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DE2615369C3 - Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallverbrennungsanlagen mit Wärmeverwertung, insbesondere für kommunalen und industriellen Müll, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallverbrennungsanlagen mit Wärmeverwertung, insbesondere für kommunalen und industriellen Müll, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

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DE2615369C3
DE2615369C3 DE2615369A DE2615369A DE2615369C3 DE 2615369 C3 DE2615369 C3 DE 2615369C3 DE 2615369 A DE2615369 A DE 2615369A DE 2615369 A DE2615369 A DE 2615369A DE 2615369 C3 DE2615369 C3 DE 2615369C3
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DE
Germany
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water
secondary air
furnace
combustion chamber
nozzle
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DE2615369A
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Inventor
Robert Dr. Zuerich Haefeli (Schweiz)
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Von Roll AG
Original Assignee
Von Roll AG
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Publication date
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Publication of DE2615369B2 publication Critical patent/DE2615369B2/de
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44—Details; Accessories
    • F23G5/46—Recuperation of heat
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D51/00—Auxiliary pretreatment of gases or vapours to be cleaned
    • B01D51/10—Conditioning the gas to be cleaned
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B5/00—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion
    • F23B5/02—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion in main combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00—Arrangements of devices for treating smoke or fumes
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
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    • F23L9/02—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air above the fire

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallverbrennungsanlagen mit Wärmeverwertung, insbesondere für kommunalen und industriellen Müll, mil einem dem Verbrennungsofen der Anlage nachgcschalteten. zugleich der Wärmeverwertung dienenden Rauchgaskühler und
JO diesem nachfolgenden, als Elektrofilter ausgebildeten Gasentslauber, wobei zur Konditionierung der Rauchgase Sekundärluft in regelbarer Menge oberhalb des Verbrennungsrostes ;ί den Feuerraum des Ofens eingeblascn tiiid gemeinsam mit der und durch die Sekundärluft, aber von ihr vollständig getrennt und hülsenartig ummantelt, Wasse·· in regelbarer Menge oberhalb des Verbrennungsrostes in den Feuerraum des Ofens eingeführt und dort durch die Sekundärluft fein zerstäubt und gleichmäßig verteilt vird. wodurch die in den Rauchgasen noch enthaltenen brennbaren flüchtigen Bestandteile noch innerhalb des Feiierraumes nachverbrannt und in diesem zugleich die Rauchgase vorgekühll und befeuchtet werden, und wobei die Sekundärluft- und Wassermenge in Abhängigkeit von vorbestimmten Sollwerten für die Rauchgase bei tieren Austritt aus dem Feuerraum geregelt wird.
Ferner bezieht sich die Frlindung auf eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens in einer AbfailverbreniHingsaniage, bei tier /wischen dem Verbrennungsofen und dem Gasenisiauber ein Rauchgaskühler eingeschaltet ist und zur Findüsung des Wassers gemeinsam mit der und durch die Sekundärluft zwecks Feinsi/erstäubung des Wassers für ein gleichmäßiges Teinperaturleld im Feuerraum und zum Schul/ der Wasserdüse vor I litze und Schmutz vom Feuerraum her mindestens eine Mischdüse in der den Feuerraum begrenzenden Ofenwandung oberhalb des Verbrennungsrostes angeordnet isi und diese Düse aus einem Düscnrohr für die Sekundärluft und einen in diesem Rohr koaxial angeordneten und von ihm nuinielförmig umschlossenen Düsenrohr für das Wasser besteht, wobei zur Einstellung der .Sekundärluft- und Wassermenge in Abhängigkeit von den vorbestimmten Sollwerten für die Rauchgase bei deren Ausiri:1. aus dem
h5 iicriaum Regulierorgane in den Anschlul.tleituiigen der beiden Düsenrohre angeordnet sind.
liei den bereits bekannten Verführen dieser A rl dient die oberhalb des Verbrennungsii.stes in den Feuerraum
des Ofens eingeführte Sekundärluft der Durchwirbelung der Verbrennungsgase und zugleich der Nachverbrennung der darin noch enthaltenen brennbaren flüchtigen Bestandteile noch innerhalb des Feuerraum·^, andererseits aber auch zur Vorkühlung der heiöen Rauchgase, damit im Feuerraum die Temperatur unterhalb des Schmelzpunktes der Flugasche bleibt. Ein Abhitzekessel, der vorzugsweise als Dampf- oder Heißwasserkessel ausgebildet ist, dient hierbei als nachgeschaltete ■ Rauchgaskühler und damit zugleich der Verwertung der in den Rauchgasen enthaltenen fühlbaren Wärme, d. h. zur Wärmerückgewinnung vor Ableitung der Rauchgase über den Gasentstauber in die freie Atmosphäre.
Nun hat sich in den letzten Jahren die Müllzusammensetzung infolge des ständig wachsenden Anteils an Papier und Kunststoffabfällen wesentlich verändert. Zudem werden vielerorts dem Hausmüll Industrieabfälle beigemischt und überdies neuerdings wieder viele inerte Anteile, wie z. B. Glas, Metalle usw, aus dem Müll aussortiert, so daß sein Heizwert noch mehr zunahm und dabei Werte von 3500 kcal/kg und mehr erreicht. Um nun aber die durch den Schmelzpunkt der Flugasche bedingten höchstzulässigen Feuerraumtemperaiuren nicht zu übersteigen, müssen übermäßig große Luftmengen in den Feuerraum eingeführt werden, sei es auf einem einzigen Luftwege oder aber unter Aufteilung desselben in Primär-, Sekundärluft und unter Umständen sogar Tertiärluft.
Dieser Mehrbedarf an Verbrennungs- und Kühlluft führt andererseits aber auch zu einer Vergrößerung dos effektiven Rauchgasvolumnns, was wiederum größere Wärme verwerter und Rauchgasreiniger erforderlich macht und dadurch nicht nur eine unerwünschte Vergrößerung der baulichen Abmessungen dieser Einheiten inkl. der notwendigen Zusatzgeräte (Saugzug- *5 ventilator usw.) zur Folge hat, sondern auch deren Anlage- und Betriebskosten erhöht, was sich insbesondere bei dem zumeist als !elektrofilter ausgebildeten Gasentslaubcr als schwerwiegender Nachteil erweist.
Zudem führt der durch den erhöhten Müllhci/.wert bedingte größere Verbrennungsluftbedarf zu einem Absinken des Feuchtigkeitsgehaltes der Rauchgase, z. B. von IO bis 15% (Vol.-%) bis herunter auf 5% und weniger, was wiederum eine erhebliche Verschlechterung der Staubabscheidung im Elektrofilter zur Folge hat, so daß selbst bei einer mil wesentlichen Kosten verbundenen Vergrößerung desselben der gewünschte Enlsiaubungsgrad oftmals nicht zu erreichen ist. Die Erkenntnis, daß eine Gasentstaubung mittels Elektrofilter nur bei feuchten Rauchgasen mit mindestens IOVol.-% Wassergehalt technisch vonstatten gehl, führt dahin, daß die Rauchgase /.. B. nach der Wärmeabgabe, d. h. hinter dem Abhitzekessel durch Einblasen von Wasser oder Dampf befeuchtet und dadurih konditioniert werden nüssen, was den Einbau spezieller Apparate, /. B. Befeuchtungstürme usw. erfordert.
Darüber hinaus wurde der Müll bereits vor Eintritt in den Verbrennungsofen beleuchtet, wobei aber dieses Vorfeuchten hinsichtlich der r'.-'>t'.'!!ung des erforderli- t>o chen Feuehiigkeiiswcrtcs nur schlecht zu beherrschen ist. Abgesehen davon, ändert diese Maßnahme nichts daran, daß ein übergroßes l.uftvolumen in den Feuerraum eingeführt werden muß. damit die hochstzulässige Fcucrraumtcniperatur von / B. 400 bis 1000C tv> nicht überschritten wird.
Es isl ferner bereits bekannt (vgl. C1II-PS 4 28 063) Wasser oder Dani.>f direkt in den Feuerraum einzuspritzen. Durch diese Maßnahme soll unter Ausnutzung der Verdampfungswärrne eine derart große Abkühlung der heißen Verbrennungsgase erreicht werden, daß die Feuerrauintemperaiui unter dem Ascheerweichungspunkt verbleibt. Ein direktes Einspritzen von Wasser oder Dampf in den Feuerraum hat jedoch den Nachteil, daß der für die Verbrennung und die Nachverbrennung verfügbare Sauerstoff durch den eingespritzten Wasserdampf bzw. den beim Einsp.itzvorgang von Wasser im Ofenraum entstehenden Wasserdampf verdrängt und somit sowohl die Verbrennung als auch die Nachverbrennung gehemmt werden.
Bei einer von der Anmelderin vorgeschlagenen Vorrichtung (vgl. älteres Recht DE-PS 26 12 796) ist es zur Konditionierung der Rauchgase bei einer Müllverbrennungsanlage ohne Wärmeverwertung bereits bekannt. Sekundärluft in regelbarer Menge oberhalb des Verbrennungsrostes in den Feuerraum des Ofens einzublasen und gemeinsam mit dieser und durch diese Sekundärluft, jedoch vollständig von der Sekundärlufl getrennt und hülsenartig von dieser ummantelt. Wasser in regelbarer Menge oberhalb des Verbrennungsrostes in den Feuerraum eines Ofens einer Abfallverbrennungsanlage einzuführen und im Ofcnraum durch die Sekundärluft fein zu zerstäuben und gleichmäßig zu verteilen. Dadurch werden die in den Rauchgasen noch enthaltenen brennbaren flüchtigen Bestandteile noch innerhalb des Feuerraumes nachverbrannt und in diesem sogleich die Rauchgase vorgekühlt und befeuchtet. Die Menge der Sekundärluft des Wassers wird dabei in Abhängigkeil von vorbestimmten Sollwerten für die Rauchgase bei deren Austritt aus dem Feuerraum geregelt.
Ausgehend von einer derartigen Betriebsweise ist es das Ziel der vorliegenden Erfindung ein vollkommen neuartiges Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallvcrbrennungsanlagen mit Würmeverwermng zu schaffen, das die CO-Oxidaiion des Unverbrannten im Feuerraum beschleunigt und die eingangs beschriebenen Nachteile bekannter Verfahrensweisen nicht aufweist.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Wasser bzw. Wasserdampf mil der Sekundärluft in die Redukiions-Oxidationszone des Feuerräumen eingeblasen wird, damit die C'O-Oxidation des llnverbrannlen durch eine homogene Wassergasreaktion katalytisch beschleunigt und in den Rauchgasen bei deren Austritt aus dem Feuerraum eine zwischen 900 und l000°C" liegende Rauchgastemperatur sowie ein Wassergehalt von mindestens 10Vol.-% eingehalten wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus den Patentansprüchen 2 und 3.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es ferner, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art derart weiterzubilden, daß eine besonders effektive Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht wird.
Dieses Ziel wird bei einer derartigen Vorriciitung dadurch erreicht, daß mindestens je eine Mischdüse sowohl in mindestens einer der beiden Ofenseilcnwände als ikiv-'h in einer die Ausbrandzone des Verbrennungsrostes überlagernden Wärmerückstralilwand des Ofens angeordnet ist und die Mischdüse in die Reduktions-Oxidalionszone ties Feiierraumcs gerichtet ist.
Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung einer derartigen Vorrichtung wird dadurch erreicht, daß
mehrere Mischdüsen /u einem Düsenregister zusammengefaßt und die Düsenrohre für die Sekundärluft an einen gemeinsamen Luftverteiler angeschlossen sind, und daß die Düsenrohre für das Wasser bzw. den Wasserdampf d' η Luftverteiler luftdicht durchsetzen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemaßen Vorrichtung, durch das auch das Verfahren nach der Erfindung veranschaulicht ist. schematisch dargestellt. Es zeigt
F i g. 1 eine Müllverbrennungsanlage mit zur Wärmeverwertung nachgeschaltetem Abhitzekessel und nachfolgendem Elektrofilter, in einem Längsschnitt der Anlage,
Fig. 2 den Wassergehalt der Sekundärluft in Abhängigkeit der Entfernung der Eindüsungsstelle vom Mülleintritt, in einem Schaubild, und
F i g. 3 eine als Zweistoffdüse ausgebildete Mischdüse für Luft und Wasser, schematisch in einem Längsschnitt.
In F i g. 1 ist eine Müllverbrennungsanlage dargestellt, die im wesentlichen aus einem Verbrennungsofen 1, einem diesem nachgeschalteten, zugleich als Rauchgaskühler dienenden Abhitzekessel 2, einem diesem nachfolgenden Elektrofilter 3 zur Rauchgasentstaubung sowie einem Rauchgaskamin 4 besteht. Der kommunale Müll, dem Industrieabfälle beigemischt sein können oder aber industrieller Müll für sich allein, wird durch einen Einfüllschacht 5 in den Verbrennungsofen 1 eingeführt. Ein Vortrocknungsrost 6 dient, abgesehen von der Vortrocknung, auch schon der Erhitzung und Zündung des Mülls. An den Vorrost 6 schließt sich der eigentliche Verbrennungsrost 7 an. Nach Passieren einer Ausbrandzone 8 fallen die Verbrennungsrückstände des Mülls in einen Schlackenschacht 9 und werden von dort als ausgebrannte Schlacken abgeführt. Als kalte oder vorgewärmte Verbrennungsluft dienende Primärluft wird dem Ofen 1 über eine Leitung 10 zugeführt, wobei ein Luftanteil unter den Vortrocknungsrost 6 geführt und durch die darauf liegende Müllschicht 11 hindurchgeblasen wird und zur Trocknung des Mülls, wie auch zu dessen Zündung dient. Der restliche Primärluftanteil wird durch den Verbrennungsrost 7 und die darauf befindliche getrocknete. angezündete und teilweise bereits verkokte Müllschichl 12 hindurch in den mit 13 bezeichneten Feuerraum des Verbrennungsofens 1 eingeblasen.
Eine Serie von als Zweistoff-Düsen ausgebildeten Mischdüsen 14 für Sekundärluft und Wasser sind hier in einer horizontal verlaufenden Reihe in mindestens einer der beiden Seitenwände 15 des Ofens 1 oberhalb der Müllschicht U/12 in der Reduktions-Oxidations-Zone angeordnet. Line oder mehrere zusätzliche Mischdüscn 14a sind hier in einer Wärmerückstrahlwand 16 des Ofens 1 eingebaut, welche die Ausbrandzone 8 des Veirbrennungsrostes 7 überlagert. Ein Ausführungsbeispiel der Mischdüse 14 bzw. 14a ist in Fig. 3 schematisch dargestellt. Um die Mischgastemperatur im Feuerraum 13 nicht über die höchstzulässige Temperatur von z.B. 900 bis 10000C ansteigen zu lassen und andererseits eine optimal oxidierte Rauchgasmischung zu erreichen, und um das Rauchgasvolumen nicht unnötig zu vergrößern, wird mittels der Sekundärluft durch die an besonders ausgewählten Stellen angeordneten Mischdüsen 14 und 14a eine entsprechend genau dosierte Wassermenge in feinstverteilter Form derart in den Feuerraum 13 eingesprüht daß einerseits in gleichmäßiger Verteilung ein für die Nachverbrennung ausreichender Oberschuß an Sauerstoff vorhanden ist daß ferner die CO-Oxidation katalytisch — gemäß der homogenen Wassergasreaktion — beschleunigt wird, daß zudem die Laminarströmung der Brenngase effektiv gestört wird, daß überdies an der Stelle 17 des Austritts der Rauchgase aus dem Feuerraum 13 eine mittlere Gastemperatur von 900 bis 1000"C eingehalten werden kann und daß schließlich die Rauchgase bei Austritt aus dem Ofen so weit konditioniert sind, daß ihr Anteil an Wasserdampf mindestens 10 Vol.-% beträgt. Die Verweilzeit der Rauchgase im Feuerraum 13 wird
ίο so gewählt, daß die zuvor dargelegten Bedingungen voll erfüllt werden, wobei auch die größten, in den Feuerraum 13 eingesprühten Wassertröpfchen noch verdampft werden, was im allgemeinen in ca. zwei Sekunden erreicht wird. Dabei wird die Eindüsung des Wassers mit der Sekundärluft so gewählt, daß im Feuerraum 13 weder örtliche Unterkühlung noch Überhitzungen auftreten können, was durch eine — je nach Einbauort der Mischdüse — abgestufte Wasserzuteilung wirksam verhindert wird. Dank dieser Vorkehrungen lassen sich optimal oxidierte Rauchgase erreichen, die einen Volumenanteil an Wasser von mindestens 10% aufweisen, wie andererseits auch eine sichere Einhaltung der höchstzulässigen Rauchgastemperatur von 900 bis 1000°C. d. h. also Bedingungen, die sowohl für die Wärmerückgewinnung als auch die Gasentstaubung im Elektrofilter 3 für Müllverbrennungsanlagen als optimal bezeichnet werden können.
Das Einsprühen von Wasser mittels der Sekundärluft, dosiert zwischen 0,1 und 0,3 kg Wasser pro Normalkubikmeter Luft in je nach Ort der Düsenanordnung variabel angepaßter Menge, bewirkt infolge dieser Luftzufuhr zwar immer noch eine gewisse Erhöhung . ■■ Abgasvoiumens, doch in jedem Fall eine erhebliche Verringerung desselben gegenüber der bisher alleinigen Eindüsung ausschließlich von Sekundärluft Die so erzielte Herabsetzung der effektiven Gcsamlrauchgasmenge beim Gasauslritt 17 führt sowohl beim Abhitzekessel 2 als auch beim Elektrofilter 3 zu entsprechend kleineren Anlageteilcn und damit wiederum zu geringeren Betriebskosten.
Im Diagramm der F i g. 2 ist über der auf der A-Achse als Abszisse eingetragenen Entfernung der jeweiligen Eindüsungsstelle vom Mülleinlritt her der zugehörige Wassergehalt der Sekundärluft in kg/Nm3 auf der v-Achse als Ordinate aufgetragen. Die Eindüsungsstellen D 1 bis DA sind den gemäß Beispiel nach F i g. 1 auf gleicher Höhe angeordneten Mischdüsen 14 der Ofenseitenwand bzw. -Wände 15. hingegen der Eindüsungsort D5 der bzw. den Mischdüsen 14.-J in der Wärmerückstrahlwand 16 zugeordnet (vgl. Fig. 1). Die zugehöriger. Wassergehalte (an den Stellen D 1 bis DS) liegen hier z. B. im Bereich von 0.1 bis OJ kg/Nm3. wobei die von der ersten Mischdüse 14 an der Stelle D 1 eingesprühte Wassermenge ca. 0,1 kg/Nm3, die von der vierten Mischdüse 14 an der Stelle D 4 abgegebene Wassermenge ca. 0,25 kg/Nm3 und die über die Wärmerückstrahlwand-Düse(n) 14a an der Stelle DS eingedüste Wassermenge ca. 03 kg/Nm3 beträgt, d. h.
, also im Schaubild nach F i g. 2 die spezifische Wassermenge bei wachsender Entfernung des Einsprühortes vom Mülleintritt aus etwa linear zunimmt Doch braucht die Wassermenge in kg pro Nm3 Sekundärluft bei den einzelnen Mischdüsen 14 und 14a keineswegs so zu sein, wie dies in Fig.2 nur beispielsweise dargestellt ist, sondern sie kann auch überall gleich sein, jedoch soll sie immer derart gewählt werden, daß die zuvor genannten optimalen Gaseigenschaften bei Austritt der Rauchgase aus dem Feuerraum 13 gewährleistet sind.
In F i g. 3 ist eine hier allgemein mit Dm bezeichnete Mischdüse für Sekundärluft und Wasser schematisch in einem Längsschnitt dargestellt. Ein Düsenrohr 18 für das Wasser ist innerhalb eines Düsenrohres 19 für die Sekundärluft koaxial zu dessen Längsmittelachse angeordnet. Das Sekundärluft-Düsenrohr 19 durchsetzt eine hier allgemein mit Wo bezeichnete Ofenwand, bei der es sich um eine der beiden Ofenseitenwände oder aber um die als Ofenrückwand dienende Rückstrahlwand handeln kann (vgl. Wand 15 bzw. 16 in F i g. 1), wie auch ein an der Ofenwand IVo außen vorgesehenes Ofenblech 20, und ist an einen sich senkrecht zu ihm erstreckenden Luftverteiler 21 angeschlossen. Das Wasser-Düsenrohr 18 durchsetzt den Luftverteiler 21 und ist an eine Wasserleitung 22 angeschlossen, die mit einem Regelventil 23 versehen ist, während die Sekundärluft dem Luftverteiler 21 über eine ihrerseits mit einem Regelorgan 25 ausgerüstete Luftleitung 24 zugeführt wird. In Längsrichtung des Luftverteilers 21 können an diesen, entsprechend den Seitenwanddüsen 14 in Fig. 1, mehrere Mischdüsen Dm in einer Reihe angeordnet und mit dem Luftverteiler zu einem Düsenregister zusammengefaßt sein.
Die verschiedenen Mischdüsen (vgl. Düsen 14 und 14a in Fig. 1) können luftseitig vor den zugehörigen Regelorganen (25 in Fig.3) an eine gemeinsame Lufthauptleitung angeschlossen sein. Die Regelventile für Wasser und Luft (vgl. Ventile 23 bzw. 25 in F i g. 3) erlauben eine voneinander unabhängige Mengenregulierung. Darüber hinausgehend könnte bei jeder einzelnen Mischdüse für sich die Wasser- und Luftmenge unabhängig voneinander und auch unabhängig von den entsprechenden Mengen bei den anderen Mischdüsen einstellbar sein. Andererseits ist es möglich, das jeweils benötigte Luft- und Wasservolumen gemeinsam von einer zentralen Einstellvorrichtung aus den jeweiligen Betriebsverhältnissen im Verbrennungsofen 1 (vgl. Fig. 1) durch spezifisches Einstellen anzupassen. Auch läßt sich die Sekundärluft- und Wasserzufuhr mittels eines programmierten geschlossenen Regelkreises in Abhängigkeit von vorgegebenen Sollwerten für den Rauchgasaustritt aus dem Feuerraum (vgl. 17 in Fig. 1), wie z.B. die mittlere
to Rauchgastemperatur (z.B. 900 bis 10000C) sowie Sauerstoff- und Wassergehalt (letzterer z. B. 10 Vol.-°/o oder mehr), einstellen. Bei der Verbrennung heizwertarmen Mülls bzw. Industrieabfalles wird das Wasser in Dampfform eingeblasen, um die Abkühlung der Rauchgase niedrig zu halten, damit diese im nachgeschalteten Wärmeverwerter noch eine genügend hohe Temperatur aufweisen.
Der Vorteil des zuvor beschriebenen Verfahrens zur Rauchgaskonditionierung in Verbrennungsanlagen für kommunalen oder/und industriellen Müll mit Wärmeverwertung besteht darin, daß dank des regelbaren Zusammenspiels der Sekundärluft- und Wassereindüsung und der selektiven Eingabe am geeigneten Ort unter Gewährleistung hervorragender Verbrennungsbedingungen eine optimale Gaskonditionierung erreicht wird, so daß, abgesehen von der Erfüllung der heute recht strengen gesetzlichen Vorschriften für die Ableitung von Rauchgasen in die freie Atmosphäre, der als Wärmeverwerter dienende Abhitzekessel, wie auch der nachgeschaltete Elektrofilter nicht nur kleinere Bauabmessungen erhalten kann, sondern auch die lnvestitions- und Betriebskosten dieser beiden Anlageeinheiten sich jetzt niedriger stellen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallverbrennungsanlagen mit Wärmeverwertung, insbesondere für kommunalen und industriellen Müll, mit einem dem Verbrennungsofen der Anlage nachgeschalteten, zugleich der Wärmeverwertung dienenden Rauchgaskühler und diesem nachfolgenden, als Elektrofilter ausgebildeten Gasentstauber, wobei zur Konditionierung der Rauchgase Sekundärluft in regelbarer Menge oberhalb des Verbrennungsrostes in den Feuerraum des Ofens eingeblasen und gemeinsam mit der und durch die Sekundärluft, aber von ihr vollständig getrennt und hülsenartig ummantelt, Wasser in regelbarer Menge oberhalb des Verbrennungsrostes in den Feuerraum des Ofens eingeführt und dort durch die Sekundärluft fein zerstäubt und gleichmäßig verteilt wird, wodurch die in den Rauchgasen noch enthaltenen brennbaren flüchtigen Bestandteile noch innerhalb des Feuerraumes nachverbrannt und in diesem zugleich die Rauchgase vorgekühlt und befeuchtet werden, und wobei die Sekundärluft- und Wassermenge in Abhängigkeit von vorbestimmten SoIh. erten für die Rauchgase bei deren Austritt aus dem Feuerraum geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasscr bzw. Wasserdampf mit der Sekundärluft in die Reduktions-Oxidationszone des Feuerraumes eingeblasen wird, damit die CO-Oxidation des Unverbrannten durch eine homogene Wassergasreaktion katalytisch beschleunigt und in den Rauchgasen bei deren Austritt aus dein Feuerraum cine zwischen 900 und 1000"C liegende Rauchgaslemperatur sowie ein Wassergehalt von mindestens 10 Vol.-% eingehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die Einblasungen von Sekundärluft und Wasser b/.w. Wasserdampf über mindestens nine der beiden Ofenseitenwände sowie über eine Wärmcriickstrahlwand des Ofens an jeweils mehreren, auf jeweils: gleicher Höhe liegenden Einblasestellen erfolgt, wobei an jeder FJnblasestelle die Sekundärluft- und Wasser- b/.w. Wasserdampfmenge einstellbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in die Reduktions-Oxidations-Zone einzuführende Sekundärluft- und Wasser- bzw. Wasserdampfmenge mittels eines programmierbaren geschlossenen Regelkreises in Abhängigkeit von den vorbestimmten Sollwerten für die Rauchgase bei deren Austritt aus dem Feuerraum geregelt wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, in einer Abfallverbrcnnungsanlage, bei der zwischen dem Verbrennungsofen und dem Gasenlstauber ein Rauchgaskühler eingeschaltet ist und zur Eindüsung des Wassers gemeinsam mit der und durch die Sekundärluft zwecks Feinsl/.ersläubung des Wassers für ein gleichmäßiges Temperaturfeld im Feuerraum und zum Schul/ der Wasserdüse vor Hitze und Schmutz vom Feuerraum her mindestens eine Mischdüse in der den Feuerraum begrenzenden Ofcnwandung oberhalb des Verbrcnnungsrustes angeordnet ist und diese Düse aus einem Düsenrohr für die Sekundärluft und einen in diesem Rohr koaxial angeordneten und von ihm manlelföniiig umschlossener, Düsenrohr für das Wasser besteht, wobei /ur F.instellimg der Sekurulär-
luft- und Wassermenge in Abhängigkeit von den vorbestimmten Sollwerten für die Rauchgase bei deren Austritt aus dem Feuerraum Regulierorgane in den Anschlußleitungen der beiden Düsenrohre angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens je eine Mischdüse (14 bzw. I4a^ sowohl in mindestens einer der beiden Ofcrseitenwände (15) als auch in einer die Ausbrandzone (8) des Verrjrennungsrosies (7) überlagernden Wärmerückstrahlwand (16) des Ofens (1) angeordnet ist und die Mischdüse(14,14a^indie Reduktions-Oxidationszone des Feuerraumes (13) gerichtet ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Mischdüsen (Dm) zu einem Düsenregister zusammengefaßt und die Düsenrohre (19) für die Sekundärluft an einen gemeinsamen Luftverteiler (21) angeschlossen sind, und daß die Düsenrohre (18) für das Wasser bzw. den Wasserdampf den Luftverteiler(21) luftdicht durchsetzen.
DE2615369A 1975-07-04 1976-04-08 Verfahren zur Rauchgaskonditionierung in Abfallverbrennungsanlagen mit Wärmeverwertung, insbesondere für kommunalen und industriellen Müll, und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens Expired DE2615369C3 (de)

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