KST – KROMSCHRÖDER SYSTEMTECHNIK

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5.2.3.2 Vorspülung der Brennkammer

Bis auf die nachstehenden Ausnahmen darf der Brenneranlauf oder Wiederanlauf nach einer Störabschaltung (siehe 3.48) nicht eingeleitet werden, bevor durch angemessene Verfahrensschritte sichergestellt ist, dass sich in der Brennkammer/dem Nutzraum, in den verbundenen Bereichen und in der Abgasanlage (Wärmetauscher, Staubabscheider) kein brennbares Gemisch befindet. Dies muss erreicht werden durch eine Vorspülungsphase, die der Zündung unmittelbar vorangeht, oder in der Zeit, die in der Betriebsanleitung angegeben ist.1)

Die Dauer der Vorspülung muss sicherstellen, dass die Konzentration brennbarer Bestandteile in allen Teilen der Brennkammer/ verbundenen Bereiche und der Abgaskanäle unterhalb von 25 % der unteren Zündgrenze des Brenngases liegt; dabei ist der Berechnung zugrunde zu legen, dass die Brennkammer/verbundenen Bereiche und Abgaswege anfänglich vollständig mit brennbarem Gemisch gefüllt sind.

Im Allgemeinen sind fünf vollständige Luftwechsel von Brennkammer/verbundenen Bereichen und Abgaswegen ausreichend2). Der Luftvolumenstrom für die Vorspülung muss mindestens 25 % des maximalen Verbrennungsluftvolumenstroms betragen. Für atmosphärische Luftzuführung muss die Bedingung zum Erreichen der oben genannten Anforderungen vom Hersteller in der Betriebsanleitung festgelegt sein.

Inerte oder nicht entflammbare Gase müssen anstelle von Luft benutzt werden, falls durch die Ausrüstung oder den Prozess erforderlich. Andere Verfahren, die sicherstellen, dass die Brennkammer und die verbundenen Bereiche keine entzündbaren Gase enthalten, können dann angewendet werden, wenn ein gleichwertiges Sicherheitsniveau erreicht wird.

Die Dauer und die Durchführung und/oder die Methode der Vorspülung müssen vom Hersteller in der Betriebsanleitung erläutert sein.

Das System, das die Dauer der Vorspülung und die erforderliche Luftmenge sicherstellt, muss den Anforderungen des Schutzsystems nach 5.7.2 und 5.7.3 entsprechen.

In folgenden Fällen darf auf eine Vorspülung verzichtet werden:

a) in Anlagen, in denen die Anwesenheit freien Sauerstoffs ein Risiko sein kann (z. B. brennbare Atmosphären) oder die Anlage (z. B. Graphittiegel) oder die Produktqualität beeinträchtigt werden kann; es müssen zusätzliche Vorkehrungen getroffen werden, die dem Austreten von Leckgasmengen durch die Sicherheitsabsperrventile dadurch vorbeugen, dass die Anlage mit zwei Ventilen Klasse A nach EN 161 und einem Ventilüberwachungssystem ausgerüstet ist;3)

b) wenn sichergestellt ist, dass in der Brennkammer eine Temperatur über 750° C herrscht (wie für Hochtemperaturanlagen definiert);

c) bei Wiederanlauf eines Brenners nach Regelabschaltung ist in folgenden Fällen keine Vorspülung erforderlich:

  • wenn der Brenner mit einem eigenständig überwachtem Zündbrenner mit Dauerbetrieb oder Abschaltung ausgerüstet ist;
  • wenn der Brenner mit zwei gleichzeitig schließenden Ventilen nach EN 161, Klasse A und einem Ventilüberwachungssystem ausgerüstet ist. Das Ventilüberwachungssystem ist bei taktgesteuerten Brennern nicht erforderlich;
  • bei taktgesteuerten Brennern, wenn deren Absperrventile herstellerseitig als für die erhöhte Schaltspielzahl der getakteten Feuerung geeignet ausgewiesen sind;4)
  • wenn bei einem Mehrbrennersystem einer oder mehrere Brenner in der gleichen Zone in Betrieb bleiben, auch dann, wenn an einem Einzelbrenner ein Flammenausfall auftritt;5)
  • wenn sichergestellt ist, dass in der Brennkammer eine Temperatur über 750° C herrscht (wie für Hochtemperaturanlagen definiert), wo an jedem Punkt, an dem eine entzündbare Mischung von dem/den Brenner(n) auftrifft, sich diese ohne Verzögerung entzündet.

d) Im Falle, dass bei einem Brenner innerhalb einer Gruppe von Strahlheizrohrbrennern eine Störabschaltung erfolgt, ist maximal ein Wiederanlauf dieses Brenners vor der Störabschaltung (siehe 3.48) nach Flammenausfall zulässig, wenn:

  •  jeder Brenner über einen Feuerungsautomaten verfügt; und
  • die brennbare Brennstoff‑Luft‑Mischung innerhalb des Abgassystems bis unter 25 % der LEL (unteren Zündgrenze) verdünnt, oder das Strahlheizrohr, der Brenner und die Verbindung zum Abgassystem für den maximalen Druckanstieg, der während einer Zündung möglich ist, konstruiert worden sind; und
  • die Gaszufuhr zu jedem Strahlheizrohrbrenner mit Sicherheitsabsperrventilen nach EN 161, Klasse A ausgestattet ist.6)

 


Wiedergegeben mit Erlaubnis des DIN Deutsches Institut für Normung e.V. Maßgebend für das Anwenden der DIN-Norm ist deren Fassung mit dem neuesten Ausgabedatum, die bei der Beuth Verlag GmbH, Burggrafenstraße 6, 10787 Berlin, erhältlich ist.

 

Unser Hinweis zur Norm:


1) Bei Mehrbrenneranlagen ist die “Zündung” des ersten Brenners relevant, also das Starten der Beheizungseinrichtung.

2) Über die Kombination von Vorspülzeit und Volumenstrom kann der fünffache Luftwechsel gewährleistet werden. Das Schutzsystem muss gewährleisten, dass die eingestellte Vorspülzeit unter keinen Umständen unterschritten wird!
Zur Überwachung des Volumenstroms kann eine Blende mit Differenzdruckwächter verwendet werden.

3) Wir empfehlen grundsätzlich eine Vorspülung als sicherste Lösung, alternativ ist auch eine Vorspülung mit inertem Gas möglich.

4) siehe SIL (bei zwei Ventilen SIL 3 bis 96 Schaltspiele pro Stunde)

5) Im Falle einer Taktsteuerung können ggf. alle Brenner einer Regelzone über eine Regelabschaltung außer Betrieb sein.

Die EN 746-2 schreibt vor, dass bei Störung von mehr als einem Brenner vorgespült werden muss. Bei Abweichung von dieser Vorgabe muss in einer Riskobeurteilung festgehalten werden, ab welcher Anzahl „ausgefallener“ Brenner  vorgespült werden muss. In jedem Fall muss Kapitel beachtet werden.

6) Strahlrohrbrenner sind als Einzelbrennersysteme zu betrachtet (ein separater Brennraum pro Flamme) und müssen mit zwei Ventilen ausgerüstet sein.

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