CH686152A5

CH686152A5 - Method for the combustion of heterogeneous fuels.

Info

Publication number: CH686152A5
Application number: CH10790A
Authority: CH
Inventors: Heinz Mallek
Original assignee: Forschungszentrum Juelich Gmbh
Priority date: 1989-01-14
Filing date: 1990-01-12
Publication date: 1996-01-15
Also published as: DE3900977A1; DE3900977C2; BR9000111A; BE1006160A3

Description

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Beschreibung description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von heterogenen Brennstoffen, insbesondere Abfällen, in Verbrennungsanlagen, bei dem die Brennstoffe über einen Schacht einem daneben und darunter liegenden, separaten Feuerraum mit Feuerraumboden zugeführt und dort unter Zugabe von Verbrennungsluft verbrannt werden. Sie betrifft ferner eine Müllverbrennungsanlage für die Durchführung des Verfahrens mit einem Feuerraum, einem Feuerraumboden und einer Luftzuführeinrichtung zum Einblasen von Verbrennungsluft in den Feuerraum sowie mit einem daneben angeordneten Schacht für die Aufgabe des Brennstoffes. The invention relates to a method for burning heterogeneous fuels, in particular waste, in incineration plants, in which the fuels are fed via a shaft to a separate and underneath, separate combustion chamber with a combustion chamber floor and are burned there with the addition of combustion air. It also relates to a waste incineration plant for carrying out the method with a combustion chamber, a combustion chamber floor and an air supply device for blowing combustion air into the combustion chamber, and with an adjacent shaft for feeding the fuel.

Die bekannten Müllverbrennungsanlagen weisen im Regelfall einen grossen Feuerraum aus, der nach unten durch einen meist als Rost ausgebildeten Feuerraumboden abgeschlossen wird. Dieser Feuerraumboden ist entweder stark geneigt angeordnet oder weist geeignete Vortriebsmittel, beispielsweise Vorschubroste oder dergleichen auf. An der höchstgelegenen Stelle wird der Abfall dem Feuerraumboden beispielsweise über einen senkrechten Schacht aufgegeben. Der Abfall wandert dann über den Feuerraumboden abwärts und wird dabei verbrannt. Eine solche Müllverbrennungsanlage ist zum Beispiel der DE-OS 1 526 076 zu entnehmen. The known waste incineration plants generally have a large combustion chamber, which is closed at the bottom by a combustion chamber floor, which is usually designed as a grate. This furnace floor is either arranged at a steep incline or has suitable propulsion means, for example feed grates or the like. At the highest point, the waste is fed into the combustion chamber floor, for example via a vertical shaft. The waste then travels down the combustion chamber floor and is burned in the process. Such a waste incineration plant can be found, for example, in DE-OS 1 526 076.

Bei der Wanderung über den Feuerraumboden verläuft die Verbrennung des Abfalls in vier Phasen. Zunächst trocknet der Abfall unter Verdampfung der Feuchtigkeit aus. Mit der anschliessenden Entgasung werden höhermolekulare Verbindungen bei erhöhter Temperatur in niedermolekulare flüchtige Verbindungen und Koks zerlegt. Bei der Vergasung reagieren vor allem Wasser und Kohlenmo-noxid. Die flüchtigen und gasförmigen Abgase verbrennen dann schliesslich. In den normalen Müllverbrennungsanlagen überlagern sich diese Reaktionen. Sie verlaufen darüber hinaus auch nicht ganz vollständig. When you walk over the floor of the combustion chamber, the waste is burned in four phases. First, the waste dries out by evaporating the moisture. With the subsequent degassing, high-molecular compounds are broken down into low-molecular volatile compounds and coke at elevated temperature. Water and carbon monoxide react primarily in the gasification. The volatile and gaseous exhaust gases then burn. These reactions overlap in normal waste incineration plants. Furthermore, they are not entirely complete.

Einen wesentlichen Einfluss auf die Rauchgasemissionen hat dabei die Temperaturführung in der Müllverbrennungsanlage. Damit eine möglichst vollständige Verbrennung der heterogenen Abfallstoffe erreicht wird, sieht die TA-Luft eine Mindesttemperatur von 800°C vor. Für die Verbrennung von PCBs werden sogar 1200°C vorgeschrieben. Hohe Temperaturen haben jedoch den Nachteil, dass hierdurch die Stickstoffoxid-Bildung begünstigt wird. Man ist deshalb bemüht, den Temperaturbereich, bei dem die Stickstoffoxide thermodynamisch stabil werden, zu meiden und die Abgase hinreichend lange bei mittlerer Temperatur zu halten. Dies hat jedoch einen schlechten Ausbrand der Abgase und damit entsprechend hohe Schadstoffemissionen zur Folge. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die in Müllverbrennungsanlagen üblichen Verbrennungstemperaturen zu einer Verschlackung des verbrannten Abfalls führt, was wegen der Neigung zu Ablagerungen Störungen im Betriebsablauf verursacht. The temperature control in the waste incineration plant has a significant influence on the flue gas emissions. To ensure that the heterogeneous waste materials are burned as completely as possible, the TA-Luft provides for a minimum temperature of 800 ° C. 1200 ° C is even prescribed for the burning of PCBs. However, high temperatures have the disadvantage that this promotes nitrogen oxide formation. It is therefore endeavored to avoid the temperature range at which the nitrogen oxides become thermodynamically stable and to keep the exhaust gases at medium temperature for a sufficiently long time. However, this results in poor burnout of the exhaust gases and thus correspondingly high pollutant emissions. A further disadvantage is that the combustion temperatures customary in waste incineration plants lead to slagging of the incinerated waste, which, due to the tendency to form deposits, causes malfunctions in the operating sequence.

In der DE-PS 861 451 ist eine Dampfkesselfeuerung mit einem vorgeschalteten Brennstoffschwelschacht offenbart, bei dem der feste Schwelrückstand auf dem Feuerraumboden verbrannt wird und ein Teil der Verbrennungsgase des Feuerraums unter Beimischung von gereinigtem Schwelgas zur Beheizung des Brennstoffschwelschachtes herangezogen wird. Durch eine Mischung von Verbrennungsgas und gereinigtem Schwelgas wird in einem dem Brennstoffschwelschacht vorgeschalteten Heizraum eine mittelbare Beheizung des Brennstoffschwelschachtes bewirkt und das hierbei gebildete, praktisch sauerstofffreie Verbrennungsgasgemisch als Spülmittel im Brennstoffschwelschacht benutzt. DE-PS 861 451 discloses a steam boiler firing with an upstream fuel smelting shaft, in which the solid smoldering residue is burned on the floor of the firebox and part of the combustion gases of the firing chamber are used to heat the fuel smelting shaft with the addition of cleaned carbonization gas. A mixture of combustion gas and purified carbonization gas causes indirect heating of the fuel smelting shaft in a boiler room upstream of the fuel smelting shaft and the practically oxygen-free combustion gas mixture formed in this way is used as a flushing agent in the fuel smelting shaft.

Daneben sind als Schachtöfen ausgebildete Verbrennungsöfen bekannt, bei denen die Abfälle von oben einem zentralen Schacht zugegeben werden (vgl. DE-PS 2 604 409, DE-PS 3 312 863, DE-OS 2 816 745). Der Schacht bildet eine Zersetzungskammer, die im unteren Bereich durch einen Rost begrenzt wird. In der Zersetzungskammer wird der eingefüllte Abfall im Durchlauf von oben nach unten zunächst getrocknet, dann entgast und schliesslich - unter Teilverbrennung - vergast. Im Bereich des Rostes werden dabei Temperaturen um 800°C erreicht. Die für die Zersetzung des Abfalls notwendige Energie wird durch kontrollierte Zugabe von un-terstöchiometrischen Mengen an Primärluft und gegebenenfalls auch durch Rückführung von Rauchgas erzeugt. Durch den Rost fallen koksartige Zersetzungsrückstände, Asche und sonstige Inerte in eine Brennkammer, wo sie durch weitere Luftzufuhr ausgebrannt werden. In addition, combustion furnaces designed as shaft furnaces are known in which the waste is added to a central shaft from above (cf. DE-PS 2 604 409, DE-PS 3 312 863, DE-OS 2 816 745). The shaft forms a decomposition chamber, which is limited by a grate in the lower area. In the decomposition chamber, the filled waste is first dried in a continuous process from top to bottom, then degassed and finally - with partial combustion - gasified. Temperatures around 800 ° C are reached in the area of the grate. The energy required for the decomposition of the waste is generated by the controlled addition of sub-stoichiometric amounts of primary air and possibly also by the recirculation of flue gas. Coke-like decomposition residues, ashes and other inerts fall through the grate into a combustion chamber, where they are burned out by further air supply.

Die bei dem Zersetzungsprozess anfallenden Prozessgase werden aus der Brennkammer abgezogen und in einer die Brennkammer durchdringenden Gasführungsleitung (vgl. DE-PS 3 312 863), in einer den Schacht umgebenden Brennkammer (vgl. DE-OS 2 816 754) oder in einem besonderen Zyklonbrenner unter Zugabe von Sekundärluft bei hohen Temperaturen im Bereich von 1100 bis 1200°C verbrannt. Hierdurch wird eine vollständige, weil nahezu stöchiometrische Verbrennung der Prozessgase und damit ein geringes Abgasvolumen erreicht. Die Abgaswerte liegen innerhalb der erlaubten Bereiche. Die Abgasverluste sind vergleichsweise klein. In der Brennkammer selbst können die Temperaturen im Bereich von 800°C gehalten werden. Entsprechend gering ist die Temperaturbelastung der Brennkammerwände. Ferner wird ein Schmelzen der Asche und damit eine Verschlackung vermieden. The process gases resulting from the decomposition process are withdrawn from the combustion chamber and in a gas guide line penetrating the combustion chamber (see DE-PS 3 312 863), in a combustion chamber surrounding the shaft (see DE-OS 2 816 754) or in a special cyclone burner burned with the addition of secondary air at high temperatures in the range of 1100 to 1200 ° C. This results in complete, because almost stoichiometric, combustion of the process gases and thus a low exhaust gas volume. The exhaust gas values are within the permitted ranges. The exhaust gas losses are comparatively small. The temperatures in the combustion chamber itself can be kept in the range of 800 ° C. The temperature load on the combustion chamber walls is correspondingly low. Melting of the ashes and thus slagging is also avoided.

Obwohl dieses Verfahren bzw. die damit betriebenen Verbrennungsöfen schon seit langem als sogenanntes «Jülicher Verbrennungsverfahren» (Ulimanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, 1981, Band 6, Seite 602) in die allgemeine Fachliteratur Eingang gefunden haben, ist die Entwicklung der Technik von grossen Müllverbrennungsanlagen hierdurch nicht beeinflusst worden. Dies hängt damit zusammen, dass es sich bei dem beschriebenen Verbrennungsofen gattungsmässig um einen Schachtofen handelt, deren Durchsatzmenge begrenzt ist (Ullmanns Enzyklopädie der technischen Chemie, 4. Auflage, 1981, Band 6, Seite 556, 598). Der Einsatzbereich dieser Verbrennungsöfen blieb deshalb trotz zunehmender Verbreitung auf den Kleingewerbebereich beschränkt. Although this process and the combustion furnaces operated with it have long been incorporated into the general technical literature as the so-called “Jülich combustion process” (Ulimann's Encyclopedia of Technical Chemistry, 4th edition, 1981, volume 6, page 602), the development of technology is ongoing not affected by large waste incineration plants. This is related to the fact that the combustion furnace described is a shaft furnace of a generic type, the throughput of which is limited (Ullmanns Enzyklopadie der Technische Chemie, 4th edition, 1981, volume 6, page 556, 598). The area of application of these incinerators was therefore limited to the small business sector despite increasing use.

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Entsprechendes gilt auch für den in der PCT-Publikation WO 87/00258 offenbarten Schachtofen. The same applies to the shaft furnace disclosed in PCT publication WO 87/00258.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Müllverbrennungsanlage mit hohem Durchsatz zu schaffen, bei der einerseits ein Schmelzen der Asche und damit eine Verschlackung vermieden wird, andererseits aber die entstehenden Abgase so verbrannt werden, dass nur ein geringes Abgasvolumen entsteht und dass auch die Schadstoffe, insbesondere der CO-Gehalt, der Anteil hochmolekularer organischer Stoffe und die Stickoxide, klein bleiben. The invention has for its object to provide a waste incineration plant with a high throughput, in which melting of the ash and thus slagging is avoided on the one hand, but on the other hand the resulting exhaust gases are burned in such a way that only a small exhaust gas volume is produced and that the pollutants, in particular the CO content, the proportion of high molecular organic substances and the nitrogen oxides remain small.

Diese Aufgabe wird nach dem erfindungsgemäs-sen Verfahren dadurch gelöst, dass die Brennstoffe in dem Aufgabeschacht der Müllverbrennungsanlage unter Zugabe von Vergasungsmitteln im Durchlauf zunächst getrocknet, dann entgast und schliesslich vergast werden, wobei die entstehenden Prozessgase aus dem Schacht herausgeführt und in den Feuerraum zur Verbrennung eingeführt werden und die verkokten Rückstände dem Feuerraumboden zugeführt werden, und dass dem Feuerraum Verbrennungsluft in einem solchen Über-schuss zugeleitet wird, dass die koksartigen Rückstände bei Temperaturen nicht über 900°C verbrannt werden und sich das in den Feuerraum eingeleitete Prozessgas mit dem Restsauerstoff der Abgase von der Verbrennung der koksartigen Rückstände in zumindest stöchiometrischem Mengenverhältnis vermischt. According to the method according to the invention, this object is achieved in that the fuels in the feed shaft of the waste incineration plant are first dried in a continuous process, with the addition of gasification agents, then degassed and finally gasified, the resulting process gases being led out of the shaft and into the combustion chamber for combustion are introduced and the coked residues are fed to the combustion chamber floor, and that combustion air is fed to the combustion chamber in such an excess that the coke-like residues are burned at temperatures not exceeding 900 ° C and the process gas introduced into the combustion chamber with the residual oxygen from the Exhaust gases from the combustion of the coke-like residues mixed in at least a stoichiometric ratio.

Erfindungsgemäss werden also die Brennstoffe, insbesondere Abfälle, vor Einleitung in den Feuerraum einer Verbrennungsanlage derart vorkonditioniert, dass dem Feuerraumboden getrocknete entgaste und verkokten Rückstände zugeführt werden, die sich bei vergleichsweise geringen Temperaturen unter 900°C, vorzugsweise bei 800°C, vollständig und insbesondere ohne Schlackenbildung verbrennen lassen, während die bei der Zersetzung entstehenden Prozessgase gleichfalls dem Feuerraum zugeführt und dort nahstöchiometrisch verbrannt werden. Dabei wird die Verbrennung dadurch bewirkt, dass dem Feuerraum Verbrennungsluft in einem entsprechenden Überschuss zugeführt wird, wodurch einerseits die Verbrennungstemperatur auf dem Feuerraumboden niedrig gehalten wird, andererseits die Verbrennung der Prozessgase zumindest stöchiometrisch erfolgt. Dies hat zur Folge, dass das Abgasvolumen und die darin enthaltenen Schadstoffanteile gering sind und die Abgasverluste klein gehalten werden können. Ausserdem fällt ein geringerer Staubtransport an, was eine wesentlich herabgesetzte Staubbeaufschlagung vor allem der Wärmetauscherflächen zur Folge hat. According to the invention, the fuels, in particular waste, are preconditioned before being introduced into the combustion chamber of a combustion system in such a way that dried, degassed and coked residues are supplied to the combustion chamber floor, which are completely and particularly at comparatively low temperatures below 900 ° C, preferably at 800 ° C Let it burn without slag formation, while the process gases generated during the decomposition are also fed into the combustion chamber and burned there with near-stoichiometry. The combustion is effected by supplying combustion air with a corresponding excess, which on the one hand keeps the combustion temperature on the combustion chamber floor low, and on the other hand the process gases are burned at least stoichiometrically. As a result, the exhaust gas volume and the pollutant components contained therein are low and the exhaust gas losses can be kept small. In addition, there is less dust transport, which results in a significantly reduced exposure to dust, especially on the heat exchanger surfaces.

Damit steht erstmals ein für grosse Verbrennungsanlagen, insbesondere Müllverbrennungsanlagen geeignetes Verfahren zur Verfügung, das den bisher zwangsläufig eintretenden Anfall von Schlak-ke vermeidet und trotzdem einen vollständigen Ausbrand der Abgase ohne Zusatzenergie bewirkt. Durch die Besonderheit des Verfahrens sind keine durchsatzmässigen Grenzen gesetzt, d.h. das Verfahren ist grundsätzlich auch bei grossen Verbrennungsanlagen anzuwenden. Dabei ist von besonderem Vorteil, dass der Feuerraumboden, der bei solchen Anlagen die Haupterstellungskosten verursacht, kurz gehalten werden kann, da auf ihm nur noch die Verbrennung erfolgt. This is the first time that a process is available that is suitable for large incineration plants, in particular waste incineration plants, which avoids the inevitable occurrence of Schlak-ke and still causes a complete burnout of the exhaust gases without additional energy. Due to the special nature of the process, there are no throughput limits, i.e. the procedure is generally also to be applied to large incineration plants. It is particularly advantageous that the combustion chamber floor, which causes the main production costs in such systems, can be kept short, since only the combustion takes place on it.

In Ausbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass im Bereich der Einmündung der Prozessgase in den Feuerraum Sekundärluft zur Einstellung des zumindest stöchiometrischen Mengenverhältnisses zugegeben wird. Dies ermöglicht eine feinfühlige Steuerung der Verbrennung mit dem Ziel, dass möglichst eine leicht überstöchiometrische Verbrennung erreicht wird. In an embodiment of the invention, it is provided that secondary air is added in the area where the process gases flow into the combustion chamber in order to adjust the at least stoichiometric ratio. This enables sensitive control of the combustion with the aim of achieving a slightly over-stoichiometric combustion if possible.

Die Verbrennungsluft sollte den verkokten Rückständen von der Unterseite des Feuerraumbodens zugeführt werden, da hierdurch das Ausbrennen der Rückstände bei den gewünschten, relativ niedrigen Temperaturen begünstigt wird. The combustion air should be fed to the coked residues from the underside of the floor of the combustion chamber, since this promotes the burning out of the residues at the desired, relatively low temperatures.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vergasungsmittel oberhalb des Ortes zugegeben werden, wo die Prozessgase aus dem Schacht herausgeführt werden. Vorzugsweise sollte es in zwei übereinander angeordneten Ebenen zugeführt werden. Dabei hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn die Vergasungsmittel Luft-und/oder Rauchgase enthalten oder daraus bestehen. In a further embodiment of the invention it is provided that the gasification agents are added above the location where the process gases are led out of the shaft. It should preferably be fed in two levels arranged one above the other. It has proven expedient if the gasification agents contain or consist of air and / or flue gases.

Eine nach dem vorbeschriebenen Verfahren arbeitende Verbrennungsanlage ist erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet, dass der Schacht als Schachtofen zur Trocknung, Entgasung und Vergasung des Abfalls ausgebildet ist dass der Schachtofen Zuführeinrichtungen für die Zufuhr von Vergasungsmitteln aufweist und dass im unteren Bereich des Schachtofens ein Abzugskanal für den Abzug der entstehenden Prozessgase vorgesehen ist, der in den Feuerraum mündet, und dass die Luftzuführeinrichtung hinsichtlich der Zuführmenge derart einstellbar ist, dass der im Schachtofen verkokte Rückstand bei Temperaturen unter 900°C, vorzugsweise im Bereich von 800cC, verbrennt und sich der Restsauerstoff der Abgase von der Verbrennung der koksartigen Rückstände mit den aus dem Schachtofen eingeleiteten Prozessgasen in einem zumindest stöchiometrischen Mengenverhältnis vermischt. According to the invention, an incineration plant operating according to the above-described method is characterized in that the shaft is designed as a shaft furnace for drying, degassing and gasifying the waste, that the shaft furnace has feed devices for supplying gasification agents and that in the lower region of the shaft furnace there is a discharge channel for the extraction of the Process gases are created, which opens into the combustion chamber, and that the air supply device can be adjusted with respect to the supply quantity in such a way that the residue coked in the shaft furnace burns at temperatures below 900 ° C, preferably in the range of 800cC, and the residual oxygen in the exhaust gases burns away from the Combustion of the coke-like residues mixed with the process gases introduced from the shaft furnace in an at least stoichiometric ratio.

Die erfindungsgemässe Verbrennungsanlage zeichnet sich dadurch aus, dass der dem Rost zugeführte Abfall in einem vorgeschalteten Schachtofen in einer Weise vorkonditioniert wird, dass verkokte Rückstände entstehen, die bei vergleichsweise niedrigen Temperaturen unter 900°C auf dem Rost ohne Schlackenbildung verbrannt werden können. Die bei der Zersetzung des Abfalls entstehenden Prozessgase werden im Feuerraum nach verbrannt, indem Verbrennungsluft in einem solchen Überschuss zugeführt wird, dass die Verbrennung des Prozessgases aus dem Schachtofen zumindest stöchiometrisch erfolgt. In einer solchen Verbrennungsanlage fällt lediglich schlackenfreie Asche sowie ein vergleichsweise geringes und zudem noch schadstoffarmes Abgas an. Dabei zeichnet sich die erfindungsgemässe Verbrennungsanlage auch dadurch aus, dass sie durch nachträgliche Umrüstung schon vorhandener Verbrennungsanlagen hergestellt werden kann. The incinerator according to the invention is characterized in that the waste fed to the grate is preconditioned in an upstream shaft furnace in such a way that coked residues are formed which can be burned on the grate at relatively low temperatures below 900 ° C. without slag formation. The process gases generated during the decomposition of the waste are subsequently burned in the combustion chamber by supplying combustion air in such an excess that the process gas is burned from the shaft furnace at least stoichiometrically. In such an incineration plant, only slag-free ash and a comparatively low and also low-emission exhaust gas are produced. The incinerator according to the invention is also characterized in that it can be manufactured by retrofitting existing incinerators.

In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, In an embodiment of the invention,

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dass im Bereich der Einmündung des Abzugskanals in den Feuerraum ein zusätzlicher Sekundär-luftzuführkanal mündet, der mit einer Sekundärluftsteuerung derart versehen ist, dass das Prozessgas zumindest stöchiometrisch verbrennt. Ein solcher zusätzlicher Sekundärluftzuführkanal ermöglicht eine feinfühlige Steuerung des Verbrennungsverhältnisses und stellt eine saubere Verbrennung der im Schachtofen entstehenden Prozessgase sicher. Die Luftzuführeinrichtung für die Verbrennungsluft sollte grundsätzlich unter dem Feuerraum münden. that in the area where the exhaust duct opens into the firebox, an additional secondary air supply duct opens, which is provided with a secondary air control in such a way that the process gas burns at least stoichiometrically. Such an additional secondary air supply channel enables sensitive control of the combustion ratio and ensures clean combustion of the process gases generated in the shaft furnace. The air supply device for the combustion air should always open under the combustion chamber.

Nach der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die Zuführeinrichtungen für das Vergasungsmittel mit dem Kamin des Feuerraums verbunden sind, um eine Abgasrückführung zu ermöglichen. Auch sollten die Zuführeinrichtungen auf zwei übereinander angeordnete Ebenen aufgeteilt und oberhalb des Abzugskanals angeordnet sein. According to the invention it is further provided that the feed devices for the gasification agent are connected to the chimney of the combustion chamber in order to enable exhaust gas recirculation. The feed devices should also be divided into two levels arranged one above the other and arranged above the discharge channel.

Der Abzugskanal für die Herausführung der Prozessgase aus dem Schachtofen umgibt diesen zweckmässigerweise ringförmig, wobei er mit dem Schachtofen mittels über den Umfang verteilter Öffnungen verbunden ist. The extraction channel for the removal of the process gases from the shaft furnace expediently surrounds it in a ring, wherein it is connected to the shaft furnace by means of openings distributed over the circumference.

In der Zeichnung ist die Erfindung eines schematisch gehaltenen Ausführungsbeispiels näher veranschaulicht. Sie zeigt in einem Vertikalschnitt eine Müllverbrennungsanlage (1). Die Müllverbrennungsanlage (1) ist zweiteilig aufgebaut. Eingangsseitig weist sie einen Schachtofen (3) auf, in den der Abfall (4) ständig nachgefüllt und in etwa in Höhe der Befüllmarke (5) gehalten wird. In diesem Schachtofen (3) wird der Abfall (4) zersetzt, d.h. er wird zunächst getrocknet, dann entgast und schliesslich vergast. Die hierfür notwendige Energie wird durch Zugabe von unterstöchiometrischen Mengen an Primärluft erzeugt, und zwar in einer ersten, oberen Ebene (6) und einer im Abstand darunter liegenden, zweiten Ebene (7). Hierzu sind in beiden Ebenen (6, 7) Eintrittsöffnungen - beispielhaft mit (8) bezeichnet - angeordnet, über die - was hier nicht näher dargestellt ist - die Primärluft in den Schachtofen (3) geleitet wird und dort nach unten strömt. The invention of a schematically held exemplary embodiment is illustrated in more detail in the drawing. It shows a waste incineration plant (1) in a vertical section. The waste incineration plant (1) is constructed in two parts. On the input side, it has a shaft furnace (3) into which the waste (4) is constantly refilled and kept at approximately the level of the filling mark (5). The waste (4) is decomposed in this shaft furnace (3), i.e. it is first dried, then degassed and finally gasified. The energy required for this is generated by adding sub-stoichiometric amounts of primary air, specifically in a first, upper level (6) and a second level (7) below. For this purpose, inlet openings - designated by way of example (8) - are arranged in both levels (6, 7), via which - which is not shown in more detail here - the primary air is conducted into the shaft furnace (3) and flows down there.

Zusätzlich ist eine Rauchgasrückführung vorgesehen, so dass mit der Primärluft auch Rauchgase in den Schachtofen (3) bzw. dessen Zersetzungskammer eingeleitet wird. Das Rauchgas unterstützt auf Grund seines hohen Gehaltes an CO2 und H2O die Vergasung der Abfälle und sorgt dafür, dass die Temperaturen im unteren Bereich des Schachtofens auf einen Bereich um 800°C begrenzt bleiben. Auf diese Weise wird eine Schlackenbildung vermieden. In addition, a flue gas recirculation is provided so that flue gases are also introduced into the shaft furnace (3) or its decomposition chamber with the primary air. The flue gas supports the gasification of the waste due to its high content of CO2 and H2O and ensures that the temperatures in the lower area of the shaft furnace remain limited to a range of around 800 ° C. In this way, slag formation is avoided.

Am unteren Ende und damit unterhalb der Ebenen (6) und (7) ist der Schachtofen (3) von einem Ringkanal (9) umgeben. Dieser Ringkanal (9) ist über Öffnungen mit dem Schachtofen (3) verbunden. In ihn strömen die bei der Zersetzung des Abfalls im Schachtofen (3) entstehenden Prozessgase ein und werden auf diese Weise aus dem Schachtofen (3) abgezogen. At the lower end and thus below levels (6) and (7), the shaft furnace (3) is surrounded by an annular channel (9). This ring channel (9) is connected to the shaft furnace (3) via openings. The process gases generated during the decomposition of the waste in the shaft furnace (3) flow into it and are thus withdrawn from the shaft furnace (3).

Die verbleibenden, verkokten Rückstände (10) fallen auf einen schräg nach unten gerichteten Rost The remaining, coked residues (10) fall onto an obliquely downward grate

(11), der die untere Begrenzung eines Feuerraums (11) of the lower boundary of a firebox

(12) bildet. An das untenseitige Ende des Rostes (11) schliesst sich ein Ascheabzug (13) an. (12) forms. An ash extraction (13) connects to the bottom end of the grate (11).

An der Unterseite des Rostes (11) befindet sich ein Luftzuführkanal (14), über den die Verbrennungsluft von unten durch den Rost (11) und damit durch die verkokten Rückstände (10) geblasen wird. Dabei wird der Volumenstrom so eingestellt, dass die verkokten Rückstände (10) bei ca. 800°C ausgebrannt werden. Zurück bleibt schlackenfreie Asche, die über den Ascheabzug (13) aus dem Feuerraum (12) entfernt wird. On the underside of the grate (11) there is an air supply channel (14) through which the combustion air is blown from below through the grate (11) and thus through the coked residues (10). The volume flow is set so that the coked residues (10) are burned out at approx. 800 ° C. What remains is slag-free ash, which is removed from the combustion chamber (12) via the ash extractor (13).

Der Feuerraum (12) verengt sich zunächst nach oben und geht dann in eine Erweiterung (15) über. Im Bereich der Verengung mündet der Ringkanal (9) in den Feuerraum (12). Die in der Zersetzungskammer des Schachtofens (3) entstehenden Prozessgase werden also über den Ringkanal (9) in den Feuerraum (12) eingeleitet. Dort werden sie verbrannt, wobei durch entsprechende Luftzufuhr über den Luftzuführkanal (14) dafür gesorgt wird, dass im Bereich der Mündung des Ringkanals (9) noch hinreichend Sauerstoff für eine zumindest stöchiometrische, vorzugsweise leicht überstöchio-metrische Verbrennung zur Verfügung steht. Die Verbrennung erfolgt bei Temperaturen von 1100 bis 1200°C, so dass die Prozessgase sowie die Abgase von der Verbrennung der koksartigen Rückstände (10) im wesentlichen ohne Zusatzenergie ausbrennen, und zwar bei geringem Anfall von Schadstoffen, wie beispielsweise Stickstoffoxiden oder Kohlenmonoxid. The combustion chamber (12) initially narrows upwards and then merges into an extension (15). In the area of the constriction, the ring channel (9) opens into the combustion chamber (12). The process gases arising in the decomposition chamber of the shaft furnace (3) are thus introduced into the combustion chamber (12) via the ring channel (9). There they are burned, with an appropriate air supply via the air supply duct (14) ensuring that sufficient oxygen is still available in the region of the mouth of the ring duct (9) for at least stoichiometric, preferably slightly overstoichiometric combustion. The combustion takes place at temperatures of 1100 to 1200 ° C, so that the process gases as well as the exhaust gases from the combustion of the coke-like residues (10) burn out essentially without additional energy, with a small amount of pollutants such as nitrogen oxides or carbon monoxide.

Gegenüber der Mündung des Ringkanals (9) ist ein Sekundärluftzuführkanal (16) angeordnet, über den zusätzlich Sekundärluft eingeblasen werden kann. Dieser Sekundärluftzuführkanal (16) eignet sich zur feinfühligen Steuerung des Verbrennungsprozesses, insbesondere zur Einhaltung der zumindest stöchiometrischen Verbrennung. A secondary air supply channel (16) is arranged opposite the mouth of the ring channel (9), through which secondary air can also be blown in. This secondary air supply duct (16) is suitable for sensitive control of the combustion process, in particular for maintaining the at least stoichiometric combustion.

Die solchermassen verbrannten Abgase passieren als Rauchgase die Erweiterung (15) und einen nachfolgenden Dampferzeuger (17) mit Wärmetauscher (18). Untenseitig ist dort eine Entaschungsöffnung (19) vorgesehen. Anschliessend gelangen die Rauchgase in einen Rauchgaskanal (20), der zu einem Kamin führt. Von diesem Rauchgaskanal (20) geht ein Anteil Rauchgase über einen Rückführkanal (21) in den Schachtofen (3) als gegebenenfalls zusätzliches Vergasungsmittel, wobei für die Förderung ein Verdichter (22) vorgesehen ist. The exhaust gases burned in this way pass through the extension (15) and a subsequent steam generator (17) with a heat exchanger (18) as flue gases. A deashing opening (19) is provided on the underside. The flue gases then enter a flue gas duct (20) which leads to a chimney. A portion of the flue gas from this flue gas duct (20) goes via a return duct (21) into the shaft furnace (3) as an additional gasification agent, if appropriate, a compressor (22) being provided for the conveyance.

Claims

1.Procedure for burning heterogeneous fuels, in particular waste, in incineration plants, in which the fuels are fed via a shaft to a separate and underneath, separate combustion chamber with a combustion chamber floor and are burned there with the addition of combustion air, characterized in that the fuels in the The shaft (3) is first dried in a first stage by adding a gasification agent, then degassed and finally gasified, the process gases being drawn out of the shaft (3) and introduced into the combustion chamber (12) for combustion, and the coked residues on the combustion chamber floor (11) and that the

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Combustion air (12) combustion air is fed in such an excess that the coked residues (10) are burned at temperatures not above 900 ° C and the process gas introduced into the combustion chamber (12) with the residual oxygen of the exhaust gases from the combustion of the coked residues (10) mixed in at least a stoichiometric ratio.

2. The method according to claim 1, characterized in that in the region of the confluence of the process gas in the combustion chamber (12) secondary air is added to adjust the at least stoichiometric ratio.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the combustion air is fed to the coked residues (10) from the underside of the furnace floor (11).

4. The method according to claims 1 to 3, characterized in that the gasification agent above the location where the process gases are led out of the shaft (3) are added.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the gasification means are supplied in two levels (6, 7) arranged one above the other.

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the gasifying agents contain air or consist thereof.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the gasifying agent contain recirculated flue gas or consist thereof.

8. incinerator for performing the method according to any one of claims 1-7, with a combustion chamber, a combustion chamber floor and an air supply device for blowing combustion air into the combustion chamber and with an adjacent shaft for the feeding of the fuel, characterized in that the shaft is designed as a shaft furnace (3) for drying, degassing and gasifying the fuel (4), that the shaft furnace (3) has feed devices (8) for the supply of gasification agents and that in the lower area of the shaft furnace (3) there is an exhaust duct (9) is provided for the extraction of the resulting process gases, which opens into the combustion chamber (12), and that the air supply device (14) can be adjusted in this way with regard to the supply quantity. that the coke in the shaft furnace (3) burns at temperatures below 900 ° C and the residual oxygen in the exhaust gases from the combustion of the coked residue mixes with the process gases introduced from the shaft furnace (3) in an at least stoichiometric ratio.

9. Incinerator according to claim 8, characterized in that the system is equipped with propulsion means for the transport of the fuel over the floor of the combustion chamber.

10. Combustion system according to claim 8, characterized in that in the region of the opening of the exhaust duct (9) in the combustion chamber (12) an additional secondary air supply duct (16) opens, which is provided with a secondary air control such that the process gas burns at least stoichiometrically.

11. Incinerator according to claim 8 or 10, characterized in that the air supply device (14) for the combustion air opens under the combustion chamber floor (11).

12. Incinerator according to one of claims 8 to 11, characterized in that the feed devices (8) are connected to the chimney of the combustion chamber (12).

13. Incinerator according to one of claims 8 to 12, characterized in that the feed devices (8) on two superposed levels (6, 7) are divided.

14. Incinerator according to one of claims 8 to 13, characterized in that the feed device (8) is arranged above the exhaust duct (9).

15. Combustion plant according to one of claims 8 to 14, characterized in that the exhaust duct (9) surrounds the shaft furnace (3) in an annular manner and is connected to the shaft furnace (3) by means of openings distributed over the circumference.

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