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Beschreibung
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Optimierung der Heizölverbrennung
durch Zusatz von Additiven und eine dafür geeignete Vorrichtung.
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Es ist bereits bekannt, daß man leichtem und schwerem Heizöl verschiedenartige
Additive zusetzen kann, um die Verbrennung des Heizöls zu optimieren, d. h. die
Förderung des Heizöls durch den Brenner zu erleichtern, die vollständige Verbrennung
des Heizöls zu begünstigen, die Abscheidung von Ruß und Verbrennungsprodukten im
Bereich des Brenners, im Brennraum oder in den sich anschließenden Rauchgaszügen
zu vermindern und die Emission von umweltschädlichen Bestandteilen in die Atmosphäre
durch möglichst weitgehende Verbrennung des Heizöls zu unschädlichen Oxidationsprodukten
in möglichst starkem Maße einzuschränken.
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Zu diesem Zweck ist es beispielsweise bekannt, daß man dem Heizöl
Fließverbesserer zur Steigerung seiner Pumpfähigkeit, Korrosionsschutzmittel und
Mittel zur Verbesserung der Verbrennung und damit zur Reduktion der Rußbildung zugeben
kann. Für den letzteren Zweck werden insbesondere metallorganische Verbindungen
verwendet, die sich beim Verbrennungsvorgang zersetzen und katalytisch wirksame
Metallbestandteile ergeben, die die vollständige Verbrennung der Heizölbestandteile
begünstigen und dadurch namentlich die Rußbildung vermindern. Hierfür werden beispielsweise
Methylcyclopentadienyl-mangantricarbonyl, Mangandicyclopentadienyl, Eisendicyclopentadienyl,
Bariumadditive, Chelate von Eisen und Kobalt sowie emulgierte Chloride von Kupfer,
Eisen und Mangan verwendet. Diese Mittel zur Verbesserung der Verbrennung
besitzen
jedoch den Nachteil, daß sie bei nachträglichem Zumischen schwierig zu llandhaben
sind, eine hoic Diciti aufweisen und sich nur schlecht mit dem Heizöl vermischen
lassen, so daß es schwierig ist, eine konstante Additivkonzentration in dem Heizöl
aufrechtzuerhalten, selbst wenn man diese Additive nach dem Verdünnen mit Lösungsmitteln
in das Heizöl einfüllt.
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Es besteht daher ein erhebliches Bedürfnis dafür, über eine Methode
zu verfügen, mit der es gelingt, auch schlecht lösliche oder gar nur suspendierbare
Additive in gesteuerter Menge derart in das Heizöl einzubringen, daß die angestrebte
Additivkonzentration in dem dem Brenner letztlich zugeführten Heizöl auch tatsächlich
erreicht wird.
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Diese Aufgabe wird nun gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des
Verfahrens gemäß Hauptanspruch.
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Gegenstand der Erfindung ist daher das Verfahren gemäß Anspruch 1.
Die Unteransprüche betreffen besonders bevor zugute Ausführungsformen dieses Erfindungsgegenstands
sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.
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Erfindungsgemäß wird die Optimierung der Verbrennung von Heizöl durch
den Zusatz an sich bekannter Additive dadurch erreicht, daß das bzw. die Additive
kontinuierlich in gesteuerter Menge in das durch die Leitung zwischen Tank und Brenner
geförderte Heizöl eingespeist werden.
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Im Gegensatz zu dem herkömmlichen Stand der Technik werden die Additive
somit nicht dem in dem Tank vorliegenden Heizöl zugemischt, sondern werden gezielt
und in gesteuerter Menge dem Heizöl zugesetzt, welches durch eine Leitung strömt,
über die das Heizöl aus dem Tank dem Brenner zugeführt wird.
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Dabei ist es erfindungsgemäß möglich, die Additivmenge in der Weise
zu steuern, daß sich entweder eine konstante Additivkonzentration in dem Heizöl
ergibt, welches dem Brenner zugeführt wird, oder daß die Steuerung der Additivmenge
in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Heizöls erfolgt, beispielsweise dadurch,
daß mit Hilfe eines Meßfühlers bestimmte charakteristische Eigenschaften des Heizöls
festgestellt und in Abhängigkeit davon die Additivart und die Additivkonzentration
verändert werden.
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Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Einspeisung des bzw.
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der Additive in das dem Brenner unmittelbar zugeführte Heizöl wird
eine wesentlich genauere Steuerung der Additivmenge und eine größere Flexibilität
bei der Auswahl des bzw. der Additive möglich. Im Gegensatz zu dem herkömmlichen
Zusatz des bzw. der Additive zu dem gesamten Heizölvorrat, lassen sich auch schlecht
lösliche oder schlecht dispergierbare Additive in der gewünschten genauen Dosis
der Stelle zuführen, an der das Additiv benötigt wird, nämlich dem Brenner. Hierdurch
können Schwierigkeiten vermieden werden, die sich bei herkömmlicher Additivzugabe
zu dem Heizölvorrat durch ungleichmäßiges Vermischen, Absitzen und Ausscheiden im
Heizöltank ergeben. Vorzugsweise bewirkt man erfindungsgemäß die Zufuhr des bzw.
der Additive und die Mengensteuerung mit Hilfe einer Dosierpumpe, wobei man natürlich
die Förderung mit der Pumpe und die Dosierung trennen kann, indem man die Mengensteuerung
mit Hilfe eines Magnetventils bewirkt.
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Besonders bevorzugt ist es jedoch, die Zufuhr des bzw.
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der Additive und die Steuerung ihrer Menge mit Hilfe einer Dosiereinrichtung
mechanisch, pneumatisch, hydraulisch, durch Federkraft und/oder durch Gasentwicklung
kontinuierlich Zll bewirken. Hierzu eignet sich insbeson-
dere eine
Dosiereinrichtung in Form einer an sich bekannten Schmierbüchse, die einen verschlossenen
ausdehnbaren Körper und einen mit dem bzw. den Additiven gefüllten Raum aufweist,
wobei in dem dicht verschlossenen ausdehnbaren Körper eine zu einem beliebigen Zeitpunkt
in Gang setzbare, aus einem galvanischen Element bestehende Vorrichtung zur Entwicklung
von Gas vorgesehen ist, welches in dem ausdehnbaren Körper einen Druck aufbaut,
durch den dieser sich täglich um ein gewisses Maß ausdehnt und dadurch das bzw.
die Additive kontinuierlich in die Heizölförderleitung einpreßt. Diese besonders
bevorzugte Ausführungsform einer Dosiereinrichtung macht eine direkte Handhabung
der gefährlichen, giftigen und brennbaren Additive durch den Endbenutzer überflüssig,
indem lediglich bei der Auffüllung des Heizöltanks die die Additive enthaltende
Dosiereinrichtung, d. h.
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die Additivpatrone, an der Heizölförderleitung durch eine neue Additivpatrone
ersetzt wird. Dabei ist es mit Hilfe dieser Dosiereinrichtung ohne weiteres möglich,
die Mengensteuerung des bzw. der Additive elektromechanisch, pneumatisch oder auch
über das Löslichkeitsverhalten des bzw. der Additive in dem Heizöl zu bewirken.
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Eine Dosiereinrichtung in Form einer Schmierbüchse ist beispielsweise
aus der DE-PS 1 256 001 bekannt. Diese selbsttätig Schmierstoff abgebende Schmierbüchse
weist einen verschlossenen ausdehnbaren Körper und einen mit Schmierstoff gefüllten
Raum auf, wobei in dem dicht verschlossenen ausdehnbaren Körper eine zu einem beliebigen
Zeitpunkt in Gang setzbare, aus einem galvanischen Element bestehende Vorrichtung
zur Entwicklung von Gas vorgesehen ist, das im ausdehnbaren Körper einen Druck aufbaut,
durch den dieser sich täglich um ein gewisses Maß ausdehnt und dadurch über einen
Schmierstoffkanal Schmierstoff aus dem mit Schmierstoff gefüllten aum einer Schmierstelle
zuführt. Mit dieser handelsüblichen
Schmierbüchse ist es möglich,
den Schmierstoff kontinuierlich über mehrere Monate dosiert in konstanter Menge
einer Schmierstelle zuzuführen. Erfindungsgemäß wird nun anstelle des Schmierstoffs
ein oder mehrere Additive verwendet und in gleicher Weise kontinuierlich und in
zeitlich konstanter Menge über mehrere Monate dem heizöl zugesetzt. Iiierdurch ist
es möglich, die Dosiereinrichtung bei einer turnusgemäßen Wartung zu erneuern, so
daß das Vergessen des Additivzusatzes durch den Betreiber der Verbrennungsanlage
ausgeschlossen und kontinuierliche Betriebsbedingungen sichergestellt werden können.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendet man als Additive insbesondere
Fließverbesserer zur Steigerung der Pumpfähigkeit des Heizöls, Korrosionsschutzmittel,
namentlich Mittel zur Verhinderung der Hochtemperaturkorrosion, und/oder insbesondere
Mittel zur Verbesserung der Verbrennung und zur Unterdrückung der Rußbildung.
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Als Korrosionsschutzmittel verwendet man vorzugsweise Magnesiumoxid,
Calciumoxid, Aluminiumoxid und/oder Siliciumverbindungen, mit denen die Hochtemperaturkorrosion
im Bereich des Brenners, des Brennraums und der Rauchgaszüge verhindert werden kann.
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Als Mittel zur Verbesserung der Verbrennung und zur Unterdrückung
der Rußbildung verwendet man die an sich bekannten metallorganischen Verbindungen,
welche bei ihrer Verbrennung katalytisch wirksame Metallbestandteile freisetzen,
wie insbesondere Methylcyclopentadienyl-mangantricarbonyl, Mangandicyclopentadienyl,
Eisendicyclopentadienyl, Bariumsulfonate,Chelate von Eisen und/oder Kobalt und/oder
Chloride von Kupfer, Eisen und/oder Mangan.
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Mit Hilfe dieser an sich üblichen Additive und der er-
findungsgemäßen
kontinuierlichen Zuführung dieser Additive in das dem Brenner zugeführten Heizöl
wird es in optimaler Weise möglich, die Verbrennung des Heizöls in der Weise zu
bewirken, daß schädliche Verbrennungsprodukte möglichst weitgehend aus der Atmosphäre
ferngehalten werden, da eine weitgehend vollständige Verbrennung zu unschädlichen
Endprodukten erfolgt, und daß eine Korrosion und eine Verschmutzung des Brenners,
des Brennraums und der Rauchgaszüge und der Schornsteine weitgehend unterdrückt
werden.
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Gegenstand der Erfindung ist weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung
dieses Verfahrens, welche eine das bzw.
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die Additive enthaltende Dosiereinrichtung, vorzugsweise in Form der
oben angesprochenen Additivpatrone, und eine Zuführungsleitung umfaßt, die über
ein Verbindungsstück an die Heizölförderleitung anschließbar ist und ein Rückschlagventil
aufweist, welches verhindert, daß über die Zuführungsleitung Heizöl in die Dosiereinrichtung
eintritt. Vorzugsweise ist dabei das Rückschlagventil mit einem Schraubgewinde versehen,
über welches die Dosiereinrichtung, nämlich die oben angesprochene Additivpatrone,
mit der Zuführungsleitung verbunden werden kann.
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Vorzugsweise umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung als Dosiereinrichtung
die oben bereits angesprochene, an sich bekannte Schmierbüchse, die einen verschlossenen
ausdehnbaren Körper und einen mit dem bzw. den Additiven gefüllten Raum aufweist,
wobei in dem dicht verschlossenen ausdehnbaren Körper eine zu einem beliebigen Zeitpunkt
-namentlich nach dem Austausch der Dosiereinrichtung durch eine frisch mit Additiven
gefüllte Dosiereinrichtung - in Gang setzbare, aus einem galvanischen Element bestehende
Vorrichtung zur Entwicklung von Gas vorgesehen ist, das in dem ausdehnbaren Körper
einen Druck aufbaut,
durch den sich dieser täglich um ein gewisses
Maß ausdehnt und dadurch das bzw. die Additive kontinuierlich in die Heizölförderleitung
einpreßt. Mit Hilfe dieser erfindungsgemäßen Vorrichtung, die sich ohne weiteres
an übliche Heizölverbrennungsanlagen anschließen läßt, wird es in einfacher, bequemer
und gefahrloser Weise möglich, die gewünschten, nicht ohne weiteres von jedem handhabbaren
Additive in der gezielten Menge kontinuierlich und ohne Störungen derart in das
Heizöl einzubringen, daß die Additive ihre Wirkung an der vorgesehenen Stelle auch
tatsächlich entfalten können.