DE2816375A1

DE2816375A1 - Vertical incinerator for domestic refuse - has feed chamber and pusher to load refuse into dryer above combustion chamber

Info

Publication number: DE2816375A1
Application number: DE19782816375
Authority: DE
Inventors: Norbert Hilbert; Edouard Legille; Marcel Wolwert
Original assignee: Paul Wurth SA
Current assignee: Paul Wurth SA
Priority date: 1977-04-27
Filing date: 1978-04-15
Publication date: 1978-11-02
Also published as: BE866218A; NL7804487A; LU77209A1

Abstract

The incinerator has a filling hopper (14) which connects with the chamber (10), a pusher (16) being fitted to the side of the chamber to deliver refuse to the drying chamber (12). The refuse falls from the drying chamber into the incinerator furnace (32). The flue gases escape to the chamber (28) to the chimney connection (26). Ashes are allowed to fall into the ash pit through duct at the base of the incinerator furnace. The combustion gas is injected into the side of the combustion chamber with combustion air.

Description

Bezeichnung: Vorrichtung zum FüllenDesignation: device for filling

eines Müllverbrennungsofens Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen eines MülL-verbrennungsofens mit einer Ladevorrichtung zum Einführen des Mülls in den oberen Teil einer Trockenzone des Ofens, die sich über einer Pyrolysezone befindet, die ihrerseits über einer Verbrennungs- und Schmelzzone liegt, mit mindestens einer Förderöffnung für flüchtige Produkte der Trockenzone und mindestens einer Förderöffnung für Schmelzproduktc c r Verbrennungs- u Ld Schmelzzone und einer oder mehreren Düsn zum Einspritzen v )n Verbrennungsgas in die Verbrennungs- und Schmelzzone. of a waste incinerator The invention relates to a device for filling a garbage incinerator with a loading device for introducing the garbage into the upper part of a drying zone of the furnace, which is above a pyrolysis zone, which in turn is above a combustion and melting zone lies, with at least one conveying opening for volatile products of the drying zone and at least one conveying opening for melted product c r combustion and melt zone and one or more nozzles for injecting v) n combustion gas into the combustion and melting zone.

Eine Vorrichtung dieser Art, geläufiger auch Pyrolyseofen g2-nannt, ist beschrieben in der deutschen Patentanmeldung No. 22 33 498. Die Pyrolyse ist ein Zerstörungsprozeß, der nicht umkehrbar ist, verursacht durch Wärme in einem Milieu mangelnden Sauerstoffs. In der Pyrolysezone dieser Art Öfen bewirkt man die Verdampfung flüchtiger Bruchstücke von organischen Stoffen, die in dem Müll, der dem Ofen zugeführt wird, enthalten sind. Die Stoffe, die unterstromig in dieser Pyrolysezone vorhanden sind, werden verbrannt oder geschmolzen in der unteren Verbrennungs- und Schmelzzone und werden ausgeschieden in Form von Schlacke, die man außerhalb dcs Ofens erstarren lädt.A device of this type, more commonly also called pyrolysis furnace g2, is described in German patent application no. 22 33 498. The pyrolysis is a process of destruction, irreversible, caused by heat in one Lack of oxygen environment. In the pyrolysis zone of this type of oven, the Evaporation of volatile fragments of organic matter present in the garbage that is is fed to the furnace. The substances that are downstream in this Pyrolysis zone are burned or melted in the lower combustion and melting zone and are excreted in the form of slag that one outside dcs oven solidify loads.

Ein besonderes Problem bei dieser Art Öfen ist die Fließfähigmachung einer abwärtsgerichteten Müllsäule, die auf der ganzen Höhe des Ofens den gesamten Abschnitt desselben ausfüllt und die erneuert werden könnte mittels einer Ladevorrichtung von oben in dem Maße, wie sie sich unten verzehrt. Die Praxis hat gezeigt, daß diese Bedingung sehr schwer zu realisieren ist und daß sich zu oft ein Ansaugkamin bildet im Inneren der Müllsäule, der die Verbrennungszone direkt mit der Förderöffnung der flüchtigen Produkte verbindet und so die Pyrolysezone kurzschließt.A particular problem with this type of furnace is the flowability a downward-facing column of rubbish covering the entire height of the furnace Section of the same fills out and which could be renewed by means of a loading device from above as it consumes below. Practice has shown that this Condition is very difficult to realize and that too often an intake chimney forms inside the garbage column, which connects the combustion zone directly to the conveyor opening of the volatile products and thus short-circuits the pyrolysis zone.

Die Ursachen für die Bildung eines solchen Kamins sind vielfach. Sie können vor allem verursacht werden durch die Nativ und Ungleichartigkeit des dem Ofen zugeführten Mülls. Die Unterschiede in der Form, der Beschaffenheit und des Volumensiönn-n schon die Bildung eines solchen Kamins in Ofen oberen Regionen der Trockenzone hervorrufen. Die Entstehung eines Kamins kann auch ausgelöst werden durch die Verbrennung von Produkten, die leichter zu verbrennen sind als andere.The causes for the formation of such a chimney are many. she can mainly be caused by the native and dissimilarity of the dem Oven-fed rubbish. The differences in shape, in texture and the volume of such a chimney in the upper regions of the furnace the dry zone. The creation of a chimney can also be triggered by burning products that are easier to burn than others.

Andererseits muß man beachten, daß die Verbrennungsgase immer den leichtesten Weg suchen, und wenn sich einmal eine bevorzugte Aufstiegspassage gefunden hat, sind die Risiken der Bildung eines Kamins beträchtlich angewachsen.On the other hand, one must note that the combustion gases are always the Look for the easiest route and once you have found a preferred ascent passage the risks of chimney formation have increased significantly.

Es ist sehr schwer, einen Kamin zu beseitin, wenn er sich eir.-mal gebildet hat. Selbst wenn der Kamin sich teilweise von selbst wieder schließt, sei es durch lokales Auseinanderbreiten des Mülls, sei es durch den Sturz von Müll von den oberen Regionen im Kamin, wird er nicht ganz auf einmal verschwinden und der Pfropfen, der sich dabei bildete, wird kaum sofort verbrannt.It is very difficult to get rid of a fireplace when it is open has formed. Even if the chimney partially closes again by itself, be it by local spreading of the garbage, be it by falling garbage from the upper regions in the chimney, it won't go away all at once and the The plug that forms is hardly burned immediately.

Solange dieser Kamin besteht, steigt der größte Teil der Strömung, die die Gase nach oben treibt, durch diesen wieder auf und die Pyrolyse, unerläßlich für den Erfolg des Verfahrens, tritt nur schwach auf. Man weiß außerdem, daß diese Kamine sich gewöhnlich an der Peripherie des Ofens bilden, die Wandung desselben ist Temperaturen ausgesetzt (die höher sind als die für den normalen Prozeß vorgesehenen) infolge der Verlängerung der Verbrennung in diesem Kamin, so daß die Risiken einer früzeitigen Zerstörung dieser Wandung relativ hoch sind.As long as this chimney exists, most of the current will rise which drives the gases upwards, through this again and the pyrolysis, indispensable for the success of the procedure, occurs only weakly. We also know that this Chimneys usually form on the periphery of the furnace, the wall of the same is exposed to temperatures (higher than those intended for the normal process) as a result of the prolongation of the combustion in this fireplace, so that the risks of a early destruction of this wall are relatively high.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Ladevorrichtung der eingangs genannten Art so auszugestalten,. daß der Ofen auf der ganzen Höhe gleichmäßig gefüllt werden kann und daß Kamine schon im Stadium der Entstehung zum Einsturz gebracht werden können.The object of the present invention is to provide a charging device of to be designed in such a way as initially mentioned. that the stove is even over the entire height can be filled and that chimneys collapse at the stage of formation can be brought.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Anzahl von beweglichen Stoßvorrichtungen, die an der Wandung des Ofens rund um die Pyrolysezone montiert sind und für die je eine Antriebsvorrichtung zum Eintreiben der zugehörigen Stoßvorrichtung in die Müllsäule und zum Herausziehen derselben vorgesehen ist.The invention is characterized by a number of movable ones Bumpers mounted on the wall of the furnace around the pyrolysis zone are and for each a drive device for driving in the associated pushing device is provided in the garbage column and for pulling it out.

Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß jede Stoßvorrichtung aus einem flachen 31ement besteht, in Form eines kreisförmigen Sektors, der um eine quer zum Längsschnitt des Sektors und quer zur Längsachse des Ofens im Krümmungsmittelpunkt des Sektors gelegene Achse schwenkbar gelagert ist.An advantageous development of the invention is characterized in that that each pusher consists of a flat 31ement, in the form of a circular Sector, which is arranged around a transverse to the longitudinal section of the sector and transverse to the longitudinal axis of the Oven is pivotably mounted in the center of curvature of the sector axis.

Diese Stoßvorrichtungen sind vorteilhafterweise unter ihrer Schwenkachse montiert, so daß ihr Eindringen in die Müllsäule von unten bis oben eine Drehbewegung ist.These pusher devices are advantageously below their pivot axis mounted so that their penetration into the garbage column from top to bottom a rotary motion is.

Diese Stoßvorrichtungen haben gemäß der Erfindung eine doppelte Funktion. Durch ihre Eindringbewegung in die Müllsäule haben sie die Tendenz, dieselbe zu deformieren in der Weise, daß ein Kamin, der sich bildete oder gerade bilde+, geschlossen wird auf der Seite gegenüber den arbeitender S oßvorrichtungen. ie kurbelnde Bewegung der Stoßvorrichtungen sichert außerdem e n Auflockern der Müllsäule, was ein Auseinanderbreiten derselben bewirkt und ein besseres Durchströmen von Gas, daß heißt eine günstige Tätigkeit auf die Parameter, die normalerweise beitragen zur Bildung eines Kamins.According to the invention, these pushing devices have a dual function. Because of their movement into the garbage column, they have a tendency to do the same deform in such a way that a chimney that is forming or just forming + is closed is on the side opposite the working saucepans. he cranking movement The bumpers also ensure loosening of the garbage column, which means that it can spread apart the same causes and a better flow of gas, that is, a favorable one Activity on the parameters that usually contribute to the formation of a fireplace.

Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

In der Zeichnung zeigt: Figur 1 ein Schema, teilweise im Längsschnitt, eines Müllverbrennungsofens, Figur 2 eine Detailansicht einer der in die Wandung des Ofens montierten Stoßvorrichtungen, und Figur 3 eine Ansicht der Innenseite dieser Stoßvorrichtung, folgend der Richtung III aus Figur 2.The drawing shows: FIG. 1 a scheme, partly in longitudinal section, of a waste incinerator, Figure 2 is a detailed view of one of the in the wall of the furnace, and Figure 3 is a view of the inside this impact device, following the direction III from FIG.

Figur 1 zeigt schematisch eine generelle Ansicht eines Pyrolyse ofens zum Verbrennen von Müll 12, der in diesen Ofen eingeführt wird mit Hilfe einer Ladevorrichtung 14, die einen verschiebbaren Kolben 16 enthält, der den Müll in das Innere des Ofens 10 schiebt. Die Verbrennung im Inneren des Ofens wird aufrechterhalten durch die Verbrennungsluft, die durch mehrere Düsen 20, 22, die an eine Versorgungsrohrleitung 18 angeschlossen sind, eingeblasen wird. Die flüssigen Verbrennungsabtälle werden in Form von Schlacke über eine Öffnung und einen Ablaufkanal 24 am Boden des Ofens herausgezogen. Die flüchtigen Produkte, die aus den organischen Teilen des Mülls stammen, werden in den oberen Regionen des Ofens in einem Sammelbehälter 28 erfaßt und über eine Leitung 26 entleert, die zu einer Verarbeitungsanlage führt.Figure 1 shows schematically a general view of a pyrolysis furnace for incinerating garbage 12 introduced into this furnace with the aid of a loading device 14, which contains a sliding piston 16 that carries the garbage into the interior of the oven 10 pushes. The combustion inside the furnace is sustained by the Combustion air flowing through multiple nozzles 20, 22 attached to a supply pipeline 18 are connected, is blown in. The liquid incineration waste will be in the form of slag through an opening and a drain channel 24 at the bottom of the furnace pulled out. The volatile products that come from the organic parts of the garbage are collected in a sump 28 in the upper regions of the furnace and emptied via a line 26 leading to a processing plant.

Der untere Teil des Ofens 1o ist breiter und bildet die Feuergrube 30. Im Inneren dieser Feuergrube 30 befindet sich die Verbrennungszone, in der die Abfälle der Pyrolyse verbrannt oder geschmolzen werden. In dieser Verbrennungszone herrscht eine 0 Temperatur von 1400 bis 16ovo C.The lower part of the furnace 1o is wider and forms the fire pit 30. Inside this fire pit 30 is the combustion zone in which the Waste from pyrolysis is burned or melted. In this combustion zone there is a 0 temperature of 1400 to 16ovo C.

Zwischen dieser Verbrennungszone und dem Sammelbehälter 28 liegt die Pyrolysezone. Eine Trockenzone liegt über dieser Pyrolysezone in Höhe des Sammelbehälters 28. Bei normalem Betrieb herrscht eine Temperatur von 250 bis 3500 C in dieser Trockenzone und ein gleichmäßiges Temperaturgefälle soll normalerweise zwischen diese. Trockenzone und dem unteren Teil dem Verbrennungszone bestehen.Between this combustion zone and the collecting container 28 is located Pyrolysis zone. A drying zone lies above this pyrolysis zone at the level of the collecting container 28. During normal operation there is a temperature of 250 to 3500 C in this dry zone and a a uniform temperature gradient should normally be between these. The drying zone and the lower part consist of the combustion zone.

Mit 32 ist ein Kamin bezeichnet, der sich zwischen der Wandung des Ofens 10 und der Müllsäule 12 gebildet hat und der sich von der Verbrennungszone bis zur Trockenzone ausdehnt. Dieser Kamin 32 stört die Arbeit des Ofens 10, indem er die Pyrolysezone kurzschließt und außerdem das Risiko einer übermäßigen Erhitzung der Wandung des Ofens 10 erhöht.At 32 a chimney is designated, which is located between the wall of the Furnace 10 and the column of garbage 12 and which extends from the combustion zone extends to the dry zone. This chimney 32 interferes with the work of the furnace 10 by it short-circuits the pyrolysis zone and also the risk of excessive heating the wall of the furnace 10 increased.

Um die Bildung eines solchen Kamins 32 zu verhüten oder einen entstandenen Kamin gleich beim Entstehen zu zerstören, sind in der Wandung des Ofens 10 auf der Höhe der Pyrolysezone auf den Umfang verteilt mehrere Gehäuse vorgesehen, von denen insgesamt zwei Gehäuse 34, 36 in Figur 1 sichtbar sind. In diesen Gehäusen sind jeweils Stoßvorrichtungen gelagert, die auf die Müllsäule einwirken können.To prevent the formation of such a chimney 32 or one that has arisen Destroy the chimney as it arises, are in the wall of the furnace 10 on the Height of the pyrolysis zone distributed around the circumference several housings are provided, one of which a total of two housings 34, 36 are visible in FIG. In these housings are each bearing jigs that can act on the garbage column.

Die Figuren 2 und 3 zeigen die Einzelheiten der Montage und Funktion einer Stoßvorrichtung 38, montiert in das Gehäuse 34, das einen Teil der Wandung oder Panzerung 40 des Ofens ausmacht.Figures 2 and 3 show the details of assembly and function a pusher 38 mounted in the housing 34 which is part of the wall or armor 40 of the furnace.

Diese Stoßvorrichtung 34, die in zurückgezogener-und in Arbeitsposition gezeigt wird, beziehungsweise einmal ausgezogen und einmal strichpunktiert gezeichnet ist, ist aufgehängt an einer Achse 42 senkrecht zur Längsachse des Ofens in den seitlichen Wandungen 44 und 46 des Gehäuses 34. Die Stoßvorrichtung 38 besitzt die Form eines kreisförmigen Sektors mit einem Öffnungswinkel von 60 bis 900. Diese Stoßvorrichtung 38 besteht wie die Panzerung 40 des Ofens aus feuerfestem Stahl. Um die Konstruktion zu vereinfachen ist die Stoßvorrichtung innen hohl und aus Stahlblech hergestellt.This pusher 34, which is in retracted and in working position is shown, or drawn once and drawn once in dash-dotted lines is, is suspended on an axis 42 perpendicular to the longitudinal axis of the furnace in the lateral walls 44 and 46 of the housing 34. The pusher 38 has the Shape of a circular sector with an opening angle of 60 to 900. This The pusher 38, like the armor 40 of the furnace, is made of refractory steel. To simplify the construction, the pusher is hollow on the inside and made of sheet steel manufactured.

Die Schwenkung der Stoßvorrichtung 38 im Längsschnitt vorbei an der Längsachse des Ofens wird mit Hilfe eines Preßtopfes 48 ausgeführt. Dieser Preßtopf 48 ist abgedichtet in der Wandung des Gehäuses 34 montiert mit Hilfe eines Kugelgelenkes 52. Das Ende der Stange 50 des Preßtopfes 48 ist gelenkig auf einem Laufzapfen 54 in einem kreisförmigen Zapfenloch in der Ausnelamung der Stoßvorrichtung 38 gelagert.The pivoting of the pusher 38 in longitudinal section past the The longitudinal axis of the furnace is carried out with the aid of a press pot 48. This press pot 48 is mounted in a sealed manner in the wall of the housing 34 with the aid of a ball joint 52. The end the rod 50 of the press pot 48 is articulated on one Trunnion 54 in a circular mortise in the recess of the pusher 38 stored.

Die Verschiebung der Stange 50 aus der ausgezogen gezeichneten zurückgezogenen Position in die strichpunktiert gezeichnete entlastete Position verursacht eine schwache Schwenkung des Preßtopfes 48 im Längsschnitt vorbei an der Stoßvorrichtung 38, was möglich ist wegen des Kugelgelenkes 52. Der vorgesehene Standort für den Preßtopf 48 erlaubt einen direkten Eingriff auf die äußere Kante der Stoßvorrichtung 38.The displacement of the rod 50 from the retracted drawn solid Position in the dotted and unloaded position causes a weak pivoting of the press pot 48 in longitudinal section past the pusher 38, which is possible because of the ball joint 52. The intended location for the Press pot 48 allows direct engagement with the outer edge of the pusher 38.

Es ist möglich, andere Montagen des Preßtopfes 48 vorzusehen als jene aus Figur 2. Es ist möglich, den Preßtopf so zu montieren, daß sein Stangenende auf ein nicht dargestelltes Pleuel einwirkt, das außen am Gehäuse 34 an einem Ende der Achse 42 befestigt ist. Es ist möglich, den Preßtop£ durch irgendwelche anderen Mittel zu ersetzen, die eine Verschiebung der Stoßvorrichtung 38 erlauben, besonders durch einen Elektromotor.It is possible to provide other assemblies of the press pot 48 than those from Figure 2. It is possible to mount the press pot so that its rod end acts on a connecting rod, not shown, which is on the outside of the housing 34 at one end the axis 42 is attached. It is possible to have the press top £ through any other To replace means that allow displacement of the pusher 38, especially by an electric motor.

Die Größenordnung einer jeden Stoßvorrichtung 38 und ihres verbundenen Preßtopfes 48 richtet sich in erster Linie nach der Größenordnung des Ofens, für den sie bestimmt sind. In eiy'er Art experimenteller Ausführung ist ein Winkel von ungefähr 60C vorgesehen zwischen der zurückgezogenen Position und der vorgeschobenen Arbeitsposition der Stoßvorrichtung. In diesem Fall ragte in Arbeitsposition das innere Ende der Stoßvorrichtung bis zur Hälfte des Ofenradius in die Müllsäule hinein.The magnitude of each jar 38 and its associated Press pot 48 depends primarily on the size of the furnace for that they are intended. In a kind of experimental execution, there is an angle of approximately 60C provided between the retracted position and the advanced position Working position of the pusher. In this case, that protruded into the working position inner end of the pusher into the garbage column up to half the radius of the furnace.

Die günstigste Anzahl der Stoßvorrichtungen hängt ebenfalls vcn der Größe des Ofens ab. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist ein Kranz von sechs Stoßvorrichtungen, verteilt um die Pyzolysezone des Ofens, vorgesehen. Es ist möglich, diese Zahl zu erhöhen oder zu verringern, oder, falls nötig, Stoßvorrichtunc-en auf verschiedenen Ebenen vorzusehen.The cheapest number of bumpers also depends on the Size of the oven. In a preferred embodiment, one wreath is six Pusher devices distributed around the pyrolysis zone of the furnace are provided. It is possible, increase or decrease this number, or pushers if necessary to be provided at different levels.

Die optimale Funktion ist in erster Linie abhängig von den Betriebsbedingungen des Ofens. Man kann die ve schiedenen Stoßvorrichtungen besonders betätigen der Reihe nach und in Abstälden, vm so gut wie möglich die Risiken einer Kaminbildung zu reduzieren. Man kann auch die ersten Stadien der Kaminbildung durch Überwachung der Temperaturentwicklung in der Randregion der Pyrolysezone feststellen, zum Beispiel mit Hilfe von Thermoelementen in der Wandung des Ofens.The optimal function depends primarily on the operating conditions of the furnace. You can use the various pushing devices in particular One after the other and at intervals, the risks of chimney formation as much as possible to reduce. You can also monitor the first stages of chimney formation determine the temperature development in the edge region of the pyrolysis zone, for example with the help of thermocouples in the wall of the furnace.

Man kann in diesem Falle die Arbeit der Preßtöpfe so beherrschen, daß, wenn man an irgendeiner Stelle eine anormale Erhöhung der Temperatur feststellt, den oder ciie Preßtöpfe der oder die sich gegenüber dieser erhitzten Stelle befinden, automatisch betätigen, um den Kamin, der sich dort gebildet hat, oder dabei ist, sich zu bilden, zu zerstoßen.In this case one can master the work of the press pots so that if you notice an abnormal increase in temperature at any point, the or ciie press pots that are located opposite this heated point, operate automatically to close the chimney that has formed there or is about to to form, to pound.

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Claims

PATENT CLAIMS Device for filling a waste incinerator with a loading device for introducing the garbage into the upper part of a drying zone of the furnace1, which is located above a pyrolysis zone, which in turn is located above a Combustion and melting zone is located, with at least one delivery opening for volatile Products of the drying zone and at least one conveyor opening for melted products the combustion and melting zone and one or more nozzles for injection of combustion gas into the combustion and melting zone, characterized by a Number of movable pushing devices (34, 36 "on the wall (40) of the Oven - (10) are mounted around the pyrolysis zone and each has a drive device for driving the associated pusher into the garbage column and pulling it out the same is provided.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that each pusher device (34, 36) consists of a flat element in the form of a circular sector, the one transverse to the longitudinal section of the sector and transverse to the longitudinal axis of the furnace is pivotably mounted in the center of curvature of the sector axis.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the pivot axis each impactor (34,36) mounted in the upper part of the housing which includes the pusher.

4. Device according to one of the preceding claims 1 to 3, characterized characterized in that the drive mechanism of each pusher consists of a there is a hydraulically or pneumatically operated press pot (48).

5. Apparatus according to claim 4, characterized in that the free End of the rod (50) of each Pre3 pot (48) is movably attached the upper edge of the connected pusher and that the roller rod is a ball joint (52) which is mounted in the wall of the pusher housing.