CH473359A - Waste incineration plant - Google Patents

Waste incineration plant

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Publication number
CH473359A
CH473359A CH1881766A CH1881766A CH473359A CH 473359 A CH473359 A CH 473359A CH 1881766 A CH1881766 A CH 1881766A CH 1881766 A CH1881766 A CH 1881766A CH 473359 A CH473359 A CH 473359A
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
solids
combustion zone
line
bed
combustion
Prior art date
Application number
CH1881766A
Other languages
German (de)
Inventor
L Campbell Donald
Original Assignee
Exxon Research Engineering Co
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Publication date
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Publication of CH473359A publication Critical patent/CH473359A/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/30Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a fluidised bed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/50Fluidised bed furnace
    • F23G2203/503Fluidised bed furnace with two or more fluidised beds

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluidized-Bed Combustion And Resonant Combustion (AREA)

Description

  

  Anlage zum Verbrennen von Abfällen    Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum  Verbrennen von Abfällen, insbesondere fester und flüs  siger Natur, z. B. Klärschlamm, welche grosse Mengen  von unbrennbaren Materialien enthalten. Die Anlage  arbeitet unter Anwendung des     Wirbelschichtprinzips     mit feinen Partikeln schwerschmelzbaren Materials als  Wärmeträger. Im allgemeinen besitzen solche Anlagen  mehrere     Bettungen,    wobei die     Bettungen    vorzugsweise  übereinander angeordnet sind. Die Wirbelschicht wird  aufrechterhalten, indem man gas-     und/oder        dampfför-          mige    Medien     hindurchleitet.     



  Es sind schon verschiedene Vorschläge für die     Be-          z.        seitigung        B.        von        Stadtmüll        von        Abfallprodukten        und        Abwasserprodukten,        in        grossem        Ausmass        bekannt-   <B>'</B>  geworden. Mit der vorliegenden Anlage sollen die Nach  teile der bekannten Einrichtungen für     dirsen    Zweck ver  mieden werden.  



  Die erfindungsgemässe Anlage ist gekennzeichnet  durch mindestens zwei Verbrennungszonen, eine Brenn  stoffleitung und Brenner zur Aufrechterhaltung einer  Temperatur zwecks wesentlicher Vergasung von durch  eine Leitung zugeführten Abfällen, deren feste Verbren  nungsrückstände sich in einer fliessfähigen     Feststoff-          schicht    in einer der Verbrennungszonen in dichter,  fliessfähiger Form absetzen, ein     Luftfördermittel    und  eine Leitung, die einen Teil der vom Luftfördermittel  gelieferten Luft der einen Verbrennungszone zuführt,  wobei die eine der Verbrennungszonen eine Schicht  fliessfähiger Feststoffe trägt, durch die aus der anderen  Verbrennungszone kommende erhitzte Dämpfe strömen,

    ein Standrohr zur Überführung von Feststoffen aus der  einen in die andere Verbrennungszone sowie durch  eine Leitung zur Aufnahme aller nach oben abströmen  den, gasförmigen, dampfförmigen und flüssigen Ver  brennungsprodukte.  



  In der Zeichnung ist die erfindungsgemässe Anlage  beispielsweise dargestellt. Die Zeichnung zeigt die An  lage     bzw.    den Ofen im     Aufriss,    der eine untere Ver  brennungszone<B>11</B> und eine obere Verbrennungszone<B>13</B>    besitzt, Diese beiden Zonen sind durch die, Hindurch  führung von Gasen, vorzugsweise Luft, in     aufswigender     Richtung     fluidisiert.    Ein geeignetes Gebläse für die Luft,  das durch einen nicht dargestellten Motor angetrieben  wird, ist bei<B>15</B> angedeutet. Es beliefert die Leitung<B>17</B>  mit Druckluft. Ein wesentlicher Anteil dieser Druckluft  strömt nach aufwärts in eine Bodenzone<B>19</B> des unteren  Brenners und in die     Wirbelschicht-Bettung    durch einen  Rost 21.

   Das Volumen und die Geschwindigkeit der  Luft sind so gewählt,     dass    die Feststoffe in der unteren  Verbrennungszone in     Wirbelung    gehalten werden. Die  Gase, welche durch die     Bettung        hindurchtrr-ten    oder in  dieser erzeugt werden, steigen aus der     Bettung    durch  die Oberfläche<B>23</B> auf.

   Diese Fläche definiert im we  sentlichen das Niveau der dichten Schicht der in     Wir-          belung    gehaltenen Feststoffe.     Die    Gase und Dämpfe  steigen in den Boden der oberen Verbrennungszone<B>13</B>  auf und treten durch ein Gitter<B>25,</B> auf welchem     eine-          weitere        Wirbelschicht-Bettung    liegt. Die aufsteigenden  Gase. haben selbstverständlich die gleiche Wirkung wie  die Luft in der unteren     Bettung,    indem sie die Wirbel  schicht in der oberen     Bettung    aufrechterhalten.  



  Fliessbare Materialien, welche verbrannt werden sol  len und welche Gase, Flüssigkeiten oder in Gasen oder  Flüssigkeiten suspendierte Feststoffe sein können, wer  den in die untere Zone durch eine Leitung<B>31</B> ein  geführt. Infolge der Verbrennung und Verdampfung  der eingeführten Materialien setzen sich die verbleiben  den Feststoffe, wie beispielsweise Asche oder in einigen  Fällen Kohle, auf den schwerer schmelzbaren Feststof  fen ab, die den Hauptteil der ursprünglichen Feststoffe  in der unteren     Bettung    bilden. Mit der Zunahme des  Gesamtvolumens der abgesetzten und ursprünglichen  Feststoffe strömen die überflüssigen Feststoffe durch ein  Standrohr<B>33</B> ab. Der     Abfluss    durch dieses Standrohr  kann teilweise durch ein Ventil<B>35</B> geregelt werden.

    Durch geeignete Einstellung des Ventils<B>35</B> und ins  besondere durch     eiae    abgestimmte     Durchströmung    zur  Aufrechterhaltung des Wirbelzustandes in der Leitung  <B>33,</B> der normalerweise erwünscht ist, kann der Durch-           satz    der Feststoffe, die durch das     Standroh#r    nach ab  wärts fliessen, bestimmt werden.  



  Ein Teil der vom Gebläse<B>15</B> geförderten Druckluft  wird in eine Leitung 41 geführt. Die aus der     Bettung     überströmenden Feststoffe, die durch das Standrohr ab  fliessen, werden von der Strömung in der Leitung 41       mit-erissen.    Dadurch gelangen diese Feststoffe an die  Oberseite der oberen Verbrennungszone<B>13.</B> Sie fallen  in diese Bettun- und vergrössern deren Volumen unter  Hinzufügung ihrer Wärme.  



  Ein flüssiger oder gasförmiger Brennstoff oder eine  Mischung derselben wird in den Gasraum oberhalb der  Fläche<B>23</B> der unteren     Bettung    durch eine Leitung<B>51</B>  eingeführt. Die Leitung<B>51</B> fördert den Brennstoff zu  einem Brenner<B>53,</B> wo derselbe verbrannt wird und des  sen Wärme an die aus der Fläche<B>23</B> aufsteigenden Gase  abgibt. Diese Gase sowie die Produkte der Brennstoff  verbrennung strömen aufwärts durch das Gitter<B>25</B> in  die-, obere Verbrennungszone<B>13.</B> Hierdurch kann die  Temperatur der Feststoffe in der oberen     Bettung    we  sentlich höher gehalten werden als diejenige der Fest  stoffe in der unteren Verbrennungszone.

   Die Feststoffe  in der oberen     Bettung    bilden wiederum eine Wirbel  schicht mit einer bei<B>55</B> angedeuteten Oberfläche. Beim  Aufbau der Wirbelschicht     bzw.    bei der Zunahme des  Volumens derselben gelangen die überschüssigen Par  tikeln durch ein Standrohr<B>57</B> in die untere     Bettung     zurück. Das Standrohr<B>57</B> ist mit einer Abzweigleitung  <B>59</B> für die Entnahme von Feststoffen ausgerüstet, wobei  die Leitung<B>59</B> ein Ventil<B>61</B> enthält, um die Entnahme  mengenmässig zu beeinflussen. Die Entnahmemenge  hängt selbstverständlich von der Menge der Asche und  anderen unverbrennbaren Materialien ab,     dip    durch die  Verbrennung der Abfallprodukte in das System gelan  gen.  



  Feststoffe, entweder in Form von Abfallprodukten  oder Ersatz an schwer schmelzbaren Partikeln, können  durch einen Bunker<B>71</B> in die untere     Bettung    eingeführt  werden. Der Bunker<B>71</B> wird von einem Zellenrad<B>73</B>  abgeschlossen. Wie bekannt, sind solche Zellenräder  oder andere geeignete Vorrichtungen in der Lage, die  Zuführung von Feststoffen zu ermöglichen, ohne dabei  den Gasen Gelegenheit zum Austritt aus dem     entspre-          ch,enden    Raum zu geben.

   Die Feststoffe können entwe  der durch Abfallmaterialien gebildet werden, die selbst  die benötigten schwer schmelzbaren Partikeln oder Ma  terialien enthalten, um die entfernten Partikeln, die mit  Asche vermischt oder beschlagen sind, zu ersetzen, oder  diese Feststoffe können lediglich feste Abfallprodukte  sein, die vom Brenner vernichtet werden. Im letzteren  Fall kann es notwendig sein, geringe Mengen schwer  schmelzbarer Materialien von Zeit zu Zeit oder kon  tinuierlich zuzuführen, um die gewünschte Zusammen  setzung der     Bettung    aufrecht zu erhalten.  



  Das Gefäss kann als eine Einheit aufgebaut sein,  wobei die Wände aus geeignetem Material, wie z. B.  Stahl, bestehen, der mit feuerfesten Steinen oder Zement  ausgekleidet ist. Statt dessen können getrennte Gefässe  übereinander angeordnet werden. Die Temperatur     Tl     in der unteren     Bettuno,    ist genügend hoch, damit nach       Inb,etriebsetzung    des Systems alle Abfallprodukte in  irgendeiner Weise vergast oder zumindest verdampft  oder teilweise     gecrackt    werden, selbstverständlich mit  Ausnahme der Asche derselben oder allenfalls deren       Kohl--ngehalt.    Eine gute Arbeitstemperatur     lijegt    bei  5401<B>C.</B> Die Temperatur kann jedoch auch geringer sein;

    sie sollte allerdings vorzugsweise nicht unter 4301<B>C</B> und    in den meisten Fällen nicht über<B>6500 C</B> betragen. Bei  diesen Temperaturen in der unteren     Bettung    wird alles  Abfallmaterial, das derselben zugeführt wird, gleichgül  tig, ob es sich in flüssiger oder fester Form befindet,       entweder        verdampft,        g        .,ecrackt        oder        verbrannt,

          und        zwar     mindestens     teilweüe.    Im allgemeinen     verbIgibt    Asche als  hauptsächlichster fester Bestandteil und wird auf den  schwer schmelzbaren Partikeln abgesetzt oder mit diesen  vermischt. Die Wärme für die untere     Bettung    wird  hauptsächlich durch den Strom von     Feststoffpartikeln,     der durch das Standrohr<B>57</B> von der oberen     Bettung          hinunterströmt,    zugeführt. Die Gase, welche durch die  Fläche<B>23</B> der unteren     Bettung    nach aufwärts strömen,  sind an dieser Stelle normalerweise nicht vollständig  verbrannt oder oxydiert.

   Sie enthalten äusserst uner  wünschte Verunreinigungen für die Atmosphäre,     dip     mindestens störend sind. Diese Verunreinigungen kön  nen sogar in gewissen Fällen schädlich sein, falls sie in  diesem Zustand aus der Anlage freigegeben werden.  Diese Verunreinigungen können stark riechende Zusam  mensetzungen     und/oder    unvollständig verbrannte Pro  dukte, wie beispielsweise Kohlenmonoxyd oder Wasser  stoff oder     H2S        usw.,    enthalten.

   Die zusätzliche Ein  spritzung von Brennstoff durch die Leitung<B>51</B> hat die  Aufgabe, diese Materialien vollständig zu     verbrennren.     Sie hat auch die Aufgabe,<B>_</B> die aufsteigenden Gase in  der Dampfzone auf eine Temperatur T2 zu erwärmen,  die wesentlich höher als die Temperatur     Tl    liegt, z. B.  auf<B>10901 C.</B> Bei dieser Temperatur     wp-rden    alle     gas-          und    dampfförmigen Produkte, die durch die     darüber-          liegende    Zone strömen, praktisch vollständig in ihre end  gültigen Oxydationsprodukte, umgewandelt, wie z.

   B. in       C02,    H20,     S02    oder     SO3.     



  Die heissen Gase, die die vollständigen     Verbrennungs-          produkte    enthalten, strömen darauf durch     dig    obere     Bet-          tung,    wobei sie einen Teil ihrer Wärme an dieselbe ab  geben. Die obere     Bettung    besitzt deshalb eine Tempera  tur<B>T3,</B> die beträchtlich höher ist als diejenige der     un-          terpn        Bettung,    jedoch geringer als die Temperatur T2.

    Endlich treten diese Gase mit einer Temperatur T4 aus  der oberen     Bettung    aus, mit welcher sie durch, die     Fest-          stoffabscheidevorrichtung    z. B. durch einen Zyklon<B>81,</B>  geführt werden, der eine Austrittsleitung<B>83</B> besitzt. Die       abgeschiedenren    Feststoffe kehren durch     ein        Abström-          rohr   <B>85</B> in bekannter Weise an die obere     Bettung    zu  rück. Die Gase, die in die, Leitung<B>83</B> eintreten, sind  vollständig oder praktisch harmlos.

   Vorzugsweise wer  den diese Gase durch einen Wärmetauscher<B>90</B> geführt,  in welchem sie gekühlt werden und ihre Wärme ver  wendet wird, um Dampf zu erzeugen oder einen an  deren ähnlichen nützlichen Zweck     zuerfüllen.     



  Im wesentlichen ist die Anordnung so,     dass    die, Gase,  die von einer unteren Zone durch die obere     Wirbel-          schicht-Bettung    strömen, eine gewisse Menge von Wärme  abgeben, die der Wärme der Strömung der Feststoffe,  welche zur unteren     Bettung        zurückgelangen,    entspricht.

    Die Feststoffe, die durch die Leitung 41 aus der unteren       Bettung    mit einer Temperatur von     Tl    aufsteigen,     bei-          sp#elsweise    mit einer Temperatur von     5401   <B>C,</B> erreichen  ihre höhere Temperatur<B>T3</B> im oberen<B>Gefäss.</B> Der Un  terschied liegt im wesentlichen in der Wärmemenge, die  für die Verdampfung, Verbrennung, das     Cracken        usw.     der Abfallprodukte verwendet wird, welche durch die  Leitung<B>31</B>     Jer    unteren     Bettung    zugeführt werden.  



  Wie schon erwähnt, ist der für die Beherrschung  des Systems wichtige Faktor die     Temperaiur    der unte  ren     Bettung.    Diese Temperatur wird durch die Verbren-           nung    von zusätzlichem Brennstoff oberhalb dieses Bet  tes in ausreichender Menge     beeinflusst,    wobei die Wärme  vorerst und hauptsächlich an die Feststoffe in der oberen       Bettung    abgegeben wird, welche. Feststoffe die Tempe  ratur<B>T3</B> erreichen.  



  In vielen Fällen ist die Menge des durch die Leitung  <B>51</B> zugeführten Brennstoffes nur sehr gering. Wenn die  Abfallprodukte einen genügend hohen Heizwert aufwei  sen, um allen Anforderungen zu entsprechen, wird über  haupt kein Brennstoff benötigt. In der Regel ist bei  Abfallprodukten, wie beispielsweise     Klärschlanim,    die  einen grossen Wasseranteil, oft etwa<B>90%,</B> enthalten,  Brennstoff notwendig, der durch die Leitung<B>51</B> ein  geführt wird. Die Zufuhr von Brennstoff durch die Lei  tung<B>51</B> wird im allgemeinen in Abhängigkeit vom Was  seranteil der zu verbrennenden Abfallprodukte gesteuert,  wie schon früher erwähnt.  



  Die von der Pumpe<B>15</B> gesteuerte Luftmenge ist in       deT    Regel konstant und ausreichend, um eine gute     Wir-          belung    und genügende Mischung in den beiden     Bettun-          gen    sowie die Zirkulation der     Egststoffe    zwischen die  sen beiden     Bettungen    aufrecht zu erhalten. Die Menge  der schwer schmelzbaren Feststoffe, die zwischen den  beiden     Bettungen    zirkuliert, ist vorzugsweise ebenfalls  konstant. Wie schon     #erwähnt,    können überschüssige  Feststoffe, wenn sie anfallen, durch die Leitung<B>59</B> ab  geführt werden.  



  Unter gewissen Bedingungen kann es notwendig  sein, die Feststoffe, die die beiden     Wirbelschicht-Bet-          tungen    bilden, zu ergänzen. Zu diesem Zweck können  schwer schmelzende Feststoffe geeigneter Art, wie z. B.  Granulate aus Metalloxyden, metallischen Partikeln,  keramischen Partikeln     usw.    und Mischungen von sol  chen, aus einem Bunker<B>71</B> durch ein Zellenrad<B>73</B>  zugeführt     wierden.    Es sind schon viele Materialien für  diesen Zweck bekannt.  



  Da die Temperatur in der unteren     Bettung    im all  gemeinen eher mässig ist, kann der Rost 21 an deren  Boden     üblicherweisv    aus relativ billigen Materialien her  gestellt werden. Vorzugsweise wird feine Legierung ver  wendet, die bei den Betriebstemperaturen ausreichend  oxydationsbeständig ist. In Fällen, in denen die Abfall  produkte Metallstücke oder andere zu grosse Feststoffe  für die Wirbelschicht enthalten, können diese Feststoffe  auf dem Rost angesammelt werden und eine periodische  Entfernung notwendig machen. Dies kann entweder  durch eine geeignete, nicht dargestellte Reinigungsöff  nung oder durch     Stillsetzen    der Anlage und Entfernung       des    Rostes 21 erfolgen.

   Im allgemeinen benötigt die  obere     Bettung    keinen Rost     im    Sinne -einer Abstützung  für massive Feststoffe.  



  Normalerweise ist die erste     Wirbelschicht-Bettung     unterhalb der zweiten     Bettung    angeordnet und besitzt  eine niedrigere Temperatur, wobei die Temperatur im  Raume zwischen den beiden     Bettungen    höher ist als  in jeder der einzelnen     Bettungen.    In gewissen Fällen  müssen die     Bettungen    nicht in der     beschriebenren.    Weise       übereinande,fliegen.    Die zweite     Bettung    führt der ersten       Bettung    durch Zirkulation von Feststoffen Wärme zu.  



       Offen-sichtlich    kann eine     Zwischenbettung    zwischen  den Zonen<B>11</B> und<B>13</B> angeordnet werden, sofern dies  erwünscht ist, wodurch drei     Bettungen    entstehen. Die  dargestellte Anordnung ist jedoch für die meisten Zwecke       ausre-ichend    und wird im allgemeinen vorgezogen.



  Plant for incineration of waste The present invention relates to a plant for incineration of waste, in particular solid and liquid nature, z. B. sewage sludge, which contain large amounts of incombustible materials. The system works using the fluidized bed principle with fine particles of refractory material as a heat transfer medium. In general, such systems have several beds, the beds preferably being arranged one above the other. The fluidized bed is maintained by passing gaseous and / or vaporous media through it.



  There are already various proposals for the z. since removal of municipal waste from waste products and wastewater products, has become widely known- <B> '</B>. With the present system, the after parts of the known facilities are to be avoided for dirsen purpose.



  The system according to the invention is characterized by at least two combustion zones, a fuel line and a burner to maintain a temperature for the purpose of substantial gasification of waste supplied through a line, the solid combustion residues of which settle in a flowable solid layer in one of the combustion zones in a dense, flowable form , an air conveyor and a conduit which supplies part of the air supplied by the air conveyor to the one combustion zone, one of the combustion zones carrying a layer of flowable solids through which the heated vapors from the other combustion zone flow,

    a standpipe for the transfer of solids from one to the other combustion zone and through a line for receiving all the gaseous, vaporous and liquid combustion products flowing upwards.



  In the drawing, the system according to the invention is shown for example. The drawing shows the plant or the furnace in elevation, which has a lower combustion zone <B> 11 </B> and an upper combustion zone <B> 13 </B>. These two zones are through the passage of Gases, preferably air, fluidized in an upward direction. A suitable fan for the air, which is driven by a motor (not shown), is indicated at <B> 15 </B>. It supplies line <B> 17 </B> with compressed air. A substantial proportion of this compressed air flows upwards into a bottom zone <B> 19 </B> of the lower burner and into the fluidized bed bed through a grate 21.

   The volume and the velocity of the air are chosen so that the solids in the lower combustion zone are kept in vortex. The gases which passed through the bedding or are generated in it rise from the bedding through the surface <B> 23 </B>.

   This area essentially defines the level of the dense layer of fluidized solids. The gases and vapors rise to the bottom of the upper combustion zone <B> 13 </B> and pass through a grid <B> 25 </B> on which another fluidized bed is located. The rising gases. naturally have the same effect as the air in the lower bed in that they maintain the fluidized bed in the upper bed.



  Flowable materials, which are to be incinerated and which gases, liquids or solids suspended in gases or liquids can be, are introduced into the lower zone through a line 31. As a result of the combustion and evaporation of the introduced materials, the remaining solids, such as ash or in some cases coal, settle on the more difficult-to-melt solids which make up the majority of the original solids in the lower bed. As the total volume of the settled and original solids increases, the excess solids flow off through a standpipe <B> 33 </B>. The outflow through this standpipe can be partially regulated by a valve <B> 35 </B>.

    By suitably setting the valve 35 and in particular by means of a coordinated flow to maintain the vortex state in the line 33, which is normally desired, the throughput of the solids, which flowing downwards through the standpipe.



  Part of the compressed air conveyed by the blower 15 is fed into a line 41. The solids overflowing from the bedding, which flow through the standpipe, are carried away by the flow in the line 41. As a result, these solids reach the top of the upper combustion zone <B> 13. </B> They fall into these beds and increase their volume while adding their heat.



  A liquid or gaseous fuel or a mixture thereof is introduced into the gas space above the surface 23 of the lower bed through a line 51. The line <B> 51 </B> conveys the fuel to a burner <B> 53 </B> where it is burned and gives off its heat to the gases rising from the surface <B> 23 </B>. These gases and the products of the fuel combustion flow upwards through the grate <B> 25 </B> into the upper combustion zone <B> 13. </B> This allows the temperature of the solids in the upper bed to be kept significantly higher are considered that of the solids in the lower combustion zone.

   The solids in the upper bed in turn form a fluidized bed with a surface indicated at <B> 55 </B>. When the fluidized bed is built up or when its volume increases, the excess particles are returned to the lower bed through a standpipe <B> 57 </B>. The standpipe <B> 57 </B> is equipped with a branch line <B> 59 </B> for the removal of solids, the line <B> 59 </B> being a valve <B> 61 </B> contains in order to influence the withdrawal in terms of quantity. The amount withdrawn depends of course on the amount of ash and other incombustible materials that enter the system through the incineration of the waste products.



  Solids, either in the form of waste products or as a substitute for difficult-to-melt particles, can be introduced into the lower bed through a bunker <B> 71 </B>. The bunker <B> 71 </B> is closed off by a cell wheel <B> 73 </B>. As is known, such cellular wheels or other suitable devices are able to enable the supply of solids without giving the gases the opportunity to exit the corresponding space.

   The solids can either be formed by waste materials which themselves contain the necessary refractory particles or materials to replace the removed particles that are mixed or misted with ash, or these solids can be just solid waste products from the burner be destroyed. In the latter case, it may be necessary to supply small amounts of difficult-to-melt materials from time to time or continuously in order to maintain the desired composition of the bedding.



  The vessel can be constructed as a unit, the walls of suitable material, such as. B. steel, which is lined with refractory bricks or cement. Instead, separate vessels can be arranged one above the other. The temperature Tl in the lower bed is high enough that after the system has been started up all waste products are gasified or at least evaporated or partially cracked in some way, of course with the exception of the ashes of the same or, if necessary, their carbon content. A good working temperature is 5401 C. However, the temperature can also be lower;

    However, it should preferably not be below 4301 <B> C </B> and in most cases not above <B> 6500 C </B>. At these temperatures in the lower bed, all waste material that is fed to it, regardless of whether it is in liquid or solid form, is either evaporated, g., Ecracked or incinerated,

          and at least partially. Generally, ash remains as the main solid component and is deposited on or mixed with the difficult-to-melt particles. The heat for the lower bed is mainly supplied by the flow of solid particles flowing down from the upper bed through the standpipe 57. The gases which flow upwards through the area <B> 23 </B> of the lower bed are normally not completely burned or oxidized at this point.

   They contain extremely undesirable impurities for the atmosphere, dip are at least disruptive. These impurities can even be harmful in certain cases if they are released from the system in this state. These contaminants can contain strong smelling compositions and / or incompletely burned products such as carbon monoxide or hydrogen or H2S, etc.

   The additional injection of fuel through line <B> 51 </B> has the task of completely burning these materials. It also has the task of <B> _ </B> to heat the rising gases in the steam zone to a temperature T2, which is significantly higher than the temperature Tl, e.g. B. to <B> 10901 C. </B> At this temperature, all gaseous and vaporous products that flow through the overlying zone are practically completely converted into their final oxidation products, such as

   B. in C02, H20, S02 or SO3.



  The hot gases, which contain the complete combustion products, then flow through the upper bed, giving off part of their heat to it. The upper bed therefore has a temperature <B> T3 </B> which is considerably higher than that of the lower bed, but lower than the temperature T2.

    Finally, these gases emerge from the upper bed at a temperature T4, at which they pass through the solids separation device, e.g. B. be passed through a cyclone <B> 81 </B>, which has an outlet line <B> 83 </B>. The separated solids return to the upper bed in a known manner through a discharge pipe <B> 85 </B>. The gases entering line 83 are completely or practically harmless.

   Preferably, these gases are passed through a heat exchanger, in which they are cooled and their heat is used to generate steam or serve some other similar useful purpose.



  Essentially, the arrangement is such that the gases that flow from a lower zone through the upper fluidized bed emit a certain amount of heat which corresponds to the heat of the flow of the solids which return to the lower bed.

    The solids which rise through the line 41 from the lower bed at a temperature of Tl, for example at a temperature of 5401 ° C., reach their higher temperature <B> T3 </B> in the upper <B> vessel. </B> The difference lies essentially in the amount of heat that is used for the evaporation, incineration, cracking, etc. of the waste products, which through the line <B> 31 </B> Jer be fed lower bedding.



  As already mentioned, the important factor for mastering the system is the temperature of the lower bed. This temperature is influenced by the combustion of additional fuel above this bed in sufficient quantity, the heat being given off initially and mainly to the solids in the upper bed, which. Solids reach <B> T3 </B> temperature.



  In many cases, the amount of fuel supplied through line 51 is only very small. If the waste products have a high enough calorific value to meet all requirements, no fuel is required at all. In the case of waste products such as sewage sludge, for example, which contain a large proportion of water, often around <B> 90%, </B>, fuel is necessary, which is introduced through line <B> 51 </B>. The supply of fuel through the line <B> 51 </B> is generally controlled as a function of the water content of the waste products to be burned, as mentioned earlier.



  The amount of air controlled by the pump <B> 15 </B> is usually constant and sufficient to maintain good turbulence and sufficient mixing in the two beds as well as the circulation of the soil between these two beds . The amount of difficult-to-melt solids circulating between the two beds is also preferably constant. As already mentioned #, excess solids, if they arise, can be drained off through line <B> 59 </B>.



  Under certain conditions it may be necessary to replenish the solids that form the two fluidized beds. For this purpose, low-melting solids of a suitable type, such as. B. granulates of metal oxides, metallic particles, ceramic particles, etc. and mixtures of such, are fed from a bunker <B> 71 </B> by a cellular wheel <B> 73 </B>. Many materials are already known for this purpose.



  Since the temperature in the lower bedding is generally rather moderate, the grate 21 can usually be made from relatively cheap materials on the bottom thereof. Preferably, a fine alloy is used that is sufficiently resistant to oxidation at the operating temperatures. In cases where the waste products contain pieces of metal or other solids that are too large for the fluidized bed, these solids can accumulate on the grate and require periodic removal. This can be done either through a suitable cleaning opening (not shown) or by shutting down the system and removing the grate 21.

   In general, the upper bedding does not require a grate in the sense of a support for massive solids.



  The first fluidized bed is normally arranged below the second bed and has a lower temperature, the temperature in the space between the two beds being higher than in each of the individual beds. In certain cases the bedding need not be described in the. Way over each other, fly. The second bed supplies heat to the first bed by circulating solids.



       Obviously, an intermediate bed can be arranged between the zones <B> 11 </B> and <B> 13 </B>, if this is desired, whereby three beds are created. However, the arrangement shown will suffice for most purposes and is generally preferred.

 

Claims (1)

<B>PATENTANSPRUCH</B> Anlage zum Verbrennen von Abfällen, insbesonderp fester und flüssiger Natur, gekennzeichnet durch min destens zwei Verbrennungszonen<B>(11, 13),</B> eine Brenn stoffleitung<B>(51)</B> und Brenner<B>(53)</B> zur Aufrechterhal tung einer Temperatur zwecks wesentlicher Vr-rgasung von durch eine Leitung<B>(31)</B> zugeführten Abfällen, de ren feste Verbrennungsrückstände sich, in einer fliess fähigen Feststoffschicht (T1) in einer der Verbrennungs zonen<B>(11)</B> in dichter, fliessfähiger Form absetzen, ein Luftfördermittel<B>(15)</B> und eine Leitung<B>(17),</B> die einen Teil der vom Luftfördermittel <B>(17)</B> gelieferten Luft der einen Verbrennungszone<B>(11)</B> zuführt, <B> PATENT CLAIM </B> Plant for incinerating waste, especially solid and liquid, characterized by at least two combustion zones <B> (11, 13), </B> a fuel line <B> (51) </ B> and burner <B> (53) </B> for maintaining a temperature for the purpose of substantial gasification of waste fed through a line <B> (31) </B>, the solid combustion residues of which are in one flow A capable solid layer (T1) in one of the combustion zones <B> (11) </B> in a dense, flowable form, an air conveyor <B> (15) </B> and a line <B> (17), < / B> which supplies part of the air supplied by the air conveyor <B> (17) </B> to a combustion zone <B> (11) </B>, wobei die eine der Verbrennungszonen<B>(13)</B> eine Schicht<B>(T3)</B> fliess fähiger Feststoffe trägt, durch die aus der anderen Ver brennungszone<B>(11)</B> kommende, erhitzte Dämpfe strö men, ein Standrohr<B>(57)</B> zur überführung von Feststof fen aus der einen in die andere Verbrennungszone so wie durch eine Leitung<B>(83)</B> zur Aufnahme aller nach oben abströmenden gasförmigen, dampfförmigen und flüssigen Verbrennungsprodukte. one of the combustion zones <B> (13) </B> carrying a layer <B> (T3) </B> of flowable solids through which coming from the other combustion zone <B> (11) </B> , heated vapors flow, a standpipe <B> (57) </B> for the transfer of solids from one combustion zone to the other, as well as through a line <B> (83) </B> to take them all up outflowing gaseous, vaporous and liquid combustion products. UNTERANSPRüCHE <B>1.</B> Anlage nach Patentanspruch, dadurch gekenn zeichnet, dass die untere Verbrennungszone,<B>(11)</B> relativ niedrig erhitzte Feststoffe in fliessfähiger Form und die obero Verbrennungszone<B>(13)</B> stärker erhitzte Feststoffe enthält, dass ein Trichter<B>(71)</B> mit einem Zellenrad<B>(73)</B> zum Einbringen von Feststoffen zur Bildung des Bettes in der unteren Verbrennungszone vorhanden ist, dass ein Gitter<B>(25)</B> zur Aufnahme der fliessfähigen Fest stoffe in der oberen Verbrennungszone vorgesehen ist, durch den die aus der unteren Verbrennungszone kom menden Gase und Dämpfe nach oben strömen, dass das Standrohr<B>(57) SUBClaims <B> 1. </B> Plant according to patent claim, characterized in that the lower combustion zone <B> (11) </B> relatively low heated solids in flowable form and the upper combustion zone <B> (13) </B> contains more strongly heated solids that a funnel <B> (71) </B> with a cellular wheel <B> (73) </B> is available for introducing solids to form the bed in the lower combustion zone, that a grille <B> (25) </B> is provided to accommodate the flowable solids in the upper combustion zone, through which the gases and vapors coming from the lower combustion zone flow upwards, that the standpipe <B> (57 ) </B> einen Strom relativ heisser Feststoffe aus der oberen in die untere Verbrennungszone zurückführt und dass reine vom Gebläse<B>(15)</B> mit Luft gespeiste Zweigleitung (41) zur Leitung eines Stromes relativ küh lerer Feststoffe aus der unteren in die obere Verbren nungszone durch eine von einem Ventil<B>(35)</B> ab- und zuschaltbare Abzugsleitung (41) vorhanden ist. 2. </B> a stream of relatively hot solids from the upper to the lower combustion zone and the clean branch line (41) fed with air by the fan <B> (15) </B> for conducting a stream of relatively cooler solids from the lower into the upper combustion zone through a discharge line (41) which can be switched off and on by a valve (35). 2. Anlage nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eim in der oberen Verbrennungszone vorgese hene Gas/Feststoff-Trennvorrichtung <B>(81)</B> mit einem Abströmrohr <B>(85)</B> zur Rückführung der separierten Fest stoffe in das Feststoffbett in der oberen Verbrennungs zone sowie durch einen über eine Leitung<B>(83)</B> gespeisten Wärmeaustauscher <B>(90)</B> zur Kühlung der aus der Trenn vorrichtung<B>(81)</B> kommenden Gase. Plant according to patent claim, characterized by a gas / solids separating device (81) provided in the upper combustion zone with a discharge pipe (85) for returning the separated solids to the solids bed in the upper combustion zone and by a heat exchanger <B> (90) </B> fed via a line <B> (83) </B> for cooling the from the separating device <B> (81) </B> coming gases. <B>3.</B> Anlage nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch eine Abzweig-Entnahmeleitung <B>(59)</B> zur Entnahme von Feststoff aus der unteren Verbrennungszone<B>(11)</B> zum Ausgleich der fliessfähigen Schichten in den Ver brennungszonen<B>(11</B> und<B>13).</B> 4. Anlage nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein Standrohr<B>(33)</B> zur Entnahme von Feststoff aus dem unteren Bett<B>(23)</B> und durch eine Luftsteig leitung (41) zum Transport desselben über das obere Bett<B>(55),</B> wo er sich auf diesem Bett absetzen kann. <B> 3. </B> System according to patent claim, characterized by a branch extraction line <B> (59) </B> for removing solid matter from the lower combustion zone <B> (11) </B> to compensate for the Flowable layers in the combustion zones <B> (11 </B> and <B> 13). </B> 4. System according to patent claim, characterized by a standpipe <B> (33) </B> for removing solids from the lower bed <B> (23) </B> and through an air riser line (41) to transport it over the upper bed <B> (55), </B> where he can sit down on this bed.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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