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WO1995021353A1 - Verfahren zum verbrennen von feststoffen auf einem schub-verbrennungsrost-system - Google Patents

Verfahren zum verbrennen von feststoffen auf einem schub-verbrennungsrost-system Download PDF

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Publication number
WO1995021353A1
WO1995021353A1 PCT/CH1995/000026 CH9500026W WO9521353A1 WO 1995021353 A1 WO1995021353 A1 WO 1995021353A1 CH 9500026 W CH9500026 W CH 9500026W WO 9521353 A1 WO9521353 A1 WO 9521353A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
grate
primary air
combustion
control
cooling water
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Ceased
Application number
PCT/CH1995/000026
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Andreas Kemter
Thomas Nikolaus
Jakob Stiefel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Techform Engineering AG
Doikos Investments Ltd
Original Assignee
Techform Engineering AG
Doikos Investments Ltd
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
Priority to EP95906873A priority Critical patent/EP0693169B1/de
Priority to US08/532,675 priority patent/US5680824A/en
Priority to DK95906873T priority patent/DK0693169T3/da
Priority to BR9505838A priority patent/BR9505838A/pt
Priority to AU15307/95A priority patent/AU1530795A/en
Priority to DE59506717T priority patent/DE59506717D1/de
Application filed by Techform Engineering AG, Doikos Investments Ltd filed Critical Techform Engineering AG
Priority to JP7520300A priority patent/JPH08508818A/ja
Priority to SI9530341T priority patent/SI0693169T1/xx
Publication of WO1995021353A1 publication Critical patent/WO1995021353A1/de
Priority to NO953972A priority patent/NO953972D0/no
Anticipated expiration legal-status Critical
Priority to GR990403103T priority patent/GR3032009T3/el
Ceased legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • 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
    • F23G5/50—Control or safety arrangements
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00—Grates with hollow bars
    • F23H3/02—Grates with hollow bars internally cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F23G2207/10—Arrangement of sensing devices
    • F23G2207/101—Arrangement of sensing devices for temperature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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    • F23G2207/50—Cooling fluid supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23G2900/55—Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55009—Controlling stoker grate speed or vibrations for waste movement
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2900/00—Special features of combustion grates
    • F23H2900/03021—Liquid cooled grates

Definitions

  • the present invention relates to a method for combusting solids on a thrust combustion grate system.
  • the solids can be all conceivable combustible solids, for example fossil fuels such as lignite, hard coal and the like material.
  • the method is suitable for incinerating waste or garbage in large plants, the incineration being optimized in many ways thanks to this method.
  • a new type of thrust combustion grate system is required, which is presented here first to explain the process operated with it later.
  • the grate steps of which are composed of a large number of grate bars made of cast chromium steel such a grate step in the novel type of push-combustion grate consists of a hollow grate plate made of, for example, two welded sheet steel shells.
  • a suitable medium can flow through the individual grate plates through one or more liquid circuits and thus be tempered. With this measure, it is possible to keep the grate at a low temperature by cooling, or to preheat it if necessary.
  • the medium for Cooling or water used for heating is another contrast to the conventional combustion grates.
  • Another contrast to the conventional combustion grates is the thrust movement options of the new grate type.
  • every second grate level is designed to be movable, while the others are installed in a stationary manner.
  • the movable grate steps are firmly coupled to one another and can therefore only perform a parallel movement, that is to say either all the movable steps do not move or all move uniformly forwards or backwards.
  • the strokes measure between approx. 150mm to approx. 400mm.
  • every second grate level is also designed to be movable, but in the large subclass of the conventional design, each such movable grate level is individually movable independently of all other movable grate levels, specifically with regard to the direction of travel, the travel and the speed of travel .
  • the third major difference to conventional grates made of chrome steel grate bars is the new grate type made of hollow grate step plates with a large number of supply nozzles for the primary air supply to the fire. This new grate construction opens up new possibilities for controlling and regulating the combustion.
  • the object of the present invention to provide a method for burning solids on one To specify thrust combustion grate system which can optimize the combustion processes in many ways.
  • the method includes a number of control measures that ensure that the combustion chamber spectrum can continue to approach an ideal spectrum and can be kept close to it during operation, so that a further optimized burnout of all combustion residues is achieved, thereby the boiler efficiency increases and boiler erosion can be reduced, and as a result the flue gas values, in particular the CO and NO content, can also be further reduced and the measures for the downstream flue gas treatment can thus be made less complex.
  • the invention solves the problem with a method for burning solids on a thrust combustion grate system comprising a plurality of grate stages, each of which is separately flowed through by a cooling liquid and half of which is individually movable, and which is characterized by the features according to patent claim 1 .
  • Figure 1 A single grate in the form of a water-cooled grate plate
  • FIG. 2 a single grate plate of a combustion grate with chicanes, partially cut open;
  • FIG. 3 A supply air siphon to be installed below the combustion grate with grate diarrhea container and device for its remote-controlled emptying;
  • Figure 4 A perspective view of the grate step drive of a single grate plate
  • Figure 5 A cross section of the grate stage drive seen from the side;
  • FIG. 7 A diagram for evaluating the combustion quality, that is to say the flue gases G and the system efficiency E as a function of the 0 2 part in the flue gas G;
  • FIG. 8 a block diagram of a control and regulating system for operating the method according to the invention.
  • FIG. 1 a single grate plate 1 of a combustion grate with a circuit for cooling or generally for temperature control is shown in perspective.
  • This design of a grate plate 1 consists of two chrome steel sheet metal shells, namely a shell for the top side of the grate plate 2 and a shell for the bottom side of the grate plate 3.
  • the two sheet metal shells 2, 3 are welded to one another.
  • their edges are advantageously shaped in such a way that the two shells 2, 3 can be slipped into one another with their edges.
  • the two end faces of the hollow profile thus created are tightly welded with end plates.
  • the rear end plate 4 is inserted, while the front end face 5 is still free and allows an insight into the interior of the hollow profile.
  • a cavity sealed to the outside is formed in the interior of the grate plate 1.
  • This medium is basically used for tempering the grate plate 1 and must fundamentally be a flowable medium, ie a gas or a liquid. It is therefore possible to let a cooling liquid flow through the grate plate 1, for example.
  • the coolant can be water, for example or oil or other liquid suitable for cooling.
  • a liquid or a gas can also be used to heat the grate plate 1.
  • the grate plate 1 can be used for cooling as well as for heating, that is to say in general for tempering the grate plate 1.
  • the ones on the grate plate top 2 and the Grate plate underside 3 opposite openings 8, 9 are tightly connected to one another with tubular elements 21, for example conical tubes 21 with a round, elliptical or slot-shaped diameter, each of these elements 21 in the grate plate upper side 2 and and the underside of the grate plate 3 is welded tight.
  • the funnel-shaped bushings thus formed through the grate plate 1 enable targeted ventilation of the firing material lying on the grate by air flow from the underside of the grate plate 3.
  • supply pipes or hoses for the primary air to be blown are connected to the individual openings of the continuous pipes on the underside 3 of the grate plate 1.
  • the grate plate 1 shown here has such a cross section that on the. Top 2 of the plate 1, a largely flat surface 2 is formed, on which the kiln is intended to lie.
  • the lower side 3 has bevels, so that feet 10, 11 are formed to a certain extent.
  • the other foot 11 is flat at the bottom and is intended to rest on the adjacent grate plate, which is of the same shape.
  • a grate plate is shown partially cut open in FIG.
  • This grate plate is divided into two chambers 51, 52 by means of a partition bulkhead 50.
  • This grate plate is one that is installed in the first part of a combustion grate, in which no primary air supply is used, which is why the plate shown here, in contrast to that in FIG. 1, does not contain any tubular elements and thus also has no openings.
  • Combustion grates usually consist of three to five different zones, each consisting of a number of several grate plates, primary air being supplied only from the second zone.
  • chicanes 53 are installed, which are welded tightly to the bottom of the grate plate, but on the upper side leave an air gap of a few tenths of a millimeter open to the inside of the top of the grate plate, so that these air gaps allow gas exchange within the the baffles 53 formed labyrinths can take place.
  • a cooling medium is pumped through the connection stub 6 into the grate plate chamber 52, which then flows as indicated by the arrows through the labyrinth formed by the baffles 53 and finally flows out of the chamber through the stub 7. Because the cooling medium is larger during the flow If there is an area for heat absorption, a better heat exchange is achieved.
  • each plank 54 consists of two superimposed square tubes 55, 56, the intermediate wall 57 thus formed being shortened at one end, so that a connection is formed there between the inside of the two square tubes 55, 56.
  • Cooling medium is pumped from a connection 58 through the plank 54, which then flows through the two square tubes 55, 56, as indicated by the arrows, and finally flows out of the plank 54 again through the connecting piece 59.
  • a shielding plate (not shown here) can also be arranged between the plank 54 and the grate plate, which surrounds the plank 54 on the side of the combustion plate and serves as a wear element because of the friction occurring between the grate plate and the plank.
  • the flow is measured separately for each cooling cavity by means of a flow measuring device in the individual returns and controlled for each individual return by means of a valve.
  • the cooling medium can thus be finely distributed. If this valve is completely closed, the flow is interrupted, if it is completely open, the flow of medium supplied is maximum. You can continuously vary between these two extreme settings.
  • the valves in the individual returns can be remotely controlled by means of servomotors. In this way, the coolant flow can be regulated individually for each individual cooling chamber.
  • the coolant inflow can be controlled with a separate metering unit.
  • the supplied coolant can also be passed through a heating system to preheat the grate to the desired operating temperature for starting up the system.
  • FIG. 3 shows a supply siphon 30, as it can be mounted below the combustion grate to each primary air supply line. Because the small openings in the grate plates can inevitably cause some rust diarrhea to fall down, this grate diarrhea falls into the feed lines for the primary air in the form of fine-powder slag. It it is therefore necessary to provide such supply siphons 30 in which the rust diarrhea is collected and which at the same time ensures the unimpeded continuous air supply.
  • Such a siphon is designed at the bottom, for example, similar to the shape of an Erlenmeyer flask, the bottom of the siphon being closed by a spring-loaded flap 31.
  • the flap 31 is pivotable about a hinge 32 and a spring 33 loads the flap 31 with its one leg 34 from below and with the other leg 35 the side wall of the siphon.
  • An actuating lever 36 fixedly connected to the flap 31 protrudes away from the hinge 32 and is located in the effective range of a solenoid 37.
  • This electromagnet when its coil 38 is energized, can attract the actuating lever 36 to its core 39. whereby the flap 31 is opened and the accumulated grate diarrhea 40 falls into an underlying trough.
  • the primary air supply line 41 leads into the interior of the siphon 30.
  • This supply line leads downwards into the siphon, so that rusty diarrhea can under no circumstances fall into this supply line, since this does not necessarily have to be from a strong one Airflow flows through it.
  • the neck 42 of the siphon is connected via a heat-resistant flexible line 43 to the lower mouth of a single conical tube which leads through a grate plate 1.
  • a ventilation duct that is central to the entire grate and extends under the grate in the longitudinal direction serves as supply air duct for the primary air.
  • Hoses branch off to the side of it, which lead to the underside of the grate plates and are connected there to corresponding openings which pass through the grate plates in a conically tapering manner. This allows targeted ventilation of the firing material lying on the grate by air flow from the underside of the grate plate.
  • the primary air supply is blown through individual hoses from the supply channel via siphons, as already described for FIG. 3, into ventilation tubes penetrating the grate.
  • These hoses are also provided with controllable valves, for example with solenoid valves. This design allows a very fine and individual control of the primary air for a large number of small individual areas on the grate. This makes it possible to control the fire very finely and thus drive a practically geometric fire.
  • the drive of a single movable grate plate is shown in more detail in FIG.
  • the movable grate plate 16 rests laterally on two ball-bearing steel rollers 23, which are attached to the side planks of the grate structure.
  • On the movable grate plate 16 shown here lies a stationary grate plate 14 with its front edge, which is shown here in broken lines.
  • This stationary grate plate 14 is held at its rear end by means of claws 26 on a steel tube 22.
  • This steel tube 22 is welded between the two planks of the grate track.
  • the moveable The grate plate 16 now has a semi-cylindrical recess 68 on its underside, which extends approximately halfway into the grate plate 16.
  • a bolt 69 runs through the recess and can be held in a bushing which passes through the grate plate there.
  • the piston rod 70 of a hydraulic cylinder-piston unit 71 is fastened to the bolt 69, which is fastened inside a flushing cylinder 72, which in turn fits with its outside into the recess 68 and is fastened therein.
  • the rear side 73 of the rinsing cylinder 72 is fixedly connected to the steel tube 22 via a rod 74 and a pipe clamp 75, which also holds the stationary grate plate 14 located over this entire drive.
  • the rinsing cylinder 72 is constantly supplied with sealing air via an air supply line 76.
  • the intended cylinder-piston units 71 are operated with up to 250 bar hydraulic pressure, have only a content of about one liter of hydraulic oil and thus bring up to 5 tons of thrust, which is more than sufficient. This may be shown by the following rough calculation: In the case of a conventional grate, for example, about 100 tons of rubbish are moved per grate track and day. The lead time is approximately 20 minutes. This results in a current weight load of approx. 1.4 tons on the entire rust track. If this consists of 10 grate plates or grate steps, for example, there is still a very low load of 140 kg per grate plate.
  • each movable grate plate or step can be completely individually controlled. Not only can it be determined whether and in which direction it is moving, but also at what speed. This is namely infinitely variable between zero and a maximum speed by means of the stepless shut-off valves.
  • FIG. 5 shows the drive in a cross section seen from the side, the same elements as already described in FIG. 4 being shown.
  • the grate plate that is movable here rests on the next stationary grate plate 15, which in turn is held at its rear end by means of the claw 26 on the steel tube 22.
  • a grate can overlap from such the grate plates either horizontally, as shown, declined in the conveying direction upwards, or also inclined downwards.
  • the stroke lengths and grate plate inclinations that are carried out can be selected such that the strokes of the grate plates are either merely stoking movements. These then make up about 1/4 to 1/3 of a normal transport stroke.
  • a transport stroke for example, measures around 250mm, and the stroke frequency can vary between 0.5Hz and 2Hz.
  • Pure puffing strokes ensure that the firing material, which slowly moves downwards on the grate plate surface due to the force of gravity, is always pushed back somewhat and thereby rearranged. This rearrangement or agitation is very conducive to complete combustion. With such a mere stoking movement, the firing material is therefore not pushed from the grate plate front onto the next plate. Only when carrying out larger strokes is the firing material transported as desired.
  • FIG. 6 shows the energy profile 89 of an ideal waste incineration combustion, as can only be approximated on a water-cooled grate.
  • the energy curve 89 is a parabola here and gives the product of temperature x flow rate of the Cooling water.
  • Below the grate 98 the various grate zones 90-94 are indicated, with the distribution 88 of the primary air supply.
  • the drying zone 90 At the very beginning of the grate, immediately after the feed 97, is the drying zone 90.
  • the firing material is first dried on the grate 98, which should be done without any primary air supply if possible. With a conventional, non-water-cooled grate, you cannot avoid the air supply, because this is needed to cool the grate.
  • Primary air is metered in here for the first time. It then connects to the main combustion zone, which is divided into two sections 92 and 93. This is followed by the burnout zone 93, which extends to the end of the grate 98. As shown in the diagram, the amount of primary air supplied increases practically continuously over the first half of the grate length, reaches a maximum in the second main combustion zone 93 and then decreases sharply. Air is only supplied in the burnout zone if this is necessary, that is, if there is anything left to burn. Above the fire, secondary air is supplied from the side to ensure the flue gas burnout. Then the flue gases get into the boiler 96 and the downstream devices for the flue gas treatment.
  • the loading is not continuous.
  • the firing material falling onto the grate in portions creates an irregularly high firing bed.
  • a lot of ash and dust is whirled up with each loading. This bothers the fire and fogs the boiler walls.
  • FIG. 7 shows a diagram for assessing the combustion quality, that is to say the flue gases G and the system efficiency E as a function of the 0 2 component in the flue gas G.
  • the C0 value is regarded as a superordinate measure of the combustion quality.
  • the aim of the combustion control must therefore be to keep the 0 2 value so low that the NO portion becomes minimal and at the same time the CO limit value is just maintained.
  • Such an ideal working point is in The diagram is drawn.
  • it also guarantees high system efficiency. Because of the smaller 0 2 ⁇ fraction compared to the current value, less air has to be blown through the firing material. This also means that there is less dust ejection. The dust particles are also less fast. This reduces the erosion of the boiler walls. Fast and many dust particles treat the boiler walls like sandblasting.
  • the overriding aim of the present method is to implement combustion that is as stoichiometric as possible. On the way to this, the 0 2 portion in the flue gas should be reduced to a value of around 4 percent by volume, whereas today, due to the systems, one has to operate at about 10 percent by volume.
  • This targeted primary air supply optimally supplies the firing material with primary air, so that its calorific value is used in the best possible way and its combustion takes place as completely as possible.
  • the temperature spectrum in the combustion chamber above the combustion grate can also be determined using a large number of temperature measuring probes. These measuring probes can be installed in the surface of the grate plates, for example.
  • the temperature spectrum can also be determined using a pyrometer. The targeted metering of the primary air supply for each individual supply line enables the current temperature spectrum in the combustion chamber to be approached approximately to the optimum spectrum.
  • solenoid valves can be used in the supply lines, which are controlled by a central microprocessor, in which the optimally selected combustion chamber temperature spectrum can be stored.
  • the cooling energy dissipated on the basis of flow and temperature in the returns is used as the regulation parameter.
  • a control loop can be formed, according to which the individual solenoid valves are individually opened in a slightly more or less precise manner and allow primary air to flow through the individual supply lines.
  • the primary air supply is provided by one or more powerful ones Compressors or fans.
  • a fine and very complex set of rules can be set up in this way, which optimally ensures combustion by means of electronic evaluation by individually controlling all cooling medium runs, all drive elements for moving and charging the grate, and all individual primary air supplies.
  • the energy content of the combustion material can be used even better, the slag diarrhea is further minimized and, above all, the foundations are laid for further minimizing the undesired flue gas components.
  • the medium used for temperature control can be in a heat exchange with the primary air to be supplied.
  • a commercially available heat exchanger can be used for this, which works according to the counterflow principle.
  • By means of such a heat exchanger it is possible, for example, to preheat the primary air, which is conducive to optimal combustion with certain combustible goods.
  • a preheating of the primary air is very desirable because it improves the combustion.
  • the temperature control medium can absorb the heat from the exhaust air from the combustion that is already taking place and then introduce it into the grate plates of the combustion grate.
  • the primary air supply it is of particular importance that the cooling of the thrust combustion grate is carried out exclusively by a cooling liquid and that the supplied primary air is, apart from an inevitable part of its cooling effect, exclusively effective combustion air. Because of this functional separation, the primary air in a variant can be specifically metered with combustion-promoting substances or it can consist exclusively of such substances.
  • This combustion air could theoretically be limited to pure oxygen, which is fed through the primary air supply lines 41 to the material to be burned on the grate. It is immediately clear that the air throughput of the grate could be reduced to a fifth of the previous air volume.
  • the control of the grate plate movements can also be regulated with the temperature. As soon as the temperature of a grate plate or a region of a grate plate rises, this indicates that the combustion bed height there is too low or there is no material at all on this grate plate location.
  • the combustible bed can be compensated immediately by appropriate automatically initiated stoking.
  • FIG. 8 shows the basic block diagram of a control and regulation for the method according to the invention.
  • This control and regulation consists of the following Subsystems, each of which is listed in a column:
  • the sensor system is to be indicated on the far left, that is to say all the data which can be recorded are listed on the basis of the associated sensors.
  • the column to the right lists the setpoint transmitters. Then comes the actual regulation and control for the individual physical components of the entire combustion system.
  • the next column on the right names the devices for realizing superordinate links and the column on the far right finally includes a list of the individual actuators.
  • the individual system components are described in each case from top to bottom: in the case of the sensors, this begins with those for detecting the amount of steam QD, then those for measuring the temperatures ⁇ ⁇ --- ⁇ n of the cooling water at the individual measuring points i.
  • the flow rate Q .... Q is also measured in each return i.
  • the temperature TF in the combustion chamber is measured using, for example, a pyro meter.
  • the burning bed height H -... H can be measured at different points i.
  • An ultrasound measurement from above onto the grate surface can be used for this purpose.
  • 0 2 means the oxygen content in the flue gas, which is measured with special measuring probes, or instead of 0 2 the. the inverse value of carbon dioxide C0 2 measured in the flue gas.
  • the third column shows the individual regulation and control units that connect the measurement data with the target values and then pass them on for the higher-level links for billing. In the third column, this begins with the DR steam regulator. This compares the detected effective steam quantity with the target steam quantity.
  • the temperatures T., flow rates Q. and, if appropriate, the combustion chamber temperature TF and the combustion bed heights H. are incorporated in the profile controller PR.
  • the measured values for 0 2 or CO- serve as parameters for the stoke control SS, the conveyor control FS and the loading controller BR.
  • the combustion chamber temperature TF and the measured 0 2 ⁇ or C0 2 ⁇ value in the flue gas and the CO value in the flue gas are included in the minimization computer SBR for the ratio between 0 2 and C0 2 .
  • the calculated value then also influences the feed controller.
  • the output signals of these various controllers just presented are listed in the control devices in the fourth column are linked and further processed.
  • the block diagram provides the following higher-level linking options, which are listed in this fourth column. Starting from the top, this is the air distributor LV, which is fed by the output signal of the steam regulator DR and the profile regulator PR. This is followed by the cooling water energy distributor WV, which receives its data from the profile controller PR.
  • the air distributor has a determining effect on the air system and / or, if necessary, also on the air heating system, in the event that the primary air is to be preheated, or if preheated air is to be supplied to dry the combustion material.
  • the cooling water management is carried out by the cooling water distributor WV, in that the directional valves WWS are set for the different returns of the cooling water system, the freshly fed cooling water is metered in by means of the metering unit WDS, and finally the heating system for the cooling water WHS is set depending on whether and how much the cooling water is tempered.
  • the BFSK coordination computer provides the drive elements for the grate movements and for loading the grate. These include the conveyor drives for determining the Strokes FRH of the individual cylinder-piston units of the movable grate plates and the conveyor drives for determining the stroke speeds FRG of the individual cylinder-piston units of the movable grate plates.
  • the loading is set via the conveyor drives for the stroke FBH and the lifting speed FBG of the loading device.
  • the loading can be carried out continuously, in that the solids in the feed shaft are first portioned and retained by two hydraulic barrier grids which can be moved in at different heights, so that only just such a portion of solids lies on the loading device.
  • the lock window to be passed to the combustion chamber is then always tightly closed by this portion of solids, and continuous delivery to the combustion grate is possible through this window.
  • This continuous conveying is possible in that the carrier surface of the loading device is formed from several longitudinal webs which, through alternating, slow strokes, which describe a rhomboid when viewed from the side, uniformly convey the solids lying thereon through the window onto the combustion grate .
  • the steam control by means of the air distribution.
  • the steam control is implemented via the sensor QD for the steam quantity, the setpoint generator SDR, the steam controller DR and an air distributor LV via the air system LS.
  • the controlled system is the entire grate
  • the controlled variable is the steam output or a quantity associated with the steam output.
  • the command variable is also the steam output or a quantity associated with it.
  • the quantity of primary air with constant distribution acts as the manipulated variable and the individual actuators of the primary air system, which determine the supply of primary air for each individual primary air zone under the grate plates, act as actuators. In general, the following applies: the smaller the measured steam output compared to the desired value, the more primary air has to be supplied. 2.
  • the 0 -, - or the inverse CO -, - control Another essential control system includes the 0 2 / C0 2 ⁇ control. These two values are inverse to each other. In many cases the 0 2 ⁇ fraction in the flue gas is measured.
  • the 0 2 / CO -, - control is via a sensor for the 0, - and / or C0 -, - value, a setpoint generator SBR, a loading controller BR and a conveyor control FS, a stoking control SS and a coordinator BFSK for the grate conveyor drives FRH and FRG as well as for the feed drives FBH and FBG realized.
  • the controlled system for the loading controller BR is the loading device and / or the portioning device.
  • the control and guide variable is the 0 2 ⁇ and / or C0 2 ⁇ content and the manipulated variable is the length of the drawer and the thrust speed of the individual movable loading elements for the continuous loading of the grate.
  • the actuators contain the drive systems for these strokes.
  • the control section includes all movable grate plates.
  • the 0 -, - and / or C0 -, - content serves as the control and guide variable and the manipulated variables are the drawer lengths and the pushing speeds of the individual movable grate plates.
  • the control section again includes all movable grate plates.
  • the 0 2 ⁇ and / or C0 2 ⁇ content serves as control and guide variable and the manipulated variables for this are again the reduced drawer lengths and the pushing speeds of the individual movable grate plates. If, for example, the C0 2 ⁇ content begins to decrease, or the inverse 0 2 ⁇ content in the flue gas begins to increase, fueling begins. If this fueling does not help, the system knows that there is no firing material on the grate at that point. Firing material must therefore be transported.
  • the coordinator BFSK has the task of separately and / or superimposing the movements to be brought about by the stoke control SS, conveyor control FS and / or the loading control BR, simultaneously or in succession to the actuators of the actuators.
  • a very important parameter for any waste incineration plant is the gas burnout. This can be regulated very finely by means of the method according to the invention, specifically via the chain of the feed control by the CO / O 2 minimization computer SBR as setpoint generator for the feed controller BR.
  • Most waste incineration plants are operated with a volume fraction of approx. 10% oxygen in the flue gas. This excess air is necessary in order to use conventional Systems to ensure the flue gas burnout. It is accepted that the NO ⁇ value is high in this operating mode.
  • the ratio of CO to NO is opposite and only optimal in a narrow 0, - band.
  • the CO / 0 2 ⁇ minimization calculator automatically probes the lowest possible 0 2 ⁇ content, at which an almost complete gas burnout is still guaranteed.
  • the present method according to the invention now makes it possible to reduce the 0, - fraction in the flue gas and, thanks to the fine rules and regulations, to bring the combustion closer to an optimal working point.
  • This operating point is characterized by a lower 0 2 ⁇ value with a simultaneous significant reduction in the NO content, and all this with reliable compliance with the permissible CO value, even with a significant reduction in this CO value.
  • the setpoint generator reduces the 0 2 setpoint for the charge controller until the actual CO value of the raw gas is below the legally permissible CO setpoint with a minimum 0 2 content.
  • the combustion chamber temperature which is simultaneously monitored via the temperature sensor TF, limits a further reduction in the 0 2 content at a maximum value.
  • the controlled system is the charging and portioning device, and the controlled variable is the 0, - and / or the CO 2 content. This serves as a benchmark Ratio between CO and 0 2 -
  • the actuating variable is the thrust speed and / or the stroke length of the actuators, namely the loading device and / or the movable grate plates.
  • the combustion positioning is a further variable in comparison to the method operated with conventional systems. This combustion positioning is carried out via the temperature sensors ⁇ ⁇ - * ⁇ n of the cooling water temperatures of the grate, via the flow rate sensors Q, ... Q of the cooling water flow rates of the grate, via the temperature sensor TF of the combustion chamber temperature, via a cooling water energy distributor WV, via a cooling water path distribution System WWS, a cooling water metering system WDS, a cooling water heater on the one hand and / or realized via the air distributor LV, the air system LS and an air heating LHS on the other hand as primary air distribution control and / or cooling water energy redistribution control.
  • control sections are the primary air zones, which, however, can still be divided into local areas on the grate plates by a large number of supply air nozzles.
  • the control variable is the primary air distribution, that is, how much air gets where and at what time.
  • the guide variable is given by the ideal temperature profile of the cooling water.
  • the actuators to be operated are the drives for the primary air supply, which consist of fans or compressors, and / or an air heater. If, for example, the cooling water temperature in the burnout zone of the grate does not drop compared to the main fire zone, primary air is also supplied there, which is otherwise avoided.
  • the cooling water energy redistribution control has the grate cooling system as the control section and the cooling water energy distribution as the control variable.
  • the optimal cooling water energy profile serves as a guide.
  • the manipulated variable is the cooling water path and / or the cooling water quantity and / or the cooling water energy.
  • the drives of the cooling water path system and / or the cooling water metering system and / or a cooling water heater serve as the actuators to be operated.
  • the present method also opens up the possibility of controlling the profile of the garbage or combustion bed itself. This is done via the temperature sensor T -... T of the cooling water temperature of the grate, the temperature sensor TF for the combustion chamber temperature, the garbage or combustion bed height sensor H -... H, the profile computer PR, and the coordination computer BFSK, the grate conveyor drives FRH and FRG as well as the feed drives FBH and FBG realized.
  • the control route is the grate conveyor and loading system.
  • the tax base is the garbage bed profile.
  • the guide variable is given by the cooling water temperature profile and / or the directly measured garbage bed profile.
  • the drawer lengths and thrust speeds of the loading and the movable grate plates that form the actuators act as the manipulated variable.

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Abstract

Das Verfahren wird auf einem Schub-Verbrennungsrost betrieben, der aus mehreren, je separat von einer Kühlflüssigkeit durchströmten und zur Hälfte individuell beweglichen Roststufen besteht. Dank der Flüssigkeitskühlung ist es möglich, jede einzelne Roststufe individuell beweglich zu gestalten und auch individuell an gezielten Orten mit Primärluft direkt auf das Brennbett einzuwirken. Das eröffnet für die Steuerung neue Möglichkeiten: die folgenden Funktionen werden deshalb nicht notwendigerweise abhängig voneinander individuell gesteuert und betrieben; die Kühlung des Rostes, die lokale und zeitliche Primärluftzufuhr, die lokalen und zeitlichen Schürbewegungen des Rostes einerseits und die lokalen und zeitlichen Transportbewegungen des Rostes andererseits, sowie die zeitlichen Beschickbewegungen zum Beschicken des Rostes. Als Führungsgrössen für die Steuerung werden mindestens die Kühlflüssigkeits-Temperaturen (T1, T2) der einzelnen Roststufen verwendet.

Description

Verfahren zum Verbrennen von Feststoffen auf einem Schub-
Verbrennunqsrost-System
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbren¬ nen von Feststoffen auf einem Schub-Verbrennungsrost-System. Bei den Feststoffen kann es sich dabei um alle denkbaren brennbaren Feststoffe handeln, also zum Beispiel fossile Brennstoffe wie Braunkohle, Steinkohle und dergleichen Mate¬ rial. Insbesondere aber ist das Verfahren dazu geeignet, Keh¬ richt oder Müll in Grossanlagen zu verbrennen, wobei die Ver¬ brennung dank dieses Verfahrens in vielerlei Hinsicht opti¬ miert wird. Zum Betrieb dieses Verfahrens ist ein neuartiger Typ eines Schub-Verbrennungsrost-Systems nötig, welches hier zunächst vorgestellt wird, um nachher das mit ihm betriebene Verfahren zu erläutern.
Im Unterschied zu den konventionellen Verbrennungsrosten, deren Roststufen aus einer Vielzahl nebeneinandergereihter Roststäbe aus Chromguss-Stahl aufgebaut sind, besteht eine solche Roststufe beim neuartigen Typ des Schub-Verbren¬ nungsrostes aus einer hohlen Rostplatte aus zum Beispiel zwei zusammengeschweissten Stahlblechschalen. Die einzelnen Rost¬ platten sind durch ein oder mehrere Flüssigkeits-Kreisläufe von einem geeigneten Medium durchströmbar und damit tempe¬ rierbar. Mit dieser Massnahme ist es möglich, den Rost durch Kühlung auf einer tiefen Temperatur zu halten, oder ihn bei Bedarf auch vorzuwärmen. Vorzugsweise wird als Medium zum Kühlen oder auch zum Wärmen Wasser verwendet. Ein weiterer Gegensatz zu den konventionellen Verbrennungsrosten besteht in den Schubbewegungs-Möglichkeiten des neuartigen Rost-Typs. Bei den herkömmlichen Schub-Verbrennungsrosten ist jede zweite Roststufe beweglich ausgeführt, während die anderen stationär eingebaut sind. Die beweglichen Roststufen sind jedoch fest miteinander gekoppelt und können daher nur eine parallele Bewegung ausführen, das heisst entweder bewegen sich alle beweglichen Stufen nicht oder alle bewegen sich gleichförmig vorwärts oder rückwärts. Die Hübe messen je nach Fabrikat zwischen ca. 150mm bis ca. 400mm. Mit der Bewegung dieser Roststufen ist bei den herkömmlichen Schubrosten des¬ halb ausnahmslos und zwingend immer auch eine Transport¬ bewegung des Brenngutes auf dem Rost verbunden. Beim neuen Schubrost-Typ ist ebenfalls jede zweite Roststufe beweglich ausgeführt, jedoch im grossen Unterscl.ied zur konventionellen Konstruktion ist jede solche bewegliche Roststufe unabhängig von allen anderen beweglichen Roststufen individuell beweg¬ bar, und zwar inbezug auf die Hubrichtung, den Hubweg sowie die Hubgeschwindigkeit. Als dritter wesentlicher Unterschied zu konventionellen Rosten aus Chromstahl-Roststäben kann der neue Rosttyp aus hohlen Roststufen-Platten mit einer Vielzahl von Zufuhrdüsen für die Primärluftversorgung des Feuers ver¬ sehen sein. Diese neue Rostkonstruktion eröffnet für die Steuerung und Regelung der Verbrennung neue Möglichkeiten.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Ver¬ fahren zum Verbrennen von Feststoffen auf einem solchen Schub-Verbrennungsrost-System anzugeben, welches die Verbrennungsprozesse in vielerlei Hinsicht zu optimieren ver¬ mag. Insbesondere schliesst das Verfahren eine Anzahl von Steuerungs- und Regelungsmassnahmen ein, die dafür sorgen, dass das Feuerraum-Spektrum weiter an ein ideales Spektrum herangefahren und im Betrieb nahe daran gehalten werden kann, sodass ein weiter optimierter Ausbrand aller Verbrennungs¬ rückstände erzielt wird, wodurch der Kesselwirkungsgrad steigt und die Kesselerosion reduziert werden kann, und wodurch darüberhinaus auch die Rauchgaswerte, insbesondere der CO- und der NO -Anteil, weiter reduziert werden können und somit die Massnahmen für die nachgeschaltete Rauchgasbe- handlung weniger aufwendig gestaltet werden können.
Die Erfindung löst die Aufgabe mit einem Verfahren zum Ver¬ brennen von Feststoffen auf einem Schub-Verbrennungsrost- System aus mehreren, je separat von einer Kühlflüssigkeit durchströmten und zur Hälfte individuell beweglicher Roststu¬ fen, das sich durch die Merkmale gemäss Patentanspruch 1 aus¬ zeichnet.
Anhand der nachfolgenden Beschreibung eines zur Ausübung die¬ ses Verfahrens nötigen Schub-Verbrennungsrostes wird das erfindungsgemässe Verfahren beschrieben und seine Wirkung erläutert:
Es zeigt: Figur 1 : Eine einzelne Roststufe in Form einer wasser¬ gekühlten Rostplatte;
Figur 2 : Eine einzelne Rostplatte eines Verbrennungs¬ rostes mit Schikanen, teilweise aufgeschnit¬ ten;
Figur 3 : Ein unterhalb des Verbrennungsrostes anzubau¬ ender Zuluft-Siphon mit Rostdurchfallbehälter und Vorrichtung zu dessen ferngesteuerter Ent¬ leerung;
Figur 4 : Eine perspektivische Ansicht des Roststufen- Antriebes einer einzelnen Rostplatte;
Figur 5 : Einen Querschnitt des Roststufen-Antriebes von der Seite her gesehen;
Figur 6 : Das Energie-Profil einer idealen Kehricht- Verbrennung;
Figur 7 : Ein Diagramm zur Beurteilung der Verbrennungs¬ qualität, das heisst der Rauchgase G und der Anlageneffizienz E in Funktion des 02-Anteils im Rauchgas G; Figur 8 : Ein Blockschema eines Steuerungs- und Regelsy¬ stems zum Betrieb des erfindungsge ässen Ver¬ fahrens.
In der Figur 1 ist eine einzelne Rostplatte 1 eines Verbren¬ nungsrostes mit Kreislauf für die Kühlung oder allgemein für die Temperierung in perspektivischer Darstellung gezeigt. Diese Ausführung einer Rostplatte 1 besteht aus zwei Chrom¬ stahl-Blechschalen, nämlich aus einer Schale für die Rost¬ platten-Oberseite 2 und einer Schale für die Rostplatten- Unterseite 3. Die beiden Blechschalen 2,3 sind miteinander verschweisst. Hierzu sind ihre Ränder vorteilhaft so geformt, dass die beiden Schalen 2,3 mit ihren Rändern etwas ineinan- dergestülpt werden können. Die beiden Stirnseiten des so ent¬ standenen Hohlprofils werden mit Abschlussblechen dicht ver¬ schweisst. In der Zeichnung ist das hintere Abschlussblech 4 eingesetzt, während die vordere Stirnseite 5 noch frei ist und Einblick in das Innere des Hohlprofils gewährt. Nach Zuschliessen beider Stirnseiten wird im Inneren der Rost¬ platte 1 ein nach aussen hin abgedichteter Hohlraum gebildet. An der Rostplatten-Unterseite 3 befinden sich zwei Anschluss¬ stutzen 6,7 zum Anschliessen einer Zu- und Abfuhrleitung für ein die Rostplatte 1 zu durchströmendes Medium. Dieses Medium wird grundsätzlich zum Temperieren der Rostplatte 1 benützt und musε grundsätzlich ein fliessfähiges Medium sein, also ein Gas oder eine Flüssigkeit. Es ist also möglich, die Rost¬ platte 1 zum Beispiel mit einer Kühlflüssigkeit durchströmen zu lassen. Die Kühlflüssigkeit kann dabei zum Beispiel Wasser oder Öl oder eine andere zum Kühlen geeignete Flüssigkeit sein. Umgekehrt kann eine Flüssigkeit oder ein Gas aber auch zum Erwärmen der Rostplatte 1 eingesetzt werden. Je nach Wahl des Mediums kann dieses je nach Bedarf sowohl zum Kühlen wie auch zum Erwärmen, also ganz allgemein zum Temperieren der Rostplatte 1 eingesetzt werden. An der Rostplatten-Oberseite 2 und an der Rostplatten-Unterseite 3 befinden sich Öffnungen 8,9, wobei die Öffnungen 8 an der Oberseite 2 kleiner sind als die Öffnungen 9 an der Unterseite 3. Die auf der Rost¬ platten-Oberseite 2 und der Rostplatten-Unterseite 3 gegen¬ überliegenden Öffnungen 8,9 sind mit rohrförmigen Elementen 21, zum Beispiel konischen Rohren 21 mit einem runden, ellip¬ tischen oder schlitzförmigen Durchmesser, dicht miteinander verbunden, wobei jedes dieser Elemente 21 in die Rostplatten- Oberseite 2 und und die Rostplatten-Unterseite 3 dicht einge- schweisst ist. Die so entstehenden trichterförmigen Durchfüh¬ rungen durch die Rostplatte 1 ermöglichen durch Anströmen mit Luft von der Rostplatten-Unterseite 3 her eine gezielte Belüftung des auf dem Rost liegenden Brenngutes. Hierzu wer¬ den an die einzelnen Mündungen der durchgehenden Rohre auf der Unterseite 3 der Rostplatte 1 Zufuhrrohre oder -Schläuche für die anzublasende Primärluft angeschlossen. Die hier gezeigte Rostplatte 1 hat einen solchen Querschnitt, dass auf der. Oberseite 2 der Platte 1 eine weitgehend ebene Fläche 2 gebildet wird, auf welcher das Brenngut zu liegen bestimmt ist. Die untere Seite 3 weist Abkantungen auf, sodass gewis- sermassen Füsse 10,11 gebildet werden. Längs des einen Fusses 10, welcher hier einen Känel 12 enthält, verläuft im Innern dieses Känels 12 ein Rundstab 13, auf welchem die Rostplatte 1 hier aufliegt. Der andere Fuss 11 ist unten plan und dazu bestimmt, auf der benachbarten Rostplatte, welche von glei¬ cher Form ist, aufzuliegen.
In Figur 2 ist eine Rostplatte teilweise aufgeschnitten gezeigt. Diese Rostplatte ist mittels eines Trennschotts 50 in zwei Kammern 51,52 unterteilt. Es handelt sich bei dieser Rostplatte um eine, die im ersten Teil eines Verbrennungs¬ rostes eingebaut wird, in welchem nicht mit Primärluftzufuhr gearbeitet wird, weswegen die hier gezeigte Platte im Unter¬ schied zu jener in Figur 1 keine rohrförmigen Elemente ent¬ hält und somit auch keine Öffnungen aufweist. Verbrennungs¬ roste bestehen nämlich in der Regel aus drei bis fünf unter¬ schiedlichen Zonen, welche je aus einer Anzahl mehrerer Rost¬ platten bestehen, wobei erst ab der zweiten Zone Primärluft zugeführt wird. Im Innern der beiden Kammern 51,52 sind Schi¬ kanen 53 eingebaut, welche unten dicht mit der Rostplatte verschweisst sind, auf der Oberseite hingegen einen Luftspalt von wenigen Zehntelsmillimetern zur Innenseite der Oberseite der Rostplatte offenlassen, damit durch diese Luftspalten ein Gasaustausch innerhalb des von den Schikanen 53 gebildeten Labyrinths stattfinden kann. Durch den Anschluss-Stutzen 6 wird ein Kühlmedium in die Rostplattenkammer 52 gepumpt, wel¬ ches dann wie von den Pfeilen angezeigt durch das von den Schikanen 53 gebildete Labyrinth strömt und schliesslich durch den Stutzen 7 wieder aus der Kammer herausfliesst. Weil das Kühlmedium so während des Durchströmens eine grössere Fläche für die Wärmeaufnahme vorfindet, wird ein besserer Wärmeaustausch erzielt. Als Kühlmedium kann zum Beispiel Was¬ ser verwendet werden. Im Innern der Kammer 51 sieht es genau gleich aus.- Selbstverständlich kann eine solche Rostplatte mit innerem Labyrith jedoch auch von rohrförmigen Elementen durchsetzt sein, sodass Oeffnungen zum Einblasen von Primär¬ luft vorhanden sind. An beiden seitlichen Rändern der Rost¬ platte sind Planken 54 angeordnet, längs welcher die bewegli¬ chen Rostplatten hin und her schieben. Im gezeigten Beispiel besteht jede Planke 54 aus zwei übereinanderliegenden Vier¬ kantrohren 55,56, wobei die so gebildete Zwischenwand 57 an einem Ende verkürzt ist, sodass dort eine Verbindung zwischen dem Innern der beiden Vierkantrohre 55,56 gebildet wird. Von einem Anschluss 58 wird Kühlmedium durch die Planke 54 gepumpt, welches dann durch die beiden Vierkantrohre 55,56 strömt, wie das mit den Pfeilen angegeben ist, und schliess¬ lich durch den Stutzen 59 wieder aus der Planke 54 heraus¬ strömt. Zwischen der Planke 54 und der Rostplatte kann aus- serdem ein hier nicht gezeigtes Abschirmblech angeordnet sein, welches die Planke 54 auf der Seite der Verbrennungs¬ platte einfasst und als Verschleisselement wegen der zwischen Rostplatte und Planke auftretenden Reibung dient.
Während die Vorläufe für sämtliche zu temperierenden oder zu kühlenden Roεtplatten in eine einzige, gemeinsame Leitung zusammengefasst werden können, werden die Rückläufe des Kühl¬ wassers von jeder Rostplatte gesondert geführt, und wenn die Rostplatten noch je durch ein Trennschott in zwei oder mehr gesonderte Kühl-Kammern unterteilt sind, so ergeben sich pro Rostplatte gar zwei oder noch mehr Rückläufe. Für diese Rück¬ läufe können gewöhnliche Sanitärrohre verwendet werden, weil die auszuhaltenden Temperaturen dies ohne weiteres zulassen.
Der Durchfluss wird für jeden Kühl-Hohlraum gesondert mittels eines Durchfluss-Messgerätes in den einzelnen Rückläufen gemessen und mittels eines Ventils für jeden einzelnen Rück¬ lauf gesteuert. Damit kann das Kühlmedium fein verteilt wer¬ den. Wenn dieses Ventil ganz geschlossen ist, ist der Durch¬ fluss unterbrochen, wenn es ganz offen ist, hat man maximalen Durchfluss für das zugeführte Medium. Zwischen diesen beiden Extrem-Einstellungen kann stufenlos variiert werden. Die Ven¬ tile in den einzelnen Rückläufen können mittels Servomotoren ferngesteuert werden. Derart lässt sich der Kühlmittel-Durch- fluss für jede einzelne Kühlkammer individuell regeln. Der Kühlmittel-Zufluss kann mit einer gesonderten Dosiereinheit gesteuert werden. Optional kann das zugeführte Kühlmittel auch durch ein Heizsystem geleitet werden, um den Rost für das Anfahren der Anlage auf die gewünschte Betriebstemperatur vorzuwärmen.
Figur 3 zeigt einen Zufuhr-Siphon 30, wie er unterhalb des Verbrennungsrostes zu jeder Primärluft-Zufuhrleitung montiert werden kann. Weil durch die kleinen Öffnungen in den Rost¬ platten unvermeidbar noch etwas Rostdurchfall nach unten fal¬ len kann, fällt dieser Rostdurchfall in Form von feinpulvri¬ ger Schlacke in die Zufuhrleitungen für die Primärluft. Es ist daher nötig, solche Zufuhr-Siphons 30 vorzusehen, in wel¬ chen der Rostdurchfall aufgefangen wird, und womit gleichzei¬ tig die ungehinderte kontinuierliche Luftzufuhr gewährleistet wird. Ein solcher Siphon ist unten zum Beispiel ähnlich der Form eines Erlenmeyerkolbens ausgeführt, wobei der Boden des Siphons durch eine federbelastete Klappe 31 verschlossen ist. Die Klappe 31 ist um ein Scharnier 32 schwenkbar und eine Feder 33 belastet mit ihrem einen Schenkel 34 die Klappe 31 von unten und mit dem anderen Schenkel 35 die Seitenwand des Siphons. Ein fest mit der Klappe 31 verbundener Betätigungs¬ hebel 36 ragt vom Scharnier 32 weg und befindet sich im Wirkungsbereich eines Solenoids 37. Dieser Elektromagnet ver¬ mag, wenn seine Spule 38 unter elektrische Spannung gesetzt wird, den Betätigungshebel 36 an seinen Kern 39 anzuziehen, wodurch die Klappe 31 geöffnet wird, und der angesammelte Rostdurchfall 40 in eine darunterliegende Sammelmulde fällt. Im oberen Bereich des Siphons 30 führt die Primärluft-Zulei¬ tung 41 in das Innere des Siphons 30. Diese Zuleitung führt abwärts geneigt in den Siphon, sodass unter keinen Umständen Rostdurchfall in diese Zuleitung fallen kann, denn diese muss nicht unbedingt ständig von einem kräftigen Luftstrom durch¬ strömt sein. Der Hals 42 des Siphons ist über eine wärmebe¬ ständige flexible Leitung 43 mit der unteren Mündung eines einzelnes konischen Rohres verbunden, das durch eine Rost¬ platte 1 führt.
Ein für den ganzen Rost zentraler Lüftungskanal, der sich unter dem Rost in Längsrichtung erstreckt, dient als Zuluft- kanal für die Primärluft. Seitlich von ihm zweigen Schläuche ab, die an die Unterseite der Rostplatten führen und dort an entsprechende Öffnungen angeschlossen sind, welche die Rost¬ platten gegen oben konisch zulaufend durchsetzen. Dies ermög¬ licht durch Anströmen mit Luft von der Rostplatten-Unterseite her eine gezielte Belüftung des auf dem Rost liegenden Brenn¬ gutes.
Die Primärluftzufuhr wird über einzelne Schläuche vom Zufuhr¬ kanal über Siphons wie schon zu Figur 3 beschrieben zu ein¬ zelnen, den Rost durchsetzenden Lüftungsröhrchen geblasen. Diese Schläuche sind ebenfalls mit steuerbaren Ventilen ver¬ sehen, zum Beispiel mit Magnetventilen. Diese Ausführung erlaubt eine ganz feine und individuelle Steuerung der Pri¬ märluft für eine grosse Anzahl einzelner kleiner Bereiche auf dem Rost. Damit wird ermöglicht, das Feuer ganz fein zu steu¬ ern und so ein praktisch geometrisches Feuer zu fahren.
In Figur 4 ist der Antrieb einer einzelnen beweglichen Rost¬ platte näher gezeigt. Die bewegliche Rostplatte 16 liegt seitlich auf je zwei kugelgelagerten Stahlrollen 23 auf, die an den seitlichen Planken der Rostkonstruktion befestigt sind. Auf der hier gezeigten beweglichen Rostplatte 16 liegt eine stationäre Rostplatte 14 mit ihrer Vorderkante auf, die hier strichliniert eingezeichnet ist. Diese stationäre Rost¬ platte 14 ist an ihrem hinteren Ende mittels Krallen 26 auf einem Stahlrohr 22 gehalten. Dieses Stahlrohr 22 ist zwischen die zwei Planken der Rostbahn eingeschweisst. Die bewegliche Rostplatte 16 weist nun auf ihrer Unterseite eine halbzylin¬ drische Ausnehmung 68 auf, die sich etwa zur Hälfte in die Rostplatte 16 hinein erstreckt. Durch die Ausnehmung hindurch verläuft ein Bolzen 69, der in einer Büchse gehalten sein kann, welche die Rostplatte dort durchsetzt. Am Bolzen 69 ist die Kolbenstange 70 einer hydraulischen Zylinder-Kolben-Ein¬ heit 71 befestigt, welche im Innern eines Spühlzylinder 72 befestigt ist, der seinerseits mit seiner Aussenseite in die Ausnehmung 68 passt und darin befestigt ist. Die Rückseite 73 des Spühlzylinders 72 ist über eine Stange 74 und eine Rohr¬ schelle 75 fest mit dem Stahlrohr 22 verbunden, welches ja auch die über diesem ganzen Antrieb befindliche stationäre Rostplatte 14 hält. Der Spühlzylinder 72 wird über eine Luft¬ zufuhrleitung 76 ständig mit Sperrluft versorgt. Dadurch strömt ständig Luft durch den Spühlzylinder 72 in Richtung gegen den Bolzen 69 hin, wodurch die im Spühlzylinder 72 ent¬ haltene hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 71 von einem Mantel von reiner Luft umströmt wird und dadurch erstens gekühlt wird und zweitens nicht vom vorne offenen Ende her verstauben kann. Die hydraulische Zylinder-Kolben-Einheit 71 selbst wird beidseits des Kolbens 77 von je einer Vorlauflei- tung 78,80 und einer zugehörigen Rücklaufleitung 79,81 mit Hydrauliköl versorgt und durchströmt. Die Steuerung der hydraulischen Zylinder-Kolben-Einheit 71 erfolgt dann mittels Sperren einzelner dieser Leitungen. Durch die in dieser Weise permanente Durchströmung des Zylinderraumes wird eine zusätz¬ liche Kühlung erzielt. Dank der Flüssigkeitskühlung des Rostes steigt die Temperatur unterhalb des Rostes niemals auf die kritische Hydrauliköltemperatur von gegen 85°C an. Die vorgesehenen Zylinder-Kolbeneinheiten 71 werden mit bis zu 250 bar Hydrodruck betrieben, haben bloss einen Inhalt von etwa einem Liter Hydraulikol und bringen so bis zu 5 Tonnen Schubkraft, was mehr als ausreichend ist. Dies mag die fol¬ gende Ueberschlagsrechnung aufzeigen: Bei einem konventionel¬ len Rost werden zum Beispiel etwa 100 Tonnen Kehricht pro Rostbahn und Tag umgesetzt. Die Durchlaufzeit beträgt dabei ca. 20 Minuten. Das ergibt eine momentane Gewichtsbelastung von ca. 1,4 Tonnen auf die ganze Rostbahn. Besteht diese zum Beispiel aus 10 Rostplatten bzw. Roststufen, so ergibt sich pro Rostplatte noch eine sehr geringe Belastung von 140 kg. Selbst bei einer mehrfachen Belastung würde dies für den Antrieb keinerlei Probleme darstellen. Mit der hier beschrie¬ benen Konstruktion lässt sich jede bewegliche Rostplatte bzw. -stufe vollständig individuell steuern. Nicht nur ob und in welcher Richtung sie sich bewegt, kann bestimmt werden, son¬ dern auch noch in welcher Geschwindigkeit. Diese ist nämlich zwischen Null und einer maximalen Geschwindigkeit mittels der stufenlosen Absperrventile ebenfalls stufenlos regulierbar.
Die Figur 5 zeigt den Antrieb noch in einem Querschnitt von der Seite her gesehen, wobei dieselben Elemente wie schon in Figur 4 beschrieben dargestellt sind. Die hier bewegliche Rostplatte liegt ihrerseits wieder auf der nächsten statio¬ nären Rostplatte 15 auf, die ihrerseits an ihrem hinteren Ende mittels der Kralle 26 auf dem Stahlrohr 22 gehalten ist. Je nach Auslegung kann ein Rost aus solchen sich überlappen- den Rostplatten entweder wie dargestellt horizontal, in För¬ derrichtung gegen oben dekliniert, oder auch gegen unten geneigt sein. Die ausgeführten Hublängen und Rostplatten-Nei¬ gungen können dabei so gewählt werden, dass die Hübe der Rostplatten wahlweise bloss Schürbewegungen sind. Diese machen dann etwa 1/4 bis 1/3 eines normalen Transporthubes aus. Ein Transporthub misst zum Beispiel etwa 250mm, und die Hubfreqenz kann zwischen 0,5Hz und 2Hz variieren. Durch reine Schürhübe wird erreicht, dass das Brenngut, welches infolge der Schwerkraft sich langsam auf der Rostplattenoberfläche gegen abwärts bewegt, stets wieder etwas zurückgeschoben und dabei umgelagert wird. Diese Umlagerung bzw. Schürung ist einer vollständigen Verbrennung sehr förderlich. Das Brenngut wird bei einer solchen blossen Schürbewegung von der Rost¬ platten-Front also nicht auf die nächstfolgende Platte geschoben. Nur bei der Ausführung grösserer Hübe wird das Brenngut wie dann ja auch gewünscht transportiert.
Damit sind die wesentlichen materiellen Voraussetzungen für die Ausübung des hier vorliegenden Verfahrens gegeben. Bevor das Verfahren im einzelnen vorgestellt und erläutert wird, soll hier zunächst die grundsätzliche Problematik der Ver¬ brennung anhand von zwei Diagrammen aufgezeigt werden.
Figur 6 zeigt das Energie-Profil 89 einer idealen Kehricht- Verbrennung, wie sie nur auf einem wassergekühlten Rost angenähert werden kann. Die Energie-Kurve 89 ist hier eine Parabel und gibt das Produkt von Temperatur x Durchfluss des Kühlwassers an. Unterhalb des Rostes 98 sind die verschie¬ denen Rost-Zonen 90-94 angegeben, mit der Verteilung 88 der Primärluftzufuhr. Ganz am Anfang des Rostes, unmittelbar nach der Beschickung 97, befindet sich die Trocknungszone 90. Hier wird das Brenngut auf dem Rost 98 zunächst getrocknet, was nach Möglichkeit ohne jede Primärluftzufuhr erfolgen sollte. Bei einem konventionellen, nicht-wassergekühlten Rost kommt man allerdings nicht um die Luftzufuhr herum, denn diese wird benötigt, um den Rost zu kühlen. Unweigerlich wird durch diese eigentlich als Kühlluft eingesetzte Luft das Feuer angefacht und die Kühlluft wirkt unvermeidlich auch als Primärluft. Bei diesen konventionellen Rosten wird also gezwungenermassen schon am Rostanfang und somit viel zu früh Luft zugegeben. Auch im restlichen Rostbereich wird die Luft oft in falscher Menge und am falschen Ort zugeführt, weil gar nicht gezielt dosiert werden kann. Beim beschriebenen wasser¬ gekühlten Rostsystem hingegen sind die Funktionen Primärluft¬ zufuhr und Rostkühlung grundsätzlich und total voneinander getrennt. Es ist deshalb möglich, den Rost 98 in der Trock¬ nungszone ohne jede Luftzufuhr zu betreiben. Die Kühlung erfolgt allein durch das den Rost 98 durchströmende Wasser. In einer zweiten Zone 91 erfolgt die Zündung des Brenngutes. Hier wird erstmals Primärluft dosiert zugeführt. Es schliesst dann die Hauptbrennzone an, die in zwei Abschnitte 92 und 93 unterteilt ist. Anschliessend daran kommt die Ausbrandzone 93, die sich bis zum Ende des Rostes 98 erstreckt. Wie im Diagramm gezeigt, nimmt die Menge der zugeführten Primärluft über die erste Hälfte der Rostlänge praktisch stetig zu, kommt in der zweiten Hauptbrennzone 93 auf ein Maximum und nimmt dann stark ab. In der Ausbrandzone wird nur dann Luft zugeführt, wenn dies nötig ist, das heisst, wenn es dort überhaupt noch etwas zu verbrennen gibt. Oberhalb des Feuers wird von der Seite her Sekundärluft zugeführt, um den Rauch¬ gas-Ausbrand sicherzustellen. Dann gelangen die Rauchgase in den Kessel 96 und die nachgeschalteten Einrichtungen für die Rauchgas-Behandlung.
Der Nachteil herkömmlicher Verbrennungen ist in verschiedenen Aspekten zu sehen:
1. Die Beschickung erfolgt nicht kontinuierlich. Das in Portionen auf den Rost fallende Brenngut bewirkt ein unregelmässig hohes Brennbett. Darüberhinaus wird bei jeder Beschickung viel Asche und Staub aufgewirbelt. Das stört das Feuer und beschlägt die Kesselwände.
2. Weil die Kühlung der nicht-wassergekühlten Roste von der zugeführten Primärluft übernommen wird, sind die Funk¬ tionen Kühlung und Primärluftzufuhr nicht getrennt. Die Dosierung der Primärluftzufuhr wird vom Kühlerfordernis stark eingeschränkt und man arbeitet deshalb generell mit einem zu hohen Sauerstoff-Ueberschuss. Der Sauer- stoff-Ueberschuss bewirkt einen unnötig hohen NO -Gehalt und weil zuviel Luft den Rost durchströmt, trägt diese zur Verwirbelung und zur Staubentwicklung oberhalb des Rostes bei, mit allen unliebsamen Folgeerscheinungen. Die Verbrennung ist nicht optimal und die Kesselwände werden beschlagen. 3. Weil die Funktionen der Schürung und des Transportes auf konventionellen Rosten nicht getrennt werden können, kann das Brennbett nicht ausgeglichen werden und ent¬ sprechend kann es nicht gelingen, ein geometrisches Feuer auch nur annähernd zu erreichen. Man hat unweiger¬ lich immer von Brenngut unbedeckte Rostbereiche und andererseits solche, auf denen das Brennbett zu hoch ist.
4. Weil die Art und Anzahl der Steuerungs-Parameter bei konventionellen, nicht wassergekühlten Rosten sehr begrenzt ist, kann die Verbrennung nur in einem sehr bescheidenen Rahmen beeinflusst werden.
Die Figur 7 zeigt ein Diagramm zur Beurteilung der Verbren¬ nungsqualität, das heisst der Rauchgase G und der Anlagen¬ effizienz E in Funktion des 02-Anteils im Rauchgas G. Der C0- Wert wird als übergeordnetes Mass für die Verbrennungsquali¬ tät betrachtet. Nun sieht man anhand dieses Diagrammes, dass der CO-Grenzwert (CO ) über eine relativ grosse Bandbreite des 02-Anteils im Rauchgas eingehalten wird. Mit abnehmendem 02-Anteil nimmt auch der NO -Anteil ab und die Effizienz E der Verbrennungs-Anlage steigt bei gleichzeitig abnehmendem Gasvolumen-Strom V. Wenn der 02~Anteil jedoch über ein gewis¬ ses Mass weiter reduziert wird, so steigt der CO-Wert plötz¬ lich steil an. Es muss also das Ziel der Verbrennungssteue¬ rung sein, den 02-Wert so tief zu halten, dass der NO -Anteil minimal wird und gleichzeitig der CO-Grenzwert gerade noch eingehalten wird. Ein solcher idealer Arbeitspunkt ist im Diagramm eingezeichnet. Er gewährleistet nebst den zu erzie¬ lenden Rauchgaswerten auch eine hohe Anlageneffizienz. Wegen des im Vergleich zum heute üblichen Wert geringeren 02~ Anteils muss weniger Luft durch das Brenngut geblasen werden. Dadurch hat man auch weniger Staubauswurf. Die Staubteilchen sind zudem weniger schnell. Das reduziert die Erosion der Kesselwände. Schnelle und viele Staubteilchen behandeln näm¬ lich die Kesselwände ähnlich wie eine Sandstrahlung. Das übergeordnete Ziel des vorliegenden Verfahrens ist die Reali¬ sierung einer möglichst stöchiometrischen Verbrennung. Auf dem Weg dazu soll der 02-Anteil im Rauchgas auf einen Wert von ca. um die 4 Volumen-Prozente hinuntergedrückt werden, wogegen man heute durch die Anlagen bedingt notgedrungen mit ca. 10 Volumen-Prozenten fahren muss.
Das Verfahren zum Erreichen dieser Ziele wird nachfolgend beschrieben und erläutert: Kennzeichnend für das Verfahren ist es, dass die aktuellen Feuerdaten über die rückgeführte Kühlenergie erfasst werden und dann diese Daten zur Steuerung und Regelung des Feuers verwendet werden. Je nach Datenlage wird sodann bedarfsweise zeitlich getrennt oder nicht getrennt geschürt und/oder transportiert und/oder der Rost wird mit neuem Brenngut beschickt, genau gemäss den Vorgaben der Steuerung und Regelung. Das Schüren kann ganz lokal auf eine einzelne oder mehrere Rostplatten beschränkt werden und die Schürhube sowie die Hubgeschwindigkeiten sind variabel, somit selbstverständlich auch die Hubfrequenzen. Weiter erlaubt diese Rostkonstruktion im Zusammenwirken mit der Steuerung und Regelung, die Primärluft bedarfsweise und ziel¬ gerichtet nach diskreten Orten auf jeder Roststufe in dosier¬ ter Menge und zeitabhängig zuzuführen. Durch diese gezielte Primärluftzufuhr wird das Brenngut optimal mit Primärluft versorgt, sodass dessen Heizwert bestmöglich ausgenützt wird und seine Verbrennung so vollständig wie möglich erfolgt. Hierzu kann das Temperaturspektrum im Feuerraum oberhalb des Verbrennungsrostes zusätzlich mittels einer Vielzahl von Tem- peratur-Mess-Sonden ermittelt werden. Diese Messsonden können zum Beispiel in der Oberfläche der Rostplatten eingebaut sein. Andrerseits aber kann das Temperaturspektrum auch mit¬ tels eines Pyrometers ermittelt werden. Durch die gezielte Dosierung der Primärluftzufuhr für jede einzelne Zufuhrlei¬ tung gelingt es, das aktuelle Temperaturspektrum im Feuerraum annähernd an das optimale Spektrum heranzufahren. Zur indivi¬ duellen Steuerung der Primärluftzufuhr für jede Zuleitung können zum Beispiel Magnetventile in den Zuleitungen einge¬ setzt werden, welche von einem zentralen Mikroprozessor gesteuert werden, in welchem das optimale gewählte Feuerraum- Temperaturspektrum abspeicherbar ist. Als Regulierparameter wird wie erwähnt die abgeführte Kühlenergie anhand von Durch¬ fluss und Temperatur in den Rückläufen verwendet. Durch das ständige Messen des realen Spektrums und Vergleichen mit dem idealen Spektrum kann ein Regelkreis gebildet werden, wonach die einzelnen Magnetventile individuell ganz fein dosiert etwas mehr oder weniger geöffnet werden und Primärluft durch die einzelnen Zufuhrleitungen strömen lassen. Die Primärluft- versorgung erfolgt über einen oder mehrere leistungsfähige Kompressoren oder Ventilatoren. Derart kann ein feines und sehr komplexes Regelwerk aufgebaut werden, welches mittels einer elektronischen Auswertung die Verbrennnung durch indi¬ viduelle Steuerung aller Kühlmedium-Durchlaufe, aller Antriebselemente zum Bewegen und Beschicken des Rostes, sowie aller einzelnen Primärluftzufuhren optimal sicherstellt. Dadurch lässt sich der Energieinhalt des Brenngutes noch bes¬ ser nutzen, der Schlackendurchfall wird weiter minimiert und vorallem sind die Grundlagen für ein weiteres Minimieren der unerwünschten Rauchgas-Komponenten geschaffen.
Das zum Temperieren eingesetzte Medium kann in einem Wärme¬ austausch mit der zuzuführenden Primärluft stehen. Hierzu kann ein handelsüblicher Wärmetauscher eingesetzt werden, der nach dem Gegenstromprinzip arbeitet. Mittels eines solchen Wärmeaustauschers ist es etwa möglich, die Primärluft vorzu¬ wärmen, was einer optimalen Verbrennung bei gewissen Brenngü¬ tern förderlich ist. Gerade bei organischen Müll¬ bestandteilen, zum Beispiel bei angefaultem oder faulem Gemüse oder Früchten, ist eine Vorwärmung der Primärluft sehr erwünscht, da sie die Verbrennung verbessert. Andrerseits ist es auch möglich, den Verbrennungsrost zum Anfahren eines Ver¬ brennungsprozesses zu wärmen, um den Rost so rasch wie mög¬ lich auf die optimale Betriebstemperatur zu fahren. Hierzu kann das Temperiermedium die Wärme von der Abluft der bereits erfolgenden Verbrennung aufnehmen, und sodann in die Rost¬ platten des Verbrennungsrostes einbringen. In bezug auf die Primärluftzufuhr ist von besonderer Bedeu¬ tung, dass die Kühlung des Schub-Verbrennungsrostes aus- schliesslich von einer Kühlflüssigkeit übernommen wird .und die zugeführte Primärluft bis auf einen unvermeidlichen Anteil ihrer Kühlwirkung ausschliesslich effektive Verbren¬ nungsluft ist. Wegen dieser funktionalen Trennung können der Primärluft in einer Variante gezielt verbrennungsfördernde Stoffe zudosiert werden oder dieselbe kann ausschliesslich aus solchen Stoffen bestehen. Diese Verbrennungsluft könnte theoretisch auf reinen Sauerstoff beschränkt werden, welcher durch die Primärluft-Zufuhrleitungen 41 ganz gezielt dem Brenngut auf dem Rost zugeführt wird. Es ist sofort klar, dass dadurch der Luftdurchsatz des Rostes auf einen Fünftel der bisherigen Luftmenge reduziert werden könnte. Das heisst, es strömen nicht mehr grosse Luftmengen mit hoher Geschwin¬ digkeit örtlich unkontrolliert durch den Rost und das Brenn¬ gut, sondern es wird örtlich in gezielter Menge Sauerstoff ganz sachte, das heisst mit niedriger Strö¬ mungsgeschwindigkeit, dem Brenngut zugeführt. Dadurch wird kein unnötiges Rauchgasvolumen erzeugt, die Rauchgasgeschwin¬ digkeit wird erheblich reduziert und somit auch der Anfall von Flugasche. Der kleine Anteil Flugasche wird zudem nicht mehr hoch in den Kessel hinaufgewirbelt. All dies gestattet es, den Kessel und sämtliche nachgeschalteten Anlagenkompo¬ nenten viel kleiner und somit kostengünstiger zu dimensionie¬ ren. Eine Stickstoff-Waschung im Zuge der Rauchgasbehandlung könnte bei der Zufuhr von reinem Sauerstoff ganz entfallen. In der Praxis wird man aber wohl mit weniger dramatischen Reduktionen arbeiten. Grundsätzlich kann der Primärluft, die ausschliesslich als Verbrennungsluft wirken soll, zum Bei¬ spiel Sauerstoff in geeigneter Menge zudosiert werden. Je höher der Sauerstoffgehalt der Primärluft, umso geringer der nötige Luftdurchsatz zur Erzielung des gewünschten Ausbran¬ des. Hat man in einer herkömmlichen Anlage zum Beispiel
3 50*000 Luftdurchsatz pro Stunde, so stehen von den darin enthaltenen ca. 10'000 m 3 Sauerstoff ca. 5*000 m3 Sauerstoff
3 für die Verbrennung zur Verfügung und ca. 5'000 m als
Verbrennungsreserve. Möchte man diesen Luftdurchsatz bei gleichguter Verbrennung auf die Hälfte reduzieren, so ergibt
3 sich folgende überschlagsmässige Rechnung: In 25'000 m Umge-
3 bungsluft hat man noch 5'000 m Sauerstoff, wovon wiederum ca. 2'500 m 3 für die Verbrennung und ca. 2'500 m3 als Ver¬ brennungsreserve zur Verfügung stehen. Durch Zudosieren von
3 weiteren ca. 5'000 m Sauerstoff-Gas lassen sich die gefor¬ derten Werte für den gewünschten Ausbrand und die nötige Ver¬ brennungsreserve erreichen. Die 5'000 m Sauerstoff pro Stunde entsprechen ca. 6'000 Liter flüssigem Sauerstoff. Das wären somit 6'840 kg Flüssigsauerstoff. Nun gilt es, das Kosten/Nutzen-Verhältnis einer Sauerstoff-Zudosierung zu errechnen. Das Optimum mag je nach den Anlagen-spezifischen Kriterien irgendwo zwischen Null und 100% Zudosierung liegen. Auf jeden Fall aber kann mit einer entsprechenden, auf einer solchen Kennlinie optimierten Zudosierung enorm viel erreicht werden: Man hat viel weniger Rauchgasvolumen, man erzielt eine deutlich reduzierte Rauchgasgeschwindigkeit, viel weni¬ ger Flugasche und als Folge davon kann die ganze Kesselausle- gung und insbesondere die Stickstoffwaschung und Rauchgasrei¬ nigung viel kleiner dimensioniert sein. Die Reduktion dieser Dimensionen schlägt sich in verringerten Amortisations- und somit verringerten Betriebskosten nieder. Ein Anteil dieser Kostenreduktion wird freilich durch die Kosten der Zudosie¬ rung von diesen verbrennungsfördernden Stoffen wegezehrt, aber unter dem Strich lässt sich eine erhebliche Einsparung erzielen.
Mit den beweglichen Rostplatten mit stufenlos variabler Geschwindigkeit lässt sich ein gleichmässig hohes Brennbett erzielen und erhalten. Die Steuerung der Rostplat¬ tenbewegungen lässt sich ebenfalls mit der Temperatur regeln. Sobald die Temperatur einer Rostplatte oder eines Bereichs einer Rostplatte ansteigt, zeigt dies an, dass die Brennbett¬ höhe dort zu niedrig ist oder gar kein Material auf dieser Rostplattenstelle liegt. Durch entsprechendes automatisch eingeleitetes Schüren kann das Brennbett sofort ausgeglichen werden. Diese hier erwähnten Steuerungsmassnahmen werden vor¬ teilhaft von einem Mikroprozessor geregelt, wobei als Regel- grössen unter anderem die Temperaturen der einzelnen Kühlme¬ dium-Rückläufe verrechnet werden. Diese zeigen nämlich rasch eine Veränderung im Feuer auf dem betreffenden Rostbereich an.
In Figur 8 ist das grundsätzliche Block-Schema einer Steue¬ rung und Regelung für das erfindungsgemässe Verfahren gezeigt. Diese Steuerung und Regelung besteht aus folgenden Teilsystemen, welche je in einer Spalte aufgeführt sind: Ganz links ist das Fühlersystem angeben, das heisst, sämtliche erfassbaren Daten sind anhand der zugehörigen Fühler aufgeli¬ stet. Die Spalte rechts daneben führt die Sollwert-Geber auf. Dann kommt die eigentliche Regelung und Steuerung für die einzelnen physischen Komponenten der ganzen Verbrennungsan¬ lage. Die nächste Spalte gegen rechts benennt die Einrichtun¬ gen zur Realisierung von übergeordneten Verknüpfungen und die Spalte ganz rechts schiesslich umfasst eine Liste der einzel¬ nen Stellglieder.
Jeweils von oben nach unten werden die einzelnen Systemkompo¬ nenten beschrieben: Bei den Fühlern beginnt das mit jenen für das Erfassen der Dampfmenge QD, dann kommen jene für das Mes¬ sen der Temperaturen τ ι---τ n des Kühlwassers an den einzelnen Messpunkten i. Weiter wird die Durchflussmenge Q....Q in jedem Rücklauf i gemessen. Mittels zum Beispiel eines Pyro¬ meters wird die Temperatur TF im Feuerraum gemessen. Optional kann die Brennbetthöhe H-...H, an verschiedenen Stellen i gemessen werden. Hierzu kann zum Beispiel eine Ultraschall- Messung von oben auf die Rostoberfläche dienen. Mit 02 ist die Sauerstoffgehalt im Rauchgas gemeint, welcher mit spe¬ ziellen Messonden gemessen wird, oder anstelle von 02 wird der. dazu inverse Wert von Kohlendioxid C02 im Rauchgas gemes¬ sen. Schliesslich misst man auch noch den Kohlenmonoxidgehalt CO im Rauchgas, welcher vom Gesetzgeber für eine zu betrei¬ bende Verbrennungsanlage als Maximalwert vorgeschrieben ist. Alle so gemessenen Werte werden mit Sollwerten verglichen, die in der zweiten Spalte aufgeführt sind. Es ist dies einmal die Soll-Dampfmenge, welche sich aus der Auslegung der Anlage an sich rechnerisch ergibt, sich in der Praxis jedoch anhand der Erfahrung als Maximum für jedes Brenngut als theoretisch optimale Vorgabe SDR (= Sollwertgeber Dampf enge) ergibt. Dann sind es die optimalen Werte für die Kühlwasser¬ temperaturen T-...T der einzelnen Rückläufe i, jene für die optimalen Durchflussmengen Q-...Q der einzelnen Rückläufe i, sowie die optimalen Brennbetthöhen H-...H, der einzelnen Rostplatten i. Diese Werte ergeben bestimmte Sollwerte für ein' Profil SPR (= Sollwertgeber Profil) . In der dritten Spalte sind die einzelnen Regelungs- und Steuerungs-Einheiten angegeben, welche die Messdaten mit den Sollwerten verbinden und dann für die übergeordneten Verknüpfungen zur Verrechnung weitergeben. In dieser dritten Spalte beginnt das oben mit dem Dampfregier DR. Dieser vergleicht die erfasste, effektive Dampfmenge mit der Soll-Dampfmenge. Die Temperaturen T. , Durchflussmengen Q. und gegebenenfalls die Feuerraumtem¬ peratur TF und die Brennbetthöhen H. gehen in den Profilreg¬ ler PR ein. Die Messwerte für 02 bzw. CO-, dienen als Para¬ meter für die Schürsteuerung SS, die Fördersteuerung FS sowie den Beschickungsregler BR. Die Feuerraumtemperatur TF und der gemessene 02~ oder C02~Wert im Rauchgas sowie der CO-Wert im Rauchgas gehen in den Minimierungsrechner SBR für das Ver¬ hältnis zwischen 02 und C02 ein. Der errechnete Wert beein- flusst dann auch den Beschickungsregler. Die Ausgangssignale dieser verschiedenen, eben vorgestellten Regler werden in den Steuer-Einrichtungen, die in der vierten Spalte aufgeführt sind, mineinander verknüpft und weiterverarbeitet. Das Block¬ schema sieht folgende übergeordnete Verknüpfungsmöglichkeiten vor, die in dieser vierten Spalte aufgeführt sind. Von oben begonnen ist das einmal der Luftverteiler LV, welcher vom AusgangsSignal des Dampfregiers DR und des Profilreglers PR gefüttert wird. Dann folgt der Kühlwasserenergie-Verteiler WV, welcher seine Daten vom Profilregler PR erhält. Es folgt weiter ein Koordinierungsrechner BFSK für die Koordinierung der Beschickungs-, Förderungs- und Schürungsbewegungen. Die einzelnen rechnerisch anhand von Programmen vorgenommenen Verknüpfungen steuern dann die Stellglieder. So wirkt der Luftverteiler bestimmend für das Luftsystem und/oder bei Bedarf auch für das Luftheizungssystem, für den Fall nämlich, dass die Primärluft vorgeheizt werden soll, oder wenn zum Austrocknen des Brenngutes vorgewärmte Luft zugeführt werden soll.
Das Kühlwassermanagement erfolgt durch den Kühlwasservertei¬ ler WV, indem die Wegeventile WWS für die verschiedenen Rück¬ läufe des Kühlwassersystem gestellt werden, das frisch einge¬ speiste Kühlwasser mittels der Dosiereinheit WDS dosiert zugeführt wird, und schliesslich das Heizsystem für das Kühl¬ wasser WHS gestellt wird, je nach dem, ob und wie stark das Kühlwasser temperiert wird.
Der Koordinierungsrechner BFSK stellt die Antriebselemente für die Rostbewegungen und für die Beschickung des Rostes. Diese umfassen die Förderantriebe für die Bestimmung des Hubes FRH der einzelnen Zylinder-Kolben-Einheiten der beweg¬ lichen Rostplatten und die Förderantriebe für die Bestimmung der Hubgeschwindigkeiten FRG der einzelnen Zylinder-Kolben- Einheiten der beweglichen Rostplatten. In gleicher Weise wird auch die Beschickung über die Förderantriebe für den Hub FBH und die Hubgeschwindigkeit FBG der Beschickeinrichtung einge¬ stellt. Die Beschickung kann kontinuerlich erfolgen, indem die Feststoffe im Zufuhrschacht zunächst von zwei auf unter¬ schiedlicher Höhe einfahrbaren, hydraulischen Sperrgittern portioniert und zurückgehalten werden, sodass auf der Beschickeinrichtung jeweils nur gerade eine solche Portion Feststoffe liegt. Das zu passierende Schleusenfenster zum Verbrennungsräum hin wird dann von dieser Feststoff-Portion stets dicht verschlossen und durch dieses Fenster hindurch wird eine kontinuierliche Förderung auf den Verbrennungsrost möglich. Diese kontinuierliche Föderung ist möglich, indem die Trägerfläche der Beschickeinrichtung aus mehreren Längs¬ stegen gebildet wird, die durch wechselweise, langsame Hübe, welche von der Seite her gesehen ein Rhomboid beschreiben, die darauf liegenden Feststoffe gleichförmig durch das Fen¬ ster auf den Verbrennungsrost fördern.
Mit diesen verschiedenen Teilsystemen werden folgende unter¬ schiedlichen Steuerungs- und Regelungsaufgaben erfüllt:
1. Die Dampfregelung, mittels der Luftverteilung
2. Die 02- oder die dazu inverse C02~Regelung, und zwar als
2.1. BeschickungsSteuerung und/oder
2.2. Fördersteuerung und/oder 2.3. Schürsteuerung
3. Die Gasausbrandregelung mittels der CO/02~Minimierung
4. Die Steuerung der Verbrennungsposition, und zwar als
4.1. Steuerung der Primärluft-Verteilung und/oder
4.2. Steuerung der Kühlwasser-Energie-Umverteilung
5. Die Müllbett-Profilsteuerung
Nachfolgend werden die einzelnen Regelsysteme nacheinander erläutert:
1. Die Dampfregelung, mittels der Luftverteilung Die Dampfregelung wird über den Fühler QD für die Dampfmenge, den Sollwertgeber SDR, den Dampfregier DR sowie über einen LufVerteiler LV über das Luftsystem LS realisiert. Für den Regler ist die Regelstrecke der gesamte Rost, die Regelgrösse ist die Dampfleistung oder eine mit der Dampfleistung verbun¬ dene Grosse. Die Führungsgrösse ist ebenfalls die Dampf¬ leistung oder eine mit ihr verbundene Grosse. Als Stellgrösse wirkt die Primärluftmenge bei konstanter Verteilung und als Stellglieder die einzelnen Stellglieder des Primärluftsy¬ stems, welche die Zufuhr der Primärluft für jede einzelne Primärluftzone unter den Rostplatten bestimmen. Ganz allge¬ mein gilt: Je kleiner die gemessene Dampfleistung im Ver¬ gleich zum Sollwert, umso mehr Primärluft muss zugeführt wer¬ den. 2. Die 0-,- oder die dazu inverse CO-,-Regelung Ein weiteres wesentliches Regelsystem beinhaltet die 02/C02~ Regelung. Diese beiden Werte sind zueinander invers. In vielen Fällen wird der 02~Anteil im Rauchgas gemessen. Die 02/CO-,-Regelung wird über einen Fühler für den 0,- und/oder C0-,-Wert, einen Sollwertgeber SBR, einen Beschickungsregler BR und eine Fördersteuerung FS, eine Schürsteuerung SS und über einen Koordinator BFSK für die Rostförderantriebe FRH und FRG sowie für die Beschickungsantriebe FBH und FBG reali¬ siert.
2.1. Beschickungssteuerung
Die Regelstrecke für den Beschickungsregler BR ist die Beschickungseinrichtung und/oder die Portioniereinrichtung. Die Regel- und Führungsgrösse ist der 02~ und/oder C02~Gehalt und die Stellgrösse dazu ist die Schublänge und Schubge¬ schwindigkeit der einzelnen beweglichen Beschickungselemente zur kontinuierlichen Beschickung des Rostes. Die Stellglieder beinhalten dabei die Antriebssyteme für diese Hübe.
2.2. Fördersteuerung
Bei der Fördersteuerung beinhaltet die Steuerstrecke sämtli¬ che bewegliche Rostplatten. Als Regel- und Führungsgrösse dient der 0-,- und/oder C0-,-Gehalt und die Stellgrössen sind die Schublängen und die Schubgeschwindigkeiten der einzelnen beweglichen Rostplatten. 2.3. Schürsteuerung
Bei der Schürsteuerung SS beinhaltet die Steuerstrecke wie¬ derum sämtliche beweglichen Rostplatten. Als Steuer- und Führungsgrösse dient der 02~ und/oder C02~Gehalt und die Stellgrössen dazu sind wieder die hierzu reduzierten Schublängen und die Schubgeschwindigkeiten der einzelnen beweglichen Rostplatten. Wenn also zum Beispiel der C02~ Gehalt zu sinken beginnt, oder der dazu inverse 02~Gehalt im Rauchgas zu steigen beginnt, setzt eine Schürung ein. Wenn diese Schürung nicht Abhilfe schafft, weiss das System, dass an jener Stelle kein Brenngut auf dem Rost liegt. Es muss daher Brenngut antransportiert werden.
Der Koordinator BFSK hat die Aufgabe, die durch die Schür¬ steuerung SS, Fördersteuerung FS und/oder die Beschickungs¬ regelung BR zu bewirkenden Bewegungen separat und/oder über¬ lagert, gleichzeitig oder nacheinander zu den Stellorganen der Stellglieder zu schalten.
3. Die Gasausbrandregelunq mittels dem CO/0-.-Minimierunq
Eine sehr wichtige Grosse für jede Kehrichtverbrennungsanlage ist der Gasausbrand. Dieser kann mittels des erfindungsgemäs- sen Verfahrens sehr fein geregelt werden, und zwar über die Kette der Beschickungsregelung durch den CO/02-Minmierungs- rechner SBR als Sollwertgeber für den Beschickungsregler BR. Die meisten Kehrichtverbrennungsanlagen werden mit einem Volumenanteil von ca. 10% Sauerstoff im Rauchgas gefahren. Dieser Luftüberschuss ist notwendig, um bei konventionellen Systemen den Rauchgasausbrand zu gewährleisten. Man nimmt dabei in Kauf, dass der NO Λ-Wert bei dieser Betriebsart hoch ist. Das Verhältnis von CO zu NO ist gegenläufig und nur in einem schmalen 0-,-Band optimal. Der CO/02~Minimierungsrechner tastet sich automatisch an den niedrigstmöglichen 02~Gehalt heran, bei dem noch ein nahezu vollständiger Gasausbrand gewährleistet ist. Es wäre auch bisher schon möglich gewesen, den NO -Wert hinunterzudrücken, bloss konnte mit den bisheri- gen Regel- und Luftverteilungsmδglichkeiten nicht gleichzei¬ tig sichergestellt werden, dass der CO-Wert bei einem niede¬ rigen 02~Gehalt noch eingehalten wurde. Das vorliegende erfindungsgemässe Verfahren ermöglicht es nun aber, den 0-,- Anteil im Rauchgas hinunterzufahren und die Verbrennung dank des feinen Regelwerkes an einen optimalen Arbeitspunkt anzunähern. Dieser Arbeitspunkt ist gekennzeichnet durch einen tieferen 02~Wert bei gleichzeitiger deutlicher Reduk¬ tion des NO -Anteils, und das alles bei sicherer Einhaltung des zulässigen CO-Wertes, ja sogar bei deutlicher Reduzierung dieses CO-Wertes. Um diesen Arbeitspunkt zu erreichen, verringert der Sollwertgeber den 02-Sollwert für den Beschic¬ kungsregler so lange, bis der CO-Istwert des Rohgases bei minimalem 02~Gehalt unter dem gesetzlich zulässigen CO-Soll- wert liegt. Die gleichzeitig über den Temperatur-Fühler TF verfolgte Feuerraumtemperatur begrenzt bei einem maximalen Wert eine weitere Reduzierung des 02-Gehaltes. Für die Gasausbrandregelung ist dabei die Regelstrecke die Beschic¬ kungs- und Portioniereinrichtung, und die Regelgrösse ist der 0-,- und/oder der C02~Gehalt. Als Führungsgrösse dient das Verhältnis zwischen CO und 02- Als Stellgrösse dient die Schubgeschwindigkeit und/oder die Hublänge der Stellglieder, nämlich der Beschickungseinrichtung und/oder der beweglichen Rostplatten.
4. Die Steuerung der Verbrennungsposition
Die Verbrennungspositionierung ist eine weitere Variable im Vergleich zu dem mit herkömmlichen Anlagen betriebenen Ver¬ fahren. Diese Verbrennungspositionierung wird über die Temperaturfühler τ ι--*τ n der Kühlwassertemperaturen des Rostes, über die Durchflussmengengeber Q, ...Q der Kühlwasserdurchflussmengen des Rostes, über den Temperatur¬ fühler TF der Feuerraumtemperatur, über einen Kühlwasserenergieverteiler WV, über ein Kühlwasserwegverteil- System WWS, ein Kühlwasserdosierungs-System WDS, eine Kühl¬ wasserheizung einerseits und/oder über den Luftverteiler LV, das Luftsystem LS und eine Luftheizung LHS andrerseits als Primärluftverteilungssteuerung und/oder Kühlwasserenergie- Umverteilungs-Steuerung realisiert.
4.1. Steuerung der Primärluft-Verteilung
Für die Primärluftverteilungs-Steuerung sind die Steuer¬ strecken die Primärluftzonen, die unter sich jedoch noch durch eine Vielzahl von Zuluftdüsen in lokale Breiche auf den Rostplatten unterteilt sein können. Die Steuergrösse ist die Primärluftverteilung, das heisst, wohin zu welcher Zeit wie¬ viel Luft gelangt. Die Führungsgrösse ist durch das ideale Temperaturprofil des Kühlwassers gegeben. Als Stellgrössen hierzu dienen die Luftmengen zu den einzelnen Primärluftzonen bzw. zu den einzelnen Zuluftdüsen. Die zu bedienenden Stell¬ glieder sind die Antriebe für die Primärluftzufuhr, die aus Ventilatoren oder Kompressoren bestehen, und/oder eine Luft¬ heizung. Wenn zum Beispiel die Kühlwassertemper tur in der Ausbrandzone des Rostes gegenüber der Hauptbrandzone nicht abfällt, wird auch dort Primärluft zugeführt, was sonst unterbleibt.
4.2. Steuerung der Kühlwasser-Energie-Umverteilung Die Kühlwasserenergie-Umverteilungs-Steuerung hat als Steuer¬ strecke das Rost-Kühlsystem und als Steuergrösse die Kühlwas¬ serenergieverteilung. Als Führungsgrösse dient das optimale Kühlwasserenergieprofil. Die Stellgrösse ist dabei der Kühl¬ wasserweg und/oder die Kühlwassermenge und/oder die Kühlwas¬ serenergie. Als die zu bedienenden Stellglieder dienen die Antriebe des Kühlwasserwegesystems und/oder des Kühlwas¬ serdosiersystems und/oder einer Kühlwasserheizung.
5. Die Müllbett-Profilsteuerung
Das vorliegende Verfahren eröffnet auch die Möglichkeit, selbst das Müll- oder Brennbett in seinem Profil zu steuern. Das wird über die Temperaturfühler T-...T der Kühl¬ wassertemperatur des Rostes, den Temperaturfühler TF für die Feuerraumtemperatur, über die Müll- oder Brennbetthöhenfühler H-...H, , den Profilrechner PR, und den Koordinierungsrechner BFSK, die Rostförderantriebe FRH und FRG sowie die Beschic¬ kungsantriebe FBH und FBG realisiert. Die Steuerstrecke ist dabei das Rost-Förder- und Beschickungssystem. Die Steuer- grösse ist das Müllbett-Profil. Die Führungsgrösse ist gege¬ ben durch das Kuhlwassertemperaturprofil und/oder das direkt gemessene Müllbettprofil. Als Stellgrösse wirken die Schublängen und Schubgeschwindigkeiten der Beschickung und der beweglichen Rostplatten, welche die Stellglieder bilden.
Im Minimalfall wird nur eine Steuerung anhand der Rücklauf¬ temperaturen des Kühlmediums realisiert, die dann zu Stell¬ grössen für die Bewegungen der Rostplatten verrechnet werden. Bei lokal abfallender Temperatur wird mit dem Schüren der betreffenden Rostplatte begonnen, und wenn die Temperatur nicht wieder ansteigt, wird zusätzlich Brenngut auf diese Stelle antransportiert, indem die Hübe vergrössert werden. Als weitere Option wird mehr Primärluft an diese Stelle zuge¬ führt, bis die Solltemperatur erreicht ist.
Es ist klar, dass das Regel-Netzwerk mit zunehmender Anzahl Parameter stark komplex wird. Das Ziel ist aber stets, eine möglichst stöchiometrische Verbrennung zu erzielen. Von gros- ser Bedeutung ist, dass mit dem vorliegenden Verfahren sofort Erfahrungen im praktischen Betrieb gesammelt werden können, welche in kurzer Zeit dazu führen, dass die Rauchgasvolumina drastisch reduziert und dadurch die nachgeschalteten Aggre¬ gate zur Rauchgasbehandlung kleiner und kostengünstiger aus¬ gelegt werden können. Weiter werden die Kesselwirkungsgrade durch die verfahrensgemäss optimierte Verbrennung steigen, die Kesselerosion infolge des erzielten besseren Ausbrandes reduziert und die Rauchgaswerte werden sich allgemein auf tieferen Werten einpendeln. Die Entsorgung von Filterasche, die aus dem Rauchgas gefiltert wird, ist zunehmend teurer. Deswegen ist es wichtig, den Anfall von Filterasche zu redu¬ zieren, was mittels einer besseren Verbrennung mit dem vor¬ liegenden Verfahren erzielt wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Verbrennen von Feststoffen auf einem Schub-Verbrennungsrost-System aus mehreren, je separat von einer Kühlflüssigkeit durchströmten und zur Hälfte individuell beweglicher Roststufen, dadurch gekenn¬ zeichnet, dass folgende Funktionen nicht notwendi¬ gerweise abhängig voneinander individuell gesteuert und betrieben werden: a) die Kühlung des Rostes, b) die lokale und zeitliche Zufuhr von Primärluft, wobei derselben gegebenenfalls gezielt verbren¬ nungsfördernde Stoffe zudosiert werden oder die¬ selbe ausschliesslich aus solchen Stoffen besteht, c) die lokalen und zeitlichen Schürbewegungen des Rostes, d) die lokalen und zeitlichen Transportbewegungen des Rostes, e) die zeitlichen Beschickbewegungen zum Beschicken des Rostes, wobei mindestens die Kühlflüssigkeits-Temperaturen der einzelnen Roststufen als Führungsgrössen zur Steuerung dienen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeits-Temperaturen der einzelnen Roststu- fen als Führungsgrösse zur Steuerung einerseits der von¬ einander zeitlich und örtlich unabhängigen Schür- und Transportbewegungen der einzelnen beweglichen Roststufen sowie der Beschickungsbewegungen des Rostsystems dienen, sowie andrerseits als Führungsgrössen für die zeitlich und örtlich für jede Roststufe gesondert dosierten und zugeführten Primärluft.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels Variation der Schür-, Transport- und Beschickbewegungen die Kühlwas¬ sertemperatur-Verteilung an ein theoretisches Ideal angenähert wird, dann unter möglichst treuer Einhaltung dieser Verteilung die Primärluftzufuhr unter Einhaltung des vorgeschriebenen CO-Grenzwertes und Abfall des NO -
Wertes reduziert wird, bis der CO-Wert anzusteigen beginnt, womit ein Arbeitspunkt unterhalb des CO-Grenz¬ wertes definiert ist, der fortan mittels Variation aller möglicher Parameter eingehalten wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass bei abfallender Kühlwassertemperatur einer Roststufe dort sofort mit einer Schürung begonnen wird, und wenn die Kühlwassertemperatur danach nicht ansteigt, mit einer kurzzeitigen Erhöhung der lokalen Primärluftzufuhr gefahren wird, und wenn die Kühlwassertemperatur danach immer noch nicht ansteigt, eine Transportbewegung ein¬ setzt, um Brenngut auf die betreffende Roststufe zu för- dern, und dass bei Erreichen des Soll-Wertes der Kühl¬ wassertemperatur die Transportbewegung stoppt und die Primärluftzufuhr auf den Ausgangswert zurückgesetzt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch a) Erfassen von Daten der rückgeführten Kühlenergie und Verwendung dieser Daten zur Steuerung und Rege¬ lung der Verbrennung; b) bedarfsweise zeitlich vom Schüren und Transportie¬ ren des Brenngutes auf dem Rost getrenntes Beschic¬ ken des Rostes gemäss den Vorgaben der Steuerung und Regelung; c) bedarfsweise zeitlich und örtlich getrenntes Schü¬ ren und Transportieren des Brenngutes auf dem Rost gemäss der Vorgaben der Steuerung und Regelung; d) bedarfsweise zielgerichtete Zufuhr von Primärluft nach diskreten Orten auf jeder Roststufe in je dosierter Menge und Zeitdauer; e) bedarfsweise indivduelle Temperierung jeder Rost¬ platte des Verbrennungsrostes mit dem sie durch¬ strömenden Medium.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Feuerdaten mittels Temperaturfühler (T-...T ) , Durchflussmesser (Q- ...Q ) und Messeinrichtungen (H....H. ) zur Bestimmung der lokalen Müllbetthöhe, sowie von einem Feuerraum-Thermometer (TF) erfasst werden und sodann in einem Temperatur-, Energie- und Müllbettprofil-Rechner (PR) verrechnet werden; b) die Beschickung durch Variation des Hubes und der Hubgeschwindigkeit der Beschickungseinrichtung von einem Koordinierungsrechner (BFSK) gesteuert wird, der seine Daten vom Profilrechner (PR) sowie von einem Beschickungsregler (BR) erhält, der das Ver¬ hältnis 02 zu CO im Rauchgas berücksichtigt; c) das zeitlich und örtliche getrennte Schüren und/oder Transportieren des Brenngutes auf dem Rost durch Variation des Hubes und der Hubgeschwindig¬ keit der Rostplatten-Antriebe von einem Koordinie¬ rungsrechner (BFSK) gesteuert wird, der seine Daten vom Profilrechner (PR) sowie von einer Schür- (SS) und FörderSteuerung (FS) erhält, die das Verhältnis 02 zu CO im Rauchgas berücksichtigen; d) die zielgerichtete Primärluftzufuhr über eine Viel¬ zahl von Zonen mit je getrennten Luftzufuhrdüsen in den Rostplatten erfolgt, wobei die jeweils zuge¬ führte Luftmenge von einem Luftverteiler (LV) gesteuert wird, welcher die Daten eines Dampfreg- lers (DR) berücksichtigt, der zwischen dem Sollwert der Dampfmenge und der effektiv erzeugten ver¬ gleicht; e) die einzelnen Rostplatten individuell temperiert werden, indem ein Kühlwasserverteiler (WV) die Wegeventile (WWS) der einzelnen Flüssigkeitskreis¬ läufe der einzelnen Rostplatten steuert, sodass neu zugeführte Kühlflüssigkeit zudosiert wird oder Kühlflüssigkeit bei Bedarf vorgeheizt wird, wobei die Stellgrössen durch den Temperatur-, Energie- und Müllbettprofil-Rechner PR vorgegeben werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Schür-, Transport- und Beschickungsbewegungen sowohl der jeweilige Hub wie auch die Hubgeschwindigkeiten und Hubfrequenzen je unab¬ hängig voneinander und zeitlich und örtlich ■ getrennt variiert werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trocknungszone des Rostes ohne jegliche Primärluftzufuhr gefahren wird und somit die Kühlung des Rostes ausschliesslich von dem ihn durchströmenden Medum übernommen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Ausbrandzone des Rostes im allgemeinen ohne Primärluftzufuhr gefahren wird, und Primärluft nur dann zugeführt wird, wenn die Kühlwassertemperatur aus der Ausbrandzone gegenüber jener in der Hauptbrennzone des Rostes ausnahmsweise nicht abfällt, wobei die Zufuhr von Primärluft sogleich wieder gestoppt wird, sobald die Kühlwassertemperatur aus der Ausbrandzone abfällt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Primärluft reiner Sauerstoff zugemischt wird, oder dass die Primärluft ausschliesslich aus reinem Sauerstoff besteht.
PCT/CH1995/000026 1994-02-07 1995-02-06 Verfahren zum verbrennen von feststoffen auf einem schub-verbrennungsrost-system Ceased WO1995021353A1 (de)

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