Verfahren und Vorrichtung zum Eindüsen von Sekundärluft in den Rauchgasstrom einer Verbrennungsanlage [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindüsen von Sekundärluft in den Rauchgasstrom einer Verbrennungsanlage. In Feuerungsan- lagen, namentlich in Kehrichtverbrennungsanlagen, entstehen abhängig von der Qualität der Verbrennung verschiedene gasförmige Verbindungen, die umwelt- bzw. gesundheitsschädlich sind und darum zu einem möglichst hohen Prozentsatz aus den Rauchgasen entfernt werden sollen. Emissionsgrenzwerte werden durch gesetzliche Vorschriften vorgegeben und dürfen in keinem Fall überschritten wer- den. Sie werden mit verhältnismässig einfachen Methoden gemessen, kurz bevor der gereinigte Rauchgasstrom in die Atmosphäre entlassen wird. Es werden hierzu Sonden in den Rauchgasstrom montiert, wobei der Rauchgasstrom prak- tisch als homogen vorausgesetzt wird, und der von diesen Sonden gemessene Wert wird als relevant für die Einhaltung der vorgeschriebenen Maxima betrachtet.

Typische Gase, die in einem Rauchgasstrom einer Kehrichtverbrennungsanlage vorkommen, sind etwa CO2, CO, NOx, 02, Ammoniak (NH3), Schwefelverbindun- gen und anderes.

[0002] Für die Verbrennung wird dem Feuer von unterhalb des Rostes soge- nannte Primärluft zugeführt und zur Nachverbrennung in der Gasphase bläst man bedarfsweise oberhalb des Feuers Sekundärluft in den Feuerungsraum ein. Die Rauchgase strömen dann durch einen Kessel, der in der Regel aus Flossenrohren besteht, die vertikal verlaufen und einen Rauchgaskanal bilden. Die heissen Rauchgase des Rauchgasstromes geben ihre Wärme zunächst über diese Flos- senrohre an einen in diesen zirkulierenden Wasserkreislauf ab, bevor sie die Rauchgas-reinigungsvorrichtungen durchströmen und hernach in die Atmosphäre entlassen werden.

[0003] Die Rauchgase werden zur Reinigung teilweise rezykliert und oberhalb des Feuers erneut als Sekundärluft dem Rauchgasstrom zugegeben. In der Praxis werden ca. 15% bis 20% der Rauchgase einer Kehrichtverbrennungsanlage meist nach dem Elektrofilter abgezweigt und so wiederverwendet. Man erreicht damit, dass die Rauchgastemperatur reduziert wird und somit die Einrichtungen für die Rauchgasreinigung geschont werden. Eine weitere wichtige Wirkung ist die ge- steigerte Energieausbeute bzw. die gesteigerte Effizienz des Kessels. Die Ofen- kapazität lässt sich dabei um bis zu 20% steigern. Typischerweise werden in einer kommunalen Kehrichtverbrennungsanlage solche als Rezykliergas oder kurz Rezygas genannten Gasströme in einer Menge von 10'000 bis 20'000 m3 pro Stunde umgesetzt. Es versteht sich, dass die hierfür nötigen Gaskanäle entspre- chend gross ausgelegt sein müssen. Es werden Stahlrohre mit bis ca. 1m Durch- messer eingesetzt, die zudem aussen isoliert sind, um die Wärme des Gases un- terwegs nicht zu verlieren und möglichst in den Kessel einzuspeisen. Von diesen Gaskanälen zweigen in radialer Richtung mehrere Düsenrohre ab. Es handelt sich bei diesen Düsenrohren um Stahlrohre von ca. 50cm Länge von 30 bis 100mm Durchmesser. Sie führen durch die Kesselwand in den Kesselraum, wo sie mün- den.

[0004] Naturgemäss führen die Rauchgase eine erhebliche Fracht von Schad- stoffen mit sich. Es handelt sich dabei zum Beispiel um Schwefeloxide, Chlorver- bindungen, um flüchtige Schwermetalle wie Blei, Zink, Cadmium usw., sowie um flüchtige Alkali wie Natrium, Kalium, Magnesium etc. Obwohl die zu rezyklierenden Rauchgase nach Durchströmen des Elektrofilters abgezweigt werden, beträgt die Schadstoff-Fracht immer noch um die 10mg bis 20mg pro m3 Gasvolumen. Die Gase strömen mit einer Geschwindigkeit von 30 bis 70m/s durch diese Düsen- rohre. Wechselnde Turbulenzen und Änderungen der Strömungsverhältnisse und Temperaturen insbesondere im Bereich der Düsenmündungen bringen es mit sich, dass die sich im Rauchgas befindlichen Staubteilchen sowie mitgeführte ver- dampfte Schadsoffe sich dort ablagern, versintern oder kristallisieren und sich auch an den Düseninnenwänden festsetzen. Mit der Zeit setzen sich die Düsen immer mehr zu. In der Praxis ist schon nach 14 Tagen Anlagenbetrieb eine Ver- schlechterung deren Kapazität feststellbar und nach weiteren 14 Tagen muss die Anlage für zwei Tage stillgelegt werden, sodass die Düsen gereinigt werden kön- nen.

[0005] Der CO-Wert im Rauchgas wird als besonders wichtige Grösse für die Be- urteilung der Verbrennungsqualität in einer Kehrichtverbrennungsanlage betrach- tet. Also schreibt der Gesetzgeber einen maximalen CO-Wert vor, der unter allen Umständen eingehalten werden muss. Über einen relativ weiten Bereich eines 02- Anteils in den Verbrennungsgasen kann dieser CO-Wert eingehalten werden. Bei einer Reduktion des 02-Anteils und somit bei einer Erhöhung der Effizienz der Verbrennung infolge der Reduktion des gesamten Verbrennungsgasvolumens wird auch der NOx-Anteil reduziert. Wird aber der 02-Anteil über ein kritisches Mass hinaus weiter reduziert, so steigt der CO-Wert plötzlich abrupt an. Idealer- weise sollte daher die Verbrennunganlage stets nahe an diesem kritischen Punkt gefahren werden, um bei Einhaltung des vorgeschriebenen CO-Wertes das ge- samte Rauchgasvolumen wie auch den NOx-Anteil so niedrig wie möglich zu hal- ten. Mit je weniger 02-Anteil gefahren werden kann, umso weniger Staub und Russ wird produziert und umso weniger schnell sind die Rauchgaspartikel im Rauchgasstrom. Das aber reduziert die Erosion an den Kesselwänden, denn schnelle Russpartikel wirken sich auf die Kesselwände wie eine Sandstrahlung aus. Infolge unzureichender Kenntnisse der jeweils aktuellen Verbrennungsvor- gänge wird in der Praxis mit bis zu 10%-02-Anteil im Rauchgas gefahren, um den CO-Wert jederzeit sicher einhalten zu können, während eine stöchiometrische Verbrennnung theoretisch keinen unverbrauchten Sauerstoff mehr in den Rauch- gasen zurücklassen sollte.

[0006] Oftmals muss die Verbrennung in diesen Feuerungsanlagen mangels einer hinreichend feinen Steuerung also mit einem deutlichen 02-Überschuss erfolgen, um die gesetzlich geforderte Rauchgasqualität zu erreichen. Die Zufuhr der hierfür nötigen Luft vergrössert aber das Rauchgasvolumen beträchtlich. Das hat Auswir- kungen auf die Auslegung der nachgeschalteten Einrichtungen für die Rauchgas- reinigung und auf die Leitungen für das Rezygas. Diese teuren und wartungsin- tensiven Einrichtungen müssen daher wesentlich grösser ausgelegt werden als sie bei einer idealen Verbrennung nötig wären. Wenngleich der CO-Wert insgesamt eingehalten werden mag, so kann es wegen der unzureichenden Kenntnisse über die aktuelle Zusammensetzung des Rauchgasstromes vorkommen, dass zum Beispiel laufend unbemerkt übermässig viel C02-Gas einer Kesselwand ent- langströmt. Diese oxidiert deswegen vorzeitig und der Kessel muss mit hohem Aufwand überholt oder gar ausgewechselt werden.

[0007] Grundsätzlich ist der Rauchgasstrom stark inhomogen. Das heisst, über den Querschnitt zur Strömungsrichtung gesehen weist er unterschiedliche Tempe- raturen und unterschiedliche Strömungsgeschwindigkeiten auf. Zum Beispiel kann die Temperatur etwa in der Mitte am grössten sein, während sie gegen den Rand des Strömungsraumes hin abfällt-oder aber die Temperatur erreicht zum Beispiel in einer angehobenen Ecke ihren Spitzenwert. Weiter kann zum Beispiel die Strö- mungsgeschwindigkeit auf der einen Seite des Strömungsraumes unmittelbar über dem Rost sowie gegen die Mitte hin bedeutend grösser sein als auf der anderen Seite des Strömungsraumes. Manchmal kann man sogar feststellen, dass auf der einen Seite des Strömungsraums zeitweise negative Geschwindigkeiten auftreten, das heisst, die Rauchgase bilden eine Walze. Man hat also eine deutliche Abwei- chung von einer laminaren Strömung und entsprechend treten Turbulenzen auf.

Erst weiter oben im Rauchgaskanal des Kessels wird die Strömung im wesentli- chen laminar. Betrachtet man die im Strömungsraum verlaufenden Isothermen, so bilden diese im Innern des Strömungsraumes meist eine Kuppel-oder Glocken- form, wobei diese Form deformiert und also auch asymmetrisch sein kann. In an- deren Fällen wieder ermittelt man eine Sattelform, oder die Form eines an einer Ecke hochgezogenen Tuches, usw. usf.

[0008] In der Praxis hat sich gezeigt, dass mit zunehmenden Heizwerten der An- teil der sogenannten Sekundärluft im Verhältnis zur Primärluft erheblich zunimmt.

So steigt das Verhältnis der Primärluftmenge zu jener der Sekundärluftmenge von 70 : 30 bei geringen Heizwerten des Kehrichts bis ca. 9'000 kJ/kg auf ein solches von 40 : 60 bei hohen Heizwerten von über 12'000 kJ/kg. Parallel hierzu steigen die für die Verbrennung erforderlichen Luftmengen absolut gesehen erheblich an.

Durch Erfahrungen und Untersuchungen ist bekannt, dass für eine optimale Verbrennung insbesondere die Strahlungseindringtiefe sowie die Neigung und damit die Zuführung der Sekundärluft in den Rauchgasstrom von grosser Bedeu- tung ist. Herkömmlich wird nun die Sekundärluft über mehrere Düsen in Abhän- gigkeit von der Feuerraumgeometrie horizontal oder leicht nach unten oder oben geneigt eingedüst. Die Düsen werden von einem gemeinsamen Sekundärluftkanal kollektiv mit Frischluft und Rezygas versorgt, wodurch jede Düse gleichviel Gas eindüst. Es ist deshalb nicht möglich, der Inhomogenität des Rauchgasstromes mit unterschiedlichen Eindüsmengen pro Düse Rechnung zu tragen. Mit einer geziel- teren Zufuhr von Sekundärluft, namentlich mit einer lokal individuellen Variierung der Eindüsmenge und der Strahlform der eingedüsten Sekundärluft sowie einer zeitlichen Variierung der Eindüsrichtung der einströmenden Sekundärluft könnte der 02-Überschuss weiter reduziert werden und es könnte näher an eine ideale Verbrennung herangefahren werden.

[0009] Die Mündungen der herkömmlichen Düsenrohre ragen leicht in den Kessel- raum hinein und sind rundum mit einer Abstampfung gegenüber dem Flossenrohr, durch das sie hindurchgeführt sind, abgedichtet. Im Betrieb prallen heisse Russ- partikel an die Düsenmündungen und sintem daran oder prallen als kleine flüssige Tröpfchen an die Düsenmündungen und kristallisieren dann daran. Mit der Zeit entstehen schnautzartige Anbackungen um die Düsenmündung und an der Düsenmündung selbst, sodass auch der Gasstrom durch die Düse beinträchtigt und abgelenkt wird oder zuweilen der Austrittsquerschnitt der Düse erheblich re- duziert wird. Um diesen Verschmutzungszustand zu beseitigen, muss die Verbrennungsanlage stillgelegt werden, damit man in das Innere des Kessels ge- langen kann, um die Mündungen der Düsen durch Wegspitzen der Anbackungen und der Abstampfung freizulegen. Erst dann können die Düsenrohre nach hinten aus den Kesselwänden ausgefahren und gereinigt werden. Es ist klar, dass solche Aktionen mit grossen Folgekosten verbunden sind, zumal ja die Verbrennungs- anlage für die Revisionsarbeiten stillgelegt werden muss.

[0010] Es ist nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Eindüsen von Sekundärluft in den Rauchgasstrom einer Verbrennungsanlage zu schaffen, um die oben aufgezeigten Nachteile zu über- winden und die Sekundärluft auch langfristig zuverlässig eindüsen zu können, so- dass Wartungen und Revisionen kaum mehr nötig sind. Ausserdem soll auch die Richtung der eingedüsten Sekundärluft variiert werden können, und für jede ein- zelne Düse soll die Menge und die Form des Gasstrahls der eingedüsten Sekun- därluft individuell variiert werden können, damit durch diese Massnahmen die Se- kundärluftzufuhr gezielter an den Bedarf des Rauchgasstromes angepasst werden kann und durch die Verbesserung der Sekundärverbrennung insgesamt eine effi- zientere Verbrennung erzielt wird und die Rauchgasvolumina weiter reduziert wer- den können.

[0011] Diese Aufgabe wird gelöst von einem Verfahren zum Eindüsen von Sekun- därluft in den Rauchgasstrom einer Verbrennungsanlage, mit einer Mehrzahl von die Flossenrohre eines Kessels durchsetzenden Düsen, das sich dadurch aus- zeichnet, dass die Sekundärluft von den Düsen nach Massgabe des lokalen und zeitlichen Sekundärluftbedarfs und der lokalen und zeitlichen Strömungsverhält- nisse im Rauchgas in Bezug auf Eindüsrichtung, auf die Eindüsmenge und die Strahlform der eingedüsten Sekundärluft variiert wird.

[0012] Die Aufgabe wird desweiteren gelöst von einer Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens zum Eindüsen von Sekundärluft in den Rauchgasstrom einer Verbrennungsanlage, mit einer Mehrzahl von die Flossenrohre der Kesselwand eines Kessels durchsetzenden Düsen, das sich dadurch auszeichnet, dass die Düsen der Sekundärluftrohre freiliegend durch die Kesselwand geführt sind und die Sekundärluftrohre an einem horizontal verlaufenden Gaskanal angebaut sind, welcher um eine horizontale Achse auf und ab schwenkbar ist, die im Bereich des Kesselwandquerschnittes oder innerhalb des Kessels verläuft, und dass die Düsen wassergekühlt sind und einen verstellbaren Mündungsquerschnitt aufwei- sen.

[0013] Eine vorteilhafte Ausführung der Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben und ihre Funktion sowie das damit ausgeübte Verfahren wird erläutert.

Es zeigt : Figur 1 : Einen Ansicht eines Verbrennungsrostes mit zugehörigem Kessel und der Anordnung der Sekundärluftdüsen ; Figur 2 : Eine Ansicht der Vorrichtung von der Seite her gesehen in einem Querschnitt ; Figur 3 : Eine Ansicht der Vorrichtung von rechts nach links in der Abbildung nach Figur 1 gesehen, jedoch seitlich zum Rand der Vorrichtung ver- setzt.

[0014] Zunächst ist in Figur 1 ein Rost und der zugehörige Kessel von der Seite her gesehen dargestellt. Der Rost 40 ist schräg gegen abwärts geneigt und auf ihm liegt das Brennbett 41. Durch den Schacht 42 rechts im Bild wird der Rost 40 beschickt. Oben befindet sich die Zünddecke 43. Der Kessel 44 mit seinen Kes- selwänden 1 erstreckt sich anschliessend an die Zünddecke 43 vertikal nach oben. Gegenüber der Zünddecke 43 wird Sekundärluft, das heisst Frischluft und/oder Rezykliergas über die Sekundärluftrohre 3 eingedüst, wie das hier schematisch angedeutet ist. Man sieht den Gaskanal 10 im Querschnitt, der hori- zontal längs der Aussenseite der Kesselwand 1 verläuft, sowie ein von ihm ab- zweigendes Sekundärluftrohr oder Düsenrohr 3, von welchen es eine ganze Reihe gibt. Aufgrund der Figur 1 wird klar, wo die Vorrichtung zum Eindüsen von Sekun- därluft in den Rauchgasstrom einer Verbrennungsanlage platziert wird. Die Vor- richtung selbst wird anhand der Figur 2 im Detail gezeigt und beschrieben.

[0015] Die Figur 2 zeigt hierzu die Vorrichtung zum Eindüsen von Sekundärluft in einem Ausschnitt in einer vergrösserten Darstellung von der Seite her gesehen in einem Querschnitt. Man sieht ganz rechts die Kesselwand 1 mit der Abstampfung 2 auf ihrer Innenseite, weiche ihre Korrosion verhindern soll. Die Kesselwand 1 wird von einem Flossenrohr gebildet, welches aus einer Reihe paralleler, vertikal verlaufender Rohre gebildet wird, wobei zwei benachbarte Rohre an ihrer Längs- seite über einen Stahlsteg miteinander verbunden sind. Das Sekundärluftrohr oder Düsenrohr 3 ist hier durch den Steg zwischen zwei Flossenrohren hindurchgeführt und ragt mit seinem Mündungsabschnitt 4, der die eigentliche Düse 4 bildet, in die Kesselwand 1, wobei die Mündung 5 entweder noch innerhalb des Kesselwand- querschnittes, gerade an der Innenwand der Kesselwand 1 selbst oder etwas in den Kessel hineinragend angeordnet sein kann. Im gezeigten Beispiel schliesst die Mündung 5 bündig mit der Innenseite 6 der Kesselwand 1 ab. Um das Düsen- rohr 3 durch die Kesselwand 1 hindurchführen zu können, wird zunächst ein Loch in den Steg gebohrt, welcher zwei benachbarte Rohre des Flossenrohrs verbindet.

Reicht der Durchmesser bzw. die Breite des Steges nicht aus, so können die an den Steg anschliessenden Rohre des Flossenrohres nach aussen voneinander weggebogen werden, sodass genügend Platz geschaffen wird, um den Mün- dungsbereich 4 durch das Flossenrohr hindurchzuführen, ohne dass die benach- barten Rohre deshalb aufgeschnitten zu werden brauchen. Das Flossenrohr bildet dann an dieser Stelle eine trichterförmige Ausbiegung 19.

[0016] Der ganze Mündungsabschnitt 4 des Düsenrohres 3 ist doppelwandig aus- geführt, was den Anschluss eines Zufuhr-und Abführschlauches für eine Wasser- kühlung erlaubt. Wenn zum Beispiel die Wasserzufuhr unten am hinteren Ende 8 des Mündungsabschnittes 4 erfolgt und die Wasserabfuhr oben am hinteren Ende 9 des Mündungsabschnittes 4, so wird bereits sichergestellt, dass das Wasser den Mündungsabschnitt 4 hinreichend umströmt, um diesen auf einer so tiefen Tempe- ratur zu halten, dass das Material nicht infolge der Hitzeeinwirkung im Kesselraum übermässig belastet wird, wie das bei den herkömmlichen Düsenrohrmündungen stark der Fall ist.

[0017] Das Sekundärluftrohr oder Düsenrohr 3 ist am hinteren Ende an einen gross dimensionierten, horizontal verlaufenden Gaskanal 10 angeflanscht, welcher für die Zufuhr von Sekundärluft und Rezygas dient. An das hintere Ende des Se- kundärluftrohrs oder Düsenrohrs 3 ist hierzu ein Flansch 11 angeschweisst und im Innern des Gaskanals 10, der aus Stahlblech gefertigt ist und im gezeigten Bei- spiel im Prinzip ein Vierkantrohr bildet, ist zur Verstärkung ein zugehöriger Stahl- flansch 12 aufgeschweisst, sodass das Düsenrohr 3 einfach mit seinem Flansch 11 auf diesen Stahlflansch 12 aufgeschraubt werden kann. Rund um das Düsen- rohr 3 ist im hier gezeigten Beispiel ein Rahmen 13 aus Stahlblech auf die Aus- senseite der Kesselwand 1 angeschweisst, den man hier in einem Querschnitt sieht. Der obere Rand des Rahmens, im Bild also der Rand auf der linken Seite, ist über einen flexiblen Balg 14 gasdicht mit der oberen 15 und unteren Kante 16 des Gaskanals 10 verbunden, welche Kanten 15,16 dem Kessel zugewandt sind.

Dieser Balg 14 kann aus einem geeigneten Gummimaterial oder Leder gefertigt sein.

[0018] Der Gaskanal 10 wird von seiner hinteren, das heisst der Kesselwand 1 abgewandten Seite her, das heisst im Bild von der linken Seite her, von einer Stösselstange 17 quer durchsetzt, die mit ihrem vorderen Abschnitt im Sekundär- luftrohr oder Düsenrohr 3 zentral in axialer Richtung verläuft. An ihrem vorderen Ende trägt die Stösselstange 17 einen Verschlusszapfen 18, im gezeigten Beispiel einen Kegelzapfen 18. Damit die Stösselstange 17 an ihrem vorderen Ende schön im Sekundärluftrohr oder Düsenrohr 3 zentriert bleibt, ist sie in einem in das Se- kundärluftrohr 3 eingeschweissten Stern 20 gelagert. Das Sekundärrohr 3 selbst weist wie schon beschrieben einen wassergekühlten Mündungsabschnitt 4 auf, der zudem gegen die Mündung hin konisch verjüngt ist, wonach ein Endabschnitt 21 bis zur Mündung folgt, der wieder einen gleichbleibenden Durchmesser auf- weist. Am hinteren Ende ist die Stösselstange 17 mit einem Gewinde 22 ausge- rüstet und läuft in einer Gewindebüchse 23, die auf die dem Kessel abgewandte Seite des Gaskanals 10 angeschweisst ist. Am hinteren Ende der Stösselstange 17 sitzt hier ein Handrad 24. Wird nun die Stösselstange 17 mittels des Handrades 24 im Uhrzeigersinn gedreht, so verschiebt sie sich axial nach vorne und der Ke- geizapfen 18 nähert sich dem konischen Abschnitt 25 des Mündungsbereiches 4, jeweils unter Freilassung eines kranzförmigen Querschnittes, wobei jedoch dieser Kranz bei fortschreitendem Verschieben des Kegeizapfens 18 immer schmaler wird, bis schliesslich der Kegeizapfen 18 den Querschnitt völlig verschliesst. Der ganze Mündungsabschnitt 4 ist aber so gestaltet, das bei voll zurückgefahrenem Kegelzapfen 18 die um ihn freibleibende Querschnittsfläche so gross ist wie die Querschnittsfläche im Endabschnitt 21 des Mündungsbereiches 4. Durch Ver- schieben der Stösselstange 17 lässt sich somit die Sekundärluftmenge von einem maximalen Durchströmungsquerschnitt bis zu einem Durchströmungsquerschnitt von Null regulieren. Gleichzeitig bewirkt der jeweils eingestellte kranzförmige Durchströmungsquerschnitt eine bestimmte Form des in den Kessel eingedüsten Sekundärluftstrahls. Bei zunehmend verringertem Durchströmungsquerschnitt werden die Gase an dieser Stelle beschleunigt und der Gasdruck wird lokal redu- ziert. Man erzielt also eine Düsenwirkung. Bei geringem Durchströmungsquer- schnitt wird der Strahl bei der hier dargestellten Geometrie des Mündungsberei- ches 4 aufgefächert, das heisst er strömt wie der Mantel eines stumpfen Kegels in den Kesselraum ein, während er bei voll geöffnetem Querschnitt, das heisst bei voll zurückgezogenem Kegeizapfen 18 in einem engeren Strahl in den Kessel- raum einströmt.

[0019] Die ganze Vorrichtung, das heisst das Sekundärluftrohr 3 mit seinem Mün- dungsbereich 4, sowie der Gaskanal 10 mitsamt der Stösselstange 17 sind um eine Achse schwenkbar an die äussere Kesselwand 1 angebaut. Das ist im ge- zeigten Beispiel realisiert, indem der Gaskanal 10 an zwei Schenkeln 26,27 gehalten ist, die an ihren Enden mit je zwei Rollen 28,29 ausgerüstet sind. Diese beiden Rollen 28,29 sind an einer stationären gekrümmten Schiene 30 geführt, sodass sie also nur längs der Schiene 30 abrollen können. Der Krümmungsradius 31 der Schiene 30 hat sein Zentrum im Punkt 32, der hier genau auf der Innen- seite der Kesselwand 1 bzw. deren Abstampfung liegt. In einer Variante könnte er etwas weiter zurückversetzt sein, sodass er im Innern der Kesselwand 1 läge, oder aber auch etwas noch vorne versetzt, sodass er sich bereits im Innern der Kesselraums befände. Die virtuellen Verlängerungen der Schenkel 26,27 führen ebenfalls genau auf diesen Punkt 32 hin. Der hier untere Schenkel 27 trägt an sei- nem hinteren Ende eine Gewindenuss 35 und durch diese führt eine Gewinde- stange 32, die mit einem Winkelgetriebe 33 verbunden ist, das von einem Hand- rad 34 verdreht werden kann. Wird die Gewindestange 32 über das Handrad und das Winkelgetriebe 33 verdreht, so hat das zur Folge, dass der Schenkel 27 mit der Gewindenuss 35 längs der gekrümmten Schiene 30 um den Drehpunkt 38 verschwenkt wird. Im Bild ist der Gaskanal 10 in seiner obersten Schwenkposition gezeigt. Das Sekundärluftrohr oder Düsenrohr 3 ist gegen abwärts geneigt und entsprechend ist die Mündung ebenfalls leicht nach unten geneigt. Deshalb wird in dieser Einstelllage die Sekundärluft leicht gegen den Rauchgasstrom in denselben eingeblasen. Verdreht man nun die Gewindestange 35 von unten gesehen im Uhrzeigersinn, so wird der Gaskanal 10 durch Schwenkung um den Drehpunkt 38 abgesenkt, wobei natürlich der Balg 14 entsprechend verformt wird und dafür sorgt, dass der von ihm eingeschlossene Raum zwischen dem Gaskanal 10 und dem Stahlblechrahmen 13 dicht verschlossen bleibt. Es ist klar, dass die Antriebe für die Stösselstange 17 wie auch für die Gewindestange 32 auch motorisch sein können. Anstelle der Handräder 24,34 treten dann elektrische Stellmotoren, so- dass die ganze Verschwenkung des Sekundärrohrs 3 sowie die Düseneinstellung durch die Kegelzapfen-Einstellung vom Kommandoraum einer Verbrennungsan- lage einfach durch Knopfdruck gesteuert werden kann.

[0020] In der dem Balg 14 zugewandten Seite des Gaskanals 10 weist dieser ein oder mehrere Löcher 36,37 auf. Ein Teil der durch den Gaskanal 10 zugeführten Gase gelangt deshalb in das Innere des Balges 14 und von dort strömen diese dann um das Sekundärluftrohr oder Düsenrohr 3 und um dessen Mündungsab- schnitt oder Düse 4 in den Kesselraum. Im Gegensatz zu herkömmlichen Durch- führungen von Sekundärluftrohren durch die Kesselwand 1 wird nämlich der Mün- dungsbereich 4 dieser Sekundärluftrohre 3 nicht zugemauert. Es bleibt somit ein kranzförmiger Luftspalt rund um den Mündungsbereich 4 frei. Im Kesselraum herrscht im Feuerungsbetrieb durch dessen Kaminwirkung ein reduzierter Gas- druck vor. Gleichzeitig wird durch den Gaskanal 10 mittels grosser Ventilatoren auf erhöhtem Druck Sekundärluft zugeführt. Die durch den Balg 14 und um den Mündungsbereich 4 in den Kessel einströmende Luft bildet dadurch zuverlässig ein Luftpolster um den ganzen Mündungsbereich 4, und die dort einströmende Luft wird dann vom Rauchgasstrom erfasst und strömt längs der Innenseite der Kesselwand 1 nach oben. Sie bildet oberhalb der Sekundärluft-Düsenmündung 5 einen längs der Kesselwand 1 aufsteigenden Luftschleier. Dieser verhindert von vorneherein Anbackungen an der Kesselwand 1 bzw. deren Abstampfung 2 un- mittelbar oberhalb der Düsenmündung 5, und zudem verhindert er auch, dass heisse Russpartikel auf die Düsenmündung 5 aufprallen können und daran sintern können, oder dass flüssige Russpartikel an der Düsenmündung 5 kristallisieren und damit Anbackungen bilden können. Damit ist die hier gezeigte Art und Weise der Sekundärluftzufuhr in den Kesselraum gegenüber herkömmlichen Lösungen unproblematisch. Die Düsenmündungen 5 verschleissen nicht mehr, erstens weil sie wassergekühlt sind und daher thermisch weit weniger belastet sind, und zwei- tens weil eine Verschmutzung dank des sie umschliessenden ständigen Gaspols- ters wirksam verhindert wird. In der Praxis sieht man eine ganze Reihe horizontal nebeneinander längs einer Kesselseite angeordnete Sekundär. luftrohre 3 vor, die alle in der gezeigten Weise am gleichen Gaskanal 10 angebaut sind. Der Gaska- nal 10 erstreckt sich also horizontal längs der Kesselwand 1 und ist an seinem vorderen und hinteren Ende an den dort stationär angeordneten gekrümmten Schienenbögen 30 auf und ab schwenkbar geführt.

[0021] Weil nun der Mündungsbereich 4 jedes einzelnen Sekundärluftrohres 3 in Bezug auf seinen Strömungsquerschnitt individuell veränderbar ist, kann die Ein- düsung von Sekundärluft und Rezygas viel besser an die vorherrschenden Ver- hältnisse im Rauchgaskanal des Kessels angepasst werden. So können zum Bei- spiel die zentral angeordneten Sekundärluftdüsen voll geöffnet werden, während jene gegen die Ecken des Kessels hin mit nach und nach kleinerem Strömungs- querschnitt betrieben werden, weil dort die Gasgeschwindigkeiten und auch die Temperaturen niedriger sind. Durch die ständige Ausmessung von Rauchgasda- ten und Ermittlung von Werten für die örtlichen Temperaturen, Gasgeschwindig- keiten, sowie für die Anteile an C02, CO, NO", 02, Ammoniak (NH3), etc. kann wirksam Einfluss auf die Sekundärverbrennung genommen werden, indem die Sekundärluft örtlich ganz gezielt und dosiert eingedüst werden kann.

[0022] In Figur 3 ist eine Ansicht der Vorrichtung von rechts nach links in der Ab- bildung nach Figur 1 gesehen gezeigt, jedoch seitlich gegen rechts zum Rand der Vorrichtung hin versetzt. Man sieht also die Vorrichtung gewissermasen von der der Kesselwand aus gesehen. Einsehbar ist an diesem Ausschnitt der Vorrichtung die eine der beiden gekrümmten Schienen 30. Unterhalb der Schiene 30 sieht man die Gewindestange 32, das Winkelgetriebe 33 und das Handrad 34, durch dessen Drehung die Gewindestange 32 gedreht wird und damit den unteren, hier nicht sichtbaren Schenkel 27 auf und ab bewegt, sodass der Gaskanal 10 längs der gekrümmten Schiene 30 auf und ab bewegt wird und dabei um das Zentrum des Krümmungsradius der Schienen 30 geschwenkt wird. Das Winkelgetriebe 33 ist über einen Drehstab 39 mit dem gleichen, gegenüberliegenden Winkelgetriebe verbunden, welches zur anderen, hier nicht sichtbaren gekrümmten Schiene am anderen Ende des Gaskanals 10 gehört. Wenn daher das Handrad 34 gedreht wird, so überträgt sich die Bewegung nicht nur auf die Gewindestange 32, sondern über den Drehstab 39 auch auf das zweite, gegenüberliegende Winkelgetriebe und von dort auf die entsprechende Gewindestange, die dann in gleicher Weise auch den dortigen Schenkel am Gaskanal 10 auf und ab bewegt. Vom auf und ab beweglichen Gaskanal 10, der hier von einem im Querschnitt rechteckigen Stahl- rohr gebildet wird, zweigt eine ganze Reihe von Sekundärluftrohren 3 ab und diese werden von diesem Gaskanal 10 gespiesen. Entsprechend gross muss er dimensioniert sein, zum Beispiel mit einer Querschnittsfläche von etwa 0. 5m2 oder mehr. Der Gaskanal 10 selbst wird von seiner einen Seite von einem stationären Sekundärluftkanal 40 über einen beweglichen Kanalabschnitt 41 mit Sekundärluft oder Recygas versorgt.