[发明专利]产生极低排放的气体混合物的方法及使用的催化燃烧设备

权利要求书

1.一种用于产生极低排放的气体混合物并且用于在催化燃烧设备(CAB)中回收热的方法，所述催化燃烧设备(CAB)包括在空气(AIR)的流动方向上相继定位的多个催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)，并且每个催化转换器均设置有对催化燃烧中生成的热的回收，其特征在于，所述方法包括：

通过以下来制备气体混合物(EXC)，所述气体混合物(EXC)的平均NOx、CO和VOC含量在燃烧设备正在运行期间不高于1ppm：

-将用于燃烧具体燃料量(FU)所需的总空气量(AIR)中的第一、一次空气(量)(AIR1)供给到在空气流动方向上的所述燃烧设备(CAB)的第一催化转换器(CA1)中，使得所述一次空气(AIR1)从所述第一催化转换器(CA1)作为二次空气(AIR2)前进到至少一个其他催化转换器(CA2、CA3、CA4)，所述第一、一次空气(量)(AIR1)是所述总空气量(AIR)的至少90％，

-将在催化燃烧方法中所需的所述燃料(FU)以至少两批次(FU；FU1、FU2、FU3、FU4)供给到在所述空气流动方向上相继的两个催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)中，

-在至少两个催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)中燃烧所述燃料批次(FU1、FU2、FU3、FU4)，所述至少两个催化转换器在所述空气流动方向上是相继的并且为混合催化转换器，其中，随着空气/燃料混合物的流速增加，所述空气/燃料混合物的湍动通过所述一次空气(AIR1)在所述催化转换器内被增强，

-在至少一个热交换器(HT；HT1、HT2、HT3)中降低在所述空气流动方向上相继的至少两个催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)中生成的气体(EXG)的温度，所述热交换器(HT；HT1、HT2、HT3)位于在所述空气流动方向上的下一个催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)的上游，以及

-借助用于空气/燃料混合物的静态混合器(MIX)和/或蜂窝状结构预混合器，将待供给到在所述空气流动方向上的相继的催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)中的所述一次空气或者所述二次空气引导到在所述空气流动方向上的相继的催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)中、以及所述燃料批次(FU；FU1、FU2、FU3、FU4)引导到所述相继的催化转换器中；

在不高于1100℃的温度下，最优选地在850℃至1000℃的范围内，燃烧在所述燃烧方法中使用的所述燃料(FU)，在所述燃烧设备中总体燃料燃烧速率为0.005s至0.05s，由此

用所述催化转换器(CA；CA1、CA2、CA3、CA4)获得的气体混合物(EXG)的组成在所述燃烧设备正在运行期间在所述空气流动方向上的最后一个催化转换器/多个催化转换器(CA4)的下游维持不变。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：从烟道中回收所述气体混合物(EXG)并且将所述气体混合物(EXG)本身引导至使用位置以用于加热所述使用位置和/或用于在所述使用位置中诸如在温室中利用二氧化碳。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气体混合物(EXG)从所述燃烧设备(CAB)的烟道回收以用于在使用位置使用所述气体混合物。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过用与所述催化转换器(CA)关联存在的热交换器(HT)回收在所述催化转换器(CA)中生成的所述燃烧气体(EXG)的能量，以及通过用待从所述燃烧设备引导至使用位置的所述气体混合物(EXC)加热所述使用位置，所述催化燃烧具有至少99.9％的燃烧效率，所述燃烧效率被计算为燃料包含的能量到热能的转换率。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，燃料(FU)在所述催化转换器(CA)中的总燃烧速率为0.005s至0.05s。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述催化转换器之前有在空气-燃料混合物流动方向上相继的两个静态混合器，所述两个静态混合器的第一个在水平方向混合所述空气-燃料混合物，并且另一个在垂直方向混合所述空气-燃料混合物。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在每个催化转换器(CA1、CA2、CA3、CA4)中的温度均不高于1100℃，并且最优选地在850℃至1000℃的范围内。