[0001] Die Erfindung befaßt sich mit einem Verfahren zum Betreiben der Verbrennung von Brennstoffen
in Feuerungsanlagen mit einem von einem Brenner befeuerten Kessel, in dem die Wärmeenergie
des Brennstoffes an einen Wärmeträger übertragen wird, sowie auf eine Vorrichtung
zur Durchführung eines derartigen Verfahrens.
[0002] Für den Übergang der Wärmeenergie eines Brennstoffes an ein Wärmeträgermedium, und
somit für den Wirkungsgrad einer Feuerungsanlage insgesamt, ist die Auslegung des
Kessels bzw. des Wärmeerzeugers von großer Bedeutung. Die Konstruktion des Kessels
wird im wesentlichen beeinflußt durch die Geometrie des Feuerraumes und durch die
Führung der bei der Verbrennung entstehenden Verbrennungsgase. Kesselkonstruktionen
werden derart ausgelegt, daß möglichst viel Wärme, die bei der chemischen Umsetzung
des Brennstoffes entsteht, verlustfrei vollständig auf den Wärmeträger übertragen
wird. Als Wärmeträger kommen neben Wasser auch Nieder- bzw. Hochdruckdampf sowie organische
Flüssigkeiten in Betracht.
[0003] Je nach Art des Wärmeüberganges lassen sich die bekannten Kesselkonstruktionen in
zwei Konstruktionselemente unterteilen: den Feuerraum, in dem der Verbrennungsprozeß
abläuft und die Wärmeenergie im wesentlichen durch Strahlung bzw. Wärmestrahlung übertragen
wird; und nachgeschaltete gekühlte Wärmetauschflächen, über die die Verbrennungsgase
ihre Enthalpie durch Konvektion an das Wärmeträgermedium abgeben.
[0004] Nach dem Stand der Technik werden - insbesondere in einem mittleren Leistungsbereich
- vorzugsweise sogenannte Dreizugkessel eingesetzt. Diese sind meist mit einem zylindrischen
Feuerraum ausgerüstet, wobei die "heißen" Verbrennungsgase am Ende des Feuerraumes
über eine Umlenkkammer in die Nachschaltwärmetauschflächen, bestehend aus Stahlrohren,
geführt werden.
[0005] Eine weitere bekannte Kesselkonstruktion ist der Kessel mit Umkehrflamme im Feuerraum.
Dabei brennt die Flamme in einem zylindrischen an der Rückseite geschlossenen Feuerraum
und die Verbrennungsgase werden im zylindrischen Feuerraum wieder umgeleitet und an
den Kesseleingang zurückgeführt. Über eine entsprechende Umlenkkammer am Kesseleingang
werden sodann die Verbrennungsgase an der Vorderseite des Kessels nach dem Dreizugprinzip
den konvektiven Nachschaltwärmetauschflächen zugeführt.
[0006] Bei den bekannten Kesselkonstruktionen ist insbesondere darauf zu achten, daß die
Geometrie des Feuerraumes und die Abführung der Verbrennungsgase exakt auf die Flammengeometrie
und somit auf die Leistung des Brenners abgestimmt sind. Neben der Vermeidung von
Konvektions- und Strahlungsverlusten gilt dies insbesondere für die Vermeidung der
Auskühlung der Verbrennungsgase innerhalb des Kessels, - beispielsweise bei Überdimensionierung
des Feuerraumes. Falls die Verbrennungsgase auf dem Weg aus dem Feuerraum auf eine
Temperatur unterhalb des Wasser- oder Säuretaupunktes abkühlen, erfolgt eine Kondensation
der Abgase, die auf Dauer eine Korrosionsbildung im Kessel und in den Abgasrohren
verursacht. Die Kesselkorrosion ist hauptsächlich auf die korrodierende Wirkung der
Schwefelsäure zurückzuführen. Aber auch ein Kondensatausfall, zum Beispiel Ascheteile
des Brennöles, Ruße etc., führt mit der Zeit zu einem Angriff auf die Kesselwerkstoffe
und schließlich zu deren Zerstörung.
[0007] Um die Korrosionsbildung, insbesondere die Kesselkorrosion weitgehend zu vermeiden,
sind bei den bekannten Kesselkonstruktionen für unterschiedliche Leistungsbereiche
der Brenner auch verschiedene Kesselgrößen notwendig, um durch Anpassung der Feuerraumgeometrie
an die Brennerleistung ein Absinken der Abgastemperaturen im Kessel zu vermeiden.
[0008] Gegenüber dem vorgenannten Stand der Technik zielt die Erfindung darauf ab, eine
Feuerungsanlage sowie ein Verfahren zum Betreiben derselben zur Verfügung zu stellen,
die für einen großen Brenner-Leistungsbereich ausgelegt ist.
[0009] Dieses Ziel wird erreicht durch die Gegenstände der Ansprüche 1 und 10.
[0010] Danach werden die Verbrennungsgase, die bei der Verbrennung des Brennstoffes im Kessel
entstehen, wenigstens teilweise zwischen einer "heißen" wärmestrahlenden Fläche und
einer vom Wärmeträgermedium gekühlten konvektiven Wärmetauscherfläche aus dem Kessel
abgeführt. Das heißt, die Verbrennungsgase durchströmen einen Zwischenraum - im weiteren
als Wärmetauschraum bezeichnet - zwischen der konvektiven Wärmetauscherfläche eines
unendlich großen Wärmetauschers bzw. Wärmebades an welchen die Verbrennungsgase ihre
Enthalpie durch Konvektion abgeben und einer "heißen" Strahlungsfläche, die Wärmeenergie
im wesentlichen durch Strahlung an die Verbrennungsgase überträgt. Im Ergebnis geben
damit die durch den Wärmetauschraum strömenden Verbrennungsgase ei nerseits Wärmeenergie
an die konvektive Wärmetauscherfläche ab und nehmen andererseits gleichzeitig Wärme
von der Strahlungsfläche auf.
[0011] Bei großer Brennerleistung ist die Wärmeabgabe der Verbrennungsgase an die Wärmetauscherfläche
- und somit an den Wärmeträger - größer als die Wärmeaufnahme von der Strahlungsfläche,
so daß schließlich eine Abkühlung der Verbrennungsgase erfolgt. Bei kleiner Brennerleistung
stehen Wärmeabgabe und Wärmeaufnahme der Verbrennungsgase im wesentlichen im Gleichgewicht,
so daß die Verbrennungsgastemperatur in diesem Leistungsbereich konstant gehalten
wird. Der Wert der unteren Grenztemperatur der Verbrennungsgase hängt dabei von der
Temperatur und Geometrie der Wärmekontaktflächen ab. Je nach konstruktiver Auslegung,
insbesondere der Wärmestrahlungsflächen, kann die Grenztemperatur auf einen bestimmten
Wert - jedenfalls oberhalb der kritischen Taupunkttemperaturen - eingestellt werden,
so daß die Gefahr von Korrosionen und anderen Kondensatausfällen ausgeschlossen ist.
Aufgrund der erfindungsgemäßen Abgasführung im Kessel sind derartige Feuerungsanlagen
für einen großen Leistungsbereich des Brenners - vorzugsweise von ca. 30% bis 100%
- geeignet.
[0012] Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Verbrennungsgase
in einem Wärmetauschraum zwischen der ungekühlten wärmestrahlenden Wandung des Feuerraumes
und einem die Feuerraumwandung umgebenden äußeren Wärmeträgermantel, insbesondere
Wassermantel geführt (Anspruch 2 und 11). Erstrecken sich die wärmestrahlenden Flächen
der im Betrieb glühenden Feuerraumwandung und die konvektiven Wärmetauscherflächen
des äußeren Wärmeträgermantels über den gesamten Umfang und die axiale Höhe des Feuerraumes,
so ist ein besonders effektiver Wärmeübergang von der Feuerraumwandung an die Verbrennungsgase
und weiter an den Wärmeträger gewährleistet.
[0013] Bevorzugt werden die in einem Kessel mit Umkehrflamme im Feuerraum umgelenkten Verbrennungsgase
durch einen Wärmetauschraum zwischen einem in den Feuerraum ragenden Flammenrohr des
Brenners und einem inneren, das Flammenrohr umgebenden Wärmeträgermantel abgeführt
(Anspruch 3 und 12). Dabei brennt die Flamme in einem an seinem stromabwärtigen Ende
geschlossenen Feuerraum, und die Verbrennungsgase werden durch eine entsprechende
Formgebung des Feuerraumbodens im Feuerraum wieder umgeleitet und über den o.g. Wärmetauschraum
zwischen Flammenrohr und innerem Wärmeträgermantel abgeführt. Durch die Umkehrführung
der Verbrennungsgase über die Flamme wird zunächst ein vollständiger einwandfreier
Ausbrand des Brennstoffes gewährleistet. Sodann gelangen die Verbrennungsgase in den
o.g. Wärmetauschraum, der insbesondere bei geringen Brennerleistungen ein Abkühlen
der Verbrennungsgase unter kritische Taupunkttemperaturen verhindert.
[0014] Bevorzugt werden die Verbrennungsgase auch in einem Bereich zwischen dem äußeren
und dem inneren Wärmeträgermantel, insbesondere Wassermantel geführt (Anspruch 4 und
13). Erstrecken sich beide Wärmeträgermäntel über die gesamte axiale Länge des Feuerraumes,
so erreicht man eine effektive Kühlung der Verbrennungsgase, die einen Großteil ihrer
Wärmeenergie durch Konvektion an den Wärmeträger abgeben. Erstreckt sich ferner der
innere Wärmeträgermantel an der Innenseite der Feuerraumwandung als Flammen-Kühlzylinder
rund um die Flamme, so wird zusätzlich ein Teil der Wärmeenergie der Verbrennungsgase
direkt aus der heißen Flammenzone an den Wärmeträger übertragen und gleichzeitig durch
die Kühlung des Feuerraumes eine Reduzierung der NO
x-Bildung erreicht.
[0015] Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht darin, daß die
im Feuerraum umgelenkten Verbrennungsgase zunächst durch den Wärmetauschraum zwischen
Flammenrohr und innerem Wärmeträgermantel strömen, dann wieder um umgelenkt und durch
den rein konvektiven Wärmetauscherraum zwischen äußerem und inneren Wärmeträgermantel
geführt werden und schließlich den Wärmetauschraum zwischen Feuerraumwandung und äußerem
Wärmeträgermantel durchströmen (Anspruch 5 und 14). Eine derartige Abgasführung wirkt
sich sowohl auf die Stabilisierung der unteren Abgasgrenztemperatur bei niedriger
Brennerleistung, als auch auf einen möglichst effektiven Wärmeübergang an den Wärmeträger
bei hohen Brennerleistungen aus. Die umgelenkten Verbrennungsgase durchströmen zunächst
einen durch Strahlung und Konvektion bestimmten Wärmetauschraum, sodann einen reinen
konvektiven Wärmetauschraum und schließlich wiederum einen Strahlungs- und Konvektions-Wärmetauschraum.
[0016] Um die effektive Wärmekontaktfläche zu vergrößern, sind äußere und innere Wärmeträgermäntel
mit Wärmetauschrippen ausgestattet (Anspruch 15). Aus demselben Grund ist auch die
Außenseite der Feuerraumwandung mit entsprechendem Wärmetauschrippen versehen (Anspruch
16). Hierdurch wird erreicht, daß die Verbrennungsgase einen möglichst hohen Teil
der bei der Verbrennung entstehenden Menge im Feuerraum an die Wärmetauschflächen
übertragen und gleichermaßen möglichst viel Wärme von den wärmestrahlenden Flächen,
insbesondere der Feuerraum- und Flammenrohrwandung, aufnehmen können.
[0017] Um einen guten Wärmeaustausch auch bei niedrigen Abgastemperaturen zu gewährleisten,
sind in den o.g. Wärmetauschräumen Turbulenzen fördernde Vorrichtungen, insbesondere
Sicken, Ringe, Scheiben und verdrallte Blechstreifen, angeordnet (Anspruch 17). Auch
dies führt zu einer Vergrößerung der Wärmekontaktfläche und somit zu einem verbesserten
Wärmeübergang.
[0018] Nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Teil der umgelenkten
Verbrennungsgase über Aussparungen im Flammenrohr des Brenners in den Flammenwurzelbereich
rückgeführt, - insbesondere nach dem Durchgang der Verbrennungsgase durch den Wärmetauschraum
zwischen Flammenrohr und innerem Wärmeträgermantel (Ansprüche 6 und 18). Durch die
interne Abgasrückführung - insbesondere bei vorausgehender Abkühlung der Verbrennungsgase
- wird eine wirkungsvolle Reduzierung der Flammentemperaturen ermöglicht, was weiterhin
zu einer Reduzierung der NO
x-Bildung führt.
[0019] Besonders vorteilhaft erweist sich die erfindungsgemäße Feuerungsanlage und das Verfahren
zum Betreiben der Feuerungsanlage in Verbindung mit einem modulierenden bzw. regelbaren
Brenner (Anspruch 8, 19). Ein derartiger Brenner enthält ein stufenlos steuerbares
Regelventil und ein entsprechend steuerbares Gebläse für die Regelung der zugeführten
Verbrennungsluftmenge. Hierdurch kann die Brennerleistung über einen größeren Regelbereich
stufenlos verändert werden. In Verbindung mit der verbindungsgemäßen Abgasführung
im Kessel ist sowohl bei hoher Brennerleistung als auch bei geringer Brennerleistung
jederzeit gewährleistet, daß die Abgastemperatur die kritischen Taupunktwerte nicht
unterschreitet. Die erfindungsgemäße Kesselkonstruktion ist daher für alle Leistungsbereiche
eines regelbaren Brenners geeignet.
[0020] Vorzugsweise wird die Brennerleistung automatisch in Abhängigkeit der abgenommenen
Wärmeleistung des Wärmeträgers verändert, so daß sich zwischen den einzelnen Lastpunkten
- also minimaler und maximaler Feuerungswärmeleistung - der Brenner automatisch in
jedem Lastpunkt einstellen kann, so daß die Brennstoff- und Verbrennungsluftzuführung
der abgenommenen Wärmeleistung des Wärmeträgers entspricht. Auf der Grundlage der
erfindungsgemäßen Abgasführung wird mit Hilfe eines derartigen modulierenden Brenners
die Brennerleistung derart geregelt, daß die Temperatur des Wärmeträgermediums im
Kessel, insbesondere des Kesselwassers in der Kesselwandung unabhängig von der Belastung
der Feuerungsanlage konstant bleibt (Anspruch 9).
[0021] Hierdurch wird auch besonders vorteilhaft die Temperatur der Wärmetauschmäntel bzw.
der konvektiven Wärmetauschflächen im Kessel, an denen die Verbrennungsgase vorbeiströmen,
auf einem konstanten Wert gehalten. Dies hat zur Folge, daß auch die Temperatur der
aus dem Kessel austretenden Verbrennungsgase auf einem definierten Wert gehalten wird,
um der Kondensation der Abgase entgegen zu wirken.
[0022] Besonders kostengünstig wird der erfindungsgemäße Kessel aus einfachem Stahl und/oder
Grauguß gefertigt (Anspruch 20). Aufgrund der erfindungsgemäßen Führung der Verbrennungsgase
kann vorteilhaft auf teuere korrosionsbeständige Kesselmaterialien verzichtet werden.
[0023] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden
Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele. Darin wird auf die beigefügte schematische
Zeichnung Bezug genommen. In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1
- ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Kesselkonstruktion im Längsschnitt;
- Fig. 2
- einen Querschnitt entlang der Linie A-A' in Fig. 1; und
- Fig. 3
- ein Beispiel für die erfindungsgemäße Feuerungsanlage mit Kessel-, Speicher- und Versorgungskreislauf.
[0024] Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Heizkessel 1, der von einem Brenner 2,
vorzugsweise einem modulierenden Brenner, befeuert wird. Der Brenner 2 mündet mit
seinem Flammenrohr 3 in einen Feuerraum 5 des Heizkessels 1. Die Verbrennungsluft
wird dem Brenner 2 in Richtung des Pfeiles I zugeführt.
[0025] Im Flammenrohr 3 sind stromab einer - in Fig. 1 nicht dargestellten Stauscheibe des
Brenners 2 - waagrechte Schlitze 4 über den Umfang des Flammenrohres 3 gleichmäßig
verteilt zur internen Rückführung der Verbrennungsgase in den Wurzelbereich der Flamme
ausgebildet.
[0026] Der Heizkessel 1 enthält einen äußeren von einem Kesselkreislauf gespeisten Wassermantel
6, der sich im wesentlichen über die gesamte axiale Kessellänge erstreckt und die
Feuerraumwandung 8 in einem Abstand vollständig umgibt. Der äußere Wassermantel 6
erfüllt die Funktion eines Wärmetauschers bzw. Wärmebades und ist an der Innenseite
mit Wärmetauscherrippen 10 bestückt, die radial nach innen gerichtet nahezu über die
gesamte axiale Länge Wassermantels 6 verlaufen. Ferner ist ein innerer Wassermantel
12 zwischem dem äußeren Wassermantel 6 und dem Flammenrohr 3 derart angeordnet, daß
er das Flammenrohr 3 in einem Abstand vollständig umgibt. Auch der innere Wassermantel
12 ist mit zur Kesselachse gerichteten konvektiven Wärmetauscherrippen 14 ausgestattet.
[0027] Der Feuerraum 5 ist an seinem hinteren Ende verschlossen, so daß die Verbrennungsgase
im Feuerraum 5 umgelenkt und in Richtung stromaufwärts abgeführt werden. Einen weiteren
Umlenkbereich bildet die Kesselinnenwandung am vorderen Ende des Kessels 1, so daß
die aus dem Feuerraum 5 anströmenden Verbrennungsgase erneut umgelenkt und in Richtung
stromabwärts zwischen dem äußeren Wassermantel 6 und dem inneren Wassermantel 12 sowie
der Feuerraumwandung 8 strömen bis sie schließlich den Kessel 1 durch den Verbrennungsgasauslaß
13 verlassen.
[0028] Im Ergebnis wird hierdurch eine Verbrennungsgasführung realisiert, wobei die Verbrennungsgase
nacheinander drei ringförmige Wärmetauschräume durchströmen: Einen ersten Wärmetauschraum
15 zwischen dem Flammenrohr 3 und dem inneren Wassermantel 12, in dem die Verbrennungsgase
Wärmeenergie vom "glühenden" Flammenrohr aufnehmen und gleichzeitig Wärme durch Konvektion
über die Wärmetauscherrippen 14 an den inneren Wassermantel 12 abgeben; einen zweiten
rein konvektiven Wärmetauschraum 16 zwischen dem inneren 12 und dem äußeren Wassermantel
6; und schließlich einen dritten Wärmetauschraum 17 zwischen dem äußeren Wassermantel
16 und der ungekühlten wärmestrahlenden Feuerraumwandung 8, in dem ebenfalls ein Wärmeaustausch
durch Strahlung und Konvektion mit den Verbrennungsgasen stattfindet.
[0029] Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des äußeren 6 und inneren Wassermantels 12
rund um die wärmestrahlenden Flächen der Feuerraumwandung 8 bzw. des Flammenrohres
3 ist bei großer Brennerleistung die Wärmeabgabe des Verbrennungsgasstromes an die
Wassermäntel größer als die Wärmeaufnahme von den wärmestrahlenden Flächen, so daß
eine Abkühlung der Verbrennungsgase erfolgt. Bei kleiner Brennerleistung stehen dagegen
Wärmeabgabe und Wärmeaufnahme der Verbrennungsgase im Gleichgewicht, so daß die Verbrennungsgastemperatur
in diesem Leistungsbereich im wesentlichen konstant bleibt. Sie wird insbesondere
durch die Wärmeaufnahme vom Flammenrohr 3 bzw. von der Feuerraumwandung 8 über den
kritischen Taupunkttemperaturen gehalten. Aufgrund der ausgeprägten Wärmekontaktflächen
in den Wärmetauschräumen 15 und 17 liegt die Grenztemperatur der Verbrennungsgase
auch bei geringster Brennerleistung deutlich über einem kritischen Wert von ca. T
= 110°C. Somit besteht keine Gefahr der Korrosion.
[0030] Bei einer modulierenden Feuerung, wie sie bei der erfindungsgemäßen Feuerungsanlage
vorzugsweise eingesetzt wird, werden je nach Lastzustand des Brenners die Verbrennungsgase
in den Wärmetauschräumen 15 und 17 gekühlt oder - idealerweise - bei kleiner Brennerleistung
auf einem konstanten Wert gehalten.
[0031] Ferner erspart die modulierende Feuerung in Abhängigkeit der Belastung der Feuerungsanlage
häufige Brennerstarts, wodurch hohe Startemissionen und die Korrosionsbildung beim
Start des Brenners vermieden werden.
[0032] Die Schnittdarstellung in Fig. 2 entlang der Linie A-A' der Kesselkonstruktion in
Fig, 1 veranschaulicht, daß der äußere 6 und der innere Wassermantel 12 miteinander
leitend in Verbindung stehen und gemeinsam vom Kesselkreislauf versorgt werden. Ferner
zeigt Fig. 2 die radial nach innen gerichtete Wärmetauscherrippen 10 bzw. 14 der Wassermäntel
6 bzw. 12.
[0033] Schließlich zeigt Fig. 3 eine erfindungsgemäße Feuerungsanlage mit einem Kessel 1,
in dessen Feuerraum ein modulierender Brenner 2 ragt. Der Kessel 1 ist über einen
Speicherkreislauf 18 mit einem Warmwasserspeicher 20 verbunden, der vom Kessel 1 mit
Warmwasser gespeist wird. Parallel zum Speicherkreislauf 18 ist ein Kesselkreislauf
22 angeordnet, der seinerseits über einen Wärmetauscher 24 an einen Verbraucherkreislauf
26 gekoppelt ist.
[0034] Über einen in Fig. 3 gestrichelt dargestellten Regelkreis mit einem Thermostaten
T wird die Brennerleistung des modulierenden Brenners 2 in Abhängigkeit der abgenommenen
Wärmeleistung am Versorgugngskreis 26 derart gesteuert, daß die Temperatur des (Kessel)wassers
im Kesselkreislauf auf einem konstanten Wert, z.B. auf T
K = 60° C, bleibt. In Verbindung mit der erfindungsgemäßen Abgasführung im Kessel 1
wird hierdurch einerseits auch die Temperatur der aus dem Kessel 1 austretenden Verbrennungsgase
unabhängig von der Belastung am Versorgungskreis 26 auf einen bestimmten Wert festgelegt.
[0035] Wird ferner die Vorlauftemperatur im Verbraucherkreislauf auf einem konstanten Wert,
z.B. auf T
v = 30 °C gehalten, so kann - je nach Belastung durch die Verbraucher 28 - Warmwasser
mit T
K = 60° aus dem Kesselkreislauf über eine Mischvorrichtung 30 in definierten Mengen
in den Verbraucherkreis 26 nachgemischt werden.
1. Verfahren zum Betreiben der Verbrennung in Feuerungsanlagen mit einem von einem Brenner
(2) befeuerten Kessel (1), in dem die Wärmeenergie des Brennstoffes an einen Wärmeträger
übertragen wird, wobei die Verbrennungsgase im Kessel (1) wenigstens teilweise zwischen
einer wärmestrahlenden Fläche und einer konvektiven Wärmetauscherfläche geführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase in einem
Wärmetauschraum (17) zwischen einem äußeren Wärmeträgermantel (6), insbesondere Wassermantel,
und einer Wandung (8) eines Feuerraumes (5) des Kessels (1) geführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die im Feuerraum (5)
umgelenkten Verbrennungsgase durch einen Wärmetauschraum (15) zwischen einem in den
Feuerraum (5) ragenden Flammenrohr (3) und einem inneren Wärmeträgermantel (12) geführt
werden.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase
in einem Wärmetauschraum (16) zwischen dem äußeren (6) und inneren Wärmeträgermantel
(12) geführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die im Feuerraum (5)
umgelenkten Verbrennungsgase zunächst durch den Wärmetauschraum (15) stromaufwärts
strömen, dann umgelenkt und nacheinander durch die Wärmetauschräume (12) und (17)
stromabwärts geführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil
der Verbrennungsgase über Öffnungen (4) des Flammenrohres (3) in die Flammenwurzel
der Brennerflamme rückgeführt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbrennungsgase vor der
Rückführung in den Flammenwurzelbereich durch den Wärmetauschraum (15) geführt werden.
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines regelbaren bzw. modulierenden Brenners (2).
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des Wärmeträgers
im Kesselkreislauf (22) konstant gehalten wird.
10. Feuerungsanlage, insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorstehenden
Ansprüche mit einem Kessel (1), der von einem Brenner (2) befeuert wird, dessen Flammenrohr
(3) in einen Feuerraum (5) des Kessels (1) mündet, wobei ein Wärmeträgermantel (6;
12), insbesondere ein Wassermantel, eine wärmestrahlende Fläche im Kessel (1) derart
umgibt, daß die Verbrennungsgase in einem Wärmetauschraum (15; 17) zwischen einer
konvektiven Wärmetauscherfläche und der wärmestrahlenden Fläche abführbar sind.
11. Feuerungsanlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein äußerer Wärmeträgermantel
(6) die Wandung (8) des Feuerraumes (5) in einem Abstand umgibt (Wärmetauschraum (17)).
12. Feuerungsanlage nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraum
(5) zur Umlenkung der Verbrennungsgase am Ausgang einen Abschluß aufweist und ein
innerer Wärmeträgermantel (12) das Flammenrohr (3) in einem Abstand umgibt (Wärmetauschraum
(15)).
13. Feuerungsanlage nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Wärmeträgermantel
(6) den inneren Wärmeträgermantel (12) in einem Abstand umgibt (Wärmetauschraum 16).
14. Feuerungsanlage nach Anspruch 11, 12 und 13, dadurch gekennzeichnet, ein Umlenkbereich
an der Kesselinnenwandung vorgesehen ist, so daß die Verbrennungsgase nach dem Durchgang
durch den Wärmetauschbereich (15) an der Kesselinnenwandung umgelenkt und nacheinander
durch den konvektiven Wärmetauschraum (16) und dem Wärmetauschbereich (17) strömen.
15. Feurungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der
innere (6) und/oder äußere Wärmetauschmantel (12) mit Wärmetauschrippen (10; 14) bestückt
sind/ist.
16. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß an
der Außenseite der Feuerraumwandung (8) Wärmetauschrippen vorgesehen sind.
17. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß turbulenzerhöhende
Vorrichtungen, insbesondere Sicken, Ringe, Scheiben und verdrallte Blechstreifen im
Wärmetauschraum (15; 16; 17) angeordnet sind.
18. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 17, gekennzeichnet durch eine oder
mehrere Öffnungen (4) im Flammenrohr (3) zur internen Abgasrückführung in den Flammenwurzelbereich,
insbesondere nach dem Durchgang der Verbrennungsgase durch den Wärmetauschraum (15).
19. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 18, gekennzeichnet durch einen modulierenden
bzw. regelbaren Brenner (2).
20. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der
Kessel (1) aus Stahl und/oder Grauguß gefertigt ist.