In einer Rostfeuerung ist die richtige Luftverteilung entscheidend für eine vollständige Verbrennung, geringe Emissionen und einen hohen thermischen Wirkungsgrad. Die Luftzufuhr wird typischerweise in Primärluft und Sekundärluft unterteilt, wobei ein kleiner Teil manchmal als Tertiärluft oder Oberluft verwendet wird.
Primärluft wird von unterhalb des Rostes eingeleitet und strömt durch das Brennstoffbett. Seine Hauptfunktionen bestehen darin, den Brennstoff zu trocknen, flüchtige Bestandteile auszutreiben und Sauerstoff für die anfängliche Kohleverbrennung bereitzustellen. Der Anteil der Primärluft an der gesamten Verbrennungsluft beträgt üblicherweise 60 bis 80 Prozent. Ein höherer Primärluftanteil verstärkt das Feuer auf dem Rost, kann jedoch zu einer Erhöhung der Flugascheverschleppung und der NOx-Bildung führen. Zu wenig Primärluft führt zu einer unvollständigen Verbrennung und einem hohen Kohlenstoffgehalt in der Schlacke.
Über dem Rost wird Sekundärluft in den Freibordbereich eingeblasen. Es dient dazu, die aus dem Kraftstoff freigesetzten flüchtigen Gase zu verbrennen, Turbulenzen zu erzeugen und die Verbrennung aller unverbrannten Kohlenwasserstoffe und Kohlenmonoxid abzuschließen. Sekundärluft macht typischerweise 20 bis 40 Prozent der Gesamtluft aus. Eine gut abgestimmte Sekundärluftversorgung reduziert den Ausstoß von CO, Dioxinen und Ruß. Es trägt außerdem dazu bei, die Ofentemperatur zu kontrollieren und NOx durch die Stufenverbrennung zu minimieren.
Der Gesamtluftstrom wird üblicherweise auf das 1,4- bis 1,8-fache des stöchiometrischen Luftbedarfs eingestellt, entsprechend einem Luftüberschussverhältnis von 1,4 bis 1,8. Ein geringerer Luftüberschuss verbessert die Effizienz, birgt jedoch das Risiko einer unvollständigen Verbrennung. Ein höherer Luftüberschuss verringert die Flammentemperatur und erhöht den Wärmeverlust durch Rauchgase.
Das optimale Verhältnis von Primär- zu Sekundärluft hängt von den Brennstoffeigenschaften, der Rostkonstruktion und der Belastung ab. Bei typischen Abfallverbrennungsanlagen liegt ein üblicher Ausgangspunkt bei 70 Prozent Primärluft und 30 Prozent Sekundärluft. Während der Trocknungs- und Zündzone kann die Primärluft reduziert werden, um eine Abkühlung des Feuers zu verhindern. In der Ausbrennzone kann die Primärluft abgesenkt und die Sekundärluft erhöht werden, um eine vollständige Gasphasenverbrennung sicherzustellen.
Moderne Rostfeuerungen nutzen eine kontinuierliche Sauerstoffüberwachung und Feedback-Steuerung, um das Luftstromverhältnis in Echtzeit anzupassen und so die Verbrennungsqualität und die Einhaltung der Emissionsvorschriften auszugleichen. Durch die richtige Luftstufung kann eine hohe Verbrennungseffizienz bei niedrigen NOx- und CO-Emissionen erreicht werden.
