Die Erfindung betrifft ein Feuerungssystem zur Verbrennung von festem, auf ein Brennstoffbett zugeführtem Brennstoff mit einer primären Brennstufe mit einer ersten Zufuhreinrichtung zur Zufuhr eines ersten sauerstoffhaltigen Reaktionsgases und Durchführung eines unvollständigen Verbrennvorgangs mit Erzeugung eines ersten Volumenstroms und einer der ersten Brennstufe nachgeschalteten sekundären Brennstufe mit einem von einer zweiten Zufuhreinrichtung zugeführten zweiten Volumenstrom eines zweiten sauerstoffhaltigen Reaktionsgases in einen Abgasraum oberhalb des Brennstoffbetts zuführenden zweiten Zufuhreinrichtung.

Feuerungssysteme, das heißt, Anlagen, die chemisch gebundene Energie in thermische Energie umwandeln wie beispielsweise Müllverbrennungsanlagen sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt. Hierbei wird fester Brennstoff auf ein Brennstoffbett transportiert und gegebenenfalls mit Unterstützung einer zusätzlichen Brennstoffquelle mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff unter Zufuhr von Reaktionsgas, beispielsweise Luft oder beispielsweise mit Sauerstoff angereicherter Luft, mittels einer ersten Zufuhreinrichtung, beispielsweise eines Gebläses in einer ersten Brennstufe verbrannt. Hierbei ist in derartigen Feuerungssystemen eine Minimierung des Schadstoffausstoßes in deren Abgasen anzustreben, um beispielsweise die gesetzlich geltenden Grenzwerte einzuhalten oder zu unterschreiten. Beispielsweise kann der ersten Brennstufe eine zweite Brennstufe nachgeschaltet sein, die in dem der ersten Brennstufe nachgeschalteten Abgasraum mittels einer zweiten Zufuhreinrichtung ein zweites Reaktionsgas zuführt um eine Nachverbrennung nicht vollständig oxidierter Schadstoffe, beispielsweise Kohlenmonoxid in Kohlendioxid oder unvollständig verbrannte Kohlenwasserstoffe zu oxidieren. Hierbei hat sich gezeigt, dass Stickoxide bei einer konstanten Zufuhr von Reaktionsgas, beispielsweise Luft in der zweiten Brennstufe in einer gestuften Betriebsweise zwar reduziert werden, diese Reduktion ist zur Einhaltung aktueller Grenzwerte häufig nur unter hohem Aufwand möglich.

Es wird daher in der DE 103 47 340 A1 eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Optimierung des Abgasausbrands in Verbrennungsanlagen vorgeschlagen, bei dem eine zweite sekundäre Zuführung des zweiten Reaktionsgases über Düsen erfolgt, die abhängig von Sensoren zur Detektion von nicht vollständig verbrannten Verbindungen zur Einleitung von Reaktionsgas gesteuert werden. Aus der DE 20 2006 005 464 B3 ist ein Verfahren zur primärseitigen Stickoxidminderung in einem zweistufigen Verbrennungsprozess bekannt, bei dem die Temperatur des Abgases beim Verlassen des Brennstoffs an der Abgasausbrandzone durch Zufuhr eines Wasser- Gas-Gemisches so eingestellt wird, dass weniger Stickoxide entstehen.

Aus der WO 94/24484 A1 ist ein Verfahren zur Reduzierung aller Emissionen bei der Verbrennung von Abfällen bekannt, bei dem ein Teil des in der Verbrennungsanlage entstehenden Rauchgases zurückgeführt und diesem reiner Sauerstoff beigeführt wird. Weiterhin wird als Stand der Technik zur Verhinderung einer Stickoxidbildung die Verbrennung bei Luftüberschuss, also bei einer überstöchiometrischen Zufuhr des Reaktionsgases vorgeschlagen, um eine bessere Durchmischung des (gasförmigen) Brennstoffs und des ersten Reaktionsgases in Form der Verbrennungsluft zu erzielen. Hierbei führt der Luftüberschuss zwar zu einer besseren Durchmischung, der Überschuss an Luft (Sauerstoff) jedoch auch zu einer stärkeren Oxidierung des Brennstoffs und damit zu einer vermehrten Bildung von Stickoxiden.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Feuerungssystems und eines Verfahrens zu dessen Steuerung, bei welchem in einfacher Weise die Stickoxidgehalte verringert werden. Insbesondere soll ein Verfahren zum Betrieb eines Feuerungssystems vorgeschlagen werden, welches ohne große Umbauten auf bestehende Feuerungssysteme anwendbar ist.

Die Aufgabe wird durch die Vorrichtung des Anspruchs 1 und das Verfahren des Anspruchs 6 gelöst. Die von diesen Ansprüchen abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen der Vorrichtung des Anspruchs 1 beziehungsweise des Verfahrens des Anspruchs 6 wieder.

Das vorgeschlagene Verfahren ist für die Verbrennungstechnik in mehrstufigen Feuerungssystemen vorgesehen. Mehrstufige Feuerungssysteme wie vorgeschlagen werden vorteilhafterweise in Verbrennungssystemen für feste Brennstoffe eingesetzt, bei der der feste Brennstoff in der ersten Brennstufe unter Zufuhr eines ersten Reaktionsgases wie Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft in ein Abgas und damit einen ersten Volumenstrom überführt wird und der erste Volumenstrom in einer weiteren Brennstufe beispielsweise mit einem zweiten Volumenstrom eines zweiten Reaktionsgases, beispielsweise Luft und/oder zumindest teilweise rückgeführtem Abgas gegebenenfalls mit weiteren Gaszusätzen, beispielsweise Ammoniak, und/oder Wasserdampf nachverbrannt wird. Diese mehrstufigen, beispielsweise zweistufigen Prozesse können beispielweise im Bereich der Rostfeuerungen, beispielsweise in Müllverbrennungsanlagen, Biomassefeuerungen, Sonderabfallverbrenn- ungsanlagen oder dergleichen mit Drehrohr-, Wirbelschicht-, Festbett-, Etagenofentechnik oder dergleichen vorgesehen werden. Die zweite Brennstufe dient im Wesentlichen der un- ter- und überstöchiometrischen Behandlung der Abgase des ersten Volumenstroms der ersten Brennstufe mit dem zweiten Volumenstrom des zweiten Reaktionsgases und damit einem möglichst vollständigen Ausbrand von Gasspezies wie beispielsweise Kohlenmonoxid und organischen Kohlenwasserstoffen mit Luft oder zurückgeführtem Rauchgas. Hierbei erfolgt in bevorzugter Weise die Verbrennung des Brennstoffs in der ersten Brennstufe unter- stöchiometrisch, so dass ein Restgehalt an nicht oder nicht vollständig oxidierten Komponenten, beispielsweise Kohlenstoff wie Ruß, Kohlenmonoxid und Ammoniak in dem ersten Volumenstrom verbleiben kann. In der Nachverbrennung der zweiten Brennstufe dienen diese unvollständig oxidierten Komponenten als Reduktionsmittel oder Katalysatoren zur Reduktion von Stickoxiden. Beispielsweise kann zwischen dem verbliebenen Ammoniak und Stickoxiden während der pulsierenden Zufuhr des zweiten Reaktionsgases im zweiten Volumenstrom und damit unter unter- und überstöchiometrischer Bedingungen während der Mischung der Volumenströme eine verbesserte Komproportionierung zu Stickstoff gefördert werden.

Unter Komponenten der beiden Volumenströme sind zugeführte und während einer Reaktion, beispielsweise der Verbrennung des Brennstoffs entstehende Gase, Verbindungen und in den Volumenströmen mitgeführte Feststoffe einfacher oder komplexer Zusammensetzung sein. Beispielsweise können als Abgase im ersten Volumenstrom die Komponenten Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Wasserdampf, Ammoniak, Stickoxide, Kohlenwasserstoffe, Restsauerstoff, Ruß enthalten sein. Beispielsweise können im zweiten Volumenstrom Luft, Sauerstoff mit höheren Anteilen als in der Luft, Wasserdampf, Ammoniak und Anteile des Abgases vorhanden sein. Ein dritter, als erstes Reaktionsgas zugeführter Volumenstrom kann als Komponenten Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft, Sauerstoff sowie gegebenenfalls weitere Komponenten enthalten.

In dem vorgeschlagenen Feuerungssystem ist insbesondere zur Verringerung des Gehalts an Stickoxiden die Zufuhr eines Volumenstroms des zweiten Reaktionsgases mittels der zweiten Zufuhreinrichtung während eines Brennvorgangs zeitlich pulsierend gesteuert. Eine derartige zeitlich pulsierende Dosierung des Volumenstroms kann bei Neuanlagen von Feuerungssystemen vorgesehen und bei bereits bestehenden Feuerungsanlagen durch Anpassung der zweiten Zufuhreinrichtung in einfacher Weise nachgerüstet werden. Beispielsweise kann die zweite Zufuhreinrichtung mit einem Quetschventil, Zellradschleusen oder dergleichen, welche mit einer vorgegebenen oder vorgebbaren Frequenz den Volumenstrom des zweiten Reaktionsgases pulsierend unterbrechen oder kontinuierlich ändern und so zu einer zeitlichen Volumenstromstufung führen, versehen sein. Die Pulsation wird von außen beispielsweise mittels einer Steuerung aufgeprägt. Unter von außen aufgeprägter Pulsation ist hierbei beispielsweise eine oszillierende oder intermittierende Änderung des Volumenstroms zu verstehen, die nachfolgend eine ebensolche pulsierende Nachverbrennung des Abgases bewirkt. Die Pulsation des Volumenstroms kann beispielsweise durch ein Sägezahn- oder Rechteckprofil abgebildet werden. Es versteht sich, dass neben einer Steuerung des Volumenstroms des zweiten Reaktionsgases auch andere Regelungen, beispielsweise eine Drucksteuerung des zweiten Reaktionsgases von der vorgeschlagenen Lösung der Aufgabe umfasst sind. Insbesondere sind alle Möglichkeiten vorgesehen, die Stöchiometrie der Komponenten des Abgases und der Komponenten des zweiten Reaktionsgases im Nachverbrennungsprozess der zweiten Brennstufe pulsierend zu ändern. Hierunter kann auch ein zusätzlich pulsierender Betrieb des ersten Reaktionsgases zu verstehen sein. Die vorgeschlagenen, von dem pulsierenden Betrieb des Volumenstroms abweichenden Zuführmöglichkeiten sind daher unter dem pulsierenden Betrieb des Volumenstroms zu subsummieren.

Beispielsweise wird eine oszillierende Zufuhr des zweiten Reaktionsgases in Form von Luft oder mit Sauerstoff, Wasserdampf, Ammoniak und/oder dergleichen angereicherter Luft, ein Gemisch aus diesen mit rückgeführtem Abgas, reines Abgas oder dergleichen vorgeschlagen, welches durch seine pulsierenden Eigenschaften in der Lage ist, die oxidativen und reduzierenden Eigenschaften der Mischung aus Abgas und Reaktionsgas zeitlich pulsierend so zu ändern. Auf diese Weise kann der Anteil an Stickoxiden beispielsweise durch Dis- und/oder Komproportionierungsreaktionen beziehungsweise Oxidation und Reaktion vermindert werden. Darüber hinaus kann dieses zeitlich sich ändernde stöchiometrische Verhalten der Komponenten von Abgas und zweitem Reaktionsgas mittels einer oszillierenden Zufuhr des ersten Reaktionsgases, beispielsweise Luft oder mit Sauerstoff angereicherter Luft, Wasserdampf oder ein Gemisch aus sauerstoffhaltigen Gasen bereits beim Umsatz fester Brennstoffe in der ersten Brennstufe zur Stickoxidminderung ergänzt und verbessert werden.

Die Steuerung der Pulsation kann mittels gleich langen oder unterschiedlich langen Zeitabständen erfolgen, in denen jeweils in ersten Zeitabständen kein oder wenig zweites Reaktionsgas dosiert wird und in zweiten Zeitabständen mehr Reaktionsgas in den Abgasraum dosiert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Dosierung frequenzabhängig, das heißt abhängig von der Wederholungsrate von Maxima und Minima des Reaktionsgases über die Zeit und/oder abhängig von der Amplitude dieser Maxima oder Minima sein. Es kann dabei vorteilhaft sein, wenn Zeitabstände, Frequenz und/oder Amplituden abhängig von einer mittels einer sensorisch erfassten Führungsgröße, beispielsweise des Kohlenmonoxidgehalts nach der zweiten Brennstufe gesteuert werden. Beispielsweise kann auf einen mittleren Halbstun- denwert von 100 mg/Nm ³ Kohlenmonoxid bevorzugt auf einen mittleren Halbstundenwert kleiner 50 mg/Nm ³ Kohlenmonoxid geregelt werden. Hierbei kann die Oszillationsfrequenz des zweiten Reaktionsgases beispielsweise so gesteuert werden, dass der Halbstundenwert des Kohlenmonoxids kleiner 50 mg/Nm ³ beträgt und dabei die Stickoxidgehalte verringert, vorzugsweise minimiert werden. Eine Oszillationsfrequenz kann hierbei von weiteren Parametern, beispielsweise der Amplitude der Oszillationsfrequenz, des Sauerstoffgehalts, beigefügten weiteren Komponenten wie beispielsweise Ammoniak, Wasserdampf und gegebenenfalls einer beigemengten Gasmenge aus der Abgasrückführung, der thermischen Leistung des Feuerungssystems und/oder örtlichen Gegebenheiten abhängig sein. Ein Bereich der Oszillationsfrequenzen kann beispielsweise zwischen 0,1 Hz und 10 Hz, bevorzugt 0,5 Hz und 5 Hz vorgesehen sein.

Die Oszillation beziehungsweise Pulsation der zweiten Reaktionsphase kann ausschließlich während einer Verbrennungsphase vorgesehen sein und beispielsweise während einer Anfahrphase des Feuerungssystems ausgesetzt werden. In der Anfahrphase kann das zweite Reaktionsgas kontinuierlich zugeführt werden oder abgestellt sein. Beispielsweise kann die Pulsation des zweiten Reaktionsgases bei Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Gehalts an Stickoxiden im Abgas aktiviert werden, beispielsweise wenn die ΝΟ,τ Konzentrationen oberhalb von 400 mg/Nm ³ liegen. Hierzu kann die NO^Konzentration beispielsweise von einem Sensor oder Detektor laufend erfasst werden.

Zusammenfassend wird die Aufgabe durch ein Feuerungssystem zur Verbrennung von festem, auf ein Brennstoffbett zugeführtem Brennstoff mit einer primären Brennstufe mit einer ersten Zufuhreinrichtung zur Zufuhr eines ersten sauerstoffhaltigen Reaktionsgases und einer der ersten Brennstufe nachgeschalteten sekundären Brennstufe mit einer ein zweites sauerstoffhaltiges Reaktionsgas in einen Abgasraum oberhalb des Brennstoffbetts zuführenden zweiten Zufuhreinrichtung gelöst, wobei mittels der zweiten Zufuhreinrichtung während eines Brennvorgangs ein Volumenstrom des zweiten Reaktionsgases zeitlich pulsierend gesteuert ist. Der Volumenstrom kann oszillierend oder intermittierend einstellbar sein. Der Volumenstrom kann in Form eines Sägezahnprofils oder Rechteckprofils getaktet sein. Die zweite Zufuhreinrichtung kann mit einem zeitlich getakteten Quetschventil oder einer Zellradschleuse versehen sein. Das zweite Reaktionsgas kann sauerstoffhaltig und/oder wasser- dampfhaltig sein. Weiterhin wird die Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Feuerungssystems zur Verbrennung eines festen, auf ein Brennstoffbett zugeführten Brennstoffs mit einer ersten Brennstufe mit einer ersten Zuführungseinrichtung zur Zufuhr eines ersten sauerstoffhaltigen Reaktionsgases und einer zweiten Brennstufe mit einer zweiten Zufuhreinrichtung für eine Zufuhr eines zweiten sauerstoffhaltigen Reaktionsgases in einen der ersten Brennstufe nachfolgenden Abgasraum gelöst, wobei der Brennstoff in der ersten Brennstufe unter unterstöchiometrischen Bedingungen oxidiert wird und durch eine periodisch variierte Zufuhr des zweiten Reaktionsgases eine Nachverbrennung von Abgasen der ersten Brennstufe zeitlich wechselnd unter unterstöchiometrischen und überstöchiometrischen Reaktionsbedingungen durchgeführt wird. In einander abwechselnden Zeitabständen kann ein Volumenstrom des zweiten Reaktionsgases gesteigert und abgeschwächt werden. Die Zeitabstände einer Steigerung des Volumenstroms können gleich oder ungleich den Zeitabständen einer Abschwächung des Volumenstroms sein. Der Volumenstrom kann zeitabhängig in Rechteckform oder Sägezahnform variiert werden. Eine Frequenz des Volumenstroms wie Oszillationsfrequenz kann abhängig von einem Kohlenmonoxidgehalt des Abgases gesteuert werden. Die Frequenz kann auf einen Kohlenmonoxidgehalt kleiner 100 mg/Nm3, bevorzugt kleiner 50 mg/Nm3 eingestellt werden. Dem zweiten Reaktionsgas kann Ammoniak beigemischt werden. Dem zweiten Reaktionsgas kann Wasserdampf beigemischt werden. Dem zweiten Reaktionsgas können Anteile des Abgases des Feuerungssystems beigemischt werden oder das zweite Reaktionsgas kann aus dem Abgas des Feuerungssystems gebildet werden. Das erste Reaktionsgas kann ebenfalls moduliert wie zeitlich pulsierend, oszillierend oder intermittierend betrieben werden.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:

Figur 1 eine schematische Darstellung eines Feuerungssystems,

Figur 2 eine schematische Darstellung eines Feuerungssystems mit gegenüber dem

Feuerungssystem der Figur 1 verringerten Ausmaßen,

Figur 3 eine systematische Darstellung eines pulsierenden Betriebs der Zufuhreinrichtung zur Zufuhr des zweiten Reaktionsgases,

Figur 4 ein Diagramm zur Darstellung eines Ablaufs eines Brennvorgangs des

Feuerungssystems der Figur 2

und

Figur 5 ein Diagramm der Kohlenmonoxid- und Stickoxidgehalte im Abgas des

Feuerungssystems abhängig von der Frequenz des zweiten Reaktionsgases.

Die Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung das Feuerungssystem 1 mit dem Brennstoffbunker 2 und dem Beschicktisch 4 mit Stößel 3, welcher den festen Brennstoff 5 auf das als Rost ausgebildete Brennstoff bett 6 transportiert. Auf dem Brennstoffbett 6 wird der Brennstoff 5 in der ersten Brennstufe 7 unter Zufuhr des ersten Reaktionsgases 8 über die erste Zufuhreinrichtung 9 unter unterstöchiometrischen Bedingungen verbrannt, das heißt oxidiert. Als erstes Reaktionsgas 8 wird bevorzugt Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft ver- wendet. Der feste Brennstoff 5 kann aus Müll, Biomasse, Kohle, Koks oder Mischungen dieser gebildet sein. Die erste Zufuhreinrichtung 9 ist hier beispielsweise als Gebläse ausgebildet. Die Asche der ersten Brennstufe 7 wird in den Aschekasten 10 ausgetragen.

Über der ersten Brennstufe 7 ist im Abgasrohr 11 die zweite Brennstufe 12 zur Nachverbrennung nicht vollständig oxidierter Komponenten des ersten Volumenstroms in Form des Abgases der ersten Brennstufe 7 angeordnet. An der zweiten Brennstufe 12 ist die zweite Zufuhreinrichtung 13 zur Zufuhr des zweiten Reaktionsgases 14 vorgesehen. Die zweite Zufuhreinrichtung 13 dosiert zumindest zeitweise pulsierend mit einer bevorzugt regelbaren Wiederholungsrate wie Oszillationsfrequenz, beispielsweise 0, 1 Hz bis 10 Hz, bevorzugt 0,5 Hz bis 5 Hz den zweiten Volumenstrom. Das zweite Reaktionsgas 14 ist aus Luft, mit Sauerstoff angereicherter Luft, mit Ammoniak, Wasserdampf oder dergleichen angereicherter Luft, teilweise aus Abgas des Feuerungssystems 1 vermischter Luft oder komplett aus Abgas gebildet. Die zweite Zufuhreinrichtung 13 verfügt über eine Einrichtung zur Ausbildung der Pulsation eines Volumenstroms des zweiten Reaktionsgases 14, beispielsweise ein

Quetschventil, eine Zellradschleuse oder dergleichen. Durch die sich hierdurch einstellende pulsierend ändernde Stöchiometrie zwischen den nicht vollständig verbrannten Komponenten der ersten Brennstufe 7 und den Komponenten des zweiten Reaktionsgases 14, insbesondere Sauerstoff wird die spezielle Reaktionschemie der im Abgas mitgeführten Stickoxide positiv beeinflusst, so dass deren Gehalt absinkt, indem diese beispielsweise unter Sauerstoffmangel zu Stickstoff reduziert werden. Gleichzeitig ist unter Sauerstoffüberschuss die Oxidation der übrigen, nicht vollständig verbrannten Komponenten des Abgases der ersten Brennstufe 7 wie Kohlenmonoxid und Kohlenwasserstoffe vorteilhaft durch die Pulsation beeinflussbar, so dass deren Gehalt abnimmt.

Die Figur 2 zeigt das gegenüber dem Feuerungssystem 1 der Figur 1 mit verringerten Ausmaßen hergestellte Feuerungssystem 1a in schematischer Darstellung mit der im Batch- Verfahren betriebenen Brennkammer 3a, die mit Brennstoff 5a befüllt ist. Über das Brennstoffbett 6a in Form eins Rosts wird von unten das erste Reaktionsgas in Richtung des Pfeils 15a eingebracht und damit die erste Brennstufe 7a gebildet. Über das Abgasrohr 1 1a gelangt das aus einer in der ersten Brennstufe 7a erfolgenden unterstöchiometrischen Verbrennung resultierende Abgas in die Nachbrennkammer 16a, in die in Richtung des Pfeils 17a pulsierend das zweite Reaktionsgas zur Ausbildung der zweiten Brennstufe 12a eingebracht wird. Die Einbringung des zweiten Reaktionsgases kann grundsätzlich an allen Feuerungssystemen einstellbar senkrecht oder in jedem anderen Winkel gegenüber der Bewegungsrichtung des Abgases mit oder gegen die Bewegungsrichtung vorgesehen werden. Hierbei kann eine gezielte Vermischung des Abgases und des zweiten Reaktionsgases ge- steuert werden.

An dem als Modellanlage konzipierten Feuerungssystem 1 a sind an unterschiedlichen Stellen, beispielsweise die hier bezeichneten Messstellen 18a, 19a, 20a vorgesehen, wobei die Messstelle 19a einen optischen Zugang erlaubt und die Messstellen 18a, 20a eine Analyse der an diesen Stellen vorhandenen Komponenten beispielsweise nach der ersten Brennstufe 7a und nach der zweiten Brennstufe 12a erlauben. An die Nachbrennkammer 16a schließen sich in Bewegungsrichtung des Abgases der Wärmetauscher 21a, die Filterkammer 22a, die Venturidüse 23a, der Kohleadsorber 24a und das Gebläse 25a an.

Figur 3 zeigt schematisch den zweiten Volumenstrom mit einer oszillierenden Zufuhr von Luft zur Durchführung der zweiten Brennstufe, die in Bewegungsrichtung des Abgases der ersten Brennstufe nachfolgend angeordnet ist. Das zweite Reaktionsgas wird zum ersten Volumenstrom wie Abgas der ersten Brennstufe mittels der zweiten Zufuhreinrichtung über die Zeit t pulsierend zugeführt. Hierbei kommt es nicht oder nicht wesentlich auf die Vermischung der Komponenten an. Vielmehr wird die erste Brennstufe unterstöchiometrisch mit Sauerstoff, also mit einem Verbrennungsluftverhältnis λ < 1 betrieben, so dass in der zweiten Brennstufe durch die pulsierende Betriebsweise des zweiten Reaktionsgases in ersten Zeitabschnitten Äti kein oder weniger und in mit diesen abwechselnden zweiten Zeitabschnitten Ät2 mehr Sauerstoff an den ersten Volumenstrom herangeführt wird. Hierbei verbleiben in den ersten Zeitabschnitten Äti beispielsweise nicht vollständig oxidierte Komponenten wie Kohlen- monoxid (CO) und Stickstoffverbindungen wie Ammoniak (NH3) und Stickoxide (NO _x ) in dem ersten Volumenstrom aus der ersten Brennstufe wie Primärfeuerung. Wird in den zweiten Zeitabschnitten Ät2 dem Abgas aus der Primärverbrennung ausreichend Luft beziehungsweise Sauerstoff zugeführt, so dass die Verbrennungsluftzahl λ > 1 resultiert, werden Koh- lenmonoxid zu Kohlendioxid (CO2) und die Stickoxide mit dem Ammoniak in Sauerstoff (O2) und Wasser (H2O) umgesetzt. Bei bekanntem dauerhaftem Betrieb mit einer Verbrennungsluftzahl λ > 1 werden die Stickoxide weiteroxidiert und können nicht reduziert werden. Die Zeitabschnitte Äti und Ät2 können dabei unterschiedlich lang sein, ebenso kann die Höhe der Amplitude ΔΑ variieren. Die Verweilzeit der Mischung aus Abgas und zweitem Reaktionsgas kann damit sowohl über die zeitliche Länge der Zeitabschnitte Äti , Ät2, die Amplitude ΔΑ sowie durch die Frequenz, das heißt die Wederholungsrate der Zeitabschnitte Äti , Ät2 eingestellt werden. Beispielsweise kann der Kohlenmonoxidgehalt zur Steuerung von Pulsa- tionsgrößen, beispielsweise der Oszillationsfrequenz, der Amplitude der Pulsationen, deren Dauer und/oder dergleichen als Führungsgröße verwendet werden. Beispielsweise kann auf einen derzeit gültigen Halbstundenmittelwert von 100 mg/Nm ³ für Abfallverbrennungsanlagen oder bevorzugt auf zirka 50 % des Grenzwertes, das heißt, kleiner 50 mg/Nm ³ CO ge- regelt werden. Die Oszillationsfrequenz wird dabei in bevorzugter Weise so angepasst, dass ein Kohlenmonoxidgehalt kleiner 50 mg/Nm ³ erzielt und der Stickoxidgehalt verringert wird.

Die Figur 4 zeigt das Diagramm 26 eines in dem Feuerungssystem 1 a der Figur 2 durchgeführten modellhaften Verbrennungsvorgangs mit unterschiedlichen Parametern über die Zeit t. Die Kurve 27 zeigt den Verlauf des Volumenstroms des ersten Reaktionsgases - hier Luft. Die Kurve 28 zeigt den Verlauf des zweiten Volumenstroms des zweiten Reaktionsgases - hier Luft. Die Kurve 29 zeigt den Verlauf des Sauerstoffgehalts, die Kurve 30 den Verlauf des Kohlendioxidgehalts, die Kurve 31 den Verlauf des Kohlenmonoxidgehalts und die Kurve 32 den Verlauf des Stickoxidgehalts jeweils an der Messstelle 20a (Figur 2). Die Kurve 33 zeigt den Verlauf des Stickstoffkonversionsgrads von Stickoxid zu Stickstoff.

Zwischen Minute 14 und Minute 45 wird der Volumenstrom des zweiten Reaktionsgases pulsierend betrieben. Dadurch nimmt unter anderem systembedingt an den Pulsminima der Sauerstoffgehalt ab. Der Stickstoffkonversionsgrad nimmt zu. Demzufolge nimmt der Stickoxidgehalt im Abgas signifikant bei gleichzeitig niedrigem Kohlenmonoxidgehalt ab.

Die Figur 5 zeigt das Diagramm 34 mit den Balken 35, 36, 37 für den Kohlenmonoxidgehalt und mit den Balken 38, 39, 40 für den Stickoxidgehalt über unterschiedliche Oszillationsfrequenzen f. Die Balken 35, 38 zeigen die Gehalte bei kontinuierlicher Zufuhr - also Frequenz f = 0 - des zweiten Reaktionsgases in das Feuerungssystem 1a der Figur 2. Bereits mit einer herkömmlichen Nachverbrennung ist dabei eine ausreichende Reduzierung der Kohlenmo- noxidgehalte beispielsweise von zirka 10 mg/Nm ³ CO bezogen auf 11 Volumenprozent Sauerstoff möglich. Allerdings verbleiben die Stickoxidgehalte auf einem hohen Niveau von beispielsweise zirka 600 mg/Nm ³ NO _x bezogen auf 11 Volumenprozent Sauerstoff. Wrd in der vorgegebenen Versuchsumgebung das zweite Reaktionsgas mit der Oszillationsfrequenz f = 1 Hz pulsierend in die zweite Brennstufe überführt, vermindert sich in Balken 39 der Stickoxidgehalt zwar auf zirka die Hälfte, der Gehalt an Kohlenmonoxid in Balken 36 vergrößert sich aber um ein Vielfaches. Wird die Oszillationsfrequenz f = 2 Hz eingestellt, kann der Gehalt an Kohlendioxid in Balken 37 wieder auf den ursprünglichen Wert bei nicht pulsierendem Betrieb gesenkt werden. Gleichzeitig bleibt der Gehalt an Stickoxiden in Balken 40 im Bereich der Hälfte des Gehalts an Stickoxiden bei nicht pulsierendem Betrieb. Bei diesen Ergebnissen wird davon ausgegangen, dass die Gehalte bei pulsierendem Betrieb unter anderem abhängig von den Systemeigenschaften des Feuerungssystems 1a (Figur 2) sind und dass für jedes Feuerungssystem die optimalen Oszillationsfrequenzen separat zu ermitteln sind. Insoweit sind die vorgeschlagenen Oszillationsfrequenzen für die Erfindung nicht begrenzend. Bezugszeichenliste

Feuerungssystem

a Feuerungssystem

Brennstoffbunker

Stößel

a Brennkammer

Beschicktisch

Brennstoff

a Brennstoff

Brennstoffbett

a Brennstoff bett

erste Brennstufe

a erste Brennstufe

erstes Reaktionsgas

Zufuhreinrichtung

0 Aschekasten

1 Abgasrohr

1 a Abgasrohr

2 zweite Brennstufe

2a zweite Brennstufe

3 zweite Zufuhreinrichtung

4 zweites Reaktionsgas

5a Pfeil

6a Nachbrennkammer

7a Pfeil

8a Messstelle

9a Messstelle

0a Messstelle

1 a Wärmetauscher

2a Filterkammer

3a Venturidüse

4a Kohleadsorber

5a Gebläse Diagramm Kurve Kurve Kurve Kurve Kurve Kurve Kurve Diagramm Balken Balken Balken Balken Balken Balken