[go: up one dir, main page]

BE1025691B1 - A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS - Google Patents

A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS Download PDF

Info

Publication number
BE1025691B1
BE1025691B1 BE2017/5801A BE201705801A BE1025691B1 BE 1025691 B1 BE1025691 B1 BE 1025691B1 BE 2017/5801 A BE2017/5801 A BE 2017/5801A BE 201705801 A BE201705801 A BE 201705801A BE 1025691 B1 BE1025691 B1 BE 1025691B1
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
combustion
zone
product gas
cooling
oxygen
Prior art date
Application number
BE2017/5801A
Other languages
Dutch (nl)
Other versions
BE1025691A1 (en
Inventor
Marcel Goemans
Wojciech Krzysztof Liksza
Original Assignee
Europem Technologies Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Europem Technologies Nv filed Critical Europem Technologies Nv
Priority to BE2017/5801A priority Critical patent/BE1025691B1/en
Publication of BE1025691A1 publication Critical patent/BE1025691A1/en
Application granted granted Critical
Publication of BE1025691B1 publication Critical patent/BE1025691B1/en

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0276Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using direct heating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/46Recuperation of heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/30Pyrolysing
    • F23G2201/301Treating pyrogases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/30Pyrolysing
    • F23G2201/303Burning pyrogases
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/40Gasification
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/10Combustion in two or more stages
    • F23G2202/106Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00Waste heat recuperation
    • F23G2206/20Waste heat recuperation using the heat in association with another installation
    • F23G2206/203Waste heat recuperation using the heat in association with another installation with a power/heat generating installation
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2207/00Control
    • F23G2207/10Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/101Arrangement of sensing devices for temperature
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/55Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55003Sensing for exhaust gas properties, e.g. O2 content
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/12Heat utilisation in combustion or incineration of waste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)
  • Gasification And Melting Of Waste (AREA)

Abstract

Een verbrandingsproces is voorzien voor het verbranden van organische stoffen omvattende de stappen: het aanvoeren van een organische stofbron in een eerste verbrandingszone waarbij de organische stofbron organische stoffen omvat; het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de eerste verbrandingszone; het verbranden van de organische stoffen in de eerste verbrandingszone gebruikmakend van de eerste zuurstofbron bij een eerste operationele temperatuur van ten minste 850°C en een eerste lambda-waarde kleiner dan 1.0, daarbij vormende een verbrandingsproductgas; optioneel het koelen van het verbrandingsproductgas; het aanvoeren van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas in een tweede verbrandingszone; het aanvoeren van een tweede zuurstofbron in de tweede verbrandingszone; het verbranden van de organische stoffen van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas in de tweede verbrandingszone bij een tweede operationele temperatuur tussen 800°C en 950°C en een tweede lambda-waarde hoger dan 1.0, daarbij vormende een rookproductgas.A combustion process is provided for burning organic substances comprising the steps of: feeding an organic substance source into a first combustion zone wherein the organic substance source comprises organic substances; supplying a first oxygen source in the first combustion zone; burning the organic substances in the first combustion zone using the first oxygen source at a first operating temperature of at least 850 ° C and a first lambda value of less than 1.0, thereby forming a combustion product gas; optionally cooling the combustion product gas; supplying the optionally cooled combustion product gas to a second combustion zone; supplying a second oxygen source in the second combustion zone; burning the organics of the optionally cooled combustion product gas in the second combustion zone at a second operating temperature between 800 ° C and 950 ° C and a second lambda value higher than 1.0, thereby forming a smoke product gas.

Description

Een verbrandingsproces en een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffenA combustion process and an oven system for burning organic substances

VELD VAN DE UITVINDINGFIELD OF THE INVENTION

Het veld van de uitvinding is gericht op een verbrandingsproces en een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen.The field of the invention is focused on a combustion process and an oven system for burning organic substances.

Achtergrond van de uitvindingBACKGROUND OF THE INVENTION

Een verbrandingsproces voor het verbranden van organische stoffen is in het algemeen bekend. Bijvoorbeeld, afval bevattende organische stoffen wordt verbrand in een verbrandingseenheid. Het afval omvat in het algemeen stikstofcomponenten. Het verbrandingsproces kan NOx vormen op een hoog niveau, zoals hoger dan 200 mg/Nm3, in de rookgassen van het verbrandingsproces. De vorming van NOx in het rookgas dient te worden gereduceerd.A combustion process for burning organic substances is generally known. For example, waste containing organic substances is incinerated in a combustion unit. The waste generally comprises nitrogen components. The combustion process can form NOx at a high level, such as higher than 200 mg / Nm 3 , in the flue gases of the combustion process. The formation of NOx in the flue gas must be reduced.

Typisch kan het geproduceerde NOx worden gereduceerd door het injecteren van ammonia of urea in de rookgassen in de verbrandingseenheid waarbij de rookgassen een temperatuur hebben tussen 950 en 1050°C of door het injecteren van ammonia of urea in de rookgassen stroomopwaarts van een katalysatorzone welke een katalysator omvat, waarbij de rookgassen een temperatuur hebben tussen 200°C en 450°C.Typically, the NOx produced can be reduced by injecting ammonia or urea into the flue gases in the combustion unit with the flue gases having a temperature between 950 and 1050 ° C or by injecting ammonia or urea into the flue gases upstream of a catalyst zone which is a catalyst wherein the flue gases have a temperature between 200 ° C and 450 ° C.

De bestaande oplossingen vereisen het verbruik van een reagens (ammonia of urea) en/of additionele delen, zoals een injectiesysteem en/of een katalysator, voor het reduceren van de geproduceerde NOx in de rookgassen.The existing solutions require the consumption of a reagent (ammonia or urea) and / or additional parts, such as an injection system and / or a catalyst, for reducing the NOx produced in the flue gases.

Samenvatting van de uitvindingSummary of the invention

Uitvoeringsvormen van de uitvinding beogen het verbrandingsproces te verbeteren om de vorming van thermische en chemische NOx te minimaliseren en om de hoeveelheid NOx te reduceren of elimineren in de rookgassen van een verbrandingsproces van organische stoffen op een eenvoudige wijze.Embodiments of the invention aim to improve the combustion process to minimize the formation of thermal and chemical NOx and to reduce or eliminate the amount of NOx in the flue gases from a combustion process of organic substances in a simple manner.

Volgens een eerste aspect van de uitvinding is een verbrandingsproces voorzien voor het verbranden van organische stoffen, het proces omvattende de stappen:According to a first aspect of the invention, a combustion process is provided for burning organic substances, the process comprising the steps of:

(i) Het aanvoeren van een organische stofbron (w) in een eerste verbrandingszone waarbij de organische stofbron organische stoffen omvat;(i) Feeding an organic substance source (w) into a first combustion zone wherein the organic substance source comprises organic substances;

(ii) Het aan voeren van een eerste zuur stofbron in de eerste verbrandingszone;(ii) Feeding a first oxygen source in the first combustion zone;

(iii) Het verbranden van de organische stoffen in de eerste verbrandingszone gebruikmakend van de eerste zuurstofbron bij een eerste operationele temperatuur van ten minste 850°C(iii) The burning of the organic substances in the first combustion zone using the first oxygen source at a first operating temperature of at least 850 ° C

BE2017/5801 en een eerste lambda-waarde kleiner dan 1.0, daarbij vormende een verbrandingsproductgas, waarbij de eerste lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de eerste verbrandingszone ;BE2017 / 5801 and a first lambda value of less than 1.0, thereby forming a combustion product gas, the first lambda value being defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic material source in relation to the oxygen in the first incineration zone;

(iv) Optioneel het koelen van het verbrandingsproductgas;(iv) Optionally cooling the combustion product gas;

(v) Het aanvoeren van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas in een tweede verbrandingszone ;(v) Feeding the optionally cooled combustion product gas into a second combustion zone;

(vi) Het aan voeren van een tweede zuurstofbron in de tweede verbrandingszone;(vi) Feeding a second oxygen source into the second combustion zone;

(vii) Het verbranden van de organische stoffen van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas in de tweede verbrandingszone bij een tweede operationele temperatuur tussen 800°C en 950°C en een tweede lambda-waarde hoger dan 1.0, daarbij vormende een rookproductgas, waarbij de tweede lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de tweede verbrandingszone.(vii) Burning the organic substances from the optionally cooled combustion product gas in the second combustion zone at a second operating temperature between 800 ° C and 950 ° C and a second lambda value higher than 1.0, thereby forming a smoke product gas, the second lambda value is defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic matter source in relation to the oxygen in the second combustion zone.

Het verbrandingsproces volgens de uitvinding voorziet dat de organische stoffen worden verbrand in de eerste verbrandingszone bij een reducerende omgeving welke een tekort aan zuurstof heeft (lambda is kleiner dan 1.0). Als gevolg daarvan worden in de eerste verbrandingsstap in hoofdzaak de koolstof elementen geoxideerd, waarbij het verbrandingsproductgas koolstofmonoxide en optioneel waterstofgas bevat. Vrije zuurstof kan reageren met waterstofgas om water te vormen (H2O). In de eerste verbrandingszone is in hoofdzaak geen of weinig zuurstof aanwezig om te combineren met stikstof om NOx te vormen. In deze stap, wordt de temperatuur van het gas in de eerste verbrandingszone op een eerste operationele temperatuur gehouden van ten minste 850°C. Op deze wijze, worden de organische stoffen gemakkelijk verbrand. In aanvulling staat deze eerste operationele temperatuur in hoofdzaak volledige eliminatie of vernietiging van stinkende componenten toe.The combustion process according to the invention provides that the organic substances are burned in the first combustion zone in a reducing environment which has a lack of oxygen (lambda is less than 1.0). As a result, in the first combustion step, essentially the carbon elements are oxidized, the combustion product gas containing carbon monoxide and optionally hydrogen gas. Free oxygen can react with hydrogen gas to form water (H 2 O). In the first combustion zone, substantially no or little oxygen is present to combine with nitrogen to form NOx. In this step, the temperature of the gas in the first combustion zone is kept at a first operating temperature of at least 850 ° C. In this way, the organic substances are easily burned. In addition, this first operating temperature essentially allows complete elimination or destruction of smelly components.

De organische stoffen in het geproduceerde verbrandingsproductgas worden verder verbrand in de tweede verbrandingszone. Aan de tweede verbrandingszone wordt een tweede zuurstofbron toegevoegd voor het voorzien van een oxiderende omgeving in de tweede verbrandingszone welke een super-stoichiometrische verhouding heeft (lambda-waarde is hoger dan 1.0) tussen de organische stoffen en de zuurstof. In deze stap, wordt de temperatuur van het gas in de tweede verbrandingszone gehouden op een tweede operationele temperatuur beneden 950°C. Op deze wijze, zal de aanwezige zuurstof reageren met koolstof in plaats van met stikstof, waarbij eenThe organic substances in the combustion product gas produced are further burned in the second combustion zone. A second oxygen source is added to the second combustion zone to provide an oxidizing environment in the second combustion zone which has a super-stoichiometric ratio (lambda value is higher than 1.0) between the organic substances and the oxygen. In this step, the temperature of the gas in the second combustion zone is kept at a second operating temperature below 950 ° C. In this way, the oxygen present will react with carbon instead of with nitrogen, wherein one

BE2017/5801 redelijke laag gehalte aan koolstofmonoxide wordt verkregen (kleiner dan 10 mg/Nm3) en de hoeveelheid van geproduceerd NOx in de rookgassen laag wordt gehouden (<150 mg/Nm3). De overblijvende vrije stikstofelementen worden voornamelijk omgezet naar stikstof N2 gas.BE2017 / 5801 a reasonably low carbon monoxide content is obtained (less than 10 mg / Nm 3 ) and the amount of NOx produced in the flue gases is kept low (<150 mg / Nm 3 ). The remaining free nitrogen elements are mainly converted to nitrogen N 2 gas.

In voorbeelduitvoeringsvormen, kunnen de organische stoffen van de organische stof gebonden stikstof bevatten en kunnen in hoofdzaak geen gebonden stikstof bevatten.In exemplary embodiments, the organic substances of the organic substance may contain bound nitrogen and may not contain substantially bound nitrogen.

In voorbeelduitvoeringsvormen kan een eerste verbrandingseenheid de eerste verbrandingszone omvatten en kan een tweede verbrandingseenheid de tweede verbrandingszone omvatten.In exemplary embodiments, a first incineration unit may comprise the first incineration zone and a second incineration unit may comprise the second incineration zone.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, kan elke verbrandingseenheid een verbrandingskamer omvatten voor het behuizen van de verbrandingszone.In an exemplary embodiment, each combustion unit may comprise a combustion chamber for housing the combustion zone.

Optioneel, het verbrandingsproductgas kan worden gekoeld voordat het verbrandingsproductgas wordt aangevoerd in de tweede verbrandingszone. Bijvoorbeeld in het geval dat de eerste operationele temperatuur hoger is dan de tweede operationele temperatuur, kan het verbrandingsproductgas worden gekoeld voordat het verbrandingsproductgas wordt aangevoerd in de tweede verbrandingszone zodat de tweede operationele temperatuur beneden 950°C wordt gehouden.Optionally, the combustion product gas can be cooled before the combustion product gas is supplied to the second combustion zone. For example, in the case that the first operating temperature is higher than the second operating temperature, the combustion product gas can be cooled before the combustion product gas is supplied to the second combustion zone so that the second operating temperature is kept below 950 ° C.

In een uitvoeringsvorm, omvat de koelingsstap het koelen van het verbrandingsproductgas in een koelingszone naar een koelingsinsteltemperatuur, welke gelijk is of lager dan de tweede operationele temperatuur. Bij voorkeur wordt de koelingsinsteltemperatuur kleiner gekozen dan de tweede operationele temperatuur. In een voorbeeld is de koelingsinsteltemperatuur tussen 900 een 850°C, bij voorkeur beneden 850°C, meer bij voorkeur beneden 800°C.In one embodiment, the cooling step comprises cooling the combustion product gas in a cooling zone to a cooling set temperature which is equal to or lower than the second operating temperature. Preferably, the cooling set temperature is selected to be smaller than the second operating temperature. In an example, the cooling set temperature is between 900 and 850 ° C, preferably below 850 ° C, more preferably below 800 ° C.

De koelingszone wordt bij voorkeur ingericht stroomopwaarts van de tweede verbrandingszone. In voorbeelduitvoeringsvormen, wordt de koelingszone ingericht stroomafwaarts van de eerste verbrandingszone en kan worden geïntegreerd in de eerste verbrandingseenheid, zoals ingericht binnen in de eerste verbrandingseenheid stroomafwaarts van een eerste verbrandingszone van de eerste verbrandingseenheid.The cooling zone is preferably arranged upstream of the second combustion zone. In exemplary embodiments, the cooling zone is arranged downstream of the first combustion zone and can be integrated into the first combustion unit, such as arranged within the first combustion unit downstream of a first combustion zone of the first combustion unit.

De voorkeursuitvoeringsvormen zijn weerspiegeld in de afhankelijke conclusies.The preferred embodiments are reflected in the dependent claims.

Volgens een tweede aspect van de uitvinding is een ovensysteem voorzien, omvattende:According to a second aspect of the invention, an oven system is provided, comprising:

BE2017/5801BE2017 / 5801

- een eerste verbrandingseenheid omvattend een eerste verbrandingszone ingericht voor het verbranden van een organische stof aangevoerd van een organische stofbron, daarbij een verbrandingsproductgas vormend;- a first combustion unit comprising a first combustion zone arranged for burning an organic substance supplied from an organic substance source, thereby forming a combustion product gas;

- optioneel een koelmiddel ingericht voor het koelen van het verbrandingsproductgas;- optionally a coolant adapted to cool the combustion product gas;

- een tweede verbrandingseenheid omvattend een tweede verbrandingszone ingericht voor het verbranden van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas;- a second combustion unit comprising a second combustion zone adapted to burn the, optionally cooled, combustion product gas;

- aanvoermiddelen voor het aan voeren van de organische stofbron in de eerste verbrandingszone, een eerste zuurstofbron in de eerste verbrandingseenheid en een tweede zuurstofbron in de tweede verbrandingseenheid;supply means for supplying the organic substance source in the first combustion zone, a first oxygen source in the first combustion unit and a second oxygen source in the second combustion unit;

- een besturingssysteem ingericht voor het besturen van één of meer van de volgende: de aanvoermiddelen, de eerste verbrandingseenheid, het optionele koelmiddel en de tweede verbrandingseenheid, zodanig dat een eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid ten minste 850 °C is en een eerste lambda-waarde kleiner is dan 1.0, waarbij de eerste lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de eerste verbrandingszone, en zodanig dat een tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingseenheid tussen 800 en 950 °C is en een tweede lambda-waarde hoger is dan 1.0, waarbij de tweede lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de tweede verbrandingszone.- a control system adapted to control one or more of the following: the supply means, the first combustion unit, the optional refrigerant and the second combustion unit, such that a first operational temperature in the first combustion unit is at least 850 ° C and a first lambda value is less than 1.0, the first lambda value being defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic substance source in relation to the oxygen in the first combustion zone, and such that a second operational temperature in the second combustion unit is between 800 and 950 ° C and a second lambda value is higher than 1.0, the second lambda value being defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic matter source in relation to the oxygen in the second combustion zone.

In voorbeelduitvoeringsvormen, omvatten de aanvoermiddelen eerste aanvoermiddelen voor het aanvoeren van de organische stofbron in de eerste verbrandingseenheid, eerste zuurstofaanvoermiddelen ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de eerste verbrandingseenheid en/of tweede zuurstofaanvoermiddelen ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de tweede verbrandingseenheid.In exemplary embodiments, the supply means comprise first supply means for supplying the organic substance source in the first combustion unit, first oxygen supply means adapted for supplying a first oxygen source in the first combustion unit and / or second oxygen supply means adapted for supplying a first oxygen source in the second combustion unit.

In voorbeelduitvoeringsvormen, omvat het ovensysteem een koelingszone ingericht stroomopwaarts van de tweede verbrandingseenheid, waarbij het verbrandingsproductgas wordt gekoeld door de optionele koelmiddelen in de koelingszone.In exemplary embodiments, the furnace system comprises a cooling zone arranged upstream of the second combustion unit, wherein the combustion product gas is cooled by the optional cooling means in the cooling zone.

In voorbeelduitvoeringsvormen, omvat de eerste verbrandingseenheid één van een vertikale of horizontale statische oven, een draaibare drum, zoals een draaibare oven, een gefluïdiseerde bedoven, een statische roosteroven of een bewegende roosteroven.In exemplary embodiments, the first combustion unit comprises one of a vertical or horizontal static oven, a rotary drum, such as a rotary oven, a fluidized bed oven, a static grill oven, or a moving grill oven.

Voorkeursuitvoeringsvormen zijn weerspiegeld in de afhankelijke conclusies.Preferred embodiments are reflected in the dependent claims.

BE2017/5801BE2017 / 5801

In een voorbeelduitvoeringsvorm, heeft het verbrandingsproductgas een calorische waarde van ten minste 2.0 MJ/Nm3 en ten meeste 5.0 MJ/ Nm3, bij voorkeur een calorische waarde van ten minste 2.5 MJ/Nm3 en ten meeste 4.5 MJ/ Nm3.In an exemplary embodiment, the combustion product gas has a calorific value of at least 2.0 MJ / Nm3 and most 5.0 MJ / Nm3, preferably a calorific value of at least 2.5 MJ / Nm3 and most 4.5 MJ / Nm3.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, wordt de aanvoerverhouding van de organische stofbron ten opzichte van de zuurstofbron van de aanvoerstappen (i) en (ii) bestuurd zodanig dat de eerste lambda-waarde in de eerste verbrandingszone kleiner is dan 1.0.In an exemplary embodiment, the feed ratio of the organic matter source to the oxygen source of feed steps (i) and (ii) is controlled such that the first lambda value in the first combustion zone is less than 1.0.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, is de eerste operationele temperatuur in het bereik tussen 850 en 1350°C, bij voorkeur tussen 900 en 1100°C, meer bij voorkeur ongeveer 1050°C, en/of waarbij de eerste lambda-waarde kleiner is dan 0.9, bij voorkeur kleiner dan 0.8, meer bij voorkeur tussen 0.7 en 0.5.In an exemplary embodiment, the first operating temperature is in the range between 850 and 1350 ° C, preferably between 900 and 1100 ° C, more preferably about 1050 ° C, and / or wherein the first lambda value is less than 0.9, preferably less than 0.8, more preferably between 0.7 and 0.5.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de eerste verbrandingsstap (iii) het deels recirculeren van het verbrandingsproductgas in de eerste verbrandingszone.In an exemplary embodiment, the first combustion step (iii) comprises partially recirculating the combustion product gas in the first combustion zone.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, wordt gedurende de eerste verbrandingsstap (iii) de eerste verbrandingszone gekoeld door een koelingsstap, bij voorkeur omvattende het koelen van het rookproductgas stroomafwaarts van de tweede verbrandingszone en het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas in de eerste verbrandingszone, voor het in stand houden van de eerste operationele temperatuur beneden 1150°C, bij voorkeur bij ongeveer 1050°C.In an exemplary embodiment, during the first combustion step (iii) the first combustion zone is cooled by a cooling step, preferably comprising cooling the smoke product gas downstream of the second combustion zone and supplying the cooled smoke product gas into the first combustion zone for maintaining of the first operating temperature below 1150 ° C, preferably at about 1050 ° C.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de optionele koelingsstap (iv) het koelen van het verbrandingsproductgas naar een koelingsinsteltemperatuur, welke gelijk is of lager dan de tweede operationele temperatuur.In an exemplary embodiment, the optional cooling step (iv) comprises cooling the combustion product gas to a cooling set temperature, which is equal to or lower than the second operating temperature.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, is de tweede operationele temperatuur ten minste 850 °C, bij voorkeur tenminste 900 °C, meer bij voorkeur tussen 920 en 930 °C.In an exemplary embodiment, the second operating temperature is at least 850 ° C, preferably at least 900 ° C, more preferably between 920 and 930 ° C.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, wordt de aanvoer verhouding van het verbrandingsproductgas en de zuurstofbron van de aanvoerstappen (v) en (vi) bestuurd zodanig dat de tweede lambda-waarde in de tweede verbrandingszone groter is dan 1.0, bij voorkeur tussen 1.1 en 1.3.In an exemplary embodiment, the feed ratio of the combustion product gas and the oxygen source of feed steps (v) and (vi) is controlled such that the second lambda value in the second combustion zone is greater than 1.0, preferably between 1.1 and 1.3.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat het proces aanvullend de stap:In an exemplary embodiment, the process additionally includes the step:

BE2017/5801 (viii) Het aanvoeren van een ondersteuningsbrandstof in de eerste verbrandingszone en/of de tweede verbrandingszone.BE2017 / 5801 (viii) Supplying a support fuel to the first combustion zone and / or the second combustion zone.

In uitvoeringsvormen, kan de ondersteuningsbrandstof een brandstofgas zijn, zoals een waterstofgas en een natuurlijk fossielgas, en kan een vloeistofbrandstof, zoals diesel, zijn.In embodiments, the support fuel may be a fuel gas, such as a hydrogen gas and a natural fossil gas, and may be a liquid fuel, such as diesel.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de optionele koelingsstap (iv) het koelen van het rookproductgas stroomafwaarts van de tweede verbrandingszone en het gebruiken van het gekoelde rookproductgas (cF) voor het koelen van het verbrandingsproductgas (P).In an exemplary embodiment, the optional cooling step (iv) includes cooling the smoke product gas downstream of the second combustion zone and using the cooled smoke product gas (cF) to cool the combustion product gas (P).

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de optionele koelingsstap (iv) het aanvoeren van water, zoals het sproeien van water in een koelingszone stroomafwaarts van de eerste verbrandingszone.In an exemplary embodiment, the optional cooling step (iv) comprises supplying water, such as spraying water into a cooling zone downstream of the first combustion zone.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, wordt de optionele koelingsstap (iv) bestuurd als functie van de tweede operationele temperatuur.In an exemplary embodiment, the optional cooling step (iv) is controlled as a function of the second operational temperature.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, is een warmte-herwinboiler voorzien en geïntegreerd in ten minste één van de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone, aanvullend de stap omvattend het terugwinnen van warmte van ten minste één van de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone door de warmte-herwinboiler.In an exemplary embodiment, a heat-recovering boiler is provided and integrated into at least one of the first incineration zone, the cooling zone and the second incineration zone, additionally comprising the step of recovering heat from at least one of the first incineration zone, the cooling zone and the second incineration zone by the heat recovery boiler.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de warmte-herwinboiler een warmte-herwinvloeistof ingericht voor het koelen van ten minste één van de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone, en waarbij een stroom van de warmte-herwinvloeistof wordt bestuurd als functie van een temperatuur in respectievelijk de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone.In an exemplary embodiment, the heat-recovery boiler comprises a heat-recovery fluid adapted to cool at least one of the first combustion zone, the cooling zone and the second combustion zone, and wherein a flow of the heat-recovery fluid is controlled as a function of a temperature in the first combustion zone, the cooling zone and the second combustion zone, respectively.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, is een verblijftijd in de eerste verbrandingszone ten hoogste 4 s, bij voorkeur ten hoogste 2 s, meer bij voorkeur minder dan 1 s.In an exemplary embodiment, a residence time in the first combustion zone is at most 4 s, preferably at most 2 s, more preferably less than 1 s.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, is een verblijftijd in de tweede verbrandingszone ten hoogste 4 s, bij voorkeur ten hoogste 2 s, meer bij voorkeur minder dan 1 s.In an exemplary embodiment, a residence time in the second combustion zone is at most 4 s, preferably at most 2 s, more preferably less than 1 s.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, wordt de tweede zuurstofaanvoerstap (vi) bestuurd zodanig dat het rookproductgas minder dan 5 vol%, bij voorkeur minder dan 3 vol% zuurstof omvat. Een lager zuurstof niveau is voordelig wanneer gebruikmakend van gekoeld rookproductgas cF als koelmiddel van het verbrandingsproductgas P. Op deze wijze, kan het gekoeld rookproductgas cFIn an exemplary embodiment, the second oxygen supply step (vi) is controlled such that the flue product gas comprises less than 5 vol%, preferably less than 3 vol% oxygen. A lower oxygen level is advantageous when using cooled smoke product gas cF as the coolant of the combustion product gas P. In this way, the cooled smoke product gas cF can

BE2017/5801 worden gebruikt voor het koelen van het verbrandingsproductgas P terwijl het zuurstof niveau in de corresponderende eerste verbrandingszone en/of tweede verbrandingszone in hoofdzaak niet wordt aangetast.BE2017 / 5801 are used for cooling the combustion product gas P while the oxygen level in the corresponding first combustion zone and / or second combustion zone is substantially not affected.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, waarbij de tweede zuurstofaanvoerstap (vi) het aanpassen van de tweede zuurstofstroom gebaseerd op een stap van het meten van de zuurstofvolumeconcentratie in het rookproductgas omvat.In an exemplary embodiment, wherein the second oxygen supply step (vi) comprises adjusting the second oxygen stream based on a step of measuring the oxygen volume concentration in the flue product gas.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, wordt de zuurstofstroom van de tweede zuurstofaanvoerstap (vi) voorafbepaald gebaseerd op een stap van het theoretisch berekenen van een concentratie van zuurstof in het rookproductgas gebaseerd op een voorafbepaalde vergelijking, waarbij bij voorkeur de berekening wordt gebaseerd op een concentratie van zuurstof van ten hoogste 3 vol.%.In an exemplary embodiment, the oxygen flow from the second oxygen supply step (vi) is predetermined based on a step of theoretically calculating a concentration of oxygen in the flue product gas based on a predetermined comparison, the calculation preferably being based on an oxygen concentration of 3% maximum.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, aanvullend een opstartproces omvattend voorafgaand aan de verbrandingsstap (iii), welk opstartproces de stappen omvat: (ix) het besturen van de aanvoer stappen (i), (ii), optioneel inclusief de aanvoerstap (viii), zodanig dat de temperatuur in de eerste verbrandingszone een in hoofdzaak stabiele opstarttemperatuur bereikt van ten minste 850 °C en een eerste lambda-waarde van ten minste 1.0; (x) het reduceren van de eerste zuurstofbronstroom van de aanvoerstap (ii) terwijl de organische stofbronstroom van de aanvoerstap (ii) in hoofdzaak constant wordt gehouden zodanig dat de eerste lambda-waarde wordt gereduceerd naar kleiner dan 1.0, bij voorkeur kleiner dan 0.9, meer bij voorkeur ongeveer 0.85, zelfs meer bij voorkeur kleiner dan 0.8, daarbij de eerste operationele temperatuur bereikend tussen 900 en 1100 °C.In an exemplary embodiment, additionally comprising a start-up process prior to the combustion step (iii), which start-up process comprises the steps of: (ix) controlling the feed steps (i), (ii), optionally including the feed step (viii), such that the temperature in the first combustion zone reaches a substantially stable start-up temperature of at least 850 ° C and a first lambda value of at least 1.0; (x) reducing the first oxygen source stream from the feed step (ii) while keeping the organic matter source stream from the feed step (ii) substantially constant so that the first lambda value is reduced to less than 1.0, preferably less than 0.9, more preferably about 0.85, even more preferably less than 0.8, thereby reaching the first operating temperature between 900 and 1100 ° C.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, is de tijd van de stap (x) van het verminderen van de zuurstofbronstroom minder dan 10 s. Dit ondersteunt een snelle vermindering van het zuurstofniveau in de eerste verbrandingszone en beperkt de maximumtemperatuur bereikt in de eerste verbrandingszone gedurende de verminderingsstap (x) terwijl de eerste lambda-waarde wordt verminderd van boven 1.0 naar beneden 1.0 in de eerste verbrandingszone.In an exemplary embodiment, the time of the step (x) of reducing the oxygen source stream is less than 10 s. This supports a rapid reduction of the oxygen level in the first combustion zone and limits the maximum temperature reached in the first combustion zone during the reduction step (x) while the first lambda value is reduced from above 1.0 to below 1.0 in the first combustion zone.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de organische stofbron ten minste één geselecteerd uit een gasfase, een vloeistoffase, een slibfase en een vastestoffase.In an exemplary embodiment, the organic substance source comprises at least one selected from a gas phase, a liquid phase, a sludge phase and a solid phase.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de organische stofbron een vastestoffase, waarbij de eerste verbrandingszone een rooster omvat of de eerste verbrandingszone is voorzien van eenIn an exemplary embodiment, the organic matter source comprises a solid phase, wherein the first incineration zone comprises a grid or the first incineration zone is provided with a

BE2017/5801 draaibare drum, zoals een draaiende oven, of waarbij de organische stofbron een slibfase omvat, waarbij de eerste verbrandingszone een gefluïdiseerd bed omvat.BE2017 / 5801 rotary drum, such as a rotary oven, or wherein the organic matter source comprises a sludge phase, the first combustion zone comprising a fluidized bed.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvatten de aanvoermiddelen eerste aanvoermiddelen voor het aanvoeren van de organische stofbron in de eerste verbrandingseenheid, eerste zuurstofaanvoermiddelen ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de eerste verbrandingseenheid en/of tweede zuurstofaanvoermiddelen ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de tweede verbrandingseenheid.In an exemplary embodiment, the supply means comprise first supply means for supplying the organic matter source in the first combustion unit, first oxygen supply means adapted for supplying a first oxygen source in the first combustion unit and / or second oxygen supply means adapted for supplying a first oxygen source in the second combustion unit.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de eerste verbrandingseenheid één van een draaibare drum, zoals een draaibare oven, een gefluïdiseerd bed of een roostersysteem.In an exemplary embodiment, the first combustion unit comprises one of a rotary drum, such as a rotary oven, a fluidized bed or a grid system.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de draaibare drum een afdichtingssysteem voor het voorkomen van luchtlekkage in de draaibare drum.In an exemplary embodiment, the rotary drum comprises a sealing system for preventing air leakage in the rotary drum.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat het ovensysteem een koelingszone ingericht stroomopwaarts van de tweede verbrandingseenheid, waarbij het verbrandingsproductgas wordt gekoeld door de optionele koelmiddelen in de koelingszone.In an exemplary embodiment, the furnace system comprises a cooling zone arranged upstream of the second combustion unit, wherein the combustion product gas is cooled by the optional cooling means in the cooling zone.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, zijn de tweede verbrandingseenheid en optioneel de koelingszone ingericht voor het verwijderen van as aan de bodemzijde van respectievelijk de tweede verbrandingseenheid en de koelingszone.In an exemplary embodiment, the second combustion unit and optionally the cooling zone are adapted to remove ash on the bottom side of the second combustion unit and the cooling zone, respectively.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de eerste verbrandingseenheid een temperatuursensor voor het meten van de eerste operationele temperatuur en waarbij het besturingssysteem is ingericht voor het besturen van de eerste operationele temperatuur in reactie op de gemeten eerste operationele temperatuur.In an exemplary embodiment, the first combustion unit comprises a temperature sensor for measuring the first operational temperature and wherein the control system is adapted to control the first operational temperature in response to the measured first operational temperature.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de eerste verbrandingseenheid koelmiddelen voor het koelen van de eerste verbrandingseenheid, de koelmiddelen ten minste één van aanvoermiddelen voor het aanvoeren van gekoeld rookproductgas en aanvoermiddelen voor het aanvoeren van water in de eerste verbrandingseenheid omvattende, zoals een sproeiapparaat voor het sproeien van water in de eerste verbrandingseenheid.In an exemplary embodiment, the first combustion unit comprises cooling means for cooling the first combustion unit, the cooling means comprising at least one of supply means for supplying cooled smoke product gas and supply means for supplying water into the first combustion unit, such as a spraying device for spraying water in the first combustion unit.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de eerste verbrandingseenheid recirculatiemiddelen voor het deels recirculeren van het verbrandingsproductgas in de eerste verbrandingszone.In an exemplary embodiment, the first combustion unit comprises recirculation means for partially recirculating the combustion product gas in the first combustion zone.

BE2017/5801BE2017 / 5801

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvatten de recirculatiemiddelen een mengwand ingericht aan een stroomafwaarts einde van de eerste verbrandingseenheid en hebbende een meervoud van openingen ingericht voor het richten van het verbrandingsproductgas stroomafwaarts van de mengwand langs een meervoud van stromingstrajecten welke in hoofdzaak parallel aan elkaar zijn.In an exemplary embodiment, the recirculation means comprises a mixing wall arranged at a downstream end of the first combustion unit and having a plurality of openings adapted to direct the combustion product gas downstream of the mixing wall along a plurality of flow paths which are substantially parallel to each other.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de tweede verbrandingseenheid een temperatuursensor voor het meten van de tweede operationele temperatuur en waarbij het besturingssysteem is ingericht voor het besturen van de tweede operationele temperatuur in reactie op de gemeten tweede operationele temperatuur.In an exemplary embodiment, the second combustion unit comprises a temperature sensor for measuring the second operational temperature and wherein the control system is adapted to control the second operational temperature in response to the measured second operational temperature.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, worden de optionele koelmiddelen bestuurd in reactie op de gemeten tweede operationele temperatuur.In an exemplary embodiment, the optional cooling means are controlled in response to the measured second operating temperature.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat het ovensysteem aanvullend ten minste één ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel ingericht voor het aanvoeren van een ondersteuningsbrandstof in ten minste één van de eerste verbrandingszone en de tweede verbrandingszone, en waarbij de ten minste één ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel wordt bestuurd door het besturingssysteem in reactie op een meting van de eerste operationele temperatuur en/of in reactie op een meting van de tweede operationele temperatuur.In an exemplary embodiment, the furnace system additionally comprises at least one support fuel supply means adapted to supply a support fuel in at least one of the first combustion zone and the second combustion zone, and wherein the at least one support fuel supply means is controlled by the control system in response to a measurement of the first operating temperature and / or in response to a measurement of the second operating temperature.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat het ovensysteem aanvullend een warmte-herwinboiler geïntegreerd in ten minste één van de eerste verbrandingseenheid, de optionele verkoelingsmiddelen en de tweede verbrandingseenheid omvattend.In an exemplary embodiment, the furnace system additionally comprises a heat recovery boiler integrated in at least one of the first combustion unit, comprising the optional cooling means and the second combustion unit.

In een voorbeelduitvoeringsvorm, omvat de eerste verbrandingseenheid een verbrandingskamer voor het onderbrengen van de verbrandingszone hebbende een lengte naar diameter verhouding tussen 3 en 8, meer bij voorkeur hebbende een lengte naar diameter verhouding van ongeveer 4.In an exemplary embodiment, the first combustion unit comprises a combustion chamber for accommodating the combustion zone having a length to diameter ratio between 3 and 8, more preferably having a length to diameter ratio of about 4.

BE2017/5801BE2017 / 5801

Korte aanduiding van de figurenBrief description of the figures

De begeleidende figuren worden gebruikt voor het illustreren van huidige voorkeurs- niet beperkende voorbeelduitvoeringsvormen van apparaten volgens de huidige uitvinding.The accompanying figures are used to illustrate presently preferred non-limiting exemplary embodiments of devices according to the present invention.

De bovengenoemde en andere voordelen van de elementen en doelstellingen van de uitvinding worden duidelijk en de uitvinding kan beter worden begrepen uit de volgende gedetailleerde beschrijving wanneer gelezen in samenhang met de begeleidende figuren in welke:The above and other advantages of the elements and objects of the invention become apparent and the invention can be better understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying figures in which:

Fig. 1 een schematische tekening is van een voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen;FIG. 1 is a schematic drawing of an exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances;

Fig. 2 een schematische tekening is van een andere voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen;FIG. 2 is a schematic drawing of another exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances;

Fig. 3 een schematische tekening is van een ander meer gedetailleerde voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen;FIG. 3 is a schematic drawing of another more detailed exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances;

Fig. 4 een schematische tekening is van een andere meer gedetailleerde voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen;FIG. 4 is a schematic drawing of another more detailed exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances;

Gedetailleerde beschrijving van de geïllustreerde uitvoeringsvormenDetailed description of the illustrated embodiments

De figuren zijn enkel schematisch en niet beperkend. In de figuren kunnen de grootte van enkele elementen overdreven zijn en worden niet op schaal getekend voor illustratieve doeleinden. Referentietekens in de conclusies worden niet beperkend bedoeld voor de beschermingsomvang. In de figuren worden dezelfde referentietekens gebruikt voor het refereren naar dezelfde of overeenkomstige elementen.The figures are only schematic and not restrictive. In the figures, the size of some elements may be exaggerated and are not drawn to scale for illustrative purposes. Reference marks in the claims are not intended to limit the scope of protection. In the figures, the same reference characters are used to refer to the same or corresponding elements.

Fig. 1 illustreert een voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen. Het systeem omvat een eerste verbrandingseenheid 100, een tweede verbrandingseenheid 200 en een besturingssysteem 10. Het systeem omvat verder eerste aanvoermiddelen 110 ingericht voor het aan voeren van een organische stofbron W in de eerste verbrandingseenheid 100, eerste zuurstofaanvoermiddelen 120 ingericht voor het aan voeren van een eerste zuurstofbron Ol in een eerste verbrandingszone 105 van de eerste verbrandingseenheid 100 en tweede zuurstofaanvoermiddelen 320 ingericht voor het aan voeren van een tweede zuurstofbron O2 in een tweede verbrandingszone 205 van de tweede verbrandingseenheid 200. Het besturingssysteem bestuurt de eerste verbrandingseenheid 100, de tweede verbrandingseenheid 200, eerste aanvoermiddelen 110, eerste zuurstofaanvoermiddelen 120 en de tweede zuurstofaanvoermiddelen 320 (voor eenvoud worden in figuur 1 niet alle besturingslijnen weergegeven).FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances. The system comprises a first combustion unit 100, a second combustion unit 200 and a control system 10. The system further comprises first supply means 110 adapted for supplying an organic material source W in the first combustion unit 100, first oxygen supply means 120 adapted for supplying a first oxygen source O1 in a first combustion zone 105 of the first combustion unit 100 and second oxygen supply means 320 adapted to supply a second oxygen source O2 in a second combustion zone 205 of the second combustion unit 200. The control system controls the first combustion unit 100, the second combustion unit 200 , first supply means 110, first oxygen supply means 120 and the second oxygen supply means 320 (for simplicity, not all control lines are shown in Figure 1).

BE2017/5801BE2017 / 5801

De organische stofbron W kan elke afvalbron zijn, inclusief gasvormig afval, vloeistofvormig afval, zoals vervuild water, vastestofafval of slibafval. De eerste zuurstofbron 01 en de tweede zuurstofbron O2 kan elk zijn van lucht, zuurstof of elke andere geschikte oxiderende middel bevattende bron. Hoewel de eerste zuurstofbron 01 en de tweede zuurstofbron O2 worden geïllustreerd als twee volledig gescheiden stromen, is het voor de vakman duidelijk dat beide van de eerste zuurstofbron 01 en de tweede zuurstofbron O2 kunnen voortkomen uit één en dezelfde zuurstofbron in een alternatieve uitvoering. Composities van de eerste zuurstofbron 01 en de tweede zuurstofbron O2 kunnen daarom in hoofdzaak identiek zijn of kunnen verschillend zijn, afhankelijk van de actuele configuratie van de eerste en tweede zuurstofaanvoermiddelen 120, 220.The organic material source W can be any waste source, including gaseous waste, liquid waste, such as contaminated water, solid waste or sludge waste. The first oxygen source 01 and the second oxygen source O2 can be any of air, oxygen, or any other suitable oxidizing agent-containing source. Although the first oxygen source 01 and the second oxygen source O2 are illustrated as two completely separate streams, it is clear to those skilled in the art that both of the first oxygen source 01 and the second oxygen source O2 may originate from one and the same oxygen source in an alternative embodiment. Compositions of the first oxygen source 01 and the second oxygen source O2 may therefore be substantially identical or may be different depending on the current configuration of the first and second oxygen supply means 120, 220.

De eerste zuurstofaanvoermiddelen 110 kunnen elk geschikt middel zijn, zoals een ventilator, een aanvoerbesturingsklep of een druksysteem, ingericht voor het aanvoeren van de eerste zuurstofbron 01, zoals lucht, zuurstof, etc., in de eerste verbrandingszone 105 van de eerste verbrandingseenheid 100.The first oxygen supply means 110 may be any suitable means, such as a fan, a supply control valve or a pressure system adapted to supply the first oxygen source 01, such as air, oxygen, etc., into the first combustion zone 105 of the first combustion unit 100.

De eerste verbrandingseenheid is ingericht voor het ontvangen van de organische stofbron W en de eerste zuurstofbron 01 in de eerste verbrandingszone 105. De eerste verbrandingseenheid omvat een eerste verbrandingsmiddel, zoals een brander, voor het verbranden van een organische stof aangevoerd vanuit de organische stofbron W in de eerste verbrandingszone 105 van, daarbij producerende een verbrandingsproductgas P, ook wel rookgas genoemd. Het verbranden in de betekenis van deze uitvinding kan ook worden beschreven als verassen.The first combustion unit is adapted to receive the organic substance source W and the first oxygen source 01 in the first combustion zone 105. The first combustion unit comprises a first combustion means, such as a burner, for burning an organic substance supplied from the organic substance source W into the first combustion zone 105 of, thereby producing a combustion product gas P, also called flue gas. Burning in the sense of this invention can also be described as incineration.

De eerste verbrandingseenheid, de eerste aanvoermiddelen 110 en de eerste zuurstofaanvoermiddelen 120 worden bestuurd door het besturingssysteem 10 voor het opereren bij een eerste operationele temperatuur van ten minste 900°C en een eerste lambda-waarde kleiner dan 1.0.The first combustion unit, the first supply means 110 and the first oxygen supply means 120 are controlled by the control system 10 for operating at a first operational temperature of at least 900 ° C and a first lambda value of less than 1.0.

De eerste lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de eerste verbrandingszone.The first lambda value is defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic material source in relation to the oxygen in the first combustion zone.

Bij eerste lambda-waarde 1.0 is de molaire verhouding van de organische stofbron ten opzichte van de zuurstof in de verbrandingseenheid gelijk aan de stoichiometrische verhouding. Wanneer de eerste lambda-waarde kleiner is dan 1.0, is de molaire verhouding van de organische stofbron ten opzichte van de zuurstof in de verbrandingseenheid kleiner dan 1.0 (sub-stoichiometrisch).At the first lambda value 1.0, the molar ratio of the organic matter source to the oxygen in the combustion unit is equal to the stoichiometric ratio. When the first lambda value is less than 1.0, the molar ratio of the organic matter source to the oxygen in the combustion unit is less than 1.0 (sub-stoichiometric).

BE2017/5801BE2017 / 5801

Wanneer de eerste lambda-waarde hoger is dan 1.0, is de molaire verhouding van de organische stofbron ten opzichte van de zuurstof in de verbrandingseenheid groter dan 1.0 (superstoichiometrisch).When the first lambda value is higher than 1.0, the molar ratio of the organic matter source to the oxygen in the combustion unit is greater than 1.0 (superstoichiometric).

In feite, wanneer de eerste lambda-waarde kleiner is dan 1.0, is een reducerende omgeving voorzien in de eerste verbrandingseenheid welke een tekort heeft aan zuurstof. Als gevolg worden in de eerste verbrandingsstap voornamelijk de koolstofelementen geoxideerd, waarbij het verbrandingsproductgas P koolstofmonoxide bevat en optioneel waterstofgas. Vrije zuurstof kan reageren met waterstof om water te vormen. In de eerste verbrandingseenheid is in hoofdzaak geen of weinig zuurstof aanwezig voor het combineren met stikstof voor het vormen van NOx. In deze stap, wordt de temperatuur van het gas in de eerste verbrandingseenheid op een eerste operationele temperatuur gehouden van ten minste 850°C. Op deze wijze, worden de organische stoffen gemakkelijk verbrand.In fact, when the first lambda value is less than 1.0, a reducing environment is provided in the first combustion unit which is deficient in oxygen. As a result, in the first combustion step, primarily the carbon elements are oxidized, the combustion product gas P containing carbon monoxide and optionally hydrogen gas. Free oxygen can react with hydrogen to form water. In the first combustion unit, substantially no or little oxygen is present for combining with nitrogen to form NOx. In this step, the temperature of the gas in the first combustion unit is kept at a first operating temperature of at least 850 ° C. In this way, the organic substances are easily burned.

De tweede verbrandingseenheid 200 is ingericht stroomafwaarts van de eerste verbrandingseenheid 100. Het verbrandingsproductgas P wordt aangevoerd in de tweede verbrandingszone 205 van de tweede verbrandingseenheid 200. De tweede zuurstofaanvoermiddelen 220 kunnen elk geschikt middel zijn, zoals een ventilator, een aanvoerbesturingsklep of een druksysteem, ingericht voor het aanvoeren van de tweede zuurstofbron O2, zoals lucht, zuurstof, etc. in de tweede verbrandingszone 205 van de tweede verbrandingseenheid 200. De tweede verbrandingseenheid 200 is ingericht voor het ontvangen van het verbrandingsproductgas P en de tweede zuurstofbron O2 in de tweede verbrandingszone 205. De tweede verbrandingseenheid 200 omvat een tweede verbrandingsmiddel, zoals een brander, voor het verbranden van een organische stof aangevoerd van de organische stofbron in de tweede verbrandingszone 205, daarbij producerende een rookproductgas F. De tweede verbrandingseenheid 200 en de tweede zuurtofaanvoermiddelen 220 worden bestuurd door het besturingssysteem voor het opereren op een tweede operationele temperatuur van ten minste 950°C en een tweede lambda-waarde hoger dan 1.0.The second combustion unit 200 is arranged downstream of the first combustion unit 100. The combustion product gas P is supplied to the second combustion zone 205 of the second combustion unit 200. The second oxygen supply means 220 can be any suitable means, such as a fan, a supply control valve or a pressure system, arranged for supplying the second oxygen source O2, such as air, oxygen, etc., into the second combustion zone 205 of the second combustion unit 200. The second combustion unit 200 is adapted to receive the combustion product gas P and the second oxygen source O2 in the second combustion zone 205 The second combustion unit 200 comprises a second combustion means, such as a burner, for burning an organic substance supplied from the organic material source into the second combustion zone 205, thereby producing a smoke product gas F. The second combustion unit 200 and the second acid-fuel supply means and 220 are controlled by the control system for operating at a second operating temperature of at least 950 ° C and a second lambda value higher than 1.0.

De tweede lambda-waarde wordt gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron ten opzichte van het zuurstof in de tweede verbrandingseenheid.The second lambda value is defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic matter source to the oxygen in the second combustion unit.

De eerste operationele temperatuur bij welke de eerste verbrandingseenheid 100 opereert in de eerste verbrandingszone 105 is in het gebied tussen 850°C en 1350°C, bij voorkeur tussen 900 en 1100°C, meer bij voorkeur tussen 920 en 930°C. De lambda-waarde bij welke de eersteThe first operating temperature at which the first combustion unit 100 operates in the first combustion zone 105 is in the range between 850 ° C and 1350 ° C, preferably between 900 and 1100 ° C, more preferably between 920 and 930 ° C. The lambda value at which the first

BE2017/5801 verbrandingseenheid opereert is kleiner dan 0,9, bij voorkeur kleiner dan 0,8, meer bij voorkeur tussen 0.7 en 0.5.BE2017 / 5801 combustion unit operating is less than 0.9, preferably less than 0.8, more preferably between 0.7 and 0.5.

De tweede operationele temperatuur bij welke de tweede verbrandingseenheid 200 opereert in de tweede verbrandingszone 205 is in het gebied tussen 800 en 950°C, bij voorkeur ten minste 900°C, meer bij voorkeur tussen 920 en 930°C.The second operating temperature at which the second combustion unit 200 operates in the second combustion zone 205 is in the range between 800 and 950 ° C, preferably at least 900 ° C, more preferably between 920 and 930 ° C.

De tweede lambda-waarde bij welke de tweede verbrandingseenheid opereert is hoger dan 1.0, bij voorkeur tussen 1.1 en 1.3.The second lambda value at which the second combustion unit operates is higher than 1.0, preferably between 1.1 and 1.3.

Wanneer de eerste operationele temperatuur wordt geselecteerd tussen 850°C en 950°C en de tweede operationele temperatuur wordt gekozen tussen 850°C en 950°C kan het geproduceerde verbrandingsproductgas worden aangevoerd in de tweede verbrandingseenheid 200 zonder het koelen van het verbrandingsproductgas P voorafgaand aan het aanvoeren van het geproduceerde verbrandingsproductgas P in de tweede verbrandingseenheid 200.When the first operating temperature is selected between 850 ° C and 950 ° C and the second operational temperature is selected between 850 ° C and 950 ° C, the produced combustion product gas can be supplied to the second combustion unit 200 without cooling the combustion product gas P prior to supplying the produced combustion product gas P to the second combustion unit 200.

Optioneel, omvat het ovensysteem een recirculatiesysteem 600 voor het rookproductgas F, waarbij het recirculatiesysteem koelmiddelen voor het koelen van het rookproductgas cF omvat. Een dergelijk koelmiddel kan bijvoorbeeld een warmte-herwineenheid zijn, zoals een warmteherwinboiler.Optionally, the furnace system comprises a recirculation system 600 for the flue product gas F, the recirculation system comprising cooling means for cooling the flue product gas cF. Such a coolant may, for example, be a heat recovery unit, such as a heat recovery boiler.

Het rookproductgas F wordt gekoeld stroomafwaarts van de tweede verbrandingseenheid 200 en een deel van het gekoelde rookproductgas cF wordt gerecirculeerd en aangevoerd in de eerste verbrandingseenheid 100 voor het handhaven van de eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid in het gewenste gebied. Aanvullend of alternatief, wordt een deel van het gekoelde rookproductgas cF gerecirculeerd en aangevoerd in de tweede verbrandingseenheid 200 voor het handhaven van de tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingszone 105 van de tweede verbrandingseenheid 200 in het gewenste gebied.The smoke product gas F is cooled downstream of the second combustion unit 200 and a portion of the cooled smoke product gas cF is recycled and supplied to the first combustion unit 100 to maintain the first operating temperature in the first combustion unit in the desired range. Additionally or alternatively, a portion of the cooled smoke product gas cF is recycled and supplied to the second combustion unit 200 to maintain the second operating temperature in the second combustion zone 105 of the second combustion unit 200 in the desired area.

In dit voorbeeld is een rookproductgas ventilator en/of een rookgasaanvoerbesturingsklep 650 voorzien in het recirculatiesysteem 600, welke wordt bestuurd door het besturingssysteem 10 voor het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas cF.In this example, a smoke product gas fan and / or a smoke gas supply control valve 650 is provided in the recirculation system 600, which is controlled by the control system 10 for supplying the cooled smoke product gas cF.

Ruw water, laag calorische vloeistoffen, stoom, stikstof of elk ander koelmiddel kan worden gebruikt als een terugvalkoelingsmiddel in het geval dat het koelen met gerecirculeerde rookproductgas cF faalt of onvoldoende is en een dergelijk koelmiddel kan worden geïnjecteerd door sproeimondstukken in de eerste verbrandingseenheid 100 en/of de tweede verbrandingseenheid 200, respectievelijk.Rough water, low calorific liquids, steam, nitrogen or any other refrigerant can be used as a relapse refrigerant in the event that the cooling with recirculated flue product gas cF fails or is insufficient and such refrigerant can be injected through spray nozzles in the first combustion unit 100 and / or the second combustion unit 200, respectively.

BE2017/5801BE2017 / 5801

Gebruikmakende van het ovensysteem van fig. 1, kan het verbrandingsproces worden geoptimaliseerd voor het verbranden van de organische stoffen terwijl de hoeveelheid van geproduceerde NOx wordt gereduceerd. Op deze wijze kunnen lage emissieniveaus in rookproductgassen worden bereikt.Using the furnace system of Fig. 1, the combustion process can be optimized for burning the organic substances while reducing the amount of NOx produced. In this way, low emission levels in flue product gases can be achieved.

In alle uitvoeringsvormen beschreven hierin kan de eerste verbrandingseenheid 100 een verticale of een horizontale statische oven, een draaibare oven, een gefluïdiseerd bed oven, een statische roosteroven of een bewegende roosteroven zijn. Typisch worden vastestofafvallen en of slib thermisch bewerkt in een draaibare oven, een gefluïdiseerd bed oven of een roosteroven waarbij de brandbare fractie wordt vergast en van de inerte fractie “afgefakkeld“. De inerte fractie en residuen (bodemas) worden verzameld en verwijderd via een ingebed ketentransporteur op het einde van de draaibare oven. De temperatuur binnenin de draaibare oven wordt bestuurd op een voorgedefinieerd instelpunt, bijvoorbeeld tussen 850°C en 1000°C, door een verbrandingsluchtstroom.In all embodiments described herein, the first combustion unit 100 may be a vertical or horizontal static oven, a rotary oven, a fluidized bed oven, a static grill oven, or a moving grill oven. Typically, solid waste and / or sludge are thermally processed in a rotary oven, a fluidized bed oven or a grid oven where the combustible fraction is gasified and "flared" from the inert fraction. The inert fraction and residues (bottom ash) are collected and removed via an embedded chain conveyor at the end of the rotary oven. The temperature inside the rotary oven is controlled at a predefined set point, for example between 850 ° C and 1000 ° C, by a combustion air stream.

In alle uitvoeringsvormen beschreven hierin wordt de eerste verbrandingseenheid 100 bestuurd zodanig dat de verblijftijd gedurende de eerste verbrandingsstap in de eerste verbrandingseenheid 100 ten hoogste 4 s is, bij voorkeur ten hoogste 2 s, meer bij voorkeur minder dan 1 s. In een bijzonder voorbeeld, wordt de verblijftijd in de eerste verbrandingseenheid 100 bestuurd door het aanbrengen van een onderdruk, zoals een onderdruk in de eerste verbrandingseenheid 100 tussen -10 mbarg en 0 mbarg.In all embodiments described herein, the first combustion unit 100 is controlled such that the residence time during the first combustion step in the first combustion unit 100 is at most 4 s, preferably at most 2 s, more preferably less than 1 s. In a particular example, the residence time in the first combustion unit 100 is controlled by applying an underpressure, such as an underpressure in the first combustion unit 100 between -10 mbarg and 0 mbarg.

In een bijzonder voorbeeld, kan de verblijftijd in de eerste verbrandingseenheid 100 worden bestuurd door elk van een stap van het besturen van de snelheid van het afval om minder dan 5 m/s te zijn of door een stap van het besturen van de vrijkomende energie om minder dan 0.3-0.5 MW/Nm3 te zijn.In a particular example, the residence time in the first incineration unit 100 can be controlled by any of a step of controlling the speed of the waste to be less than 5 m / s or by a step of controlling the energy released to be less than 0.3-0.5 MW / Nm 3 .

In alle uitvoeringsvormen beschreven hierin wordt de tweede verbrandingseenheid bestuurd zodanig dat de verblijftijd gedurende de tweede verbrandingsstap in de tweede verbrandingseenheid 200 ten hoogste 4 s is, bij voorkeur ten hoogste 2 s, meer bij voorkeur minder dan 1 s. Bij voorkeur, kan er in een effectieve zone van de tweede verbrandingseenheid 200 een temperatuur zijn boven 850°C gedurende 2 s om te zorgen voor een goede opbranding.In all embodiments described herein, the second combustion unit is controlled such that the residence time during the second combustion step in the second combustion unit 200 is at most 4 s, preferably at most 2 s, more preferably less than 1 s. Preferably, in an effective zone of the second combustion unit 200, there may be a temperature above 850 ° C for 2 seconds to ensure good burn-out.

In een bijzonder voorbeeld, kan de verblijftijd in de tweede verbrandingseenheid 200 worden bestuurd door het besturen van injectiesnelheden van geïnjecteerd tweede zuurstofbron O2 voorzien door de tweede zuurstofaanvoermiddelen 220 en het besturen van injectiesnelheden van geïnjecteerd koelmiddel, zoals geïnjecteerd gekoeld rookproductgas cF.In a particular example, the residence time in the second combustion unit 200 can be controlled by controlling injection rates of injected second oxygen source O2 provided by the second oxygen supply means 220 and controlling injection rates of injected refrigerant, such as injected cooled smoke product gas cF.

BE2017/5801BE2017 / 5801

In alle uitvoeringsvormen beschreven hierin kunnen de tweede zuurstofaanvoermiddelen 220 worden bestuurd door het besturingssysteem 10 zodanig dat het rookproductgas minder dan 5 vol.% zuurstof omvat, bij voorkeur minder dan 3 vol.%. Het ovensysteem omvat een zuurstofniveausensor ingericht voor het meten van de zuurstofvolumeconcentratie in het rookproductgas.In all embodiments described herein, the second oxygen supply means 220 may be controlled by the control system 10 such that the flue product gas comprises less than 5 volume% oxygen, preferably less than 3 volume%. The furnace system comprises an oxygen level sensor adapted to measure the oxygen volume concentration in the flue product gas.

Het volumepercentage (vol%) zuurstof zoals gedefinieerd hierin is het volumepercentage van zuurstof in een natte toestand van het gas.The volume percentage (vol%) of oxygen as defined herein is the volume percentage of oxygen in a wet state of the gas.

Aanvullend, het besturingssysteem 10 kan worden ingericht voor het vooraf bepalen van de zuurstofstroom voor het aanvoeren van de tweede zuurstofbron O2 in de verbrandingseenheid 200 gebaseerd op een stap van het theoretisch berekenen van een concentratie van 3 vol.% zuurstof in het rookproductgas F gebaseerd op een vooraf bepaalde vergelijking. De tweede zuurstofaanvoermiddelen 220 worden bestuurd voor het voorzien van de vooraf bepaalde zuurstofstroom naar de tweede verbrandingseenheid 200. Dit wordt de aanvoervooruitbesturingslus genoemd.Additionally, the control system 10 can be arranged to predetermine the oxygen flow for supplying the second oxygen source O2 in the combustion unit 200 based on a step of theoretically calculating a concentration of 3% oxygen by volume in the flue product gas F based on a predetermined comparison. The second oxygen supply means 220 are controlled to provide the predetermined oxygen flow to the second combustion unit 200. This is called the supply advance control loop.

De zuurstofniveausensor verschaft een signaal aan het besturingssysteem 10 welke de gemeten zuurstofvolumeconcentratie in het rookproductgas F beschrijft. Het besturingssysteem 10 past de volumestroom aan verschaft door de tweede zuurstofaanvoermiddelen 220 gebaseerd op de gemeten zuurstofvolumeconcentratie in het rookproductgas F zodat een concentratie van ongeveer 3 vol.% zuurstof wordt bereikt of minder dan 3 vol.% zuurstof in het rookproductgas. Dit wordt de aanvoer-terugbesturingslus genoemd.The oxygen level sensor provides a signal to the control system 10 which describes the measured oxygen volume concentration in the flue product gas F. The control system 10 adjusts the volume flow provided by the second oxygen supply means 220 based on the measured oxygen volume concentration in the flue product gas F such that a concentration of about 3 volume% oxygen or less than 3 volume% oxygen in the smoke product gas is achieved. This is called the feed-back control loop.

Fig. 2 illustreert een andere voorbeeldsuitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen. Zoals in figuur 1, omvat het systeem een eerste verbrandingseenheid 100 omvattende een eerste verbrandingszone 105, een tweede verbrandingseenheid 200 omvattende een tweede verbrandingszone 205, een eerste aanvoermiddelen 110, een eerste zuurstofaanvoermiddelen 120, een tweede zuurstofaanvoermiddelen 220 en een besturingssysteem 10.FIG. 2 illustrates another exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances. As in Figure 1, the system comprises a first combustion unit 100 comprising a first combustion zone 105, a second combustion unit 200 comprising a second combustion zone 205, a first supply means 110, a first oxygen supply means 120, a second oxygen supply means 220 and a control system 10.

Het ovensysteem omvat verder een koelingszone 300 zoals een koelingskamer, welke is ingericht stroomafwaarts van de eerste verbrandingseenheid 100 en stroomopwaarts van de tweede verbrandingseenheid 200.The furnace system further comprises a cooling zone 300 such as a cooling chamber, which is arranged downstream of the first combustion unit 100 and upstream of the second combustion unit 200.

De eerste aanvoermiddelen 110 zijn ingericht voor de aan voer van de organische stofbron W in een eerste verbrandingszone 105 van de eerste verbrandingseenheid 100. De organische stofbron W kan elke zijn van afvalbronnen, inclusief gasvormig afval, vloeistofvormig afval, zoals vervuild water, vastestof afval of slibafval.The first supply means 110 are adapted for supplying the organic substance source W into a first combustion zone 105 of the first incineration unit 100. The organic substance source W can be any of waste sources, including gaseous waste, liquid-shaped waste such as contaminated water, solid-dust waste or sludge waste.

BE2017/5801BE2017 / 5801

De eerste zuurstofaanvoermiddelen 120, zoals een ventilator, zijn ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron Ol, zoals lucht, zuurstof, etc.; in de eerste verbrandingseenheid 100.The first oxygen supply means 120, such as a fan, are adapted to supply a first oxygen source Ol, such as air, oxygen, etc .; in the first combustion unit 100.

De eerste verbrandingseenheid 100 is ingericht voor het ontvangen van de organische stofbron W en de eerste zuurstofbron Ol in de eerste verbrandingszone 105. De eerste verbrandingseenheid 100 omvat een eerste verbrandingsmiddel, zoals een brander, voor het verbranden van een organische stof aangevoerd van de organische stofbron W, daarbij producerende een verbrandingsproductgas P. De eerste verbrandingseenheid 100, de eerste aanvoermiddelen 110 en de eerste zuurstofaanvoermiddelen 120 worden bestuurd door het besturingssysteem 10 voor het opereren op een eerste operationele temperatuur van ten minste 900°C bij een eerste lambdawaarde kleiner dan 1.0.The first combustion unit 100 is adapted to receive the organic substance source W and the first oxygen source Ol in the first combustion zone 105. The first combustion unit 100 comprises a first combustion means, such as a burner, for burning an organic substance supplied from the organic substance source W, thereby producing a combustion product gas P. The first combustion unit 100, the first supply means 110 and the first oxygen supply means 120 are controlled by the control system 10 for operating at a first operational temperature of at least 900 ° C at a first lambda value of less than 1.0.

In een bijzonder voorbeeld, is de eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid 100 groter dan 950°C, bij voorkeur tussen 950 en 1100°C, meer bij voorkeur tussen 1000 en ongeveer 1100°C.In a particular example, the first operating temperature in the first combustion unit 100 is greater than 950 ° C, preferably between 950 and 1100 ° C, more preferably between 1000 and about 1100 ° C.

In het bijzonder, kunnen hogere temperaturen voordelig zijn wanneer men de eerste verbrandingskamer wil opereren bij een slakvormende mode of wanneer hardnekkige chemicaliën aanwezig zijn. Ook, bij het opereren van de eerste kamer bij een hoge temperatuur kan de gehele stoichiometrische verhouding van zuurstof (lambda) worden geminimaliseerd aangezien er minder koellucht nodig is.In particular, higher temperatures may be advantageous if the first combustion chamber is to be operated in a slag-forming mode or if stubborn chemicals are present. Also, when operating the first chamber at a high temperature, the entire stoichiometric ratio of oxygen (lambda) can be minimized since less cooling air is required.

In voorbeelduitvoeringsvormen, wordt de eerste operationele temperatuur zodanig gekozen dat de resulterende vaste residuen, zoals assen, in hoofdzaak inert zijn en/of in hoofdzaak volledig zijn gereageerd. In bijzondere voorbeelduitvoeringsvormen, wordt de eerste verbrandingseenheid 100, zoals voorzien door een draaibare oven, geopereerd in een slakvormende mode zodanig dat de assen worden gesmolten en kunnen vloeien in een asverzamelingsapparaat.In exemplary embodiments, the first operational temperature is selected such that the resulting solid residues, such as shafts, are substantially inert and / or are substantially fully reacted. In particular exemplary embodiments, the first combustion unit 100, as provided by a rotary oven, is operated in a slag forming mode such that the shafts are melted and can flow into an ash collection apparatus.

De koelingszone 300 of koelingskamer wordt stroomafwaarts ingericht van de eerste verbrandingseenheid 100. Het verbrandingsproductgas P wordt in de koelingszone 300 geleid. In de koelingszone 300 wordt het verbrandingsproductgas P gekoeld naar een koelingsinsteltemperatuur, welke gelijk is aan of lager dan de tweede operationele temperatuur van de tweede verbrandingseenheid 200. Bij voorkeur, wordt de koelingsinsteltemperatuur lager gekozen dan de tweede operationele temperatuur. In een voorbeeld is de koelingsinsteltemperatuur tussen 900 en 850°C, bij voorkeur beneden 850°C, meer bij voorkeur beneden 800°C.The cooling zone 300 or cooling chamber is arranged downstream of the first combustion unit 100. The combustion product gas P is led into the cooling zone 300. In the cooling zone 300, the combustion product gas P is cooled to a cooling set temperature that is equal to or lower than the second operating temperature of the second combustion unit 200. Preferably, the cooling set temperature is selected to be lower than the second operating temperature. In an example, the cooling set temperature is between 900 and 850 ° C, preferably below 850 ° C, more preferably below 800 ° C.

De koelingszone 300 omvat koelingsmiddelen ingericht voor het koelen van het verbrandingsproductgas P in de koelingszone 300. Het besturingssysteem 10 bestuurt de koelingsmiddelen. Het besturingssysteem 10 bestuurt de koelingsmiddelen om de koelingsinsteltemperatuur te verkrijgen.The cooling zone 300 comprises cooling means adapted to cool the combustion product gas P in the cooling zone 300. The control system 10 controls the cooling means. The control system 10 controls the cooling means to obtain the cooling set temperature.

BE2017/5801BE2017 / 5801

In een voorbeeld getoond in fig. 2, omvat het ovensysteem een recirculatiesysteem 600 voor rookproductgas F, waarbij het recirculatiesysteem koelingsmiddelen omvat voor het koelen van het rookproductgas cF. Een dergelijk koelingsmiddel kan bijvoorbeeld een warmte-herwineenheid, zoals een warmtewisselaar of een warmte-herwinboiler zijn.In an example shown in Fig. 2, the furnace system comprises a recirculation system 600 for flue product gas F, the recirculation system comprising cooling means for cooling the flue product gas cF. Such a cooling means can, for example, be a heat recovery unit, such as a heat exchanger or a heat recovery boiler.

Het gekoelde rookproductgas cF wordt gerecirculeerd om te worden aangevoerd in ten minste één van de eerste verbrandingseenheid 100, de tweede verbrandingseenheid 200 en/of de koelingszone 300.The cooled smoke product gas cF is recycled to be supplied to at least one of the first combustion unit 100, the second combustion unit 200 and / or the cooling zone 300.

In dit voorbeeld is een rookproductgasventilator en/of een rookgasaanvoerbesturingsklep 650 voorzien in het recirculatiesysteem 600 voor het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas in de koelingszone 300. Het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas cF in de koelingszone 300 wordt bestuurd door het besturingssysteem 10 in respons op een gemeten tweede operationele temperatuur van de tweede verbrandingseenheid 200.In this example, a smoke product gas fan and / or a smoke gas supply control valve 650 is provided in the recirculation system 600 for supplying the cooled smoke product gas into the cooling zone 300. The supply of the cooled smoke product gas cF into the cooling zone 300 is controlled by the control system 10 in response to a measured second operating temperature of the second combustion unit 200.

De tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingseenheid 200 wordt bestuurd om te zijn tussen 800 en 950°C, bij voorkeur ten minste 850°C.The second operating temperature in the second combustion unit 200 is controlled to be between 800 and 950 ° C, preferably at least 850 ° C.

In een voorbeeld, in het geval dat de gemeten temperatuur in de tweede verbrandingseenheid 200 zakt beneden 850°C, kan de stroom van het gekoelde rookproductgas cF in de koelingszone 300 worden verminderd om de koeling in de koelingszone 300 te reduceren.In an example, in the case that the measured temperature in the second combustion unit 200 drops below 850 ° C, the flow of the cooled flue product gas cF in the cooling zone 300 can be reduced to reduce the cooling in the cooling zone 300.

In een ander voorbeeld, in het geval dat de gemeten tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingseenheid 200 stijgt boven 950°C, kan de stroom van het gekoelde rookproductgas cF in de stromingszone 300 worden versterkt om de koeling in de koelingszone 300 te vergroten. Aanvullend of alternatief, in het geval van het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas cF in de koelingszone 300 onvoldoende is of faalt, kan onvermengd water worden aangevoerd in de koelingszone 300 als een terugvalkoelingsmiddel. In een bijzonder voorbeeld, omvat het ovensysteem watersproeimiddelen voor het sproeien van (afval)water in de koelingszone 300. De watersproeimiddelen worden bestuurd door het besturingssysteem.In another example, in the case that the measured second operational temperature in the second combustion unit 200 rises above 950 ° C, the flow of the cooled flue product gas cF in the flow zone 300 can be increased to increase the cooling in the cooling zone 300. Additionally or alternatively, in the case of supplying the cooled flue product gas cF to the cooling zone 300 is insufficient or fails, unmixed water can be supplied to the cooling zone 300 as a fall-back cooling agent. In a special example, the furnace system comprises water spraying means for spraying (waste) water into the cooling zone 300. The water spraying means are controlled by the control system.

Het recirculatiesysteem 600 kan aanvullend worden gebruikt voor het koelen van de eerste verbrandingseenheid 100. In dit voorbeeld is een rookproductgasventilator en/of een rookgasaanvoersturingsklep voorzien in het recirculatiesysteem voor het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas cF in de eerste verbrandingseenheid 100. De aan voer van het gekoeld rookproductgas cF in de eerste verbrandingseenheid 100 wordt bestuurd door het besturingssysteem 10 in respons op een gemeten eerste operationele temperatuur van de eerste verbrandingseenheid 100.The recirculation system 600 can additionally be used for cooling the first combustion unit 100. In this example, a flue product gas fan and / or a flue gas supply control valve is provided in the recirculation system for supplying the cooled flue product gas cF in the first combustion unit 100. The supply of the cooled smoke product gas cF in the first combustion unit 100 is controlled by the control system 10 in response to a measured first operating temperature of the first combustion unit 100.

BE2017/5801BE2017 / 5801

Omdat het sub-stoichiometrische verbrandingsproces in de eerste verbrandingseenheid 100 een hoop energie kan produceren kan de eerste verbrandingseenheid 100 worden gekoeld met het gerecirculeerde gekoelde rookproductgas cF.Because the sub-stoichiometric combustion process in the first combustion unit 100 can produce a lot of energy, the first combustion unit 100 can be cooled with the recirculated cooled smoke product gas cF.

In een voorbeeld, in het geval dat de gemeten eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid 100 zakt beneden 1050°C, kan de stroom van het gekoelde rookproductgas cF in de eerste verbrandingseenheid 100 worden verminderd voor het reduceren van de koeling in de eerste verbrandingseenheid 100.In one example, in the case that the measured first operational temperature in the first combustion unit 100 drops below 1050 ° C, the flow of the cooled flue product gas cF in the first combustion unit 100 can be reduced to reduce the cooling in the first combustion unit 100 .

In een ander voorbeeld, in het geval dat de gemeten eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid 100 stijgt boven 1100°C, kan de stroom van het gekoelde productgas cF in de eerste verbrandingseenheid 100 worden vergroot voor het vergroten van de koeling in de eerste verbrandingseenheid 100.In another example, in the case that the measured first operational temperature in the first combustion unit 100 rises above 1100 ° C, the flow of the cooled product gas cF in the first combustion unit 100 can be increased to increase the cooling in the first combustion unit 100.

Aanvullend of alternatief, wordt het gekoelde rookproductgas cF gerecirculeerd en aangevoerd in de tweede verbrandingseenheid 200 voor het handhaven van de tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingszone 205 in de tweede verbrandingseenheid 200 in het gewenste gebied. Onvermengd water kan worden gebruikt als een terugvalkoelingsmiddel in het geval dat het koelen met gerecirculeerd gekoeld rookproductgas cF faalt of onvoldoende is.Additionally or alternatively, the cooled smoke product gas cF is recycled and supplied to the second combustion unit 200 to maintain the second operating temperature in the second combustion zone 205 in the second combustion unit 200 in the desired area. Unmixed water can be used as a relapse cooling agent in the event that the cooling with recirculated cooled flue product gas cF fails or is insufficient.

Het ovensysteem omvat aanvullend een eerste ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 130 ingericht voor het aan voeren van ondersteuningsbrandstof El in de eerste verbrandingseenheid 100 en een tweede ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 230 ingericht voor het aanvoeren van een ondersteuningsbrandstof E2 in de tweede brandstofeenheid afzonderlijk. De ondersteuningsbrandstof El, E2 kan een waterstofgas bevatten, zoals een ondersteuningsbrandstof geproduceerd door een batch waterstofreactor. In uitvoeringsvormen, kan de ondersteuningsbrandstof een brandstofgas zijn, zoals een waterstofgas en een natuurlijk fossielgas, en kan een vloeistofbrandstof, zoals diesel, zijn.The furnace system additionally comprises a first support fuel supply means 130 adapted for supplying support fuel E1 into the first combustion unit 100 and a second support fuel supply means 230 adapted for supplying a support fuel E2 into the second fuel unit separately. The support fuel E1, E2 may contain a hydrogen gas, such as a support fuel produced by a batch of hydrogen reactor. In embodiments, the support fuel may be a fuel gas, such as a hydrogen gas and a natural fossil gas, and may be a liquid fuel, such as diesel.

Hoewel de ondersteuningsbrandstof El en de ondersteuningsbrandstof E2 worden geïllustreerd als twee volledig afzonderlijke stromen, is het duidelijk voor de vakman dat beide van de ondersteuningsbrandstof El en de ondersteuningsbrandstof E2 kunnen voortkomen uit één en dezelfde ondersteuningsbrandstofbron in een alternatieve uitvoeringsvorm. Composities van de ondersteuningsbrandstof El en de ondersteuningsbrandstof E2 kunnen daarom in hoofdzaak identiek zijn of kunnen verschillend zijn, afhankelijk van de configuratie van de ondersteuningsbrandstofaanvoermiddelen 130,230.Although the support fuel E1 and the support fuel E2 are illustrated as two completely separate streams, it is obvious to those skilled in the art that both of the support fuel E1 and the support fuel E2 may originate from one and the same support fuel source in an alternative embodiment. Compositions of the support fuel E1 and the support fuel E2 may therefore be substantially identical or may be different depending on the configuration of the support fuel supply means 130, 230.

Elk ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 130,230 wordt bestuurd door het besturingssysteem 10 afzonderlijk in respons op de gemeten temperatuur in de eerste verbrandingseenheid 100 en in response op de gemeten temperatuur in tweede brandstofeenheid 200, respectievelijk.Each support fuel supply means 130, 230 is controlled by the control system 10 separately in response to the measured temperature in the first combustion unit 100 and in response to the measured temperature in the second fuel unit 200, respectively.

BE2017/5801BE2017 / 5801

In een voorbeeld, in het geval dat de eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid 100 te ver beneden de eerste gewenste operationele temperatuur zakt, bijvoorbeeld op 1050°C, kan de ondersteuningsbrandstofstroom verschaft door de ondersteuningsbrandstofaanvoermiddelen 130 worden versterkt door het besturingssysteem 10 om te voorkomen dat de temperatuur in de eerste verbrandingseenheid 100 verder zakt. Dit is typisch voordelig wanneer afvalbronnen worden verbrand welke materiaal bevatten voorzien van redelijk lage calorische waarden, zoals ontwaterd slib, afgewezen plastics van pulpbewerkingen van gerecycled papier, natte gemeentelijke vastestofafval of gemeentelijke vastestofafval met hoog organisch gehalte. Afval met redelijk lage calorische waarden hebben typisch verwarmingswaarden beneden 7000 MJ/kg, meer bij voorkeur beneden 3500 MJ/kg.In an example, in the case that the first operating temperature in the first combustion unit 100 drops too far below the first desired operating temperature, for example at 1050 ° C, the support fuel flow provided by the support fuel supply means 130 can be amplified by the control system 10 to prevent that the temperature in the first combustion unit 100 drops further. This is typically advantageous when incinerating waste sources containing material having reasonably low calorific values, such as dewatered sludge, rejected plastics from pulp operations of recycled paper, wet municipal solid waste or municipal solid waste with high organic content. Waste with reasonably low calorific values typically have heating values below 7000 MJ / kg, more preferably below 3500 MJ / kg.

In een ander voorbeeld, in het geval dat de tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingszone 205 van de tweede verbrandingseenheid 200 te ver zakt beneden de gewenste tweede operationele temperatuur, bijv. 925°C, zal de ondersteuningsbrandstofstroom voorzien door de ondersteuningsbrandstofaanvoermiddelen 230 worden versterkt door het besturingssysteem 10 om te voorkomen dat de temperatuur in de tweede verbrandingseenheid 200 verder zal zakken.In another example, in the event that the second operating temperature in the second combustion zone 205 of the second combustion unit 200 drops too far below the desired second operational temperature, e.g., 925 ° C, the support fuel flow provided by the support fuel supply means 230 will be enhanced by the control system 10 to prevent the temperature in the second combustion unit 200 from falling further.

In de uitvoeringsvorm getoond, stuurt het besturingssysteem 10 de eerste verbrandingseenheid 100, de tweede verbrandingseenheid 200, de eerste aanvoermiddelen 110, de eerste zuurstofaanvoermiddelen 120, de tweede zuurstofaanvoermiddelen 220, het eerste ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 130, het tweede ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 230 en de koelmiddelen aan (voor eenvoud worden in de schematische figuur niet alle besturingslijnen getoond).Shown in the embodiment, the control system 10 controls the first combustion unit 100, the second combustion unit 200, the first supply means 110, the first oxygen supply means 120, the second oxygen supply means 220, the first support fuel supply means 130, the second support fuel supply means 230 and the cooling means (for simplicity not all control lines are shown in the schematic figure).

Fig. 3 illustreert een ander meer gedetailleerde voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen. Zoals in figuur 2, omvat het systeem een eerste verbrandingseenheid 100 omvattende een eerste verbrandingszone 105, een koelingszone 300, een tweede koelingseenheid 200 omvattende een tweede verbrandingszone 205, een eerste aanvoermiddel 110, een eerste zuurstofaanvoermiddel 120, een tweede zuurstofaanvoermiddel 220, een recirculatiesysteem 600 voor het recirculeren van gekoeld rookproductgas naar ten minste een van de eerste verbrandingseenheid 100, een koelingszone 300 en een tweede verbrandingseenheid 200, een ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 130 voor het aan voeren van een ondersteuningsbrandstof in de eerste verbrandingseenheid 100 en een besturingssysteem 10.FIG. 3 illustrates another more detailed exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances. As in Figure 2, the system comprises a first combustion unit 100 comprising a first combustion zone 105, a cooling zone 300, a second cooling unit 200 comprising a second combustion zone 205, a first supply means 110, a first oxygen supply means 120, a second oxygen supply means 220, a recirculation system 600 for recycling cooled smoke product gas to at least one of the first combustion unit 100, a cooling zone 300 and a second combustion unit 200, a support fuel supply means 130 for supplying a support fuel into the first combustion unit 100 and a control system 10.

BE2017/5801BE2017 / 5801

In alle van de beschreven uitvoeringsvormen, kan het ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 130 worden gebruikt voor een opstartproces van het verbrandingsproces in de eerste verbrandingseenheid 100. In het opstartproces worden de volgende stappen uitgevoerd voorafgaand aan de reguliere verbranding: in een eerste stap, het sturen van de eerste verbrandingseenheid 100 voor het opereren in een oxiderende mode (eerste lambda hoger dan 1.0) gebruikmakend van het ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel 130 voor het aan voeren van een ondersteuningsbrandstof El in de eerste verbrandingseenheid 100 en gebruikmakend van de eerste zuurstofaanvoermiddelen 120 zoals een ventilator, voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron 01, zoals lucht, zuurstof, etc., in de eerste verbrandingseenheid 100.In all of the described embodiments, the support fuel supply means 130 can be used for a start-up process of the combustion process in the first combustion unit 100. In the start-up process, the following steps are performed prior to the regular combustion: in a first step, controlling the first combustion unit 100 for operating in an oxidizing mode (first lambda higher than 1.0) using the support fuel supply means 130 for supplying a support fuel E1 in the first combustion unit 100 and using the first oxygen supply means 120 such as a fan, for supplying a first oxygen source 01, such as air, oxygen, etc., in the first combustion unit 100.

In een tweede stap, zodra een stabiele opstarttemperatuur, zoals 850°C, is bereikt, worden de eerste aanvoermiddelen 110 bestuurd voor het aan voeren van de organische stoffenbron in de eerste verbrandingseenheid 100 terwijl het ondersteuningsaanvoermiddel 130 wordt bestuurd voor het reduceren van het aan voeren van de ondersteuningsbrandstof El in de eerste verbrandingseenheid 100. In de tweede stap, wordt de eerste verbrandingseenheid 100 nog steeds geopereerd in de oxiderende mode (eerste lambda hoger dan 1.0). Een stabiele opstarttemperatuur is hierin een temperatuur boven het zelfontbrandingspunt van de organische stoffen van de organische stofbron. In de tweede stap, kan de stroom van de organische stofbron in de eerste verbrandingseenheid 100 worden versterkt naar een nominale stroomsnelheid (instelpunt) en wordt de eerste zuurstofbronstroom bestuurd om de eerste verbrandingseenheid 100 te opereren bij oxiderende condities.In a second step, once a stable start-up temperature, such as 850 ° C, is achieved, the first supply means 110 are controlled for supplying the organic matter source into the first combustion unit 100 while the support supply means 130 is controlled for reducing the supply of the support fuel E1 in the first combustion unit 100. In the second step, the first combustion unit 100 is still operated in the oxidizing mode (first lambda higher than 1.0). A stable start-up temperature herein is a temperature above the auto-ignition point of the organic substances from the organic material source. In the second step, the flow of the organic matter source in the first combustion unit 100 can be boosted to a nominal flow rate (set point) and the first oxygen source flow is controlled to operate the first combustion unit 100 under oxidizing conditions.

In een derde stap, het verminderen van de eerste zuurstofbronstroom voorzien door de eerste zuurstofaanvoermiddelen 120 terwijl de organische stofbronstroom voorzien door de eerste aanvoermiddelen 110 wordt gehandhaafd op een in hoofdzaak constant niveau zodanig dat de eerste lambda-waarde wordt gereduceerd om kleiner dan 1.0 te zijn, bij voorkeur kleiner dan 0.9, meer bij voorkeur ongeveer 0.95, zelfs meer bij voorkeur kleiner dan 0.8, waarbij de eerste operationele temperatuur wordt bereikt, zoals tussen 900 en 1100°C. De vereiste hoeveelheid van eerste zuurstofbronstroom kan worden berekend zodat de sub-stoichiometrische reducerende factor (bijvoorbeeld de gewenste lambda-waarde van 0.85) zal worden bereikt.In a third step, reducing the first oxygen source stream provided by the first oxygen supply means 120 while the organic substance source stream provided by the first supply means 110 is maintained at a substantially constant level such that the first lambda value is reduced to be less than 1.0 , preferably less than 0.9, more preferably about 0.95, even more preferably less than 0.8, wherein the first operating temperature is reached, such as between 900 and 1100 ° C. The required amount of first oxygen source stream can be calculated so that the sub-stoichiometric reducing factor (e.g., the desired lambda value of 0.85) will be achieved.

Bij voorkeur is de tijd van de verminderende stap voor het verminderen van de eerste zuurstofbronstroom en het verkrijgen van een sub-stoichiometrische omgeving in de eerste verbrandingseenheid 100, waarbij de eerste lambda-waarde wordt gereduceerd naar kleiner dan 1.0, minder dan x seconden. Het verlagen van de eerste zuurstofbronstroom veroorzaakt dat de temperatuur stijgt in de eerste verwarmingseenheid 100 voor het bereiken van een maximumhoogpiekniveau. Wanneer de eerste zuurstofbronstroom verder wordt gereduceerd, zal minderPreferably, the time of the reducing step for reducing the first oxygen source stream and obtaining a sub-stoichiometric environment in the first combustion unit 100, wherein the first lambda value is reduced to less than 1.0, is less than x seconds. Lowering the first oxygen source stream causes the temperature to rise in the first heating unit 100 to reach a maximum high peak level. When the first oxygen source stream is further reduced, less will

BE2017/5801 ondersteuningsbrandstof El worden verbrand. Dit zal de temperatuur verder verlagen beneden het boven genoemde maximumtemperatuurpiekniveau.BE2017 / 5801 supporting fuel E1 are burned. This will further lower the temperature below the above-mentioned maximum temperature peak level.

De eerste zuurstofbronstroom zal zo snel als mogelijk worden verminderd, daarbij de eerste lambda reducerend in de eerste verbrandingseenheid 100, om de maximumtemperatuurzone te passeren zonder in werkelijkheid de maximumtemperatuur te bereiken.The first oxygen source stream will be reduced as quickly as possible, thereby reducing the first lambda in the first combustion unit 100, to pass through the maximum temperature zone without actually reaching the maximum temperature.

Stroomafwaarts van de tweede verbrandingseenheid 200, omvat het ovensysteem aanvullend een warmte-herwineenheid 400, zoals een warmte-herwinboiler. De warmte-herwinboiler is ingericht voor het onttrekken van warmte van het rookproductgas F, daarbij het rookproductgas cF koelend.Downstream of the second combustion unit 200, the furnace system additionally comprises a heat recovery unit 400, such as a heat recovery boiler. The heat-recovering boiler is adapted to extract heat from the smoke product gas F, thereby cooling the smoke product gas cF.

Stroomafwaarts van de warmte-herwineenheid 400, omvat het ovensysteem aanvullend een reinigingseenheid 500 ingericht voor het reinigen van het gekoelde rookproductgas cF. De reinigingseenheid, bijvoorbeeld, kan een katalytische reactor omvatten ingericht voor een katalytische oxidatie van dioxines en furanen en/of een katalytische reactor ingericht voor een katalytische reductie van NOx. Een katalytische reactor ingericht voor een katalytische reductie van NOx is in het algemeen bekend uit de stand van de techniek en kan typisch worden uitgevoerd door het injecteren van ammonia of urea in de rookproductgassen stroomopwaarts van een katalytische zone omvattende een katalysator, waarbij de rookproductgassen een temperatuur hebben tussen 200°C en 450°C.Downstream of the heat recovery unit 400, the furnace system additionally comprises a cleaning unit 500 adapted to clean the cooled smoke product gas cF. The cleaning unit, for example, may comprise a catalytic reactor adapted for a catalytic oxidation of dioxins and furans and / or a catalytic reactor adapted for a catalytic reduction of NOx. A catalytic reactor adapted for a catalytic reduction of NOx is generally known in the art and can typically be performed by injecting ammonia or urea into the flue product gases upstream of a catalytic zone comprising a catalyst, wherein the flue product gases have a temperature have between 200 ° C and 450 ° C.

Fig. 4 illustreert een andere meer gedetailleerde voorbeelduitvoeringsvorm van een ovensysteem voor het verbranden van organische stoffen. Zoals in fig. 3, het systeem omvat een eerste verbrandingseenheid 100 omvattende een eerste verbrandingszone 105, een koelingszone 300, een tweede verbrandingseenheid 200 omvattende een tweede verbrandingszone 205, een eerste aanvoermiddel 110, een eerste zuurstofaanvoermiddel 120, een tweede zuurstofaanvoermiddel 220, een recirculatiesysteem 600 voor het recirculeren van gekoeld rookproductgas naar ten minste één van de eerste verbrandingseenheid 100, een verkoelingszone 300 en een tweede verbrandingseenheid 200, een warmte-herwineenheid 400, een reinigingseenheid 500 en een besturingssysteem 10 (voor eenvoud worden in fig. 4 niet alle besturingslijnen getoond).FIG. 4 illustrates another more detailed exemplary embodiment of an oven system for burning organic substances. As in Fig. 3, the system comprises a first combustion unit 100 comprising a first combustion zone 105, a cooling zone 300, a second combustion unit 200 comprising a second combustion zone 205, a first supply means 110, a first oxygen supply means 120, a second oxygen supply means 220, a recirculation system 600 for recirculating cooled flue product gas to at least one of the first combustion unit 100, a cooling zone 300 and a second combustion unit 200, a heat recovery unit 400, a cleaning unit 500 and a control system 10 (for simplicity, not all control lines in FIG. 4 shown).

De eerste verbrandingseenheid van het ovensysteem is verschaft door middel van een draaibare oven. De vastestofafvallen en/of slib worden thermisch bewerkt in de draaibare oven waarbij de brandbare fractie wordt vergast en afgebrand van de inerte fractie. De inerte fractie en residuen (bodemas) worden verzameld en verwijderd via een onder gedompeld ketentransporteur op het einde van de draaibare oven.The first combustion unit of the oven system is provided by means of a rotary oven. The solid waste and / or sludge are thermally processed in the rotatable furnace whereby the combustible fraction is gasified and burned off from the inert fraction. The inert fraction and residues (bottom ash) are collected and removed via a submerged chain conveyor at the end of the rotary oven.

BE2017/5801BE2017 / 5801

Het ovensysteem wordt aanvullend bestuurd op een vergelijkbare wijze door het besturingssysteem als het ovensysteem getoond in fig. 3. Aanvullend hebben de koelingszone 300 en de tweede verbrandingseenheid 200 een conische bodem welke leidt naar een ondergelegen onttrekkingstank. Vaste assen en optioneel gesmolten assen en zouten kunnen de koelingszone en de tweede verbrandingseenheid 200 verlaten via de conische bodem naar de ondergelegen onttrekkingstank. Een ketentransporteur, bij voorkeur ten minste deels ondergedompeld in deze onttrekkingstank, kunnen aanvullend de verbrandingsresiduen transporteren naar een open verwijderbare container. Een constant waterniveau in de onttrekkingstank kan luchtdichtheid en het voorkomen van ongewenste inname van verse lucht garanderen. Het verbrandingsresidu kan nog steeds gloeien wanneer het de koelingszone 300 en de tweede verbrandingseenheid 200 verlaat. Het water in de onttrekkingstank koelt het residu en aanvullend stabiliseert het afbraakproces.The furnace system is additionally controlled in a similar manner by the control system as the furnace system shown in Fig. 3. In addition, the cooling zone 300 and the second combustion unit 200 have a conical bottom leading to an underlying extraction tank. Solid shafts and optionally molten shafts and salts can leave the cooling zone and the second combustion unit 200 via the conical bottom to the lower extraction tank. A chain conveyor, preferably at least partially submerged in this extraction tank, can additionally transport the combustion residues to an open removable container. A constant water level in the extraction tank can guarantee airtightness and the prevention of unwanted intake of fresh air. The combustion residue can still glow when it leaves the cooling zone 300 and the second combustion unit 200. The water in the extraction tank cools the residue and additionally stabilizes the degradation process.

De warmte-herwineenheid 400 kan een warmte-herwinboiler zijn. De warmte-herwinboiler is ingericht voor het onttrekken van warmte van het rookproductgas F, daarbij het rookproductgas cF koelend.The heat recovery unit 400 may be a heat recovery boiler. The heat-recovering boiler is adapted to extract heat from the smoke product gas F, thereby cooling the smoke product gas cF.

Het systeem van fig. 4 omvat aanvullend een recirculatielijn 600 verbonden tussen een uitgang van de reinigingseenheid 500 en een ingang van de koelingszone 300; en een besturingsmiddel 650 voor het besturen van een stroom door de recirculatielijn 600 als functie van een gewenste temperatuur in de tweede verbrandingseenheid 200. Het besturingsmiddel 650 kan een klep omvatten. Op deze wijze kan een geschikte hoeveelheid van gekoeld rookproductgas cF welke de warmte-herwinunit 400 verlaat worden geïnjecteerd in een koelingskamer 300.The system of FIG. 4 additionally includes a recirculation line 600 connected between an output of the cleaning unit 500 and an input of the cooling zone 300; and a control means 650 for controlling a flow through the recirculation line 600 as a function of a desired temperature in the second combustion unit 200. The control means 650 may comprise a valve. In this way, a suitable amount of cooled smoke product gas cF exiting the heat recovery unit 400 can be injected into a cooling chamber 300.

In een uitvoeringsvorm (niet getoond), is de warmte-herwinboiler 400 geïntegreerd in de tweede verbrandingseenheid 200. De warmte-herwinboiler 400 is ingericht voor het bestuurbaar herwinnen van warmte van de tweede verbrandingseenheid 200. De eerste boiler 100 omvat een warmte-herwinvloeistof, zoals boileraanvoerwater, ingericht voor het koelen van de tweede verbrandingseenheid 200, en waarbij een stroom van de warmte-herwinvloeistof wordt bestuurd als functie van een temperatuur in de tweede verbrandingseenheid 200.In one embodiment (not shown), the heat-recovering boiler 400 is integrated in the second combustion unit 200. The heat-recovering boiler 400 is arranged for controllably recovering heat from the second combustion unit 200. The first boiler 100 comprises a heat-recovering liquid, such as boiler supply water, arranged for cooling the second combustion unit 200, and wherein a flow of the heat recovery fluid is controlled as a function of a temperature in the second combustion unit 200.

Alternatief, de warmte-herwinboiler 100 kan worden geïntegreerd in elk van de eerste verbrandingseenheid 100 en de koelingszone 300.Alternatively, the heat-recovering boiler 100 can be integrated into any of the first combustion unit 100 and the cooling zone 300.

VoorbeeldenExamples

In de volgende voorbeelden zijn variaties in verbrandingsopbrengst en koeling met koelmiddelen, in deze voorbeelden gekoeld rookproductgas cF, getoond. De voorbeelden zijn indicatief voor eenIn the following examples, variations in combustion yield and cooling with coolants, cooled smoke product gas cF, are shown in these examples. The examples are indicative of one

BE2017/5801 verbrandingsproces in een ovensysteem zoals getoond en beschreven in relatie tot figuren 2, 3 en 4, waarin een koelingszone wordt gebruikt voor het bestuurbaar koelen van het verbrandingsproductgas P. In deze voorbeelden, wordt het afval verbrand in een eerste verbrandingszone in een reducerende omgeving (eerste lambda-waarde is kleiner dan 1.0). Als gevolg daarvan, worden de koolstof elementen in hoofdzaak geoxideerd, waarbij het verbrandingsproductgas koolstofmonoxide bevat en optioneel waterstof bevat. Vrije zuurstof kan reageren met waterstofgas om water te vormen (H2O). In de eerste verbrandingszone is in hoofdzaak geen of weinig zuurstof over om te combineren met stikstof of om NOx te vormen. Tabel I beneden toont de compositie van het verbrandingsproduct P (ook wel syngas genoemd).BE2017 / 5801 incineration process in an oven system as shown and described in relation to figures 2, 3 and 4, in which a cooling zone is used for controllably cooling the combustion product gas P. In these examples, the waste is incinerated in a first incineration zone in a reducing environment (first lambda value is less than 1.0). As a result, the carbon elements are substantially oxidized, the combustion product gas containing carbon monoxide and optionally containing hydrogen. Free oxygen can react with hydrogen gas to form water (H 2 O). In the first combustion zone essentially no or little oxygen is left to combine with nitrogen or to form NOx. Table I below shows the composition of the combustion product P (also called syngas).

Voorbeeld # Example # Voorbeeld 1 Example 1 Voorbeeld 2 Example 2 Vermogen opbrengst Power yield 60% van 22 MW 60% from 22 MW 110% van 22 MW 110% of 22 MW Gekoeld rookgas cF Temperatuur (K) Cooled flue gas cF Temperature (K) 523 K 523 K 523 K 523 K V erbrandingslucht Temperatuur (K) Combustion air Temperature (K) 283 K 283 K 283 K 283 K Verbrandingsproductgas P Compositie (V%) Combustion product gas P Composition (V%) CO - 11,71% CO2 - 4,47% H2 - 4% H2O-25% N2 - 54,82%CO - 11.71% CO 2 - 4.47% H 2 - 4% H 2 O-25% N 2 - 54.82% CO-11,71% CO2-4,47% H2 - 4% H2O-25% N2 - 54,82%CO-11.71% CO 2 -4.47% H 2 - 4% H 2 O-25% N 2 - 54.82% V erbrandingsproductgas P - stroom (kg/u) Combustion product gas P - current (kg / h) 14580 14580 26791 26791 V erbrandingslucht Injectie (kg/u) Combustion air Injection (kg / h) 8673 8673 15921 15921 Gekoeld rookgas cF Injectie (kg/u) Cooled flue gas cF Injection (kg / h) 12571 12571 21188 21188 Tweede operationele temperatuur (K) Second operating temperature (K) 1161 K 1161 K 1196 K 1196 K Rookgas F Compositie (V%) Flue gas F Composition (V%) N2 - 65,92% O2 - 3,24% H2O - 20,04% CO2 - 10,79%N 2 - 65.92% O 2 - 3.24% H 2 O - 20.04% CO 2 - 10.79% N2 - 65,92% O2 - 3,24% H2O - 20,04% CO2 - 10,79%N 2 - 65.92% O 2 - 3.24% H 2 O - 20.04% CO 2 - 10.79%

Tabel I: Variaties in vermogen opbrengst en koelstromenTable I: Variations in power yield and cooling flows

BE2017/5801BE2017 / 5801

Tabel I geeft verder indicatie van de temperaturen van het gekoelde rookgas cF en de temperatuur van de verbrandingslucht welke zijn gebruikt. Zoals zichtbaar, wordt de verbrandingslucht geïntroduceerd om te voorzien in een oxiderende omgeving in de tweede verbrandingszone van de tweede verbrandingseenheid.Table I further gives an indication of the temperatures of the cooled flue gas cF and the temperature of the combustion air that have been used. As visible, the combustion air is introduced to provide an oxidizing environment in the second combustion zone of the second combustion unit.

De verbrandingslucht kan reeds worden gebruikt voor het reduceren van de temperatuur in het verbrandingsproductgas P. Zoals getoond in Tabel I schaalt de hoeveelheid van verbrandingslucht welke wordt geïntroduceerd in hoofdzaak met de hoeveelheid van vermogensopbrengst (of hoeveelheid van verbrand afval). Echter, op een bepaald punt kan niet meer verbrandingslucht worden toegevoegd. Het gekoelde rookgas wordt geïnjecteerd om het productgas P verder te koelen, zodanig dat een tweede operationele temperatuur van ten hoogste 1200 K (ten hoogste ongeveer 930°C) wordt bereikt. Zoals kan worden gezien in voorbeeld 2, is een hogere injectiestroom van gekoeld rookgas cF nodig om de tweede operationele temperatuur te handhaven beneden 1200 K.The combustion air can already be used to reduce the temperature in the combustion product gas P. As shown in Table I, the amount of combustion air that is introduced substantially scales with the amount of power output (or amount of burnt waste). However, at a certain point, more combustion air cannot be added. The cooled flue gas is injected to further cool the product gas P, such that a second operating temperature of at most 1200 K (at most about 930 ° C) is achieved. As can be seen in Example 2, a higher injection flow of cooled flue gas cF is required to maintain the second operating temperature below 1200 K.

In deze voorbeelden 1 en 2, heeft het resulterende rookgas F een zuurstofgehalte van ongeveer 3 vol. % (nat), in hoofdzaak geen koolmonoxide (<10 mg / Nm3) en een gehalte van NOx van minder dan 150 mg / Nm3.In these examples 1 and 2, the resulting flue gas F has an oxygen content of about 3 vol. % (wet), essentially no carbon monoxide (<10 mg / Nm 3 ) and a NOx content of less than 150 mg / Nm 3 .

In alle uitvoeringsvormen beschreven hierin, kunnen de koelmiddelen elk van gekoelde gerecirculeerde rookgassen, stoom, afvalwater en laag calorische vloeistoffen of combinaties daarvan zijn.In all embodiments described herein, the cooling means can be any of cooled recycled flue gases, steam, waste water and low calorific liquids or combinations thereof.

Bijvoorbeeld in een gemodificeerde uitvoeringsvorm van de uitvoeringsvorm getoond in fig. 2, kunnen de koelmiddelen stoom zijn of afvalwater, welke worden bestuurd door de besturingseenheid 10 om te worden geïnjecteerd in ten minste één van de eerste verbrandingseenheid 100, de koelingszone 300 en de tweede verbrandingszone 200 in plaats van het injecteren van gekoelde gerecirculeerde rookgassen cF.For example, in a modified embodiment of the embodiment shown in Fig. 2, the cooling means may be steam or waste water, which are controlled by the control unit 10 to be injected into at least one of the first combustion unit 100, the cooling zone 300 and the second combustion zone 200 instead of injecting cooled recirculated flue gases cF.

Aanvullend of alternatief, het koelen kan ook worden verkregen door het stromen van het verbrandingsproductgas P vanuit de reducerende eerste verbrandingseenheid 100 in een warmtewisselaar. Deze warmtewisselaar kan een waterbuisboiler (ofwel vanzelf gecirculeerd ofwel gebruikmakende van gestuurde circulatie) of kan een hogere temperatuur lucht/gas warmtewisselaar zijn.Additionally or alternatively, cooling can also be achieved by flowing the combustion product gas P from the reducing first combustion unit 100 into a heat exchanger. This heat exchanger can be a water pipe boiler (either self-circulated or using controlled circulation) or can be a higher temperature air / gas heat exchanger.

Claims (5)

1. Een verbrandingsproces voor het verbranden van organische stoffen, het proces omvattende de stappen:A combustion process for burning organic substances, the process comprising the steps of: (i) Het aanvoeren van een organische stofbron (W) in een eerste verbrandingszone (105), waarbij de organische stofbron organische stoffen omvat;(i) Feeding an organic substance source (W) into a first combustion zone (105), wherein the organic substance source comprises organic substances; (ii) Het aanvoeren van een eerste zuurstofbron (01) in de eerste verbrandingszone;(ii) supplying a first oxygen source (01) in the first combustion zone; (iii) Het verbranden van de organische stoffen in de eerste verbrandingszone (105) gebruik makend van de eerste zuurstofbron (01) bij een eerste operationele temperatuur van ten minste 850 °C en eert eerste lambda-waarde kleiner dan 1.0, daarbij vormende een verbrandingsproductgas (P), waarbij de eerste lambdawaarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de eerste verbrandingszone;(iii) Burning the organic substances in the first combustion zone (105) using the first oxygen source (01) at a first operating temperature of at least 850 ° C and honoring first lambda value less than 1.0, thereby forming a combustion product gas (P), wherein the first lambda value is defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic substance source in relation to the oxygen in the first combustion zone; (iv) Optioneel het koelen van het verbrandingsproductgas;(iv) Optionally cooling the combustion product gas; (v) Het aanvoeren van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas (P) in een tweede verbrandingszone (205);(v) Feeding the optionally cooled combustion product gas (P) into a second combustion zone (205); (vi) Het aanvoeren van een tweede zuurstofbron (O2) in de tweede verbrandingszone; (vil) Het verbranden van de organische stoffen van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas in de tweede verbrandingszone (205) bij een tweede operationele temperatuur tussen 800 °C en 950 °C en een tweede lambda-waarde hoger dan 1.0, daarbij vormende een rookproductgas (F), waarbij de tweede lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de tweede verbrandingszone.(vi) Feeding a second oxygen source (O2) into the second combustion zone; (vil) Burning the organic substances from the optionally cooled combustion product gas in the second combustion zone (205) at a second operating temperature between 800 ° C and 950 ° C and a second lambda value higher than 1.0, thereby forming a smoke product gas (F), wherein the second lambda value is defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic substance source in relation to the oxygen in the second combustion zone. 2. Het verbrandingsproces volgens conclusie 1, waarbij het verbrandingsproductgas een calorische waarde heeft van tenminste 2.0 MJ/Nnr’ en ten meeste 5.0 MJ/ Nm3, bij voorkeur een calorische waarde heeft van tenminste 2.5 MJ/Nni3 en ten meeste 4.5 MJ/The combustion process according to claim 1, wherein the combustion product gas has a calorific value of at least 2.0 MJ / Nm 3 and at most 5.0 MJ / Nm 3 , preferably has a calorific value of at least 2.5 MJ / Nni 3 and at most 4.5 MJ / 30 Nm3.30 Nm 3 . 3. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de aanvoerverhouding van de organische stofbron ten opzichte van de zuurstofbron van de aanvoerstappen (i) en (ii) wordt bestuurd zodanig dat de eerste lambda-waarde in de eersteThe combustion process according to any of the preceding claims, wherein the feed ratio of the organic matter source to the oxygen source of the feed steps (i) and (ii) is controlled such that the first lambda value in the first 35 verbrandingszone kleiner is dan 1.0.35 combustion zone is less than 1.0. BE2017/5801BE2017 / 5801 4. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste operationele temperatuur in het bereik tussen 850 en 1350°C is, bij voorkeur tussen 900 en 1100°C, meer bij voorkeur ongeveer 1050°C, en/of waarbij de eerste lambda-waarde kleiner is dan 0.9, bij voorkeur kleiner dan 0.8, meer bij voorkeur tussen 0.7 en 0.5.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the first operating temperature is in the range between 850 and 1350 ° C, preferably between 900 and 1100 ° C, more preferably about 1050 ° C, and / or wherein the first lambda value is less than 0.9, preferably less than 0.8, more preferably between 0.7 and 0.5. 5. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de eerste verbrandingsstap (iii) liet deels recirculeren van het verbrandingsproductgas in de eerste verbrandingszone omvat.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the first combustion step (iii) partially recycled the combustion product gas into the first combustion zone. 6. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij gedurende de eerste verbrandingsstap (iii) de eerste verbrandingszone wordt gekoeld door een koelingsstap, bij voorkeur omvattende het koelen van het rookproductgas stroomafwaarts van de tweede verbrandingszone en het aanvoeren van het gekoelde rookproductgas (cF) in de eerste verbrandingszone, voor het in stand houden van de eerste operationele temperatuur beneden 1150°C, bij voorkeur bij ongeveer 1050°C.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein during the first combustion step (iii) the first combustion zone is cooled by a cooling step, preferably comprising cooling the smoke product gas downstream of the second combustion zone and supplying the cooled smoke product gas (cF in the first incineration zone, for maintaining the first operating temperature below 1150 ° C, preferably at about 1050 ° C. 7. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de optionele koelingsstap (iv) het koelen van het verbrandingsproductgas naar een koelingsinsteltemperatuur omvat, welke gelijk is of lager dan de tweede operationele temperatuur.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the optional cooling step (iv) comprises cooling the combustion product gas to a cooling set temperature that is equal to or lower than the second operating temperature. 8. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede operationele temperatuur ten minste 850 °C is, bij voorkeur tenminste 900 °C, meer bij voorkeur tussen 920 en 930 °C.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the second operating temperature is at least 850 ° C, preferably at least 900 ° C, more preferably between 920 and 930 ° C. 9. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de aanvoerverhouding van het verbrandingsproductgas en de zuurstofbron van de aanvoerstappen (v) en (vi) wordt bestuurd zodanig dat de tweede lambda-waarde in de tweede verbrandingszone groter is dan 1.0, bij voorkeur tussen 1.1 en 1.3.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the feed ratio of the combustion product gas and the oxygen source of the feed steps (v) and (vi) is controlled such that the second lambda value in the second combustion zone is greater than 1.0, preferably between 1.1 and 1.3. 10. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij het proces aanvullend de stap omvat:The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the process additionally comprises the step of: (viii) Het aanvoeren van een ondersteuningsbrandstof (El, E2) in de eerste verbrandingszone en/of de tweede verbrandingszone.(viii) Feeding a support fuel (E1, E2) in the first combustion zone and / or the second combustion zone. 11. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de optionele koelingsstap (iv) het koelen van het rookproductgas stroomafwaarts van de tweedeThe combustion process of any one of the preceding claims, wherein the optional cooling step (iv) cooling the flue product gas downstream of the second BE2017/5801 verbrandingszone en het gebruiken van het gekoelde rookproductgas (cF) voor het koelen van het verbrandingsproductgas (P) omvat.BE2017 / 5801 combustion zone and using the cooled smoke product gas (cF) for cooling the combustion product gas (P). 12. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conciusies, waarbij de optionele koelingsstap (iv) het aanvoeren van water, zoals het sproeien van water in een koelingszone stroomafwaarts van de eerste verbrandingszone omvat.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the optional cooling step (iv) comprises supplying water, such as spraying water into a cooling zone downstream of the first combustion zone. 13. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conciusies, waarbij de optionele koelingsstap (iv) wordt bestuurd als functie van de tweede operationele temperatuur.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the optional cooling step (iv) is controlled as a function of the second operating temperature. 14. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een warmteherwinboiler (400) is voorzien en geïntegreerd in ten minste één van de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone, aanvullend de stap omvattend van het terugwinnen van warmte van ten minste één van de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone door de warmteherwinboiler.The incineration process according to any of the preceding claims, wherein a heat recovery boiler (400) is provided and integrated in at least one of the first incineration zone, the cooling zone and the second incineration zone, further comprising the step of recovering heat from at least one from the first combustion zone, the cooling zone and the second combustion zone by the heat recovery boiler. 15. Het verbrandingsproces volgens conclusie 14, waarbij de warmte-herwinboiler een warmte-herwinvloeistof ingericht voor het koelen van ten minste van de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone omvat, en waarbij een stroom van de warmte-herwinvloeistof wordt bestuurd als functie van een temperatuur in respectievelijk de eerste verbrandingszone, de koelingszone en de tweede verbrandingszone,.The combustion process of claim 14, wherein the heat-recovering boiler comprises a heat-recovering fluid adapted to cool at least of the first combustion zone, the cooling zone and the second combustion zone, and wherein a flow of the heat-recovering fluid is controlled as a function of a temperature in the first combustion zone, the cooling zone and the second combustion zone, respectively. 16. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een verblijftijd in de eerste verbrandingszone ten hoogste 3 s is, bij voorkeur ten hoogste 2 s, meer bij voorkeur minder dan 1 s.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein a residence time in the first combustion zone is at most 3 s, preferably at most 2 s, more preferably less than 1 s. 17. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij een verblijftijd in de tweede verbrandingszone ten hoogste 3 s is, bij voorkeur ten hoogste 2 s, meer bij voorkeur minder dan 1 s.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein a residence time in the second combustion zone is at most 3 s, preferably at most 2 s, more preferably less than 1 s. 18. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de tweede zuurstofaanvoerstap (vi) wordt bestuurd zodanig dat het rookproductgas minder dan 5 vol%, bij voorkeur minder dan 3 vol% zuurstof omvat.The combustion process according to any of the preceding claims, wherein the second oxygen supply step (vi) is controlled such that the flue product gas comprises less than 5 vol%, preferably less than 3 vol% oxygen. BE2017/5801BE2017 / 5801 19. Het verbrandingsproces volgens conclusie 18, waarbij de tweede zuurstofaanvoerstap (vi) het aanpassen van de tweede zuurstofstroom gebaseerd op een stap van het meten van de zuurstofvolumeconcentratie in het rookproductgas omvat.The combustion process according to claim 18, wherein the second oxygen supply step (vi) comprises adjusting the second oxygen flow based on a step of measuring the oxygen volume concentration in the flue product gas. 20. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, aanvullend een opstartproces omvattend voorafgaand aan de verbrandingsstap (iii), welk opstartproces de stappen omvat: (ix) het besturen van de aanvoerstappen (i), (ii), optioneel inclusief de aanvoerstap (viii), zodanig dat de temperatuur in de eerste verbrandingszone een in hoofdzaak stabiele opstarttemperatuur bereikt van ten minste 850 °C en een eerste lambdawaarde van ten minste 1.0; (x) het reduceren van de eerste zuurstofbronstroom van de aanvoerstap (ii) terwijl de organische stofbronstroom van de aanvoerstap (ii) in hoofdzaak constant wordt gehouden zodanig dat de eerste lambda-waarde wordt gereduceerd naar kleiner dan 1.0, bij voorkeur kleiner dan 0.9, meer bij voorkeur ongeveer 0.85, zelfs meer bij voorkeur kleiner dan 0.8, daarbij de eerste operationele temperatuur bereikend tussen 900 en 1100 °C.The incineration process according to any of the preceding claims, further comprising a start-up process prior to the incineration step (iii), which start-up process comprises the steps of: (ix) controlling the supply steps (i), (ii), optionally including the supply step ( viii) such that the temperature in the first combustion zone reaches a substantially stable start-up temperature of at least 850 ° C and a first lambda value of at least 1.0; (x) reducing the first oxygen source stream from the feed step (ii) while keeping the organic matter source stream from the feed step (ii) substantially constant so that the first lambda value is reduced to less than 1.0, preferably less than 0.9, more preferably about 0.85, even more preferably less than 0.8, thereby reaching the first operating temperature between 900 and 1100 ° C. 21. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de organische stofbron ten minste één geselecteerd uit een gasfase, een vloeistoffase, een slibfase en een vastestoffase omvat.The incineration process according to any of the preceding claims, wherein the organic material source comprises at least one selected from a gas phase, a liquid phase, a sludge phase and a solid phase. 22. Het verbrandingsproces volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij de organische stofbron een vastestoffase omvat, waarbij de eerste verbrandingszone een rooster omvat of de eerste verbrandingszone is voorzien van een draaibare drum, zoals een draaiende oven, of waarbij de organische stofbron een slibfase omvat, waarbij de eerste verbrandingszone een gefluïdiseerd bed omvat.The incineration process according to any of the preceding claims, wherein the organic substance source comprises a solid phase, wherein the first incineration zone comprises a grid or the first incineration zone is provided with a rotatable drum, such as a rotating oven, or wherein the organic material source comprises a sludge phase wherein the first incineration zone comprises a fluidized bed. 23. Een ovensysteem omvattend:23. An oven system comprising: - een eerste verbrandingseenheid (100) omvattend een eerste verbrandingszone (105) ingericht voor het verbranden van een organische stof aangevoerd van een organische stofbron,daarbij een verbrandingsproductgas (P) vormend:- a first combustion unit (100) comprising a first combustion zone (105) arranged for burning an organic substance supplied from an organic substance source, thereby forming a combustion product gas (P): - optioneel een koelmiddel ingericht voor het koelen van het verbrandingsproductgas;- optionally a coolant adapted to cool the combustion product gas; - een tweede verbrandingseenheid (200) omvattend een tweede verbrandingszone (205) ingericht voor het verbranden van het, optioneel gekoelde, verbrandingsproductgas;- a second combustion unit (200) comprising a second combustion zone (205) adapted to burn the optionally cooled combustion product gas; aanvoermiddelen voor het aanvoeren van de organische stofbron in de eerste verbrandingszone, een eerste zuurstofbron 01 in de eerste verbrandingseenheid en een tweede zuurstofbron O2 in de tweede verbrandingseenheid;supply means for supplying the organic substance source in the first combustion zone, a first oxygen source 01 in the first combustion unit and a second oxygen source O2 in the second combustion unit; - een besturingssysteem ingericht voor het besturen van één of meer van de volgende: de- an operating system designed to control one or more of the following: the BE2017/5801 aanvoermiddelen, de eerste verbrandingseenheid, het optionele koelmiddel en de tweede verbrandingseenheid, zodanig dat een eerste operationele temperatuur in de eerste verbrandingseenheid ten minste 850 °C is en een eerste lambda-waarde kleiner is dan 1.0, waarbij de eerste lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurs tof in de eerste verbrandingszone, en zodanig dat een tweede operationele temperatuur in de tweede verbrandingseenheid tussen 800 en 950 °C is en een tweede lambda -waarde hoger is dan 1.0, waarbij de tweede lambda-waarde is gedefinieerd als de molaire verhouding ten opzichte van een stoichiometrische verhouding van de organische stoffen van de organische stofbron in relatie tot de zuurstof in de tweede verbrandingszone.BE2017 / 5801 supply means, the first combustion unit, the optional refrigerant and the second combustion unit, such that a first operational temperature in the first combustion unit is at least 850 ° C and a first lambda value is less than 1.0, the first lambda value being is defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic matter source in relation to the oxygen in the first combustion zone, and such that a second operating temperature in the second combustion unit is between 800 and 950 ° C and a second lambda value is higher than 1.0, the second lambda value being defined as the molar ratio to a stoichiometric ratio of the organic substances from the organic material source in relation to the oxygen in the second combustion zone. 24. Het ovensysteem van conclusie 23, waarbij de aanvoermiddelen eerste aanvoermiddelen (110) voor het aanvoeren van de organische stofbron in de eerste verbrandingseenheid, eerste zuurstofaanvoermiddelen (120) ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de eerste verbrandingseenheid en/of tweede zuurstofaanvoermiddelen (220) ingericht voor het aanvoeren van een eerste zuurstofbron in de tweede verbrandingseenheid omvatten.The furnace system of claim 23, wherein the feed means first feed means (110) for feeding the organic matter source into the first combustion unit, first oxygen feed means (120) adapted to feed a first oxygen source into the first combustion unit and / or second oxygen feed means (220) arranged for supplying a first oxygen source in the second combustion unit. 25. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 24, waarbij de eerste verbrandingseenheid één van een draaibare drum, zoals een draaibare oven, een gefluïdiseerd bed of een roostersysteem omvat.The furnace system of any one of claims 23 to 24, wherein the first combustion unit comprises one of a rotary drum, such as a rotary oven, a fluidized bed or a grid system. 26. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 25, waarbij de draaibare drum een afdichtingssysteem omvat voor het voorkomen van luchtlekkage in de draaibare drum.The furnace system of any one of claims 23, wherein the rotary drum comprises a sealing system for preventing air leakage in the rotary drum. 27. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 26, waarbij het ovensysteem een koelingszone (300) omvat ingericht stroomopwaarts van de tweede verbrandingseenheid, waarbij het verbrandingsproductgas wordt gekoeld door de optionele koelmiddelen in de koelingszone.The furnace system according to any of claims 23 to 26, wherein the furnace system comprises a cooling zone (300) arranged upstream of the second combustion unit, wherein the combustion product gas is cooled by the optional cooling means in the cooling zone. 28. Het ovensysteem volgens conclusie 27, waarbij de tweede verbrandingseenheid en optioneel de koelingszone (300) zijn ingericht voor het verwijderen van as (S) aan de bodemzijde van respectievelijk de tweede verbrandingseenheid en de koelingszone (300).The furnace system of claim 27, wherein the second combustion unit and optionally the cooling zone (300) are adapted to remove ash (S) on the bottom side of the second combustion unit and the cooling zone (300), respectively. 29. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 28, waarbij de eerste verbrandingseenheid een temperatuursensor voor het meten van de eerste operationeleThe furnace system according to any of claims 23 to 28, wherein the first combustion unit is a temperature sensor for measuring the first operational BE2017/5801 temperatuur omvat en waarbij het besturingssysteem is ingericht voor het besturen van de eerste operationele temperatuur in reactie op de gemeten eerste operationele temperatuur.BE2017 / 5801 temperature and wherein the control system is adapted to control the first operational temperature in response to the measured first operational temperature. 30. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 29, waarbij de eerste verbrandingseenheid koelmiddelen voor het koelen van de eerste verbrandingseenheid omvat, de koelmiddelen ten minste één van aanvoermiddelen voor het aanvoeren van gekoeld rookproductgas (650) en aanvoermiddelen voor het aanvoeren van water in de eerste verbrandingseenheid omvattende, zoals een sproeiapparaat voor het sproeien van water in de eerste verbrandingseenheid.The furnace system according to any of claims 23 to 29, wherein the first combustion unit comprises cooling means for cooling the first combustion unit, the cooling means at least one of supply means for supplying cooled smoke product gas (650) and supply means for supplying water comprising in the first combustion unit, such as a spraying device for spraying water in the first combustion unit. 31. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 30, waarbij de eerste verbrandingseenheid recirculatiemiddelen voor het deels recirculeren van het verbrandingsproductgas in de eerste verbrandingszone omvat.The furnace system according to any of claims 23, wherein the first combustion unit comprises recirculation means for partially recirculating the combustion product gas in the first combustion zone. 32. Het ovensysteem volgens conclusie 31, waarbij de recirculatiemiddelen een mengwand ingericht aan een stroomafwaarts einde van de eerste verbrandingseenheid omvat en hebbende een meervoud van openingen ingericht voor het richten van het verbrandingsproductgas stroomafwaarts van de mengwand langs een meervoud van stromingstrajecten welke in hoofdzaak parallel aan elkaar zijn.The furnace system of claim 31, wherein the recirculation means comprises a mixing wall arranged at a downstream end of the first combustion unit and having a plurality of openings adapted to direct the combustion product gas downstream of the mixing wall along a plurality of flow paths which are substantially parallel to being together. 33. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 32, waarbij de tweede verbrandingseenheid een temperatuursensor voor het meten van de tweede operationele temperatuur omvat en waarbij het besturingssysteem is ingericht voor het besturen van de tweede operationele temperatuur in reactie op de gemeten tweede operationele temperatuur.The furnace system of any one of claims 23 to 32, wherein the second combustion unit comprises a temperature sensor for measuring the second operational temperature and wherein the control system is adapted to control the second operational temperature in response to the measured second operational temperature . 34. Het ovensysteem volgens conclusie 33, waarbij de optionele koelmiddelen worden bestuurd in reactie op de gemeten tweede operationele temperatuur.The furnace system of claim 33, wherein the optional cooling means is controlled in response to the measured second operating temperature. 35. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 34, aanvullend ten minste één ondersteuningsbrandstofaanvoemiiddel (130, 230) omvattend ingericht voor het aanvoeren van een ondersteuningsbrandstof (El, E2) in ten minste één van de eerste verbrandingszone en de tweede verbrandingszone, en waarbij de ten minste één ondersteuningsbrandstofaanvoermiddel (130, 230) wordt bestuurd door het besturingssysteem in reactie op een meting van de eerste operationele temperatuur en/of in reactie op een meting van de tweede operationele temperatuur.The furnace system of any one of claims 23 to 34, further comprising at least one support fuel supplying means (130, 230) adapted to feed a support fuel (E1, E2) into at least one of the first combustion zone and the second combustion zone, and wherein the at least one support fuel supply means (130, 230) is controlled by the control system in response to a measurement of the first operational temperature and / or in response to a measurement of the second operational temperature. BE2017/5801BE2017 / 5801 36. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 35, aanvullend een warmteherwinboiler geïntegreerd in ten minste één van de eerste verbrandingseenheid, de optionele verkoelingsmiddelen (300) en de tweede verbrandingseenheid omvattend.The furnace system of any one of claims 23 to 35, further comprising a heat recovery boiler integrated in at least one of the first combustion unit, including the optional cooling means (300) and the second combustion unit. 5 37. Het ovensysteem volgens één van de conclusies 23 - 36, waarbij de eerste verbrandingseenheid een verbrandingskamer omvat voor het onderbrengen van de verbrandingszone hebbende een lengte-naar-diameterverhouding tussen 3 en 8, meer bij voorkeur hebbende een lengte-naar-diameterverhouding van ongeveer 4.37. The furnace system according to any of claims 23-36, wherein the first combustion unit comprises a combustion chamber for accommodating the combustion zone having a length-to-diameter ratio between 3 and 8, more preferably a length-to-diameter ratio of around 4.
BE2017/5801A 2017-11-08 2017-11-08 A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS BE1025691B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5801A BE1025691B1 (en) 2017-11-08 2017-11-08 A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE2017/5801A BE1025691B1 (en) 2017-11-08 2017-11-08 A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BE1025691A1 BE1025691A1 (en) 2019-06-04
BE1025691B1 true BE1025691B1 (en) 2019-06-11

Family

ID=61198628

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE2017/5801A BE1025691B1 (en) 2017-11-08 2017-11-08 A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS

Country Status (1)

Country Link
BE (1) BE1025691B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6176188B1 (en) * 1998-05-08 2001-01-23 Paul H. Stevers Waste materials processing apparatus and method
WO2005010436A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Ebara Corporation Gasification system
WO2005040439A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-06 Ebara Corporation Incineration apparatus and gasification apparatus
US20070234937A1 (en) * 2004-04-28 2007-10-11 Guyomarc H Raymond Thermal Waste Recycling Method and System
US20110016789A1 (en) * 2008-03-21 2011-01-27 Ihi Corporation Method of operating gasification facility
US20110036280A1 (en) * 2009-08-12 2011-02-17 Bruce Toase Waste processing system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6176188B1 (en) * 1998-05-08 2001-01-23 Paul H. Stevers Waste materials processing apparatus and method
WO2005010436A1 (en) * 2003-07-25 2005-02-03 Ebara Corporation Gasification system
WO2005040439A1 (en) * 2003-10-28 2005-05-06 Ebara Corporation Incineration apparatus and gasification apparatus
US20070234937A1 (en) * 2004-04-28 2007-10-11 Guyomarc H Raymond Thermal Waste Recycling Method and System
US20110016789A1 (en) * 2008-03-21 2011-01-27 Ihi Corporation Method of operating gasification facility
US20110036280A1 (en) * 2009-08-12 2011-02-17 Bruce Toase Waste processing system

Also Published As

Publication number Publication date
BE1025691A1 (en) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100467948C (en) Grate type waste incinerator and combustion control method thereof
US4861262A (en) Method and apparatus for waste disposal
USRE34298E (en) Method for waste disposal
JP4452273B2 (en) Combustible raw material supply device, combustible raw material gasifier, and combustible raw material gasification method
US5553554A (en) Waste disposal and energy recovery system and method
US6709636B1 (en) Method and apparatus for gasifying fluidized bed
JP4474429B2 (en) Waste incinerator and incineration method
US20110303134A1 (en) Method and apparatus for treating solid wastes
NL1015519C2 (en) Flue gas recirculation at a waste incineration plant.
KR100910427B1 (en) Method and system for controlling combustion of gasfication melting system
JP4829817B2 (en) Waste incinerator and incineration method
BE1025691B1 (en) A BURNING PROCESS AND AN OVEN SYSTEM FOR BURNING ORGANIC MATERIALS
JPH11173520A (en) Method and device for fluidized bed type thermal decomposition
US8210112B2 (en) Method for improving the slag quality of grate firing systems
JP3989333B2 (en) Operation method of waste incinerator
JP2004239509A (en) Combustion control method for waste incinerator and waste incinerator
JP2006153371A (en) Combustion control method of vertical refuse incinerator for incinerating industrial wastes
JP3372526B2 (en) Waste treatment method and apparatus
JPH07280241A (en) Waste liquid treating apparatus
KR100660757B1 (en) Operation Method of Waste Incinerator and Waste Incinerator
US6004128A (en) Combustion system
JP2004163009A (en) Operating method of waste incineration system and waste incineration system
JP2524665B2 (en) Decontamination equipment for metal scrap
JP2002147726A (en) Incinerator
JP2007078197A (en) Incinerator and waste incineration method

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Effective date: 20190611

PD Change of ownership

Owner name: NUTARA ENVIRONMENT BV; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CESSION; FORMER OWNER NAME: EUROPEM TECHNOLOGIES NV

Effective date: 20191009

PD Change of ownership

Owner name: TIALOC BELGIUM NV; BE

Free format text: DETAILS ASSIGNMENT: CHANGE OF OWNER(S), CESSION; FORMER OWNER NAME: NUTARA ENVIRONMENT BV

Effective date: 20200720