Neuartiges Brennerkonzept zur Energieeinsparung am Tunnelofen

Moderne Tunnelöfen der Ziegelindustrie sind, verfahrenstechnisch gesehen, zwei nacheinander ablaufende gekoppelte Teilprozesse.

Der erste Teil besteht aus dem Aufheizprozess bis zur Garbrandtemperatur, im zweiten Prozess werden die Ziegel in einem ein- oder mehrstufigen Gegenstromkühler auf Ausfahrtemperatur gebracht. Die hierbei erhitzte Kühlluft wird aus dem Ofenprozess ausgekoppelt und zur Trocknung der Ziegelrohlinge verwendet.

Es ist bekannt, dass vorgewärmte Verbrennungsluft zu einer sofortigen Energieeinsparung am Tunnelofen führt. Bei nennenswert hohen Temperaturen dieser Luft gibt es jedoch aufgrund des Aufwands durch isolierte Rohrleitungen, spezielle Ventilatoren oder Armaturen große Bedenken, diese Technik zu verfolgen. Zudem besteht die Gefahr, durch möglicherweise höhere Verbrennungstemperaturen thermisch bedingte Stickoxide zu erzeugen. Ziel eines gemeinsamen Forschungsprojektes zwischen dem Gas-Wärmeinstitut Essen, dem Institut für Ziegelforschung Essen e.V., der Firma Lingl und dem Ziegelwerk Bellenberg war es, einen Brennertyp zu entwickeln, der die im Ofen vorhandene heiße Kühlluft nutzt und somit ohne aufwändige Installationen zur Energieeinsparung beiträgt. Durch die Gestaltung der Brennerdüse mussten sowohl die Homogenisierung der Ofenatmosphäre als auch die Vermeidung erhöhter Stickoxidemissionen sichergestellt werden. Durch numerische Simulation wurde die Strömung innerhalb solcher Brenner optimiert, bevor die Produktion der Brenner begann. Versuche an beiden Instituten begleiteten die Optimierung, bevor die Brenner in einem realen Tunnelofen eingebaut und getestet wurden. Die Ergebnisse werden im Vortrag vorgestellt.

Dipl.-Ing. Eckhard Rimpel, Institut für Ziegelforschung Essen e.V.

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