CH556000A - Verfahren zum verbrennen wasserhaltiger abfallfluessigkeiten und zusatzbrenner an verbrennungsanlage zur durchfuehrung des verfahrens. - Google Patents

Description

  
 



   Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen wasserhaltiger Abfallflüssigkeiten und einen Zusatzbrenner an Verbrennungsanlage zur Durchführung des Verfahrens.



   Es wurde bereits verschiedentlich vorgeschlagen, in Verbrennungsanlagen Abfallflüssigkeiten von Industriebetrieben, z.B. von solchen der Farbstoff- und Lackindustrie, der Kunstfaserindustrie oder von Druckereibetrieben, zu verbrennen. Es ist bekannt, die Abfallflüssigkeit axial ins Zentrum einer von zerstäubtem Heizöl gespeisten Flamme zu leiten, wobei ein Brenner, bestehend aus drei koaxialen Rohren, verwendet wird, von welchen das innerste Rohr für die Abfallflüssigkeit dient, das mittlere Rohr für das Heizöl und das äusserste Rohr für einen Gasstrom, mittels welchem das Heizöl zerstäubt und in den Feuerraum getragen wird. Die Abfallflüssigkeit kann auch mittels eines Zusatzbrenners in den Verbrennungsraum bzw. direkt in die Flamme des mit Heizöl betriebenen Hauptbrenners der Verbrennungsanlage eingeleitet werden.

  Ein bekannter Zusatzbrenner hiefür weist einen zentralen Kanal mit einer Düse für die Zuführung der Abfallflüssigkeit auf sowie einen zweiten, den zentralen Kanal umgebenden Kanal für die Zuführung eines Mediums zum Zerstäuben der aus der Düse austretenden Abfallflüssigkeit ausserhalb des Brenners.



   Ein besonderes Problem bildet dabei der Umstand, dass solche Abfallflüssigkeiten in der Regel wässrige Medien mit rasch wechselnden Heizwerten und Viskositäten sind, die teilweise mit Feststoffen durchsetzt sein können. Die Viskositätsunterschiede können zwischen 1 und 1500 Centistokes betragen. Eine optimale Verbrennung flüssiger Medien lässt sich im Prinzip durch Zerstäubung des Flüssigkeitsstrahles mittels Hochdruckpumpen durch sehr kleine Düsen erreichen.



  Diese Methode ist jedoch für Abfallflüssigkeiten nicht praktikabel, weil Hochdruckpumpen für feine Düsen sehr saubere Medien voraussetzen. Ferner sind Brenner bekannt, bei welchen gas- oder dampfförmige Zerstäubungsmedien verwendet werden. Die nach diesem Prinzip arbeitenden Brenner bedingen jedoch ebenfalls die Anwendung von feinen Düsen und relativ hohen Drücken. Bei allen bekannten Brennern ist das Einhalten einer konstanten niedrigen Viskosität der Abfallflüssigkeit durch Aufheizen desselben oder mittels spezieller Viskositätsregler eine weitere Bedingung, was naturgemäss relativ aufwendig ist.



   Die Erfindung bezweckt, die Nachteile der bekannten Brenner zu vermeiden und ein Verfahren und einen Zusatzbrenner zu schaffen, womit eine optimale Verbrennung von Abfallflüssigkeiten sowie bei rasch wechselnden Viskositätsunterschieden der Abfallflüssigkeiten eine gleichmässige Zerstäubung der letzteren gewährleistet ist.



   Gegenstand der Erfindung ist demnach ein Verfahren zur Verbrennung von wasserhaltigen Abfallflüssigkeiten, bei welchem man den Strahl der Abfallflüssigkeit mittels eines unter Druck zugeführten gasförmigen Mediums zerstäubt und in eine von zerstäubtem Heizöl gespeiste Flamme leitet, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Zerstäubermedium mit dem Strahl der Abfallflüssigkeit innerhalb des Brenners zusammengebracht wird und diesen umhüllt, wobei der Flüssigkeitsstrahl vom Zerstäubermedium innerhalb einer Düse von der Oberfläche her in kleinste Tröpfchen aufgelöst wird.



   Mit dem erfindungsgemässen Verfahren wird die wesentliche Bedingung für eine perfekte Zerstäubung der zu verbrennenden Abfallflüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität erfüllt.



  Beim bekannten Zusatzbrenner, wo das Zerstäubermedium erst ausserhalb des Brenners mit dem Flüssigkeitsstrahl zusammengebracht wird, ist diese Bedingung dagegen nicht erfüllt.



   Der Zusatzbrenner zur Durchführung des Verfahrens enthält einen zentralen Kanal mit einer Düse für die Zuführung der zu verbrennenden Abfallflüssigkeit sowie einen zweiten, den zentralen Kanal umgebenden Kanal für die Zuführung des Zerstäubermediums und zeichnet sich dadurch aus, dass der Kanal für die Zuführung des Zerstäubermediums in einem düsenförmigen Endteil ausläuft, dessen engste Stelle sich im Bereiche der Austrittsdüse der zu verbrennenden Abfallflüssigkeit aus dem zentralen Kanal befindet. Der Durchmesser der engsten Stelle des düsenförmigen Endteiles kann mindestens gleich gross sein wie der Durchmesser der Öffnung der Austrittsdüse für die Abfallflüssigkeit.



   Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemässen Zusatzbrenners ist nachfolgend anhand der Figur der Zeichnung näher erläutert, welche den Zusatzbrenner teilweise in Seitenansicht und teilweise im Mittellängsschnitt zeigt.



   Der Zusatzbrenner wird zusammen mit einem mit Heizöl betriebenen Hauptbrenner bekannter Art verwendet.



   Der Zusatzbrenner besteht aus dem zylindrischen Innenkörper 1 mit einer axialen Bohrung 2, einem in diese mündenden Stutzen 3 für die Zuführung der zu verbrennenden wasserhaltigen Abfallflüssigkeit und einer Düse 4 für den Austritt der Abfallflüssigkeit. Die Abfallflüssigkeit wird in die Flamme des in der Zeichnung nicht dargestellten Hauptbrenners zerstäubt.



  In der Bohrung 2 ist der Putzstock 5 axial verschiebbar angeordnet, welcher mittels eines für die Flüssigkeit durchlässigen Zentrierringes 6 geführt wird. Am flüssigkeitszufuhrseitigen Ende der Bohrung 2 ist eine den Putzstock 5 umgebende Flüssigkeitsdichtung 7 angebracht. Der Anschlagring 8 am Putzstock 5 bestimmt dessen Endlage beim Einschieben in die Bohrung 2. Auf den Innenkörper 1 ist ein mit diesem koaxia   ler    rohrförmiger Aussenkörper 9 mittels des Gewindes 10 aufgeschraubt. Zwischen dem Aussenkörper 9 und dem Innenkörper 1 besteht ein den letzteren umgebender Hohlraum 11, in welchen der Stutzen 12 für die Zuführung unter Druck des Zerstäubermediums mündet. Der Aussenkörper 9 stützt sich auf einem für das Zerstäubermedium durchlässigen ringförmigen Zentriersteg 13 ab.

  Der Hohlraum 11 läuft in einen düsenförmigen Endteil 14 des Aussenkörpers 9 aus, dessen engste Stelle sich im Bereich der Öffnung der Düse 4 befindet und der sich gegen die Austrittsöffnung konisch erweitert. Die engste Stelle des düsenförmigen Endteiles 14 hat bei einem ausgeführten Brenner einen Durchmesser von 6 mm, während der Durchmesser der Öffnung der Düse 4 ca. 5 mm beträgt.



   Durch diese Ausbildung des erfindungsgemässen Zusatzbrenners wird erreicht, dass das Zerstäubermedium den aus der Düse 4 austretenden Strahl der Abfallflüssigkeit umhüllt und ihn im Bereich der Verengung des düsenförmigen Endteiles 14 kontrahiert, wodurch er beschleunigt wird. Der beschleunigte Strahl wird anschliessend im konisch erweiterten Endteil 14 verzögert. Dünnflüssige Abfallflüssigkeiten lassen sich dabei leicht beschleunigen, während hochviskose Abfallflüssigkeiten dem Angriff des Zerstäubermediums beträchtlichen Widerstand bieten und dabei eine stärkere Einschnürung erfahren. Es ist deshalb zweckmässig, entsprechend einem Viskositäts-Mittelwert des Strahles der Abfallflüssigkeit dessen Beschleunigung durch eine geeignete Druckeinstellung des Zerstäubermediums zu bestimmen.

 

   Das Zerstäubermedium kann gas- oder dampfförmig sein und dessen Druck kann durch nicht dargestellte Mittel ausserhalb des Brenners eingestellt werden.



   Es ist auch möglich, den erfindungsgemässen Zusatzbrenner mit einem Aussenkörper 9 mit auswechselbarem Endteil 14 zu versehen, der mittels des punktiert dargestellten Gewindes 15 an- und abschraubbar ist. Auf diese Weise kann je nach Viskosität oder Durchsatzmenge der zu verbrennenden Abfallflüssigkeit ein Aussenkörper-Endteil 14 mit entsprechender Düsenform verwendet werden.



   In gewissen Fällen kann es vorteilhaft sein, dem Zerstäubermedium einen Drall zu erteilen und zu diesem Zwecke den ringförmigen Steg 13 mit einer schraubenlinienförmigen Nut zu versehen. 

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH 1

   Verfahren zur Verbrennung von wasserhaltigen Abfallflüssigkeiten, bei welchem man den Strahl der Abfallflüssigkeit mittels eines unter Druck zugeführten gasförmigen Mediums zerstäubt und in eine von zerstäubtem Heizöl gespeiste Flamme leitet, dadurch gekennzeichnet, dass das Zerstäubermedium mit dem Strahl der Abfallflüssigkeit innerhalb des Brenners zusammengebracht wird und diesen umhüllt, wobei der Flüssigkeitsstrahl vom Zerstäubermedium innerhalb einer Düse von der Oberfläche her in kleinste Tröpfchen aufgelöst wird.

   UNTERANSPRUCH 1. Verfahren nach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck des Zerstäubermediums entsprechend einem Viskositäts-Mittelwert des Flüssigkeitsstrahles eingestellt wird.

   PATENTANSPRUCH II Zusatzbrenner an Verbrennungsanlage zur Durchführung des Verfahrens gemäss Patentanspruch I, mit einem zentralen Kanal mit einer Düse für die Zuführung der zu verbrennenden Abfallflüssigkeit sowie einem zweiten, den zentralen Kanal umgebenden Kanal für die Zuführung des Zerstäubermediums, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (11) für die Zuführung des Zerstäubermediums in einen düsenförmigen Endteil (14) ausläuft, dessen engste Stelle sich im Bereiche der Austrittsdüse (4) der zu verbrennenden Abfallflüssigkeit aus dem zentralen Kanal (2) befindet.

   UNTERANSPRÜCHE 2. Zusatzbrenner nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser der engsten Stelle des düsenförmigen Endteiles (14) mindestens gleich gross ist wie der Durchmesser der Öffnung der Austrittsdüse (4) der zu verbrennenden Abfallflüssigkeit.

   3. Zusatzbrenner nach Patentanspruch II und Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der düsenförmige Endteil (14) gegen die Austrittsöffnung konisch erweitert ist.

   4. Zusatzbrenner nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass der düsenförmige Endteil (14) auswechselbar ist.

   5. Zusatzbrenner nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass im Kanal (11) für die Zuführung des Zerstäubermediums ein dem letzteren einen Drall erteilender Ringkörper (13) mit schraubenlinienförmiger Nut angeordnet ist.