DD283859B3

DD283859B3 - Wirbelschichtfeuerung

Info

Publication number: DD283859B3
Application number: DD89327700A
Authority: DD
Inventors: Walter Dipl-Ing Herrmann; Willi Dipl-Ing Hauschild
Original assignee: Evt Energie & Verfahrenstech
Priority date: 1988-05-27
Filing date: 1989-04-17
Publication date: 1993-01-07
Also published as: DE3818006C2; DD283859A5; DE3818006A1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindunbg betrifft eine Wirbelschichtfeuerung, insbesondere für die Verfeuerung von sortiertem, zerkleinertem Hausmüll und hausmüllähnlichen Abfallen sowie Klärschlamm, bei der dem Brennstoffbett durch oinen Düsenboden Fluidisierungsgas zugeführt wird, in deren Reaktorraum sich eine Wirbelzone und eine von Feststoffen mehr oder weniger freie Zone einstellen, an die sich ein mit Nachschaltheizflächen ausgerüsteter Gaszug anschließt.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Durch die EP 0056851 ist eine derartige Wirbelschichtfeuerung bekannt geworden, jedoch nachteilig ist es bei dieser bekannten Wirbelschichtfeuerung, daß grobe Brennstoffteile unkontrolliert auf oder in die 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 Nachschaltheizflächen hineingetragen, wo sie als mitverantwortlich für Korrosionen angesehen werden.

Ziol 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 Ausbrandverhalten, wie zum Beispiel Hausmüll, hausmüllähnliche Abfälle und Klärschlamm, nahezu vollständig verbrennen und gleichzeitig Korrosionsbildung in den Nachschaltheizflächen entgegengewirkt wird. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß

a) sich an den schwach geneigte'! 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 Sekundäi luftführung der Reaktorquerschnitt erweitert ist und oberhalb der 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 Maßnehmen werden gegenüber dem bekannten Stand der Technik folgende 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 Bettmaterial 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.

3. Durch die Aufteilung der Luft bzw. des rückgoführten Rauchgasos unterhalb dos Düsenhodons kann dor Fluidisiorungsgrad über dem rückwärtigen Teil dos Düsenbodons, unabhängig vom vordoron Teil, vorändort worflon. Damit kann dur Austrag von Inertmatorial und restlichem Bronnstoff zum Rost gesteuert v/orclon.

4. Aus dor Notwendigkeit, oino bestimmte Wiibelgoschwindigkuit einzuhalten, ergibt sich ein bestimmter Querschnitt in dor Wirbelzone. Damit die Rauchgeschwindigkoit darüber, infolge der Zufuhr dos überwiegenden Toilos dor Verbrennungsluft, bei zu erwartendem gleichzeitigem Temperaturanstieg durch die restliche Wärmofroisotzung nicht zu groß wird, muß clor Querschnitt erweitert wordon. Die Quorschnittsorweiterung bringt jedoch noch andere Vorteile. Ein Toil der noch nicht ausgebrannton, glühenden Brennstoffpartikol wird in den sich ausbildenden stehondon Wirbeln in einfachem oder mehrfachem Umlauf gehalten, d.h., daß deren Verweilzeit im Reaktor erhöht wird, was dom Ausbrand zugute kommt. Die Zufuhr von Oberluft in dieson'. 3oroich gleicht die Abnahme der CVKonzontration in Wandnäho aus, wodurch Korrosionon vorgebeugt wird. Das Eindringen von Luft in don Hauptstrom zum Zwecke dor Mischung wird nußot m on dieser Stolle durch erhöhte Turbulenz begünstigt.

5. Dor^r "tikolabscheider hat vornehmlich don Zweck, die für Müllverbrennungsanlagen typischen in großer Zahl anzutreffenden, glühenden Partikel abzuscheiden und in den Reaktor zurückzuführen, die trotz der im oberen Bereich des Reaktors abgesenkten Rauchgasgeschwindigkeit diosen vorlassen. Gleichzeitig findet im Partikolabscheidor ein Restabbrand von unverbrannten Gasen, ζ Β. Kohlenmonoxid, statt.

Ausführungsbolspielo

Die Erfindung wird ar.hand eines Ausführungsbeispiols und der Zeichnungen näher erläutert. Ls zoigon

Fig. 1: das Schema eines Wirbelschicht-Reaktors

Fig. 2: das Schema eines Wirbelschicht-Reaktors mit nachgeschaltetem Partikelabscheider.

In Fig. 1 wird sortieren, zerkleinerter Müll aus dem Müllbunker 2 in den Reaktor !,der mit rechteckigem Strömungsquorschnitt und aus gasdichten, geschweißten, gekühlten Rohrwänden gebildet ist, durch die Stirnwand im unteren Bottberoich über den Schneckenzutoiler 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 Regolklappen 10 bzw. 19 versehen sind, dem geneigten Düsenboden 5 zugeführt wird. Dadurch wird oine quasistationäre Wirbelzone 8 gebildet. Die Zufuhr des Fluidisierungsmittels erfolgt durch getrennte Kanäle, damit der Fluidisierungsgrad über dem rückwärtigen Teil des Düsenbodens 5 unabhängig vom vorderen Teil verändert werden kann. Dadurch kann der Austrag von Inertmatorial und Brennstoff gesteuert werden.

Sekundärgas, bestehend aus Luft und rückgeführtem Rauchgas, wird durch die Luftdüsen 6 der quasistationären Wirbelrone 8 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. Diose Wirkung wird durch die Wirbelzone 9 unterstützt, weil durch turbulenten Üueraustausch 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 dio Hauptströmung. Im Bereich der stehenden Wirbelzone 9 wird Luft (Oberluft) durch Oberluftdüsen 7 zugegeben, wodurch eine gute Mischwirkung erreicht und die Rauchgasatmosphäre in diesem Bei eich 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 er das 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 Austragsendo des Vorschubrostes *.4 '«t der Pendelstauer 15 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 Gasaustritt 3 und werden einom nicht dargestellten Abhitze-Dampferzeuger zugeführt.

In Fig. 2 ist zusätzlich ein Partikelabscheider 4 zwischen dem Gasaustritt 3 des Wirbelschicht-Reaktors 1 und dem Gasaustritt 21 angeordnet, der zu dem nicht dargestellten nachgeschalteten Abhitze-Dampferzeuger führt. Abgeschiedene Partikel werden aus dem Partikelabscheider 4 durch die Rückführleitung 20 mit Doppelpendelklappe 22 in den Reaktor 1 zurückgeführt.

Claims

1. Stationäre Wirbelschichtfeuerung, insbesondere für die Verfeuerung von sortiertem, zerkleinertem Hausmüll und hausmüllähnlichen Abfällen sowie Klärschlamm, r. oi der dem Brennstoff durch einen Düsenboden Verbrennungs- und Fluidisierungsgas zugeführt wird, in deren Reaktorraum sich eine Wirbelzone und eine von Feststoffen mehr oder weniger freie Zone einstellen, an die sich ein mit Nachschaltheizflächen ausgerüsteter Gaszug anschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

a) sich an den schwach geneigten Düsenboden (5) ein ebenfalls schwach geneigter Vorochubrost (14) anschließt, an dessen Austragsende ein Pendelstauer (15) angeordnet ist,

b) der Düsenboden (5) und der Vorschubrost (14) an getrennte Verbronnungs- bzw. Fluidisierungsgas-Zuführungen (12; 13) angeschlossen sind,

c) oberhalb von Düsen (6) zur Zufuhr von Sekundärgas der Reaktorquerschnitt erweitert ist und oberhalb der Erweiterung Oberluftdüsen (7) angeordnet sind.

2. Wirbelschichtfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oar Düsenboden (5) an mehrere getrennte Verbrennungs-und Fluidisierungsgas-Zuführunrjen (12; 13) angeschlossen ist.

3. Wirbelschichtfeuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Reaktor (1) und Nachschaltzug ein Partikelabscheider (4) angeordnet ist.