichen.

[0016] Dies wird mit der Erfindung, soweit möglich, vermieden.

[0017] Ein weiterer Aspekt, der sich im Verlauf umfangreicher experimenteller Untersuchungen gezeigt hat, ist der folgende:

[0018] Bei Primärluftzufuhr über die Feststoffaufgabe (Einlaufschurre) ist schon nach der halben Drehrohrlänge in der Nachbarschaft des Brennstoffbettes nur noch ein schwacher Geschwindigkeitsgradient in der Gasphase festzustellen. Die Sauerstoffzufuhr in den austrittsseitigen Bereich des Brennstoffbettes im Drehrohr ist demnach beeinträchtigt. Im Gegensatz hierzu wird durch die Doppelwirbelkonfiguration nach der Erfindung auch noch in einem Bereich jenseits der halben Drehrohrlänge der Impuls- und Stoffaustausch und demzufolge auch der Sauerstoffeintrag sowie die grob-, mittel- und feinskalige Vermischung der Reaktionspartner stark angefacht. Durch einen beschleunigten Abtransport der gasförmigen Verbrennungsprodukte aus der Verbrennungszone wird auch der Abbrand an der Oberfläche des Brennstoffbettes positiv beeinflußt.

[0019] Die Erfindung ist im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 3

einen schematischen Längschnitt durch ein Drehrohrsystem nach der Erfindung;

Fig. 4

einen Querschnitt nach der Linie IV-IV in Fig. 3 und

Fig. 5

einen Querschnitt nach der Linie V-V in Fig. 3.

[0020] Gleiche Teile sind in den Figuren 3 bis 5 mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnet.

[0021] Dargestellt ist in den Figuren 3 und 4 das Strömungsfeld, wie es sich bei Einblick in das im Uhrzeigersinn drehende (Pfeil f) Drehrohr 8 durch eine durchsichtig angenommene, nicht mit dem Drehrohr 8 mitdrehende Stirnwand 4 ergibt. Wenigstens zwei, und höchstens acht Primärluftdüsen 20, 22 durchsetzen den oberen Bereich der Stirnwand 4 unter einem Winkel α. Die Primärluft wird bei Betrachtung von der Stirnwand 4 her (Fig. 4) im wesentlichen tangential zu einem Kreis um die Drehrohrachse (A) durch die Primärluftdüsen 20, 22 (also hier nicht über die Einlaufschurre 2) eingeblasen, so daß zwei gegenläufige Wirbel 24, 26 mit zur Drehrohrachse (A) parallelen Drehachsen 25, 27 und Drehrichtungen erzeugt werden, die zu einem zentralen aufsteigenden Strom in gleicher Richtung wie die thermikinduzierte Bewegung der Brenngase führt (Doppelpfeil T, F). Die Primärluft heizt sich auf ihrem Weg zum Brennstoffbett 10 durch Zumischung rezirkulierender Verbrennungsgase auf (Fig. 4), und facht das Feuer von beiden Seiten des Brennstoffbettes 10 her an.

[0022] Durch Variieren des Neigungswinkel α der Primärluftdüsen 20, 22 läßt sich die Steilheit oder Steigung der Wirbelspirale auf die Erfordernisse des jeweiligen Brennstoffbettes 10, wie den lokalen Sauerstoffbedarf, einstellen.

[0023] Um die Einmischung rezirkulierender Rauchgase in den Primärluftstrahl im Betrieb variieren zu können, ist es möglich, jede der zwei bis acht Primärluftdüsen 20, 22 mit einem einstellbaren Drallerzeuger (verstellbares Dralleitgitter) auszurüsten. Während ein in sich unverdrallter Primärluftstrahl vergleichsweise gut gebündelt bleibt und mit erheblichem Impuls in das Brennstoffbett 10 eindringt, was mit einem verstärkten Funkenflug einhergehen kann, wird sich ein Primärluftstrahl mit zunehmendem Eigendrall durch Verbrennungsgaszumischung abschwächen.

[0024] Hiermit ist eine Anpassung an die Erfordernisse des Brennstoffbettes 10 mit geringem Aufwand möglich.

[0025] Unter bestimmten Voraussetzungen kann auch ein Mischbetrieb vorteilhaft sein, bei dem ein gewisser Prozentsatz der Primärluft wie bisher über die Festbrennstoffaufgabe (Einlaufschurre 2 gemäß Fig. 1) in das Drehrohr 1 eingeleitet wird. Dies gilt insbesondere für eine Vermeidung des Eintrages aufgewirbelter Partikel in die Einlaufschurre 2.

[0026] Ferner ist auch die Nutzung eines vom Stirnwandbrenner (nicht gezeigt) eingebrachten Impulses für die Erzeugung der "Doppelwirbel" 24, 26 unter gewissen Randbedingungen vorteilhaft.

[0027] Da das wie beschrieben aufgebaute "Doppelwirbelsystem" nach der Erfindung auch noch im stirnwandfernen Drehrohrende am Drehrohraustritt 9 einen relevanten Drall aufweist, ist es sinnvoll, die in diesem Wirbelsystem steckende Bewegungsgröße für Vermischungsprozesse in der Nachbrennkammer 6 zu nutzen. In konsequenter Verfolgung der Grundidee sind daher auch die am Übergang von Drehrohrofen 1 zur Nachbrennkammer 6 bzw. in der Nachbrennkammer 6 eingesetzten Brenner bzw. Mischluftdüsen 30, 32, 33 derart angeordnet, daß mit ihnen die schon bestehende Mischungstendenz durch den aus dem Drehrohr 1 austretenden Doppelwirbel 24, 26 verstärkt wird, so daß gegenläufige Wirbel 34, 36 auch in der Nachbrennkammer 6 vorhanden sind. Für die Anordnung von Brennern und Mischluftdüsen 30, 32, 33 in der Nachbrennkammer 6 ist es von entscheidender Bedeutung, die einzelnen Impulsquellen nicht zu schwach auszuführen. Die Zahl der Brenner oder Mischluftdüsen darf daher nicht zu groß gewählt werden. Als bevorzugte Konfiguration dürfte sich eine Anordnung von mindestens drei Brennern gemäß Fig. 5 oder umgekehrt, das heißt mit nur einem mittigen Brenner 33 auf der Drehrohrseite und zwei Brennern 30, 33 auf der drehrohrfernen Seite (Wand 7) der Nachbrennkammer 6 , bewähren.

[0028] Zweckmäßigerweise wird die Konfiguration von drei Düsen oder Brennern 30, 32, 33 in einer gemeinsamen horizontalen Ebene E1 angeordnet (Fig. 3).

[0029] Es kann zur Unterstützung des Wirbelbildungseffektes auch von Vorteil sein, in der Nachbrennkammer 6 mehrere solche Sätze von zum Beispiel je drei Brennern bzw. Mischluftdüsen über die Höhe der Nachbrennkammer 6 verteilten parallelen Ebenen anzuordnen, wie durch eine zweite Ebene E2 in Fig. 3 angedeutet.

Ansprüche

1. Drehrohrofen mit Primärlufteinleitung an der Stirnwand des Drehrohres, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Primärluftdüsen (20, 22) so zueinander und zum Brennstoffbett (10) gerichtet sind, daß zwei gegenläufige Wirbel (24, 26) im Drehrohr (8) erzeugt werden, deren Drehachsen (25, 27) im wesentlichen parallel zur Achse (A) des Drehrohres verlaufen und die um diese Drehachsen (25, 27) so drehen, daß sie die thermikinduzierte Bewegung (Pfeil T) der Brenngase unterstützen.

2. Drehrohrofen mit Nachbrennkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch geeignete Anordnung und Ausrichtung von Zusatzbrennern oder Mischluftdüsen (30, 32, 33) in der Nachbrennkammer (6) die aus dem Drehrohr (1) auslaufenden beiden gegenläufigen Wirbel (24, 26) verstärkt werden.

3. Drehrohrofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß maximal acht Primärluftdüsen (20, 22) die Stirnwand (4) des Drehrohres (1) unter einem Winkel (α) durchsetzen.

4. Drehrohrofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftdüsen (20, 22) einzeln zu- bzw. abschaltbar sind.

5. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftdüsen (20, 22) auf einem Kreisbogen oder einem ähnlichen geometrischen Ort in der oberen Hälfte der Stirnfläche (4) des Drehrohres (1) angeordnet sind.

6. Drehrohrofen nach einen der Ansprüche 1, 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel (α) der Primärluftdüsen (20, 22) bezüglich der Stirnwand des Drehrohrofens zur Anpassung an die Bedürfnisse des Feuers im Bereich zwischen 45° - 80° variabel ist.

7. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftdüsen (20, 22) in der Stirnwand (4) des Drehrohres (1) um ihre Längsachse drehbar sind, um das Drehmoment des Primärluftstrahles bezüglich der Drehrohrachse (A) variieren können.

8. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Primärluftdüsen (20, 22) so angeordnet und gerichtet sind, daß die Primärluft gegenläufig tangential zu einem Kreisbogen oder dgl. um die Achse (A) des Drehrohres (8) eingeblasen wird.

9. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß je ein verstellbares Leitrad mit variablen Drall in jede Primärluftdüse (20, 22) eingebaut ist, um die Einmischung rezirkulierter Verbrennungsgase anzupassen.

10. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Primärluft zusätzlich über eine Einlaufschurre (2) zugeführt wird, welche zum Einbringen von Brennstoffen dient, um einen Mischbetrieb zu ermöglichen.

11. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis 10 dadurch gekennzeichnet, daß ein Stirnwandbrenner so angeordnet und gerichtet wird, daß er die Wirbelbildung gezielt mitbeeinflußt, um einen Mischbetrieb zu ermöglichen.

12. Drehrohrofen min Nachbrennkammer nach Anspruch 2, 10 oder 11 dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Brenner und/oder eine Mischluftdüse (33) in der dem Drehrohraustritt (9) gegenüberliegenden Wand (7) der Nachbrennkammer (6) angeordnet ist.

13. Drehrohrofen mit Nachbrennkammer nach einem der Ansprüche 2, 10, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens zwei Brenner bzw. Mischluftdüsen (30, 32) am Umfang der Nachbrennkammer (6) angeordnet sind, um paarweise das symmetrische Doppelwirbelsystem mit den gegenläufigen Wirbeln (24, 26) in der Nachbrennkammer (6) zu verstärken.

14. Drehrohrofen mit Nachbrennkammer nach einem der Ansprüche 2, 10, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner bzw. Mischluftdüsen (30, 32, 33) einzeln zu- bzw. abschaltbar sind.

15. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner und/oder Mischluftdüsen (30, 32, 33) in einer horizontalen Ebene (E1) angeordnet sind.

16. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sätze Brenner und/oder Mischluftdüsen in über die Höhe der Nachbrennkammer (6) verteilten parallelen Ebenen (E1, E2) angeordnet sind.

Claims

1. A rotary kiln with primary-air introduction at the end wall of the rotating cylinder, characterised in that at least two primary-air nozzles (20, 22) are so arranged relative to each other and to the fuel bed (10) that two counterrotating vortices (24, 26) are generated in the rotating cylinder (8), the rotation axes (25, 27) of the said vortices extending substantially parallel to the axis (A) of the rotating cylinder and the said vortices (24, 26) rotating about these rotation axes (25, 27) in such a manner that they assist the thermally induced movement (arrow T) of the fuel gases.

2. A rotary kiln having a secondary combustion chamber according to claim 1, characterised in that the two counterrotating vortices (24, 26) issuing from the rotating cylinder (1) are intensified by suitable arrangement and orientation of supplementary burners or secondary-air nozzles (30, 32, 33) in the secondary combustion chamber (6).

3. A rotary kiln according to claim 1 or 2, characterised in that a maximum of eight primary-air nozzles (20, 22) penetrate the end wall (4) of the rotating cylinder (1) at an angle (α).

4. A rotary kiln according to claim 3, characterised in that the primary-air nozzles (20, 22) can be opened and closed individually.

5. A rotary kiln according to one of claims 1 or 3, characterised in that the primary-air nozzles (20, 22) are arranged on an arc or a similar geometric locus in the upper half of the end surface (4) of the rotating cylinder (1).

6. A rotary kiln according to one of claims 1, 3, 4 or 5, characterised in that the angle (α) of the primary-air nozzles (20, 22) relative to the end wall of the rotary kiln is variable in the range between 45° and 80° to conform to the requirements of the kiln.

7. A rotary kiln according to one of claims 1 to 6, characterised in that the primary-air nozzles (20, 22) in the end wall (4) of the rotating cylinder (1) are rotatable about their longitudinal axes so as to be able to vary the turning moment of the primary-air stream relative to the rotating cylinder axis (A).

8. A rotary kiln according to one of claims 1 to 7, characterised in that the primary-air nozzles (20, 22) are so arranged and orientated that the primary air is blown in tangentially to an arc or the like about the axis (A) of the rotating cylinder (8) in a counterrotating manner.

9. A rotary kiln according to one of claims 1 to 8, characterised in that an adjustable guide wheel with variable pitch is fitted in each primary-air nozzle (20, 22) in order to adjust the incorporation of recirculated combustion gases.

10. A rotary kiln according to one of claims 1 to 9, characterised in that primary air is additionally supplied via an intake chute (2), the purpose of which is to introduce fuels, to make mixed operation possible.

11. A rotary kiln according to one of claims 1 to 10, characterised in that an end-wall burner is so arranged and orientated that it specifically jointly influences the vortex formation to make mixed operation possible.

12. A rotary kiln having a secondary combustion chamber according to claim 2, 10 or 11, characterised in that at least one burner and/or one secondary-air nozzle (33) is arranged in the wall (7) of the secondary combustion chamber (6), the said wall being opposite the rotating cylinder outlet (9).

13. A rotary kiln having a secondary combustion chamber according to one of claims 2, 10, 11 or 12, characterised in that at least two burners and/or secondary-air nozzles (30, 32) are arranged on the periphery of the secondary combustion chamber (6) in order to intensify, in pairs, the symmetrical double-vortex system with the counterrotating vortices (24, 26) in the secondary combustion chamber (6).

14. A rotary kiln having a secondary combustion chamber according to one of claims 2, 10, 11, 12 or 13, characterised in that the burners and/or secondary-air nozzles (30, 32, 33) can be opened and closed individually.

15. A rotary kiln according to one of claims 13 or 14, characterised in that the burners and/or secondary-air nozzles (30, 32, 33) are arrranged in a horizontal plane (E1).

16. A rotary kiln according to one of claims 13, 14 or 15, characterised in that a plurality of sets of burners and/or secondary-air nozzles are arranged in parallel planes (E1, E2) distributed over the height of the secondary combustion chamber (6).

Revendications

1. Four rotatif avec une amenée d'air primaire sur la paroi frontale du tube rotatif, caractérisé en ce qu'au moins deux tuyères (20, 22) d'air primaire sont orientées l'une vers l'autre et vers le lit (10) de combustibles de manière à engendrer dans le tube rotatif (8) deux tourbillons (24, 26) opposés dont les axes (25, 27) de rotation s'étendent sensiblement en parallèle avec l'axe (A) du tube rotatif et qui tournent autour de ces axes (25, 27) de rotation de telle manière qu'ils soutiennent le mouvement induit par l'ascendance thermique (flèche T) des gaz combustibles.

2. Four rotatif avec chambre de post-combustion selon la revendication 1, caractérisé en ce que par la mise en place et l'orientation adéquates de brûleurs supplémentaires ou de tuyères (30, 32, 33) d'air mélangeur dans la chambre (6) de post-combustion, les deux tourbillons (24, 26) opposés sortant du tube rotatif (1) sont renforcés.

3. Four rotatif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un maximum de huit tuyères (20, 22) d'air primaire traversent la paroi frontale (4) du tube rotatif (1) selon un angle (α).

4. Four rotatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tuyères (20, 22) d'air primaire peuvent être connectées et déconnectées individuellement.

5. Four rotatif selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce que les tuyères (20, 22) d'air primaire sont disposées sur un arc de cercle ou à un endroit géométriquement similaire dans la moitié supérieure de la paroi frontale (4) du tube rotatif (1).

6. Four rotatif selon l'un des revendications 1, 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'angle (α) des tuyères (20, 22) d'air primaire varie dans la plage située entre 45° et 80° par rapport à la paroi frontale du four rotatif pour s'adapter aux besoins du feu.

7. Four rotatif selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les tuyères (20, 22) d'air primaire situées dans la paroi frontale (4) du tube rotatif (1) peuvent tourner autour de leur axe longitudinal pour faire varier le couple de rotation du jet d'air primaire par rapport à l'axe (A) du tube rotatif.

8. Four rotatif selon une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les tuyères (20, 22) d'air primaire sont disposées et orientées de telle manière que l'air primaire est insufflé tangentiellement à un arc de cercle ou équivalent autour de l'axe (A) du tube rotatif (8).

9. Four rotatif selon une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'un distributeur réglable avec un moment angulaire cinétique est encastré dans chaque tuyère (20, 22) d'air primaire pour adapter le mélange des gaz de combustion recyclés.

10. Four rotatif selon une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'air primaire est en outre amené par une goulotte d'admission (2), laquelle sert à introduire les combustibles pour permettre un mélange.

11. Four rotatif selon une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'un brûleur sur la paroi frontale est disposé et orienté de telle manière qu'il influence de manière ciblée la formation des tourbillons pour permettre un mélange.

12. Four rotatif avec chambre de post-combustion selon la revendication 2, 10 ou 11, caractérisé en ce qu'au moins un brûleur et/ou une tuyère (33) d'air mélangeur est disposé dans la paroi (7) de la chambre de post-combustion (6) opposée à la sortie (9) du tube rotatif.

13. Four rotatif avec chambre de post-combustion selon une des revendications 2, 10, 11 ou 12, caractérisé en ce qu'au moins deux brûleurs ou encore tuyères (30, 32) d'air mélangeur sont disposés sur le pourtour de la chambre de post-combustion (6) pour renforcer par couple le système symétrique du double tourbillon avec les tourbillons (24, 26) en sens opposé dans la chambre de post-combustion (6).

14. Four rotatif avec chambre de post-combustion selon une des revendications 2, 10, 11, 12 ou 13, caractérisé en ce que les brûleurs ou encore les tuyères (30, 32, 33) d'air mélangeur peuvent être connectés et déconnectés individuellement.

15. Four rotatif selon un des revendications 13 ou 14, caractérisé en ce que les brûleurs et/ou les tuyères (30, 32, 33) d'air mélangeur sont disposés dans un plan (E1) horizontal.

16. Four rotatif selon les revendications 13, 14 ou 15, caractérisé en ce que plusieurs groupes de brûleurs et/ou de tuyères d'air mélangeur sont disposés dans des plans (E1, E2) parallèles répartis sur la hauteur de la chambre de post-combustion (6).

Zeichnung