DE1931355B2

DE1931355B2 - Abfallverbrennungsofen

Info

Publication number: DE1931355B2
Application number: DE1931355A
Authority: DE
Inventors: Firmin Alexandre Maurice Compiegne Oise Fabry (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-06-21
Filing date: 1969-06-20
Publication date: 1979-04-26
Also published as: CH492931A; FR1603031A; DE1931355C3; BE734928A; GB1275304A; ES368576A1; US3561378A; DE1931355A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Abfallverbrennungsofen mit Korbrost, der in einem senkrechten Ofengehäuse eineesetzt ist. mit einem ersten Brenner und unterhalb des Korbrostes, dessen Flamme den horizontal angeordneten Boden des Korbrostes bestreicht, und der oberhalb eines Aschenkastens angeordnet ist. mii einer Beschickungseinrichtung für den Abfall, die in den Korbrost mündet, insbesondere mit einer oberhalb des Korbrostes angeordneten Nachverbrennungskammer für die Verbrennungsabgase, wobei in der Nachverbrennungskammer ein zweiter Brenner vorgesehen ist.

in Ein derartiger Abfallverbrennungsofen ist aus der US-PS 3269340 bekannt. Dieser bekannte Abfallverbrennungsofen he* jedoch den Nachteil, daß bei einer Verstopfung eine Betriebsunterbrechung und manuelle Reinigung erforderlich ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abfallverbrennungsofen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er auch bei einer Verstopfung des Rostes oder des im Korbrost liegenden Abfalls weiterbetrieben werden kann, wobei die Verbrennung des im Korbrost enthaltenen Abfalls ohne äußeren Eingriff zu einer Behebung der Verstopfung führt.

Diese Aufgabe wird bei einem Abfallverbrennungsofen der eingangs genannten Art erfindungsgemaß durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst:

a) Der erste Brenner und der Aschenkasten sind in einem nach unten und seitlich geschlossenen Brennergehäuse untergebracht;

ίο b) das Brennergehäuse ist nach oben durch den Boden des Korbrostes begrenzt, wobei ein umlaufender Spalt zwischen den Seitenwänden des Brennergehäuses und den Umfangskanten des Bodens des Korbrostes durch vorgespannte, bej-, wegliche Klappen abgedeckt ist;

c) die Vorspannung der Klappen ist derart ausgelegt, daß bei einem vorgegebenen Überdruck im Brennergehäuse die Klappen öffnen und die Verbrennungsgase des ersten Brenners die Sei-4(1 tenwände des Korbrostes bestreichen.

Tritt bei der erfindungsgemäßen Konstruktion eine Verstopfung des Korbrostes oder des im Korbrost enthaltenen Abfalles auf, so ist eine Unterbrechung des Betriebs des Abfallverbrennungsofens nicht er-4) forderlich. Vielmehr steigt der Druck unterhalb des Rostes derart an, daß die Klappen öffnen und die Verbrennungsgase des ersten Brenners die Seitenwände des Korbrostes bestreichen können. Hierbei bewirken sie eine Verbrennung des Inhaltes des Korbrostes von •50 außen her, um auf diese Weise die Verstopfung des Korbrostes bzw. seines Inhaltes zu beseitigen.

Um dem Auftreten einer Verstopfung vorzubeugen oder den Abbau einer aufgetretenen Verstopfung zu unterstützen, wird vorteilhaft dafür Sorge getragen, γ, daß der in einem über dem Korbrost angeordneten Verteiler enthaltene Abfall vorgetrocknet und gelokkert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Verteiler zum größeren Teil aus Wandungen in Form von Jalousie-Lamellen besteht, die _b0 nachdem Innern zu geneigt sind. Zwischen diesen Lamellen ist der Abfall den Verbrennungsgasen frei zugänglich, welche somit teils eine Trocknung, teils bereits eine gewisse Verbrennung dieses Abfalls bewirken. Weiterhin bildet sich zwischen benachbarte ten Lamellen eine kegelförmige Lagerung des Abfalls aus, wodurch die der Einwirkung der Verbrennungsgase ausgesetzte Oberfläche des Abfalls vergrößert wird. Schließlich bewirkt die Trocknung des Abfalls

an seinem Umfang eine Volumenverminderung, wodurch der Abfall innerhalb des Verteilers nach außen umgelagert wird; da gleichzeitig der Abfall nach und nach nach unten sackt, bewirkt die Auswärtsbewegung in Kombination mit der Abwär '!,bewegung eine Verwirbelung des Abfalls an den inneren Kanten der Jalousien und somit eine Umwälzung und Auflockerung, welche Verstopfungen in dem im Korbrost eiithaltenen Müll vorbeugt.

Ganz besonders verstopfungsgefährdet sind pulverförmige Produkte wie beispielsweise Sägemehl. Bei derartigen pulverförmigen Produkten ergibt sich darüber hinaus das zusätzliche Problem, daß sie von einem starken Gasstrom mitgerissen werden könnten, wenn sie von diesem Gasstrom durchströmt werden. Um der Verstopfungsgefahr bei Verbrennung pulverförmiger Produkte vorzubeugen, bildet man erfindungsgemäß den Verteiler nicht mit Jalousie-Lamellen aus, sondern mit einer mit Öffnungen versehenen Außenwand sowie mit mindestens einem zentralen Kamin, der ebenfalls mit Öffnungen versehen ist, die jeweils einer Öffnung der Außenwand entsprechen, wobei an diesen Stellen der Kamin mit der Außenwand jeweils oben durch ein dachförmiges Element verbunden ist, welches mit der Abfalloberfläche einen radialen Kanal begrenzt, und wobei die den Verteiler umgebende Kammer oben durch Trennwände abgeschlossen ist. Durch eine derartige Konstruktion wird erreicht, daß der Abfall in den radialen Kanälen verbrennt, ohne daß eine Verstopfung die Funktion in Frage stellen könnte, da die Verbrennung an der Oberfläche des pulverförmigen Abfalls erfolgt. Hierdurch wird gleichzeitig vermieden, daß den pulverförmigen Abfall durchströmende Gase diesen in den Kamin mitreißen.

Werden im erfindungsgemäßen Ofen relativ große Flüssigkeitsmengen im Vergleich zu den Feststoffmengen verbrannt, so ist die Verstopfungsgefahr besonders groß. Um dem vorzubeugen, ist vorteilhaft unterhalb der Nachverbrennungskammer eine separate Brennkammer zur Verbrennung flüssiger Abfälle vorgesehen.

Der erfindungsgemäße Abfallverbrennungsofen arbeitet bei hohen Temperaturen, und dies führt zu einer starken Erwärmung des Ofengehäuses und somit zu einer Gefährdung des Bedienungspersonals. Aus diesem Grunde ist vorteilhaft ein Saugzuggebläse vorgesehen, welches Mantelkühlluft und gegebenenfalls zusätzliche Rauchgase aus dem Ofen absaugt. Dieses Sauggebläse saugt dann ausschließlich Mantelkühlluft an, wenn die eingangs genannte Nachverbrennungskammer vorgesehen ist; fehlt diese Nachverbrennungskammer, so saugt dieses Saugzuggebldse auch die Rauchgase ab und vermischt diese mit einem Teil der Mantelkühlluft, um den zusätzlichen Vorteil zu erzielen, daß das aus Mantelkühlluft und Rauchgasen gebildete Mischgas eine relativ niedere Temperatur hat, welches die Lebensdauer des Saugzuggebläses nicht beeinträchtigt.

Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind schematisch in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Abfallverbrennungsofen, sowie

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine besonders für pulverförmige Abfälle geeignete Ausfü¹--rungsform des Verteilers.

Der in Fig. 1 dargestellte Abfallverbrennungsofen weist ein Brennergehäuse 1 auf, in welchem die

Flamme eines mit Luftüberschuß gespeisten ersten Brenners 2 brennt. Am Boden des Brennergehäuses 1 befindet sich ein Aschekasten 3 und über der Flamme ein Korbrost 4. An dem Umfang dieses Korbrostes 4 sind eine Reihe von vorgespannten, beweglichen Klappen 5 angeordnet.

Bei normalem Betrieb, bei dem der Korbrost 4 mit Abfall beschickt ist, wird durch den ersten Brenner 2 im Brennergehäuse 1 ein derartiger Druck aufrechterhalten, daß die durch die vollkommene Verbrennung im Brennergehäuse 1 gelieferten heißen Gase den Korbrost und den in ihm befindlichen Abfall durchströmen können, damit dieser Abfall wirksam getrocknet, erhitzt und verbrannt wird. Um diese Verbrennung zu erreichen, wird der erste Brenner 2 mit einem Überschuß an Luft betrieben. Der Druck im Brennergehäuse 1 wird konstant und unter Einwirkung der entsprechend vorgespannten Klappen 5 in Übereinstimmung mit der Regulierung des ersten Brenners 2 gehalten. Hiermit wird erreicht, da3 im Falle einer völligen oder teilweisen Verstopfung des Korbrostes 4 die Klappen 5 sich genau so weit öffnen, wie es zur Entspannung im Brennergehäuse 1 und für einen normalen Betrieb des Ofens erforderlich ist.

Über dem Korbrost4 befindet sich ein Verteiler 6 für den zu verbrennenden Abfall, der über die als Füllschacht ausgebildete Beschickungseinrichtung 7 eingeführt wird. Der Verteiler 6 weist eine Anzahl übereinander gestapelter Wandelemente 6a auf, welehe die Form eines Pyramiden- oder Kegelstumpfes haben und derart angeordnet sind, daß der zu verbrennende Abfall außen z. T. durch die natürlichen Schrägflächen begrenzt ist, die jeweils an den Unterkanten jedes Wandelementes 6a beginnen, unterhalb welchem der Abfall frei auf das unmittelbar darunterliegende Wandelement 6a fällt, und z. T. durch dieses Wandelement 6a selbst begrenzt ist.

Die in der Kammer 8, welche den Verteiler 6 umgibt, herrschende Temperatur bewirkt die Verdampfung, die Trocknung und die Verbrennung des am Außenumfang des Verteilers befindlichen Abfalls. Die an dieser Stelle hervorgerufene Volumenverminderung bewirkt ein 'leichtes Vermengen des Abfalls und eine Bewegung des innen gelegenen Abfalls in Richtung zum Außenrand des Verteilers. Dieser Verteiler 6 vergrößert außerdem beträchtlich die Austauschfläche mit der umgebenden Kammer 8, so daß ein besserer Kontakt des Mülls mit den heißen Gasen in dieser Kammer und eine wirksamere Aufheizung erzielt werden. Wäre dieser Verteiler 6 nicht vorgesehen, so würde sich der Abfall im Korbrost 4 als kompakte Masse ablagern, die nur eine geringe Austauschfläche mit der Kammer 6 hätte. Außerdem enthält der Verteiler 6 den zu vernichtenden Abfall in einer kontrollierten Menge und in einem kontrollierten Volumen und verhindert, daß dieser Abfall die Klappen 5 verstopft. Der obere Teil des Füllschachtes kann ebenfalls aus einer Anzahl von Wandelementen la bestehen, die die gleiche Bedeutung haben wie die Elemente 6a des Verteilers 6.

Es kann vorkommen, daß Abfall durch den Korbrost 4 hindurchfällt, wobei es sich um feste Stoffe, um flüssige Produkte schmelzbaren Abfalls oder um nicht völlig verdampfte odsr verbrannte flüssige Abfälle handeln kann. All dieser durch den Korbrost 4 fallende Abfail fällt in den Aschekasten 3, der in unmittelbarer Nähe zur Flamme des Brenners 2 steht, so daß dieser Abfall aufgrund des bereits erwähnten

Luftüberschusses im Asche käste n 3 weiterbrennt. Die Menge des durch den Korbrost 4 fallenden und noch nicht fertig verbrannten Abfalls stellt übrigens nur einen winzigen Prozentsatz des zu verbrennenden Abfalls dar. ^r>

Sollen größere Mengen flüssigen Abfalls oder sehr gefährliche und leicht entflammbare Flüssigkeiten verbrannt werden, so ist es zweckmäßig, diese gesondert in einer Brennkammer 9 zu verbrennen. Diese besondere, zur Verbrennung flüssiger Abfälle be- ι» stimmte Brennkammer 9 ist unterhalb der Nachverbrennungskammer 19 angeordnet. Die durch die obere Öffnung 16 der Brennkammer 9 entweichenden heißen Gase vermischen sich u. a. mit der heißen Luft, die von dem außengelegenen Durchgang 17 her- ι > kommt, mit welcher sie gegebenenfalls die Verbrennung fortsetzen können, falls diese Verbrennung unvollkommen ist.

Das Gemisch strömt anschließend durch ein Rohr 18 in die Nachverbrennungskammer 19, die eine _> <> Brennstelle 20 umgibt, welche von einem zweiten Brenner 21 gespeist wird.

Zum Zweck der Abkühlung des Ofengehäuses und zur Beschickung des Brennergehäuses 1 und der für flüssige Abfälle bestimmten Brennkammer 9 mit hei- >■> ßer Verbrennungsluft verwendet man, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, senkrechte Mehrfachwände und ein im oberen Teil angeordnetes Saugzuggebläse 43. Die Umgebungsluft wird durch dieses Saugzuggebläse an den Schallöchern 44 angesaugt und bewegt sich j» in dem Außenschacht 45 aufwärts, bis sie den oberen Teil erreicht. Von dort strömt ein Teil der Luft in den Innenschaft 46 abwärts, wobei sie in Berührung mit der Kammer 8 erwärmt wird und bis auf den Boden des Ofens gelangt, wonach sie erneut emporsteigt, um j > in die öffnungen 47 oberhalb der Klappen 5 zu strömen. Würde die gesamte Kühlluft zum Brennergehäuse 1 geleitet, so erhielte man einen für die Verbrennung nicht ausnutzbaren Überschuß an Luft, wogegen umgekehrt dann, wenn man für die Abküh- 4» hang der Wände nur soviel Luft verwenden würde, wie für die Verbrennung erforderlich ist, diese Luftmenge nicht ausreichen würde, um die Wände in der erforderlichen Weise abzukühlen. Um den Anteil der Luft zu regeln, die im Schacht 46 abwärts strömen soll, verwendet man eine Klappe 48, die vor den Saugzuggebläse 43 angeordnet ist und mit deren Hilft man den Anteil der Luftmenge verändern kann, di< direkt durch das Saugzuggebläse 43 abgesaugt wird Auch kann man die Zufuhr von Verbrennungsluft zi den Öffnungen 47 völlig unterbinden, so daß der ge samte Ofen wie ein Kessel mit dem einzigen Brenner ί mit guter Ausbeute arbeitet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des ir Fig. 1 dargestellten Verteilers 6 kann man für die Be handlung pulverförmiger Abfälle, wie Sägespäne, der in Fig. 2 dargestellten speziellen Verteiler verwenden. Dieser besteht aus einem äußeren Gehäuse 5( und mindestens einem Innenkamin 51, wobei dies« Außenhülle 50 und dieser Kamin 51 von in bestimm ter Reihenfolge angebrachten Öffnungen durchbohr sind und durch dachförmige Metallteile, deren Kanter nach der Mitte zu schräg verlaufen, verbunden sind

Außerdem schließen die Trennwände 53 den oberen Teil des auch in Fig. 1 gezeigten Raumes 8 ab Auf diese Weise füllt das pulverförmige Material, dai sich unter Ausbildungsteiler Böschungen am unterer Ende des Kamins 51 sowie unter dem dachförmiger Metallteil 52 anhäuft, die entsprechenden Zwischenräume aus und gewinnt, wie im vorhergehenden Beispiel, eine größere Austauschfläche mit den heißer Gasen. Der gesamte Anteil der heißen Gase, der nichl die unmittelbar im Rost befindliche Abfallschichi durchdringt, muß durch die radialen Kanäle strömen, die sich zwischen den dachförmigen Teilen 52 und der entsprechenden Böschungen aus pulverförmigem Material bilden, um aus dem umgebenden Raum ί zum Innenkamin 9 zu gelangen, wo er aus dem oberer Teil 54 des Kamins gerade unterhalb der für flüssige Abfälle vorgesehenen Brennkammer 9 abgesaugt wird. Hieraus ergibt sich, daß der in Fi g. 2 dargestellte Verteiler die sichere Erwärmung, Verdampfung unc Verbrennung pulverförmiger Produkte ermöglicht.

Zum Zuführen der Abfälle ist als Beschickungseinrichtung 7 ein Füllschacht vorgesehen, der ständig durch einen Deckel 55 verschlossen ist, damit keine schädliche Luft eintreten kann. Der gesamte oberhalb des Korbrostes 4 befindliche Teil des Ofens arbeitel unter Unterdruck, weshalb der Füllschacht 7 dauernd verschlossen sein muß.

Hierzu 2 Blau Zeichnuncen

Claims

Patentansprüche:

1. Abfallverbrennungsofen mit einem Korbrost, der in einem senkrechten Ofengehäuse eingesetzt ist, mit einem ersten Brenner unterhalb des Kerbrostes, dessen Flamme den horizontal angeordneten Boden des Korbrostes bestreicht, und der oberhalb eines Aschenkastens angeordnet ist, mit einer Beschickungseinrichtung für den Abfall, die im Korbrost mündet, insbesondere mit einer oberhalb des Korbrostes angeordnetem Nachverbrennungskammer für die Verbrennungsabgase, wobei in der Nachverbrennungskammer ein zweiter Brenner vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der erste Brenner (2) und der Aschenkasten

(3) sind in einem nach unten und seitlich geschlossenen Brennergehäuse (1) untergebracht;

b) das Brennergehäuse (1) ist nach oben durch den Boden des Korbrostes (4) begrenzt, wobei ein umlaufender Spalt zwischen den Seitenwänden des Brennergehäuses (1) und den Umfangskanten des Bodens des Korbrostes

(4) durch vorgespannte, bewegliche Klappen

(5) abgedeckt ist;

c) die Vorspannung der Klappen (S) ist derart ausgelegt, daß bei einem vorgegebenen Überdruck im Brennergehäuse (1) die Klappen (5) öffnen und die Verbrennungsgase des ersten Brenners (2) die Seitenwände des Korbrostes (4) bestreichen.

2. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Verteiler (6) oberhalb des Korbrostes zum größeren Teil aus Wandungen (6a) in form von Jalousie-Lamellen besteht, die nach dem Innern zu geneigt sind.

3. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6) eine mit öffnungen versehene Außenwand (50) sowie mindestens einen zentralen Kamin (Sl) aufweist, der ebenfalls mit öffnungen versehen ist, die jeweils einer öffnung der Außenwand (50) entsprechen, daß an diesen Stellen der Kamin mit der Außenwand jeweils oben durch ein dachförmiges Element (52) verbunden ist, welches mit der Abfall-Oberfläche einen radialen Kanal begrenzt, und daß die den Verteiler (6) umgebende Kammer (8) oben durch Trennwände (53) abgeschlossen ist.

4. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Nachverbrennungskammer (19) eine separate Brennkammer (9) zur Verbrennung flüssiger Abfälle vorgesehen ist.

5. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch ein Saugzuggebläse (43), das Mantelkühlluft und gegebenenfalls zusätzlich Rauchgase aus dem Ofen absaugt.