CH615493A5 - - Google Patents

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Publication number
CH615493A5
CH615493A5 CH546976A CH546976A CH615493A5 CH 615493 A5 CH615493 A5 CH 615493A5 CH 546976 A CH546976 A CH 546976A CH 546976 A CH546976 A CH 546976A CH 615493 A5 CH615493 A5 CH 615493A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
combustion chamber
channel
waste
helix
shaft
Prior art date
Application number
CH546976A
Other languages
English (en)
Inventor
Gordon Hillis Hoskinson
Original Assignee
Cornell Hoskinson Mfg
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
Application filed by Cornell Hoskinson Mfg filed Critical Cornell Hoskinson Mfg
Publication of CH615493A5 publication Critical patent/CH615493A5/de

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Classifications

    • 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/80Furnaces with other means for moving the waste through the combustion zone
    • F23G2203/801Furnaces with other means for moving the waste through the combustion zone using conveyors
    • F23G2203/8013Screw conveyors

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verbrennen von Abfall. Es sind z. B. zwei Arten von industrieller oder kommunaler Abfallverbrennungsanlagen bekannt. Bei der einen Anlage ist eine fortlaufende Zubringereinrichtung vorhanden, zum fortlaufenden Zuliefern des Abfalles in eine Verbrennungskammer, bei welcher Anlage nicht verbrennbare Bestandteile fortlaufend dem Abfall entnommen werden. Bei der anderen Art der Abfallverwertung wird nicht mehr fortlaufend gearbeitet, sondern es wird eine Ladung (Füllung) an Abfall in die Verbrennungskammer eingebracht und unter Steuerung der Verbrennungsluftzugabe verbrannt.
Bei der Abfallverwertung mit fortlaufender Abfallzufuhr wird eine Serie von Rosten verwendet, die den Abfall tragen, und Luft wird von unten nach oben durch die Roste geleitet, so dass die Luft in Kontakt mit dem Abfall gelangt, während die Asche und nicht verbrennbare Bestandteile nach unten durch die Roste fallen und in einem Wasserbehälter gesammelt wird. Abfall ist im allgemeinen eine Heizquelle mit niedriger Energie, und deshalb wird verschiedenes Material, wie z. B. Glas, Kunststoffe und einen niedrigen Schmelzpunkt aufweisende Legierungen, schmelzen und eine Schlak-ke bilden, die die Roste verstopfen kann, so dass eine Luftströmung durch die Roste in das Abfallmaterial hinein erheblich vermindert, ja sogar ganz verhindert wird. Um diesem entgegenzuwirken wird bei der bekannten Anlage mit fortlaufender Abfallzufuhr eine Einrichtung zum Bewegen oder Rütteln der Roste verwendet, um die Schlacke abzulösen, um einen Luftdurchgang von unten nach oben durch das Abfallmaterial zu erzielen.
Es wurde festgestellt, dass beim System mit der fortlaufenden Abfallzufuhr bis zu 30 % des brennbaren Materials zusammen mit der Asche und den nicht brennbaren Bestandteilen durch die Roste fallen kann, so dass hierdurch die Leistungsfähigkeit der Anlage erheblich vermindert wird.
Um das Problem der genügenden Luftzufuhr durch die Roste in den Abfall hinein zu lösen, ist bei den bekannten Anlagen mit der fortlaufenden Abfallzufuhr eine im Volumen verhältnismässig grosse Verbrennungskammer vorhanden, um eine ausreichende Verbrennung der brennbaren Gase des Abfalles zu erzielen. Diese erforderliche grosse Brennkammer stellt einen Nachteil dar. Da die Gase des Abfalles im allgemeinen eine erhebliche Menge an Flugasche enthalten, werden im allgemeinen die Abfallgase durch eine Berie
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selungsvorrichtung geleitet, wo die Gase durch einen gekrümmten Kanal geleitet werden, und einem Wassersprühstrahl ausgesetzt werden, wodurch die Flugaschepartikel ausgewaschen werden.
Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, dass bei den bekannten Anlagen mit ständiger Abfallzufuhr nicht in ausreichender Weise solcher Abfall verbrannt werden kann, der erhebliche Mengen an Wasser oder Feuchtigkeit aufweist.
Des weiteren sind für die bekannten Anlagen teure und heikle Steuereinrichtungen zur Überwachung der verschiedenen Bedingungen der Anlage erforderlich. So sind z. B. Steuereinrichtungen erforderlich, um den Luftdruck in der Brennkammer zu überwachen, um zu ermitteln, ob die Roste teilweise verstopft sind, und weiterhin um die Temperatur in der Verbrennungskammer zu überwachen, und auch zur Steuerung des Luftzuflusses durch die Roste, um eine richtige Verbrennung zu erhalten. Weiterhin ist es erforderlich, die Temperatur in der Berieselungsanlage zu überwachen, zur Steuerung der der Berieselungsanlage zuzuführenden Wassermenge. Infolge der verschiedenartigen Steuerungs- und Überwachungseinrichtungen sind die Kosten für eine derartige Abfallverwertungsanlage erheblich, so dass in vielen Fällen andere Abfallbeseitigungseinrichtungen, wie z. B. das Abladen von Kehricht auf Halden zum Auffüllen von Landeinschnitten, angewandt werden.
Bei der eingangs erwähnten anderen Art der Abfallbeseitigung, nämlich die ladungsweise Beschickung der Verbrennungskammer, wird Luft in geringen Mengen eingeführt und es werden keine Roste verwendet. Bei dieser mit Luftmangel arbeitenden Verbrennung wird der Abfall innerhalb der Verbrennungskammer nicht umgerührt, also nicht bewegt, ausser es wird eine neue Ladung eingefüllt. Als Folge hiervon ist das mit Luftmangel arbeitende System im allgemeinen nur für trockene Materialien verwendbar. Bei dichten, kompakten Materialien oder bei wasserbeladenen Materialien wird infolge der fehlenden Bewegung der Materialien in der Verbrennungskammer keine ausreichende Verbrennung stattfinden.
Bei den bekannten mit Luftmangel arbeitenden Anlagen werden die Abfallgase im allgemeinen von einer ersten Verbrennungskammer abgezogen und zu einer zweiten Verbrennungskammer geleitet, so dass weniger Flugasche entsteht, verglichen mit einer Anlage, bei der eine fortlaufende Zuführung des Abfalles stattfindet.
Die mit Luftmangel arbeitenden Anlagen haben trotzdem erhebliche Nachteile. Der wichtigste Nachteil ist darin zu sehen, dass bei diesen Anlagen, bei denen also mit Abfallfüllungen gearbeitet wird, die Asche und die nichtbrennbaren Teile in der Verbrennungskammer zurückbleiben und aus dieser entfernt werden müssen, nachdem die Verbrennung stattgefunden hat. Weiterhin haben diese Anlagen eine verhältnismässig kleine Füllungskapazität und ihre Verwendung ist auf verhältnismässig trockenes Abfallmaterial beschränkt. Mit einer solchen Anlage können Kunststoffe, weiterhin Materialien, die auf Asphalt basieren oder solche Abfälle, die schmelzen bevor sie brennen, nicht ausreichend verbrannt werden, da diese Materialien eine feste Schlacke oder Masse im Verbrennungsraum bilden.
Es wird die Schaffung einer verbesserten Anlage bezweckt, mit der der zu verbrennende Abfall fortlaufend der Brennkammer zugeführt wird, wobei aber kein Rost wie bei den bekannten Anlagen mit fortlaufender Abfallzuführung erforderlich ist. Es wird hierbei ausgegangen von einer Anlage zum Verbrennen von Abfall, mit einem eine Brennkammer bildenden Gehäuse, mit einer Schnecke, die zur Drehung innerhalb der Brennkammer angeordnet ist, um den Abfall durch die Brennkammer zu fördern und den Rückstand am Ende der Brennkammer abzugeben, wobei die Schnecke eine
Welle und eine mit der Welle verbundene Wendel aufweist.
Die erfindungsgemässe Verbrennungsanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel hohl ist und einen inneren Kanal hat, der sich zumindest über einen Teil der Wendel-s länge erstreckt, weiterhin gekennzeichnet durch in der Wendel vorhandene Öffnungen zum Bilden einer Verbindung zwischen dem inneren Wendelkanal und der Brennkammer, wobei sich diese Öffnungen über einen Abschnitt der Wendellänge erstrecken, eine Luftzuführung zum Zuführen von Luft io zum inneren Wendelkanal, welche Luft durch die Öffnung in die Brennkammer geleitet wird, um über einen Längenbereich der Brennkammer mit dem Abfall in Kontakt zu gelangen.
Mit der erfindungsgemässen Verbrennungsanlage kann ein weiterer Bereich an Gegenständen verbrannt werden, inklu-15 sive von nassem oder wassergetränktem Material, wie z. B. Küchenabfall, tierischer Mist, Unkraut und Laub. Es können weiterhin fein verteilte oder pulverartige Gegenstände, wie z. B. Sägemehl, Erdnussschalen, Kaffeesatz, Kunststoffschnitzel, vollständig verbrannt werden. 20 Die erfindungsgemässe Verbrennungsanlage kann eine höhere Leistungsfähigkeit gegenüber den bekannten Anlagen haben, da kein Rauch, verbrennbare Abgase oder Flugasche von der Anlage nach aussen abgegeben werden, so dass alle Anforderungen hinsichtlich der Vermeidung von Umweltver-25 schmutzungen erfüllt werden können. Mit dieser Verbrennungsanlage kann ein erheblicher Betrag an Wärmeenergie erzeugt werden, die zur Herstellung von Dampf oder für andere industrielle oder kommunale Verwendungen benutzt werden kann.
3Q Die erfindungsgemässe Verbrennungsanlage kann ein bedeutend geringeres Gewicht als die üblichen Abfallverbrennungsanlagen im industriellen oder städtischen Bereich haben, und falls die Anlage auf einem Fahrgestell montiert wird,
kann sie leicht von einer Stelle zur anderen transportiert 35 werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine schaubildliche Darstellung der Verbrennungsanlage, wobei zur deutlicheren Darstellung verschiedene 40 Wandteile aufgebrochen worden sind;
Fig. 2 eine schaubildliche Darstellung der Anlage nach Fig. 1, beim Einlass;
Fig. 3 einen Teillängsschnitt durch die Brennkammer mit der Förderschnecke;
45 Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie 4—4 in Fig. 1, und
Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie 5—5 nach Fig. 1.
Die Verbrennungsanlage ist auf einem Fundament 1 montiert und weist einen Zubringerbehälter 2 für die zu verbrennenden Abfälle auf. Die Anlage hat weiterhin eine mit 50 einer Schnecke versehene Brennkammer 3, eine Einrichtung 4 zur Behandlung des Abgases und eine Einrichtung 5 zum Abführen von Asche und nichtverbrennbaren Bestandteilen. Der zu verbrennende Abfall wird in den Behälter 2 gebracht, von dem aus der Abfall zum Einlass der Verbrennungskam-55 mer 3 gefördert wird, in welcher Brennkammer das brennbare Material verbrannt wird und die Asche sowie das nichtbrennbare Material über die Abgabeeinrichtung 5 nach aussen abgegeben werden. Die beim Verbrennungsprozess entstehenden Gase werden durch die Einrichtung 4 geleitet und g0 werden dann letztlich in die Atmosphäre abgegeben.
Die Zubringereinrichtung 2 weist eine Rinne 6 auf, die einen nach oben geneigten Boden 7 hat. Die Rinne 6 steht mit einem üblichen Kettenförderer 8 in Verbindung, der eine Reihe von Mitnehmern 9 aufweist, die durch die Kette 8 ent-65 lang dem Boden 7 bewegt werden. Der in die Rinne 6 geschüttete Abfall wird durch die Mitnehmer längs des Bodens 7 nach oben gefördert und dem Einlass der Brennkammer übergeben.
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Der mit einer Schnecke versehene Brenner 3 weist einen Einlassabschnitt 10 auf, der den von der Rinne 2 erhaltenen Abfall aufnimmt. Der Brenner 3 hat weiterhin ein zylindrisches Gehäuse 11, das eine Brennkammer 2 bildet. Innerhalb des Einlassabschnittes 10 und des Gehäuses 11 liegt eine Schnecke 13, die zur Förderung des Abfalls durch die Brennkammer dient.
Der Einlassabschnitt 10 enthält eine zylinderförmige Wandung 14, deren eine Stirnseite von einer vertikalen Abschlussplatte 15 verschlossen ist. Eine zweite vertikale Platte 16 liegt im Abstand zur Platte 15 und ist zwischen dem Einlassabschnitt 10 und dem Gehäuse 11 angeordnet. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, dass im Abstand innerhalb der Wandung 14 ein Leitblech 17 liegt, das mit einem nach unten ragenden Flansch am Boden der Wandung 14 angeschweisst ist. Das obere Ende des Leitbleches 17 ragt nach oben über die Wandung 14 hinaus und bildet eine Leitfläche 18 zum Leiten des Abfalles ins Innere der Wandung 14.
Ein oberer Teil der Wandung 14 ist mit einem Flansch 19 versehen, der im Abstand zum Leitblech 17 liegt, um eine Einlassöffnung 20 für den Abfall zu bilden. Derjenige Teil der Wandung 14, der zwischen dem oberen Flansch 19 und dem unteren Flansch des Leitbleches 17 liegt, ist mit feuerfestem Material 21 ausgekleidet.
Das zylindrische Gehäuse 11 des Brenners besteht aus einzelnen Gehäuseabschnitten IIa, die mit kreisförmigen Flanschen versehen sind, mittels denen die Abschnitte aneinander-befestigt sind, um das Gehäuse 11 zu bilden. Die Innenfläche des Gehäuses 11 ist mit einem üblichen feuerfesten Material 22 ausgekleidet.
Die Schnecke 13 hat eine Hohlwelle 23, die eine hohle Wendel 24 trägt. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass die untere Aussenkontur der Wendel 24 in nur geringem Abstand zur Innenauskleidung 22 liegt, während die obere Umfangskontur der Wendel einen grösseren Abstand zum Auskleidematerial 22 aufweist, so dass also die Schnecke nicht koaxial zum Gehäuse 11 liegt.
Der Einlassabschnitt 10 ist mit einer schwenkbaren Leitplatte 25 versehen, die mittels eines Lagerzapfens 26 gegenüber dem Flansch 19 schwenkbar gelagert ist. Die Leitplatte 25 wird durch ein am unteren Ende der Platte befestigtes Gewicht 27 in einer vertikalen Lage gehalten. Die untere Kante der Leitplatte 25 liegt in geringem Abstand oberhalb der Aussenkontur der Wendel 24, so dass also die Leitplatte 25 nicht durch die drehende Wendel gestört wird. Die Leitplatte 25 kann jedoch nach oben geschwenkt werden, damit auch grosse Abfallklumpen von der Schnecke gefördert werden können.
An der vertikalen Platte 16 ist mittels eines Lagerzapfens 29 eine zweite Leitplatte 28 schwenkbar angelenkt und liegt oberhalb der Schnecke 13. Das untere Ende der Leitplatte 28 ist mit einem Gewicht 30 versehen, das die Platte 28 in einer vertikalen Lage hält. Aus den Fig. 3 und 5 ist ersichtlich, dass die untere Kante der Leitplatte 28 mit einer Krümmung 31 versehen ist, um sich der Aussenkontur der Wendel 24 anzupassen. Die Leitplatte 28 stellt eine Stauwand dar, um zu verhindern, dass grosse Luftmengen aus der Atmosphäre in die Brennkammer 12 strömen können, wenn der Einlassabschnitt 10 nicht mit Abfall gefüllt ist. Die Stauwand 28 kann jedoch durch die Kraft von grossen Abfallklumpen verschwenkt werden, damit diese Klumpen in die Brennkammer 12 gelangen können.
Die Schnecke dreht in Richtung des in Fig. 4 dargestellten Pfeiles, und der Abfall wird entlang der Bodenfläche 7 der Rinne 6 nach oben in die Einlassmündung 20 gefördert. Die Leitbleche 17 und 25 im Bereich der Öffnung 20 verhindern eine Verstopfung des Einlasses der Schnecke durch das Abfallmaterial.
Die Hohlwelle 23 der Schnecke 13 ist in zwei Lagerböcken 32 und 33 drehbar gelagert, wobei jeder Lagerbock innerhalb von Führungen 34 vertikal vestellbar gehalten ist. Zwei Führungen 34 sind an der Stirnplatte 15 befestigt und nehmen den Lagerbock 32 auf (Fig. 2), während zwei andere Führungen 34 an der Abgabeeinrichtung 5 befestigt sind und den Lagerbock 33 aufnehmen (Fig. 1). Diese fliegende Lagerung der Schneckenwelle 23 erlaubt eine vertikale Verstellung der Schnecke, wenn grosse, harte Abfallklumpen zur Anlage mit der drehenden Schnecke kommen.
Zum Antrieb der Schnecke sitzt ein Kettenrad 35 ausserhalb des Lagerbockes 32 auf der Hohlwelle 23, und das Kettenrad 35 steht über eine Kette 36 mit der Ausgangswelle einer Antriebseinrichtung 37 in Verbindung, deren Drehzahl auf hydraulische Weise veränderlich ist. Mit dieser Antriebseinrichtung kann die Drehzahl der Schnecke in gewünschter Weise verändert werden.
Zum Beginn der Verbrennung des Abfallmaterials ist ein üblicher Gasbrenner 38 mit einer Zündeinrichtung 39 vorhanden und am Einlassabschnitt 10 des Gehäuses 11 angeordnet. Nach einer Zeitspanne von etwa 15 Minuten, wenn die Verbrennung des Abfalls voll im Gange ist, ist die durch die Verbrennung des Abfalles entstandene Wärme ausreichend um den Verbrennungsprozess in Gang zu halten, so dass der Brenner 38 abgeschaltet werden kann.
Beim vorderen Mündungsende der Hohlwelle 23 wird Luft eingeführt und strömt durch den hohlen Innenraum der Wendel 24 und tritt aus dieser nach aussen ins Innere des Gehäuses 11. Um die für den Verbrennungsprozess erforderliche Luft zuzuführen, ist ein Gebläse 40 an einer Stirnwand 41 der Auslasseinrichtung 5 befestigt. Die Druckseite 42 des Gebläses 40 ist über eine Gelenkkupplung 43 am Ende der Hohlwelle 23 befestigt, so dass der vom Gebläse 40 erzeugte Luftstrom ins Innere der Welle 23 strömt. Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass eine Prallplatte 44 im Innern der Hohlwelle 23 beim vorderen Ende dieser Welle befestigt ist, so dass die in die Welle 23 eintretende Luft nicht weiterhin in dieser Welle 23 strömen kann. Die Hohlwelle 23 ist mit zumindest einer Öffnung 45 versehen, die eine Verbindung zwischen dem Inneren der Welle 23 und einem zentralen Teil 46 der Wendel 24 schafft. Dieser innerhalb der Wendel 24 verlaufende Kanal 46 erstreckt sich fortlaufend über die ganze Länge der Wendel, und die in den Kanal 46 einströmende Luft strömt im Gegenstrom bezüglich der Förderbewegung des Abfalles in der Brennkammer 12.
Aus Fig. 3 ist ersichtlich, dass die Wendel 24 aus einem inneren Abschnitt 47 und einem V-förmigen äusseren Abschnitt 48 zusammengesetzt ist. Der innere Abschnitt 47 wird mit Vorteil aus Stahl hergestellt, während der äussere Abschnitt 48 aus Gusseisen besteht und die Fähigkeit hat, den in der Brennkammer auftretenden Arbeitstemperaturen standzuhalten. Der äussere Abschnitt 48 kann z. B. mittels Schrauben oder Verschweissen mit dem inneren Abschnitt 47 verbunden sein.
Der innere Abschnitt 47 besteht aus mehreren Platten 49 bis 52, wobei die Platten 49 und 50 an ihren äusseren Enden miteinander verbunden sind und zwischen sich einen Kanal 53 bilden, während die Platten 51 und 52, die ebenfalls an ihren äusseren Enden miteinander verbunden sind, einen Kanal 54 einschliessen.
Der äussere Abschnitt 48 ist mit einer Reihe von Öffnungen 55 versehen, und die innerhalb des Kanales 46 strömende Luft tritt durch die Öffnungen 55 nach aussen in die Brennkammer 12. Aus Fig. 5 ist ersichtlich, dass der durch die Wendel 24 geförderte Abfall die Tendenz hat, sich längs einer Seite des Gehäuses 11 zu konzentrieren. Ein Teil der Luft strömt durch die Öffnungen 55a in die durch die Schnek-ke geförderte Masse des Abfalles hinein und unterstützt hier5
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durch das Umrühren des Abfalles, wodurch eine noch intensivere Verbrennung ermöglicht wird. Zusätzlich wird ein zweiter Teil der Luft aus Öffnungen 55b austreten und in den oberen Bereich der Brennkammer 12, also oberhalb des Abfalles, einströmen. Diese durch die Öffnungen 55b in den oberen Bereich der Brennkammer einströmende Luft kann in einer zweiten Verbrennungszone verbrannt werden, so dass also eine vollständige Verbrennung der brennbaren Feststoffe und Gase erzielt werden kann, so dass kein Rauch erzeugt wird und keine weitere Nachverbrennung erforderlich ist.
Die Öffnungen 55 liegen im Abstand voneinander über die ganze Länge der in der Brennkammer 12 befindlichen Wendel der Schnecke 13. Obwohl die Zeichnung zeigt, dass die Öffnungen 55 längs der Wendel gleiche Abstände voneinander aufweisen, kann der Abstand der Öffnungen voneinander sowie die Form der Öffnungen und auch ihre Zuordnung zueinander geändert werden, obwohl die Öffnungen über die ganze Verbrennungszone verteilt angeordnet sein sollten.
Durch die Wendel 24 wird die Brennkammer in viele kleine Brennzonen unterteilt, und die Luft wird durch die Öffnungen 55 hindurch in den in jeder Brennzone vorhandenen Abfall hinein geleitet. Infolge der durch die Öffnungen 55 austretenden Luft werden Zündfunken an den Mündungsöffnungen erzeugt, und die mit dem Gasfluss im oberen Bereich der Brennkammer sich bewegenden Zündfunken haben die Neigung unverbrannte Bestandteile des Abfalls anzuzünden.
Die im Gegenstrom bezüglich des Abfalles durch den Kanal 46 hindurchströmende Luft wird innerhalb der Wendel 24 erhitzt, so dass die beim Einlassabschnitt 10 aus den Öffnungen 55 austretende Luft eine höhere Temperatur hat als die bei der Einrichtung 5 durch die Öffnungen 55 in den Brennraum einströmende Luft, so dass diese wärmere Luft die Verbrennung von neu hinzugekommenem Abfall am Einlassabschnitt 10 fördert.
Weiterhin ist der Luftdruck im Kanal 46 beim bei der Auslasseinrichtung 5 liegenden Ende der Brennkammer grösser als am gegenüberliegenden Ende der Brennkammer. Dies ist vorteilhaft, da durch den hohen Luftdruck beim bei der Einrichtung 5 liegenden Brennkammerende die Flamme nicht ausgeblasen werden kann, da die Verbrennung vollständig im Gang ist, wogegen ein hoher Luftdruck die Flamme am entgegengesetzten Brennerende ausblasen könnte.
Die Schnecke fördert den Abfall durch die Brennkammer und rührt das Abfallmaterial ständig um, so dass neue, unverbrannte Oberflächen des Materials der durch die Öffnungen 55 austretenden Luft ausgesetzt werden. Während des Verbrennungsprozesses wird die Innenauskleidung 22 der Brennkammer mit Asche bestäubt, so dass geschmolzenes Glas, Metall und Kunststoff nicht am Auskleidematerial anhaften werden.
Die bei der Verbrennung auftretenden Gase werden von der Brennkammer 12 einem Wärmeaustauscher 56 übergeben der eine übliche Bauweise aufweisen kann. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass der Wärmeaustauscher eine Gruppe von konzentrisch angeordneten, schraubenförmigen Rohren aufweist, durch die Wasser strömt, und die von der Brennkammer herkommenden Gase strömen um die Rohre 57 herum, so dass das Wasser in Dampf umgewandelt wird. Das Wasser wird über eine Leitung 58 dem Wärmeaustauscher 56 zugeführt, und der Dampf wird über eine Leitung 59 weggeführt.
Die dann vom Wärmeaustauscher 56 abgegebenen Gase strömen über eine Leitung 60 zu einem Zyklonenseparator 61. Der Leitung 60 wird über eine Leitung 62 Wasser zugeführt, und infolge der hohen Strömungsgeschwindigkeit der innerhalb der Leitung 60 strömenden Gase wird das Wasser in feine Wassertröpfchen aufgerissen, so dass ein Wassernebel entsteht. Die Einführung von Wasser in die Leitung 60 hat eine doppelte Funktion, und zwar werden nicht nur die Gase gekühlt um den Separator 61 zu schützen, sondern durch das Befeuchten jeglicher im Gas mitgeführten Flugasche durch Wasser wird die Flugasche kompakter und kann durch den Separator 61 leichter entfernt werden.
Der Zyklonenseparator 61 hat einen üblichen Aufbau und weist ein nach unten verjüngtes Gehäuse 63 auf, das unten in einen Sammelbehälter 64 ausmündet. Am oberen Ende des Gehäuses 63 ist ein Gebläse 65 vorhanden. Die schweren Flugaschepartikel sind kompakter als die Gase und fallen innerhalb des Gehäuses 63 nach unten, während die Gase über den Auslass 66 des Gebläses 65 nach aussen in die Atmosphäre abgegeben werden.
Abhängig von der Grösse von der Anlage können auch mehrere Wärmeaustauscher 56 und Separatoren 61 vorhanden sein.
Bei der Abfallverbrennungsanlage ist auch eine Kühlung für die Wendel 24 vorgesehen. Wie bereits erwähnt, bilden die Platten 49 und 50 einen Kanal 53, während die Platten 51 und 52 einen zweiten Kanal 54 bilden. Die Kanäle 53 und 54 erstrecken sich im wesentlichen über die gesamte Länge der Wendel 24 und liegen auf einander gegenüberliegenden Seiten des mittleren Luftkanales 46. Über eine im Zentrum der Hohlwelle 23 liegende Wasserleitung 67 wird das Wasser in die Kanäle 53 und 54 geleitet. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, dass das äussere Ende der Wasserleitung 67 mittels einer Gelenkkupplung 68 mit einer Wasserzuführungsleitung 69 verbunden ist. Mittels der Gelenkverbindung 68 wird ermöglicht, dass sich die Hohlwelle 23 mit dem Wasserrohr 67 bezüglich der Wasserleitung 69 drehen können.
Das vordere Ende des Wasserrohres 67 liegt in der Nähe der Prallplatte 44 und das aus diesem Ende des Rohres 67 austretende Wasser strömt ins Innere der Hohlwelle 23. Löcher 70 in der Hohlwelle 23 schaffen eine Verbindung zwischen dem Inneren der Hohlwelle 23 und den Kanälen 53 und 54, so dass das Wasser durch die Kanäle 53 und 54 zum hinteren Ende der Brennkammer 12, also zum Einlassabschnitt 10 hin strömt. Während des Verbrennungsprozesses wird das Wasser erhitzt, so dass Dampf erzeugt wird, der dann im Raum zwischen der Hohlwelle 23 und dem Rohr 67 zu einer Leitung 71 strömt. Die Leitung 71 ist ebenfalls über die Gelenkkupplung 68 mit der Hohlwelle 23 verbunden.
Durch diese Konstruktion wird Wasser ins Innere der Hohlwelle 23 gebracht, und das Wasser strömt dann durch die Kanäle 53 und 54 der Wendel 24. Dampf und/oder Wasser wird dann aus dem Innern der Hohlwelle 23 über die Leitung 71 weggeführt.
Die Asche und nichtverbrennbare Bestandteile des Abfalls werden am vorderen Mündungsende der Brennkammer 12 durch die Schnecke 13 der Abgabeeinrichtung 5 zugeführt, die ein ans Ende des Gehäuses 11 angeschlossenes Gehäuse 72 aufweist. Der untere Teil des Gehäuses 77 bildet eine wassergefüllte Sammelwanne 73, in die die Asche und die nichtverbrennbaren Bestandteile gebracht werden.
Ein üblicher Lattenrostförderer 74 weist eine Reihe von Sprossen 75 auf und ist gegenüber dem Gehäuse 72 bewegbar angeordnet. Der Förderer 74 bewegt sich auf einer endlosen Bahn, und durch die Sprossen 75 werden die Asche und die nichtverbrennbaren Teile von der Wanne 73 nach oben längs einer schrägen Bahn 76 gefördert und bei einer Sammelstelle 77 entleert.
Die erläuterte Anlage arbeitet mit einer fortlaufenden Zuführung von Abfall in die Brennkammer und auch die Entleerung von Asche und nichtverbrennbarer Reste erfolgt in fortlaufender Weise am entgegengesetzten Ende. Die Verwendung der erläuterten Schneckenkonstruktion in Verbindung mit der Luftzuführung erlaubt eine ständige Luftzuführung unterhalb des Abfallniveaus, und die rotierende Schnek-
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ke ergibt eine ständige Umrührung des Abfalls um immer neue Oberflächen des Abfallmateriales der Verbrennung zuzuführen. Weiterhin ermöglicht das Ausströmen der Luft aus der Wendel in demjenigen Bereich der Brennkammer, der oberhalb des Abfallnieveaus liegt, eine zweite Verbrennungszone für die brennbaren Abfallgase, so dass kein Rauch aus der Anlage abgegeben wird und dadurch auch die Notwendigkeit eines Nachbrenners vermieden wird.
Die verbesserte Leistungsfähigkeit der Anlage, die durch die Verwendung der Schnecke in Verbindung mit der Luftzuführung erreicht wird, ergibt eine Verbrennungsanlage, mit der nasses oder feuchtes Material, wie z. B. Küchenabfälle, Mist, Laub, wie auch fein verteiltes, pulverartiges Material, wie z. B. Sägemehl, Plastikschnitzel und Erdnussschalen verbannt werden können. Die erläuterte Verbrennungsanlage hat einen wesentlich einfacheren Aufbau als übliche industrielle oder städtische Abfallbeseitigungsanlagen, und die Verwendung von heiklen Überwachungs- und Steuerungs-5 Organen wird vermieden. Die einzig notwendige Steuerung liegt in der Drehzahl der Schnecke, die verändert werden kann, um die Zeitspanne, in der das Abfallmaterial in der Brennkammer verbleibt, zu verlängern oder zu verkürzen.
Die erläuterte Verbrennungsanlage weist ein verhältnis-10 mässig geringes Gewicht auf, verglichen mit üblichen industriellen oder städtischen Abfallverwertungsanlagen, so dass die erläuterte Anlage auch auf einem Fahrgestell montiert werden kann, so dass sie von einer Stelle zu einer anderen transportiert werden kann.
2 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

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    PATENTANSPRÜCHE
    1. Anlage zum Verbrennen von Abfall, mit einem eine Brennkammer (12) bildenden Gehäuse (11), mit einer Schnek-ke (13), die zur Drehung innerhalb der Brennkammer angeordnet ist, um den Abfall durch die Brennkammer zu för- 5 dem und den Rückstand am Ende der Brennkammer abzugeben, wobei die Schnecke eine Welle (23) und eine mit der Welle verbundene Wendel (24) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (24) hohl ist und einen inneren Kanal (46) hat, der sich zumindest über einen Teil der Wen- 10 dellänge erstreckt, weiterhin gekennzeichnet durch in der Wendel vorhandene Öffnungen (55) zumBilden einer Verbindung zwischen dem inneren Wendelkanal (46) und der Brennkammer, wobei sich diese Öffnungen (55) über einen Abschnitt der Wendellänge erstrecken, eine Luftzuführung 15 (40) zum Zuführen von Luft zum inneren Wendelkanal (46), welche Luft durch die Öffnungen (55) in die Brennkammer geleitet wird, um über einen Längenbereich der Brennkammer mit dem Abfall in Kontakt zu gelangen.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, 20 dass die Wendel (24) einen zweiten Kanal (53, 54) aufweist,
    der sich über einen wesentlichen Teil der Wendellänge erstreckt, dass weiterhin eine Kühlmitteleinrichtung (67) zum Zuführen eines Kühlmediums zum vorerwähnten zweiten Kanal der Wendel vorhanden ist, und dass weiterhin ein Ab- 25 leitorgan (71) zum Wegführen des Kühlmediums aus dem zweiten Wendelkanal vorhanden ist.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Welle (23) der Schnecke hohl ist und dass die Kühlmitteleinrichtung eine im Innern der vorerwähnten Hohl- 30 welle angeordnete Leitung (67) aufweist, und dass ein Verbindungskanal (70) zum Leiten des Kühlmediums von der Kühlmittelleitung zum zweiten Wendelkanal vorhanden ist,
    so dass das Kühlmedium durch den zweiten Wendelkanal strömt um die Wendel zu kühlen. 35
  4. 4. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
    dass die Welle (23) der Schnecke (13) einen axialen Kanal aufweist, der mit der Luftzuführungseinrichtung (40) in Verbindung steht, und dass die Welle (23) zumindest einen Durchbruch (45) aufweist, zum Verbinden des in der Welle 40 vorhandenen Kanales mit dem inneren Wendelkanal (46).
  5. 5. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass am einen Ende der Brennkammer (12) eine Zufuhreinrichtung (2) für den Abfall vorhanden ist und dass am anderen Ende der Brennkammer eine Austrageeinrichtung (5) für nicht ver- 45 brennbare Bestandteile des Materials vorhanden ist, dass die Luftzuführungsorgane am letztgenannten Ende der Brennkammer vorhanden sind und dazu dienen, Luft dem inneren Wendelkanal (46) am letztgenannten Ende der Brennkammer zuzuführen, so dass die Luft im Gegenstrom bezüglich der 50 Abfallbewegung innerhalb der Brennkammer innerhalb der Wendel strömt.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftzuführungsorgane (40) ein Gebläse aufweisen, das beim anderen Ende der Brennkammer am Ende der Schnecke 55 angeordnet ist.
  7. 7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wendel (24) einen äusseren Abschnitt (48) und einen inneren Abschnitt (47) aufweist, und dass in dem aus Gusseisen bestehenden äusseren Abschnitt die Öffnungen (55) der 60 Wendel vorhanden sind.
  8. 8. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Welle (23) vorhandene Durchbrechung (45) im Bereich des Abgabeendes der Brennkammer liegt.
  9. 9. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass 65 die Achse der Wendel im Abstand zur Achse der Brennkammer liegt, wobei der obere Bereich der Wendel im Abstand zum Gehäuse der Brennkammer liegt.
  10. 10. Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Austragseinrichtung (5) für nicht verbrennbare Bestandteile des Abfallmaterials einen wassergefüllten Trog (73) aufweist, der zum Aufnehmen des nicht verbrannten Rückstandes dient, und dass ein Förderorgan zum Transportieren dieser Rückstände zu einem Sammelbereich vorhanden ist.
  11. 11. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneckenwelle (23) einen axialen Kanal aufweist, der mittels eines in diesem Kanal befindlichen Verschlussstückes (44) in einen ersten Abschnitt und einen zweiten Abschnitt unterteilt ist, dass die Luftzuführung (40) an den ersten Abschnitt angeschlossen ist, dass ein Durchbruch (45) den ersten Abschnitt mit dem inneren Wendelkanal (46) verbindet, dass die Wendel (24) einen zweiten Kanal (53, 54) aufweist, der sich über einen wesentlichen Teil der Wendellänge erstreckt, dass weiterhin eine Kühlmitteleinrichtung (67) zum Zuführen eines Kühlmediums zum zweiten Abschnitt vorhanden ist, und dass ein Verbindungskanal (70) zum Leiten des Kühlmediums vom zweiten Abschnitt zum zweiten Kanal (53, 54) sowie ein Ableitorgan (71) vorhanden ist zum Wegführen des Kühlmediums aus dem zweiten Abschnitt.
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