Verbrennungsanlage zum Verbrennen flüssiger Abfallprodukte Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsanlage mit einem Lagertank zum Verbrennen flüssiger Ab fallprodukte, wie Altöl, Lösungsmittel, Öl und Ben zin aus Öl- und Benzinabscheidern, sowie anderer brennbarer Flüssigkeiten in einem Verbrennungs ofen.
Diese flüssigen Abfallprodukte sind sehr oft stark verschmutzt, was ein Verbrennen in einem norma len Altölbrenner unmöglich macht. Nicht brennbare Flüssigkeiten, die in diesen flüssigen Abfällen ent halten sein können wie z. B. Wasser können ,ein Erlöschen der Flamme des Brenners im Verbren nungsofen bewirken, wodurch diese Flüssigkeiten in den Verbrennungsofen gelangen, verdampfen und beim Wiederanzünder eine Explosion oder einen gefährlichen Brand verursachen können.
In der Ver brennungsanlage gemäss der Erfindung wird eine zuverlässig brennende Flamme im Verbrennungsofen erzeugt und ein unbeabsichtigtes Erlöschen der Flamme vermieden.
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass am Verbrennungsofen ein mit Normalbrennstoff z. B. mit Heizöl oder Gas gespiesener Hilfsbrenner und ein mit den flüssigen Abfallprodukten gespeister Haupt brenner vorgesehen sind. Während des Betriebs der Anlage kann so mit dem Hilfsbrenner eine Dauer flamme erzeugt werden, die das Zünden der flüssigen Abfallprodukte jederzeit gewährleistet. Reisst die Flamme des Hauptbrenners für die flüssigen Abfall produkte zeitweise ab, z.
B. weil der Wasseranteil momentan überwiegt, so wird die Flamme des Hauptbrenners durch die Dauerflamme des Hilfs brenners sofort wieder gezündet, sobald wieder brennbare Bestandteile durch den Hauptbrenner in den Ofen gelangen.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. es zeigt: Fig. 1 eine Verbrennungsanlage mit kleinem La gertank für flüssige brennbare Abfallprodukte in schematischer Darstellung, Fig. 2 einen grossen Lagertank für die in Fig. 1 dargestellte Anlage in schematischer Darstellung,
Fig.3 einen Schnitt durch den in Fig. 1 dar gestellten Verbrennungsofen in vergrössertem Mass stab und Fig.4 in Axialschnitt eine Düse eines Haupt brenners für die Verbrennung flüssiger Abfälle.
Gemäss Fig. 1 weist .die Anlage einen Verbren nungsofen 10 auf, an dem ein Öl gespeister Hilfs- brenner 11 nut einem Brennerventilator 12 und ein Hauptbrenner 13 für die flüssigen, brennbaren Ab fallprodukte mit einer Düse 14 sowie im Bereich eines Kamins 15 ein Ventilator 16 für Sekundärluft vorgesehen sind.
Der Sekundärluftventilator 16- kann auch an einem anderen Teil des Ofens angebaut sein, wobei<B>je</B> nach der zu verbrennenden Flüssigkeit der Brenner 13 auch in den Luftstrom des Sekundär luftventilators 16 eingebaut sein kann. Für gewisse Fälle kann auch der Ventilator 12 so bemessen sein, dass er beide Funktionen übernehmen kann, d.h. also Luft für die Dauerflamme des Ölbrenners 11 und gleichzeitig auch Sekundärluft für den Hauptbrenner 13 liefern kann.
Der Ölbrenner 11 ist über eine Leitung 17 mit einem rächt dargestellten Heizöltank verbunden. Die Düse 14 des Hauptbrenners 13 ist einerseits über eine Pressluftlieitung 18 mit einem Kompressor 19 und anderseits über eine Leitung 20 mit dem Lagertank 21 verbunden. Sowohl die Press- luftleitung 18 als auch die Leitung 20 weisen je einen Absperrhahnen 22 bzw. 23 auf.
Der Lager tank 21 für die zu verbrennenden flüssigen Abfall produkte ist durch eine mit einem Absperrhahn 24 versehene Leitung 25 mit der Pressluftleitung 18 ver bunden. Der Lagertank 21 ist von einem Gehäuse 26 umgeben, das über eine Leitung 27 mit dem Ka min 15 des Verbrennungsofens 10 in Verbindung steht und eine Vorwärmung der zu brennenden Ab fallprodukte ermöglicht. An den Lagertank 21 ist ferner ein Magnetventil 29 angeschlossen, welches es ermöglicht, die Druckluft aus dem Tank 21 entweichen zu lassen. Der Verbrennungsofen 10 weist eine Vorrichtung 30 für Wärmerückgewinnung auf, z. B. zur Erzeugung von Heisswasser.
An diese Vor richtung 30 sind zwei Leitungen 31, 32 angeschlos sen zum Zu- und Wegführen des die Wärme ab führenden Mediums. Die Förderung der zu verbrennenden flüssigen Abfallprodukte aus dem Lagertank 21 in die Ver brennungsdüse 14 des Hilfsbrenners 13 erfolgt in der Weise, da13 Pressluft diese flüssigen Abfallpro dukte aus dem Lagertank verdrängt.
Zur Vermei dung von Explosionen ist die Druekiuftsteuerung so vorgesehen, dass, wenn die Dauerflamme des Hilfs brenners 11 aus irgendeinem Grunde verlöscht, augenblicklich das Magnetventil 29 geöffnet wird und dadurch der Überdruck im Lagertank 21 entweicht und der Nachschub der zu verbrennenden flüssi gen Abfallprodukte zum Hauptbrenner augenblick lich aufhört. Gleichzeitig wird der Kompressor 19 ausser Betrieb gesetzt.
Im gleichen Moment wird ein am Hauptbrenner 13 vorgesehenes Magnetven til 56 geöffnet, so dass die aus dem sich an den steigenden Teil 20a der Leitung 20 anschliessenden Leitungsteil 20b dem Brenner 13 in der noch zu fliessende Flüssigkeit in eine Auffangwanne 57 aus laufen kann. Dadurch wird vermieden, dass auch nur ein geringes Nachtropfen dieser Flüssigkeit aus der Düse 14. in den Verbrennungsofen erfolgt.
Eine weitere Sicherung gegen Explosionen im Ofen 10 wird .durch eine solche Schaltsteuerung er reicht, dass beim Einschalten oder beim Wieder einschalten der Anlage nach einer Störung zuerst nur die beiden Ventilatoren 12 und 16 anlaufen, womit eine Durchspülung des Verbrennungsraumes des Verbrennungsofens 10 mit Luft erreicht wird. Sollten sich im Ofen noch brennbare Dämpfe befin den, so würden diese durch die eingeblasene Luft durch den Kamin 15 abgeführt. Erst wenn eine genügende Durchspülung des Verbrennungsraumes des Ofens 10 erreicht ist, wird die Flamme des Hilfsbrenners 11 angezündet werden.
Die Zündung der Flamme des Hauptbrenners 14 erfolgt erst, wenn die Dauerflamme des Hilfsbrenners 11 zuverlässig brennt.
Die Verbrennung flüssiger, brennbarer Abfall produkte in einer Anlage mit liegendem Lagertank gemäss Fig.2 erfolgt in gleicher Weise wie für die Ausführung nach Fig. F beschrieben. Die Förderung der flüssigen Abfallprodukte aus dem Lagertank 33 in die Düse 14 kann anstelle durch Verdrängung mit Luft, wie in Fig.2 mit gestrichelten Linien ange deutet, mittels einer Pumpe 58 erfolgen Die Anord nung ist so getroffen,
dass bei einer eintretenden Störung die Pumpe sofort automatisch ausgeschaltet und das Magnetventil 56 in analoger Weise wie vorher beschrieben geöffnet wird. Die sich im Lei tungsteil 20b befindliche Flüssigkeit kann dann in die Auffangschale 57 auslaufen.
In der Einfülleitung 35 des Tanks 33 nach Fig. 2 ist ein Filter 34 vor- g1.sehen, der grobe Verunreinigungen der zu ver brennenden Flüssigkeiten zurückhält; die Leitung 35 enthält ferner einen Absperrschieber 36. Durch das Schliessen dieses Absperrschiebers 36 wird erreicht, dass keine Druckluft bzw. keine Dämpfe der im Tank gelagerten Flüssigkeit durch die Leitung 35 .ins Freie austreten kann.
Wird die zu verbrennende Flüssigkeit durch Verdrängung mit Luft zur Düse 14 gefördert, so werden durch die Armaturen 42, 41, 40, 39 die gleichen Funktionen in gleicher Weise erfüllt, wie dies an Hand von Fig. 1 beschrieben wurde. Erfolgt die Förderung jedoch mittels einer Pumpe, so fallen alle diese Armaturen sowie die Pressluftzuleitung 37 weg.
Weiden Abfallflüssigkeiten verbrannt, welche sich aus sehr unterschiedlichen Komponenten zu sammensetzen oder wenn Verunreinigungen darin enthalten sind, welche sich gerne am Boden des Lagertanks absetzen, so wird mit Vorteil ein Rühr werk wie in Fig. 1 bei 45 gezeigt in den Tank eingebaut, welches Rührwerk ein gutes Mischen der Flüssigkeitskomponenten bewirkt und ein Absetzen verhindert.
Das Rührwerk durchmischt die einzelnen Komponenten so, dass .in der Düse 14 ein immer gleichbleib--ndes Gemisch ankommt. Gemäss Fig.3 ist an der einen Wand 43 des Verbrennungsofens 10 senkrecht über der Düse 14 des Hauptbrenners 13 für die flüssigen Abfallpro dukte der Öl- oder Gasbrenner 11 mit dem Bren- nerventilator 12 befestigt. Der Hilfsbrenner 11 und die Düse 14 des Hauptbrenners 13 sind unmittel bar übereinander gegen den Feuerraum 44 des Ver brennungsofens 10 gerichtet. Dieser Verbrennungs raum 44 ist in üblicher Weise durch Wände aus geeignetem, hitzebeständigem Material begrenzt.
Die Brennerdüse 14a. gemäss Fig.4 besitzt ein an seinem vorderen End. konisch verjüngtes Rohr 49, dessen Bohrung eine relativ grosse Auslassöff- nung aufweist. Diese grosse Öffnung wurde gewählt, um ein Verstopfen der Düse durch Verunreinigungen der zu verbrennenden Flüssigkeit zu vermeiden. Im Innern dieses konisch .endenden Rohrs 49 befin det sich ein Rohr 48 kleineren Durchmessers, durch welches Pressluft hinter die Auslassöffnung des Roh res 49 geführt wird.
Durch das Einblasen von Press- luft hinter die Auslassöffnung wird erreicht, dass die zu verbrennende Flüssigkeit an der Düsenmün dung versprüht wird. Dadurch wird die Verbrennung der flüssigen Abfallprodukte wesentlich verbessert. Die Abfallverbrennungsdüse 14 wird am Ofen 10 in der Weise montiert, dass sie unter einem spitzen Winkel zur Horizontalen ansteigend in den Ver- brennungsraum 44 ragt.
Tritt aus irgendeinem Grunde eine Störung ein und wird die Zufuhr der zu verbrennenden Flüssigkeit zur Düse abgestellt, so kann die im Rohr 49 noch vorhandene Flüssig- kit durch das geöffnete Magnetventil 56 in die Auffangwanne zurücklaufen.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Verbren nungsanlage ist wie folgt: Beim Einschalten der Anlage laufen die Ventila toren 12 und 16 (oder wie vorstehend beschrieben der gemeinsame Ventilator) an. Damit wird Luft in den Verbrennungsraum 44 geblasen, um eine gute Durchlüftung desselben zu erreichen. Sollten sich darin noch brennbare Dämpfe befinden, so werden diese durch das Kamin 15 ausgespült. Ist diese Durchspülung, welche mittels einer Zeitschaltuhr auf eine gewisse Zeit begrenzt werden kann, erfolgt, so wird die Anlage in Betrieb genommen.
In diesem Moment wird dem Hilfsbrenner 11 Öl (oder Gas) zugeführt und die Dauerflamme entzündet. Brennt diese Flamme zuverlässig, so wird entweder durch Einschalten der Pumpe 48 oder durch Zufuhr von Pressluft aus dem Kompressor 19 das zu verbren nende flüssige Abfallprodukt aus dem Lagertank durch die Leitung 38 bzw. 20 der Verbrennungs düse 14 des Hauptbrenners 13 zugeführt. Die Ab sperrventile 23 und 22 bleiben in der Regel in geöffneter Stellung und dienen nur dem Zweck, dass die Zufuhr von Flüssigkeit oder Pressluft im Not fall auch von Hand unterbrochen werden kann. Bei Inbetriebnahme des Ofens kann am Anfang nur relativ wenig flüssiges Abfallprodukt zur Ver brennung gelangen.
Ist der Ofen richtig durcher- wärmt, so kann diese Menge erhöht werden. Tritt während des Betriebs beim Brenner 11 eine Störung auf, in der Weise, dass die Dauerflamme auslöscht, so wird mittels einer Flammenüberwachungsvorrich- tung die Zufuhr von Abfallflüssigkeit zum Haupt- brenn2r sofort unterbrochen und das in d,
--r Zu leitung 20 bzw. 38 sich befindliche Material in die Auffangwanne 47 abgelassen. Bleibt aus irgend einem Grunde der Netzstrom der Stromversorgung aus, so ist dafür gesorgt, dass die Zufuhr von brenn barer Flüssigkeit zum Hauptbrenner ebenfalls augen blicklich unterbrochen wird, da die Magnetventile 29 und 46 sich sofort automatisch öffnen, während die Pumpe 48, welche durch einen Elektromotor angatrieben wird, übenfallis stillsteht.
Falls vorübergehend nichtbrennbare Flüssigkeiten aus der Düse 14 des Brenners 13 austritt, so kann die durch diese Flüssigkeit genährte Flamme zeit weise erlöschen, während die durch den Brenner 11 @rz--ugte Flamme weiterbrennt. Diese Dauerflamme des Hilfsbrenners 11 gewährleistet, dass alle brenn barzn B-,#standteile des zu verbrennenden flüssigen Materials unmittelbar nach dem Austreten aus der Düse 14 entzündet werden.
Durch die dauernd und zuvwrlässig brennende Flamme des Brenners 11 wird eine unerwünschte Ansammlung brennbarer Flüssig- keitsbestandteile und Dämpfe im Ofen nach einem vorübergehenden Erlöschen der Flamme des Bren ners 14 verhindert, was bei einem erneuten Entzün den zu einer Explosion im Feuerraum führen könnte. In der Praxis können z.
B. bei einem Heizölver brauch des Brenners 11 von etwa 2 1 pro Std. je nach Grösse des Verbrennungsraumes 44 flüssige Abfälle bis zu 1501 pro Std. verbrannt werden.
Incineration plant for burning liquid waste products The invention relates to an incineration plant with a storage tank for burning liquid waste products, such as waste oil, solvents, oil and benzine from oil and gasoline separators, as well as other combustible liquids in a combustion furnace.
These liquid waste products are very often heavily polluted, which makes it impossible to burn them in a normal waste oil burner. Non-flammable liquids that can be contained in this liquid waste ent such. B. water can cause the flame of the burner in the incinerator to go out, whereby these liquids enter the incinerator, evaporate and cause an explosion or dangerous fire when re-ignited.
In the combustion system according to the invention, a reliably burning flame is generated in the combustion furnace and inadvertent extinguishing of the flame is avoided.
The invention is characterized in that a normal fuel z. B. with fuel oil or gas-fed auxiliary burner and a main burner fed with the liquid waste products are provided. During the operation of the system, a permanent flame can be generated with the auxiliary burner, which ensures that the liquid waste products ignite at all times. Tears the flame of the main burner for the liquid waste products from temporarily, z.
B. because the water content currently predominates, the flame of the main burner is re-ignited immediately by the pilot flame of the auxiliary burner as soon as combustible components get through the main burner into the furnace.
An exemplary embodiment of the invention is shown in the drawing. It shows: Fig. 1 a combustion plant with a small storage tank for liquid combustible waste products in a schematic representation, Fig. 2 a large storage tank for the system shown in Fig. 1 in a schematic representation,
3 shows a section through the incinerator provided in FIG. 1 on an enlarged scale and FIG. 4 shows an axial section through a nozzle of a main burner for the incineration of liquid waste.
According to FIG. 1, the system has an incineration furnace 10 on which an oil-fed auxiliary burner 11 has a burner fan 12 and a main burner 13 for the liquid, combustible waste products with a nozzle 14 and a fan in the area of a chimney 15 16 are provided for secondary air.
The secondary air fan 16 can also be attached to another part of the furnace, wherein the burner 13 can also be built into the air flow of the secondary air fan 16 depending on the liquid to be burned. In certain cases, the fan 12 can also be dimensioned so that it can take on both functions, i.e. that is, air for the pilot flame of the oil burner 11 and at the same time also secondary air for the main burner 13 can be supplied.
The oil burner 11 is connected via a line 17 to a heating oil tank shown. The nozzle 14 of the main burner 13 is connected on the one hand to a compressor 19 via a compressed air line 18 and on the other hand to the storage tank 21 via a line 20. Both the compressed air line 18 and the line 20 each have a shut-off valve 22 and 23, respectively.
The storage tank 21 for the liquid waste products to be incinerated is connected to the compressed air line 18 by a line 25 provided with a stopcock 24. The storage tank 21 is surrounded by a housing 26 which is connected via a line 27 to the Ka min 15 of the incinerator 10 and enables preheating of the waste products to be burned. A solenoid valve 29 is also connected to the storage tank 21, which makes it possible to let the compressed air escape from the tank 21. The incinerator 10 has a device 30 for heat recovery, e.g. B. for the production of hot water.
At this device 30 before two lines 31, 32 are ruled out for supplying and removing the heat from the medium. The liquid waste products to be incinerated are conveyed from the storage tank 21 into the combustion nozzle 14 of the auxiliary burner 13 in such a way that compressed air displaces these liquid waste products from the storage tank.
To avoid explosions, the pressure control is provided so that if the pilot flame of the auxiliary burner 11 goes out for any reason, the solenoid valve 29 is opened immediately and the overpressure in the storage tank 21 escapes and the supply of the liquid waste products to be burned to the main burner stops immediately. At the same time, the compressor 19 is put out of operation.
At the same moment a provided on the main burner 13 Magnetven valve 56 is opened so that the line part 20b of the burner 13 adjoining the rising part 20a of the line 20 can run into a collecting pan 57 in the liquid to be still flowing. This avoids even a slight dripping of this liquid from the nozzle 14 into the incineration furnace.
A further safeguard against explosions in the furnace 10 is achieved by such a switching control that when the system is switched on or switched on again after a fault, only the two fans 12 and 16 start up, which means that the combustion chamber of the combustion furnace 10 is flushed with air becomes. If there were still flammable vapors in the furnace, they would be discharged through the chimney 15 by the air blown in. Only when the combustion chamber of the furnace 10 has been adequately flushed will the flame of the auxiliary burner 11 be lit.
The ignition of the flame of the main burner 14 only takes place when the pilot flame of the auxiliary burner 11 is burning reliably.
The incineration of liquid, combustible waste products in a system with a horizontal storage tank according to FIG. 2 takes place in the same way as described for the embodiment according to FIG. The conveyance of the liquid waste products from the storage tank 33 into the nozzle 14 can take place by means of a pump 58 instead of by displacement with air, as indicated in FIG. 2 with dashed lines.
that when a fault occurs, the pump is automatically switched off immediately and the solenoid valve 56 is opened in a manner analogous to that described above. The liquid located in the line part 20b can then run out into the collecting tray 57.
In the filling line 35 of the tank 33 according to FIG. 2, a filter 34 is provided which retains coarse impurities in the liquids to be burned; the line 35 also contains a gate valve 36. By closing this gate valve 36 it is achieved that no compressed air or no vapors of the liquid stored in the tank can escape through the line 35 into the open.
If the liquid to be burned is conveyed to the nozzle 14 by displacement with air, the same functions are fulfilled by the fittings 42, 41, 40, 39 in the same way as was described with reference to FIG. However, if the delivery takes place by means of a pump, then all these fittings and the compressed air supply line 37 are omitted.
If waste liquids are burned, which are composed of very different components or if they contain impurities which tend to settle at the bottom of the storage tank, an agitator is advantageously installed in the tank as shown in Fig. 1 at 45, which agitator causes the liquid components to mix well and prevents settling.
The stirrer mixes the individual components in such a way that a constant mixture arrives at the nozzle 14. According to FIG. 3, the oil or gas burner 11 with the burner fan 12 is attached to one wall 43 of the incineration furnace 10 vertically above the nozzle 14 of the main burner 13 for the liquid waste products. The auxiliary burner 11 and the nozzle 14 of the main burner 13 are directly above one another against the combustion chamber 44 of the combustion furnace 10 directed. This combustion space 44 is limited in the usual way by walls made of suitable, heat-resistant material.
The burner nozzle 14a. according to Figure 4 has a at its front end. conically tapered tube 49, the bore of which has a relatively large outlet opening. This large opening was chosen to avoid clogging of the nozzle with impurities in the liquid to be burned. Inside this conical end tube 49 is a tube 48 of smaller diameter, through which compressed air is passed behind the outlet opening of the tube 49.
By blowing compressed air behind the outlet opening, it is achieved that the liquid to be burned is sprayed at the nozzle mouth. This significantly improves the incineration of the liquid waste products. The waste incineration nozzle 14 is mounted on the furnace 10 in such a way that it protrudes into the combustion chamber 44 at an acute angle to the horizontal.
If for any reason a malfunction occurs and the supply of the liquid to be burned to the nozzle is shut off, the liquid kit still present in the pipe 49 can flow back through the opened magnetic valve 56 into the collecting pan.
The operation of the combustion system described is as follows: When the system is switched on, the ventilators 12 and 16 (or, as described above, the common fan) start up. Air is thus blown into the combustion chamber 44 in order to achieve good ventilation of the same. If there are still flammable vapors in it, they are flushed out through the chimney 15. If this flushing, which can be limited to a certain time by means of a timer, takes place, the system is put into operation.
At this moment oil (or gas) is fed to the auxiliary burner 11 and the pilot light is ignited. If this flame burns reliably, either by switching on the pump 48 or by supplying compressed air from the compressor 19, the liquid waste product to be burned is supplied from the storage tank through the line 38 or 20 to the combustion nozzle 14 of the main burner 13. The shut-off valves 23 and 22 usually remain in the open position and only serve the purpose that the supply of liquid or compressed air can also be interrupted by hand in an emergency. When the furnace is started up, only a relatively small amount of liquid waste product can be incinerated at the beginning.
If the oven is properly warmed up, this amount can be increased. If a malfunction occurs during operation of the burner 11 in such a way that the pilot flame is extinguished, the supply of waste liquid to the main burner is immediately interrupted by means of a flame monitoring device.
--r The material located in line 20 or 38 is drained into the collecting tray 47. If for any reason the mains current of the power supply fails, it is ensured that the supply of flammable liquid to the main burner is also immediately interrupted, since the solenoid valves 29 and 46 open immediately automatically, while the pump 48, which is operated by a Electric motor is driven, übenfallis stands still.
If non-flammable liquids temporarily emerge from the nozzle 14 of the burner 13, the flame nourished by this liquid can be extinguished temporarily while the flame generated by the burner 11 continues to burn. This permanent flame of the auxiliary burner 11 ensures that all combustible B -, # components of the liquid material to be burned are ignited immediately after exiting the nozzle 14.
The permanently and reliably burning flame of the burner 11 prevents an undesired accumulation of flammable liquid components and vapors in the furnace after the flame of the burner 14 has gone out temporarily, which could lead to an explosion in the furnace if it were reignited. In practice, for.
B. at a Heizölver consumption of the burner 11 of about 2 1 per hour. Depending on the size of the combustion chamber 44 liquid waste up to 1501 per hour. Are burned.