DD283859A5 - Wirbelschichtfeuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtfeuerung, insbesondere für die Verfeuerung von sortiertem, zerkleinertem Hausmüll und hausmüllähnlichen Abfällen sowie Klärschlamm, bei der dem Brennstoffbett durch einen durch einen Düsenboden Fluidisierungsgas zugeführt wird, in deren Reaktorraum sich eine Wirbelzone und eine von Feststoffen mehr oder weniger freie Zone einstellt, an die sich ein mit Nachschaltheizflächen ausgerüsteter Gaszug anschließt. Um Brennstoffe mit unterschiedlichen Heizwerten und Ausbrandverhalten wie z. B. Hausmüll, hausmüllähnlichen Abfällen und Klärschlamm nahezu vollständig zu verbrennen und gleichzeitig Korrosionen in den nachgeschalteten Heizflächen entgegenzuwirken, wird a) an den schwach geneigten Düsenboden ein ebenfalls schwach geneigter Vorschubrost angeschlossen, an dessen Austragsende ein Pendelstauer angeordnet ist, b) der Düsenboden und der Vorschubrost an getrennte Verbrennungsluft- bzw. Fluidisierungsmitte-Zuführungen angeschlossen, c) oberhalb der Sekundärluftzuführung der Reaktorquerschnitt erweitert und oberhalb der Erweiterung Oberluftdüsen angeordnet. In einer alternativen Gestaltung der Erfindung wird die Wirbelschichtfeuerung mit einem zwischen Brenner und Nachschaltzug angeordneten Partikelabscheider versehen.{Wirbelschichtfeuerung; Hausmüll; Abfälle; Klärschlamm; Brennstoffbett; Düsenboden; Fluidisierungsgas; Reaktorraum; Wirbelzone; Nachschaltheizfläche; Gaszug}

Description

Wirbelschichtfeuerung Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Wirbelschichtfeuerung, insbesondere für die Verfeuerung von sortiertem, zerkleinertem Hausmüll und hausmüllähnlichen Abfällen sowie Klärschlamm, bei der dem Brennstoffbett durch einen Düsenboden Fluidisierungsgas zugeführt wird, in deren Reaktorraum sich eine Wirbelzone und eine von Feststoffen mehr oder weniger freie Zone einstellt, an die sich ein mit Nachschaltheizflachen aisgerüsteter Gaszug anschließt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik'

Durch die EP 00 56 851 ist eine derartige Wirbelschichtfeuerung bekannt geworden, jedoch nachteilig ist es bei dieser bekannten Wirbelschichtfeuerung, daß grobe Brennstoffteile unkontrolliert auf oder in aie Sandfüllung der Austrag-Schächte gelangen und unter Luftmangel und unbeeinflußbar von außen, nur langsam und unvollkommen ausbrennen. Ferner werden erhebliche Mengen glühender Partikel aus der Brennkammer mit dem Gasstrom in die Nachschaltheiiflächen hineingetragen, wo sie als mitverantwortlich für Korrosionen angesehen werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Wirbelschichtfeuerung der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, bei der Brennstoffe

mit unterschiedlichen Heizwerten und Außbrandverhalten, wie zum Beispiel Hausmüll, hausmüllähnliche Abfälle und Klärschlamm nahezu vollständig verbrennen und gleichzeitig iforrosionsbildung in den Nachschaltheizflächen entgegengewird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) sich an den schwach geneigten Düsenboden ein ebenfalls schwach geneigter Vorschubrost anschließt, an dessen Austragsende ein Pendelstauer angeordnet ist,

b) der Düsenboden und der Vorschubrost an eine oder mehrere getrennte Verbrennungsluft- bzw. Fluidisierungsmittel-Zuführungen angeschlossen sind,

c) oberhalb der Sekundärluftführung der Reakto.rquerschnitt erweitert ist und oberhalb dor Erweiterung Oberluftdüsen angeordnet sind.

In einer alternativen Gestaltung der Erfindung wird die Wirbelschichtfeuerung mit einem zwischen Reaktor und Nachschaltzug angeordneten Partikelabscheider versehen.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen werden gegenüber dem bekannten Stand der Technik folgere³^ Vorteile erzielt:

1. Der Rost dient dem Transport von Verbrennungsrückständen und Bettmaterial und gewährleistet einen gesteuerten Restausbrand und eine Kühlung des Inertmaterials. Eine Anhäufung großstückiger Teile am Ende des geneigten Düsenbodens wird ebenso vermieden.

2. Durch den Pendelstauer wird Bettmateriel während dessen Erst-Einfüllung unter Beachtung des Schüttwinkels und bei gegebener Rostbahnneigung zurückgehalten. Während des

Betriebes dient er als Korrektiv für das Rost-Transportverhalten bzw. zur Beeinflussung der Verweilzeit von Rückständen auf dem Rost.

5. Durch die Aufteilung der Luft bzw. des rückgeführten Rauchgases unterhalb des Düsenbodens kann der Fluidisierungsgrad über dem rückwärtigen Teil des Düsenbodens, unabhängig vom vorderen Teil, verändert werden. Damit kann der Austrag von Inertmaterial und restlichem Brennstoff zum Rost gesteuert werden.

4-, Aus der Notwendigkeit, eine bestimmte Wirbelgeschwindigkeit einzuhalten, ergibt sich ein bestimmter Querschnitt in der Wirbelzone. Damit die Rauchgeschwindigkeit darüber, infolge der Zufuhr des überwiegenden Teiles der Verbrennungsluft, bei zu erwartendem gleichzeitigem Temperaturanstieg durch die restliche Wärmefreisetzung nicht zu groß wird, muß der Querschnitt erweitert werden. Die Querschnittserweiterung bringt jedoch noch andere Vorteile. Ein Teil der noch nicht ausgebrannten, glühenden Brennstoffpartikel wird in den sich ausbildenden stehenden Wirbeln in einfachem oder mehrfachem Umlauf gehalten, d. h., daß deren Verweilzeit im Reaktor erhöht wird,was dem Ausbrand zugute kommt. Die Zufuhr von Oberluft in diesem Bereich gleicht die Abnahme der Oo-lvonzentration in Wandnähe aus, wodurch Korrosionen vorgebeugt wird. Das Eindringen von Luft in den Hauptstrom zum Zwecke der Mischung wird außerdem an dieser Stelle durch erhöhte Turbulenz begünstigt.

5. Der Partik9labscheidor hsvfc vornehmlich den Zweck, die für MülJ.verbre.unungsanlagen typischen in großer Zahl anzutreffenden, glühenden Partikel abzuscheiden und in den Reaktor zurückzuführen, die trotz der im oberen Bereich des Reaktors

abgesenkten Rauchgasgeschwindigkeit diesen verlassen. Gleichzeitig findet im Partikelabscheider ein Reste.bbrand von unverbrannten Gasen, z. B. Kohlenmonoxid statt.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels und der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Das Schema eines Wirbelschicht-Reaktors

Fig. 2 Das Schema eines Wirbelschicht-Reaktors mit nachgeschaltetem Partikelabscheider*

In Fig. 1 wird sortierter, zerkleinerter Müll aus dem Müllbunker 2 in den Reaktor 1, der mit rechteckigem Strömungsquerschnitt und aus gasdicht, geschweißten, gekühlten Rohrwänden gebildet ist, durch die Stirnwand im unteren Bettbereich über den Schneckenzuteiler 11 eingegeben. Ein mit Öl oder Gas betriebener nicht dargestellter Brenner dient dazu, den Verbrennungsvorgang einzuleiten bzw. zu unterstützen. Das Bettmaterial ist im Reaktor 1 enthalten und wird durch die Mischung aus Luft und rückgeführtem Rauchgas fluidisiert, die durch die Kanäle 12 und 13, die mit Regelklappen 10 bzw. versehen sind, dem geneigten Düsenboden 5 zugeführt wird. Dadurch wird eine quasi-stationäre Wirbelzone 8 gebildet. Die Zufuhr des Fluidisierungsmittels erfolgt durch getrennte Kanäle, damit der Fluidisierungsgred über dem rückwärtigen Teil des Düsenbodens 5 unabhängig vom vorderen Teil verändert werden kann. Dadurch kann der Austi-ag von Inertmaterial und Brennstoff gesteuert werden.

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Sekundärgas, bestehend aus Luft und rückgeführtem Rauchgas, wird durch die Luftdüsen 6 der quasi-stationären Wirbelzone zugegeben. Im aufgeweiteten bereich des Reaktors 1 sinkt die Geschwindigkeit unter Bildung von stehenden Wirbeln unter den Wert, der nötig ist, um Grobmaterial absinken zu lassen. Diese Wirkung wird durch die Wirbelzone 9 unterstützt, weil durch turbulenten Queraustausch auch Partikel in den Bereich gelangen, in dem die Strömung abwärts gerichtet ist. Am Übergang zur Aufweitung des Reaktors 1 gelangen die Partikel wieder in die Hauptströmung. Im Bereich der stehenden Wirbelzonen 9 wird Luft (Oberluft) durch Oberluftdüsen 7 zugegeben, wodurch eine gute Mischwirkung erreicht und die Rauchgasatmosphäre in diesem Bereich mit Sauerstoff angereichert wird. Eventuell nicht völlig ausgebrannter Müll, Asche und Sand gelangen auf den schwach geneigten Vorschubrost 14, wo der Restausbrand des Mülls erfolgt und Asche und Sand gekühlt und über daß Sieb 16 in den Kühler 17 transportiert werden. Grobes Material fällt über das Sieb 16 in den Entschlacker 18, wird dort gekühlt und weitertransportiert.

Am Austragsende des Vorschubrostes 14 ist der Pendelstauer angeordnet, der dem Zweck dient, Sand und anderes Inertmaterial anzustauen. Der Pendelstauer 15 wird geschlossen, wenn vor dem Start die Sandfüllung aufgegeben wird. Während des Betriebes dient der Pendelstauer 15 nur als Korrektiv für das Rost-Transportverhalten bzw. zur Beeinflussung der Verweilzeit der Rückstände auf dem Vorschubrost 14.

Die Verbrennungsgase verlassen den Reaktor 1 durch den Gnsaustritt 3 und werden einem nicht dax^gestellten Abhitze-Dampferzeuger zugeführt.

In Fig. 2 ist zusätzlich ein Partikelabscheider 4 zwischen dem Gasaustritt 3 cles Wirbelschicht-Reaktors 1 und dem Gasaustritt angeordnet, der zu dem nicht dargestellten nachgeschalteten Abhitze-Dampferzeuger führt. Abgeschiedene Partikel werden aus dem Partikelabscheider 4 durch die Rückführleitung 20 DoppeIpende!klappe 22 in den Reaktor 1 zurückgeführt.

Claims (2)

1. zn $53

   Patentansprüche

   1. Wirbelschichtfeuerung, insbesondere für die Verfeuerung von sortiertem» zarkleinertem Hausmüll und hausmüllähnlichen Abfällen sowie Klärschlamm, bei der dem Brennstoffbett durch einen Düsenboden Fluidisierungsgas zugeführt wird, in deren Reaktorraum sich eine Wirbelzone und eine von Feststoffen mehr oder weniger freie Zone einstellt, an dio sich ein mit Nachschaltheizfiächert ausgerüsteter Gaszug anschließt, dadurch gekennzeichnet , daß

   a) sich an den schwach geneigten Düse.nboden (5) ein ebenfalls schwach geneigter Vorschubrost (Ή) janschließt, an dessen Austragsende ein Pendelstauer (15) angeordnet ist,

   b) der Düsenboden (5) und der Vorschubrost (14) an eine oder mehrtre getrennte Verbrennungsluft- bzw. FluidisieruBgsmittel-Zuführungen (12) (13) angeschlossen sind,

   c) oberhalb der Sekundärluftzuführung der Reaktorquerschnitt erweitert ist und oberhalb der Erweiterung Oberluftdüsen (7) angeordnet sind.
2. 2. Wirbelschichtfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Reaktor (1) und Nachschaltzug ein Partikelabscheider (4) angeordnet ist.

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