DE102006003506B4

DE102006003506B4 - Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage

Info

Publication number: DE102006003506B4
Application number: DE200610003506
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: SCHAUENBURG MASCH; SCHAUENBURG MASCHINEN- und ANLAGEN-BAU GmbH
Current assignee: SCHAUENBURG MASCH; SCHAUENBURG MASCHINEN- und ANLAGEN-BAU GmbH
Priority date: 2006-01-24
Filing date: 2006-01-24
Publication date: 2012-01-12
Anticipated expiration: 2026-01-25
Also published as: JP4467585B2; JP2007198725A; DE102006003506A1; EP1818611A2; EP1818611A3

Abstract

Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage mit mindestens einem Auffangbehälter (1), der an der Unterseite mindestens eines Ascheauslauftrichters (2) der Feuerungsanlage angeordnet ist und ein Wasserbad (3) enthält, wobei der Auffangbehälter (1) auf Schienen (8) beweglich angeordnet ist und für Wartungszwecke zwischen einem Arbeitsbereich (I) unterhalb des zugeordneten Ascheauslauftrichters und einer zweiten Position (II), die von dem Arbeitsbereich beabstandet ist, bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auffangbehälter (1) oberhalb des Wasserbades (3) ein Brecher (4) zur Zerkleinerung der aus dem Ascheauslauftrichter (2) austretenden Verbrennungsrückstände angeordnet ist und der Brecherraum mit Wasser beaufschlagt wird, dass an den Auffangbehälter (1) eine Einrichtung (5) zur hydraulischen Förderung angeschlossen ist, welche eine aus Wasser und Verbrennungsrückständen bestehende Suspension aus dem Auffangbehälter (1) einer Separiereinrichtung (6) zum Abtrennen von Feststoffen zuführt, dass zwischen dem Ascheauslauftrichter (2) und dem Auffangbehälter (1) jeweils ein Schieber (7) angeordnet ist und dass jedem...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage mit mindestens einem Auffangbehälter, der an der Unterseite mindestens eines Ascheauslauftrichters der Feuerungsanlage angeordnet ist und ein Wasserbad enthält, wobei der Auffangbehälter auf Schienen beweglich angeordnet ist und für Wartungszwecke zwischen einem Arbeitsbereich unterhalb des zugeordneten Ascheauslauftrichters und einer zweiten Position, die von dem Arbeitsbereich beabstandet ist, bewegbar ist.
In Feuerungsanlagen entstehen bei der Verbrennung von fossilen Brennstoffen wie Steinkohle, Braunkohle, Koks oder auch anderweitige feste Brennstoffe, wie z. B. Restmüll u. dgl. feste Verbrennungsrückstände, die auch als Schlacke oder Asche bezeichnet werden. Zur Aufnahme der glühenden Asche ist aus der Praxis ein Nassentascher bekannt, in dem die Asche, deren Temperatur etwa 500 bis 600°C betragen kann, mit Wasser gelöscht wird. Der Nassentascher weist einen langgestreckten Auffangbehälter auf, der ein Wasserbad enthält und unterhalb der Öffnung der zumeist mehreren Ascheauslauftrichter der Feuerungsanlage angeordnet ist. Er enthält eine Fördereinrichtung mit umlaufenden Ketten, welche die aus den Ascheauslauftrichtern abgelassenen Verbrennungsrückstände aufnehmen und zum Abwurf, der ansteigend ist, transportieren. Die Ketten des Förderers sind stark beansprucht und unterliegen einem erheblichen Verschleiß. Ferner bedürfen die Innenflächen des Nassentaschers einer verschleißfesten Auskleidung. Wartungsarbeiten und Reparaturen bei Störungen sind langwierig. Wartungs- und Reparaturarbeiten am Nassentascher führen in der Praxis daher häufig zu einem Betriebsstillstand der Feuerungsanlage.
Eine Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage mit den eingangs beschriebenen Merkmalen ist aus der Druckschrift DE 1 930 432 A bekannt. Die bei einer Dampfkesselfeuerung anfallenden Verbrennungsrückstände werden von einem Aschetrichter in einen verfahrbaren und mit Wasser gefüllten Austragtrog als Auffangbehälter geführt. Der Austragtrog ist auf Schienen geführt und kann zur Instandsetzung zwischen einem Arbeitsbereich unterhalb des zugeordneten Aschetrichters und einer zweiten Position, die von dem Arbeitsbereich beabstandet ist, verfahren werden. Während der Instandsetzung kann der Austragtrog durch einen bereitstehenden Austragtrog ausgetauscht werden. Innerhalb des Austragtroges ist ein Kettenförderer zum Austragen der Verbrennungsrückstände vorgesehen.
Die Druckschrift DE 2 812 033 A betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Abkühlen der heißen Schlacke bei Feuerungs- und Verbrennungsanlagen, insbesondere bei Abfallverbrennungsanlagen. Die auf einer Rostwalze ausgebrannten Verbrennungsrückstände fallen in den Trog eines Nassentaschers. Ein Großteil der Verbrennungsrückstände wird dabei in herkömmlicher Weise mit einer Fördereinrichtung aus dem Trog entnommen und einem Schlackebunker zugeführt. Zur Kühlung der heißen Verbrennungsrückstände wird dem Trog Wasser aus einem geschlossenen Wasserkreislauf und aus einer Frischwasserleitung zugeführt, wobei ein geringer Anteil der Verbrennungsrückstände mit dem in dem Trog gesammelten Wasser durch einen Wasserüberlauf und eine Entleerungsleitung in den Schlackebunker geleitet wird. Das in dem Schlackebunker vorgefilterte Wasser wird zur weiteren Reinigung und Kühlung über weitere Becken und schließlich zurück in den Trog geführt. Die Fördereinrichtung des Nassentaschers ist stark beansprucht und unterliegt einem erheblichen Verschleiß. Wartung und Reparaturarbeiten am Nassentascher sind langwierig und führen zu einem Betriebsstillstand der Feuerungsanlage. Des Weiteren liegen die Verbrennungsrückstände in dem Schlackebunker in einer breiten statistischen Verteilung vor, so dass eine weitere Nutzung der Verbrennungsrückstände nicht ohne Weiteres möglich ist.
Aus den Druckschriften US 1 772 452 und GB 312 991 sind Anlagen zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus Feuerungsanlagen bekannt, die jeweils einen fest an der Feuerungsanlage angeordneten Brecher aufweisen. Aus der US 1 772 452 ist dabei bekannt, den Brecherraum zur Kühlung mit Wasser zu beaufschlagen, wobei die Verbrennungsrückstände nach dem Brechen in einem Sammelraum der Feuerungsanlage gesammelt werden. Gemäß der GB 312 991 werden die Verbrennungsrückstände nach dem Brechen zunächst in einem an der Unterseite aufschwenkbaren Sammelraum gesammelt und dann in regelmäßigen Abständen durch eine Öffnung des Sammelraumes in einen Container entladen. Eine Wartung des Brechers oder des Sammelraumes kann nur bei einem Betriebsstillstand der Feuerungsanlage durchgeführt werden.
Die DE 316 413 A beschreibt einen fahrbaren Schlackenbrecher, der Verbrennungsrückstände einer Feuerungsanlage nacheinander aus mehreren Auffangbehältern der Feuerungsanlage aufnimmt. Der fahrbare Schlackenbrecher weist einen auf einem Gleis verfahrbaren Wagen auf, in dessen Innenraum ein Brecher zur Zerkleinerung von Verbrennungsrückständen angeordnet ist. Die Schlacken aus der Feuerungsanlage werden über Rutschen dem verfahrbaren Wagen oberseitig aufgegeben und innerhalb des Wagens mittels des darin angeordneten Brechers zerkleinert. Die zerkleinerten Verbrennungsrückstände werden anschließend durch einen an der Wagenunterseite angeordneten Stutzen abgesaugt.
Die DE 102 20 813 A1 bezieht sich auf ein Verfahren zur Verwertung von Aschen aus Kohlestaubfeuerungsanlagen. Die kohlehaltige Asche wird nach einer Abtrennung von Grobbestandteilen einem Wirbelschichtsortierer aufgegeben, in dem mit einer Flüssigkeit ein Fließbett erzeugt und das Aufgabegut in eine an der Oberseite des Fließbettes abgezogene heizwertreiche Fraktion mit hohem Anteil an Kohlepartikeln sowie eine unterseitig abgezogene entkohlte Aschefraktion getrennt wird. Anschließend wird die entkohlte Aschefraktion auf einem Schwingsieb entwässert. Der Siebdurchgang wird in einem Hydrozyklon nachgereinigt, wobei im Hydrozyklon abgetrennte Feststoffe wieder auf das Schwingsieb aufgegeben werden.
Vor diesem technologischen Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anlage mit den eingangs beschriebenen Merkmalen anzugeben, welche ein einfaches Abtransportieren der Verbrennungsrückstände ermöglicht, wartungsfreundlich ist und sich durch eine hohe Ausfallsicherheit auszeichnet.
Gegenstand der Erfindung und Lösung dieser Aufgabe ist eine Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage nach Anspruch 1. Die Anlage weist mindestens einen Auffangbehälter auf, der an der Unterseite mindestens eines Ascheauslauftrichters der Feuerungsanlage angeordnet ist und ein Wasserbad enthält. Im Auffangbehälter oberhalb des Wasserbads ist ein Brecher zur Zerkleinerung der aus dem Ascheauslauftrichter austretenden Verbrennungsrückstände angeordnet. Der Brecherraum wird mit Wasser beaufschlagt. Ferner ist an den Auffangbehälter eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung angeschlossen, welche eine aus Wasser und Verbrennungsrückständen bestehende Suspension aus dem Auffangbehälter einer Separiereinrichtung zum Abtrennen von Feststoffen zuführt. Jedem Ascheauslauftrichter der Feuerungsanlage ist ein separater Auffangbehälter mit Brecher und eine Einrichtung zur hydraulischen Förderung der aus Verbrennungsrückständen und Wasser bestehenden Suspension zugeordnet. Die Leitungen der hydraulischen Förderungseinrichtungen sind vorzugsweise ganz oder teilweise als flexible Schlauchleitungen ausgebildet. Die aus den mehreren Auffangbehältern abgezogenen Suspensionsströme können einer gemeinsamen Separiereinrichtung zur Abtrennung von Feststoffen zugeführt werden. Die aus der Separiereinrichtung abfließende, im Wesentlichen feststofffreie Flüssigkeit wird in die Auffangbehälter zurückgeführt und auf diese aufgeteilt.
Zwischen dem Ascheauslauftrichter und dem Auffangbehälter ist erfindungsgemäß jeweils ein Schieber angeordnet. Durch Schließen des Schiebers kann der Auffangbehälter für Wartungs- oder Reparaturarbeiten entfernt und durch ein Ersatzaggregat ausgetauscht werden, ohne dass der Betrieb der Feuerungsanlage unterbrochen wenden muss. Der Auffangbehälter ist auf Schienen beweglich angeordnet und für Wartungszwecke zwischen einem Arbeitsbereich unterhalb des zugeordneten Ascheauslauftrichters und einer zweiten Position, die von dem Arbeitsbereich beabstandet ist, bewegbar.
Der in einem Behälterabschnitt des Auffangbehälters oberhalb des Wasserbades angeordnete Brecher zerkleinert die aus dem Ascheauslauftrichter austretende Schlacke so weit, dass die Feststoffteile hydraulisch gefördert werden können. Der Einlaufbereich des Brechers wird mittels einer rundum verlaufenden Düsenleitung mit Wasser beaufschlagt. Vorzugsweise ist der Brecher so ausgelegt, dass die Feststoffe nach der Zerkleinerung eine Korngröße zwischen 0 und 50 mm aufweisen. Zweckmäßig ist der Brecher ein Walzenbrecher. Andere Ausführungen sollen jedoch nicht ausgeschlossen sein.
Der Ascheauslauftrichter kann mit dem Auffangbehälter gasdicht verbunden werden. Vorzugsweise ist unterhalb des Brechers ein Trichter angeordnet, der in das Wasserbad eintaucht. Der Ascheauslaufbehälter ist zweckmäßig mit einem Druckausgleichssystem ausgestattet. Zwecks Druckausgleich ist oberhalb des Wasserspiegels im Bereich der Abdeckung des Auffangbehälters ein Druckausgleichsrohr installiert, so dass bei eventuellen Verpuffungen ein Druckausgleich sichergestellt ist.
Die aus dem Auffangbehälter abgepumpte Suspension wird einer Separiereinrichtung zur Abtrennung von Feststoffen zugeführt. Vorzugsweise weist die Separiereinrichtung ein Schwingsieb auf. Die abfiltrierte Flüssigkeit ist nach Abtrennung von feinteiligen Feststoffen in den Auffangbehälter zurückführbar. Der Siebrückstand ist ein entwässertes Produkt, dessen Restfeuchte typischerweise ca. 30% und weniger beträgt, in einem Silo zwischengelagert werden kann und ohne aufwändige Sonderfahrzeuge transportfähig ist. Das Produkt ist beispielsweise im Bauwesen, insbesondere als Zusatz zu Baustoffen kommerziell nutzbar.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Schwingsieb zwei neben- oder übereinander angeordnete Siebböden aufweist, wobei einer der Siebböden mit einem Grobsieb und der andere Siebboden mit einem Feinsieb ausgerüstet ist. Der Siebdurchgang des Grob- und des Feinsiebes wird mittels einer Pumpe einem Hydrozyklon zugeführt. Die Siebrückstände des Grobsiebs und des Feinsiebs sind als entwässerte Ascheprodukte unterschiedlicher Körnung kommerziell nutzbar. Der Flüssigkeitsstrom aus dem Oberlauf des Hydrozyklons ist im Wesentlichen feststoffarm und wird wieder zu den Auffangbehältern zurückgeführt. Der feststoffreiche Suspensionsstrom aus dem Unterlauf des Hydrozyklons ist dem Schwingsieb zuführbar. Es liegt ein weitgehend geschlossener Flüssigkeitskreislauf vor, so dass im Wesentlichen nur Flüssigkeitsverluste, die mit dem Abzug der entwässerten Siebrückstände verbunden sind, ausgeglichen werden müssen.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert. Es zeigen schematisch:
1 eine Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage,
2 die Ansicht A aus 1,
3 einen Ausschnitt aus der in 1 dargestellten Anlage in einer gegenüber 1 vergrößerten Darstellung.
Die in den Figuren dargestellte Anlage weist mehrere voneinander unabhängige Auffangbehälter 1 auf, die unterhalb einer Feuerungsanlage angeordnet und jeweils einem Ascheauslauftrichter 2 der Feuerungsanlage zugeordnet sind. Jeder dieser Auffangbehälter 1 enthält ein Wasserbad 3 und weist einen Brecher 4 zur Zerkleinerung der aus dem Ascheauslauftrichter 2 austretenden Verbrennungsrückstände auf, der in einem Behälterabschnitt oberhalb des Wasserbades 3 angeordnet ist. Der Brecherraum wird mit Wasser beaufschlagt, das vorzugsweise mittels einer rundum verlaufenden Düsenleitung zugeführt wird. An die Auffangbehälter 1 sind Einrichtungen 5 zur hydraulischen Förderung angeschlossen, welche eine aus Wasser und Verbrennungsrückständen bestehende Suspension aus den Auffangbehältern 1 einer Separiereinrichtung 6 zur Abtrennung von Feststoffen zuführen. Nach Abtrennung der Feststoffe wird die Flüssigkeit in die Auffangbehälter 1 zurückgeführt.
Die Ascheauslauftrichter 2 und die Auffangbehälter 1 sind gasdicht verbunden. Unterhalb des Brechers 4 ist ein Trichter 14 angeordnet, der in das Wasserbad 3 eintaucht. An der Abdeckung des Auffangbehälters 1 ist ein Druckausgleichsrohr 15 angeschlossen, welches bei eventuellen Verpuffungen einen Druckausgleich zur Umgebung sicherstellt.
Zwischen dem Ascheauslauftrichter 2 und dem Auffangbehälter 1 ist jeweils ein Schieber 7 angeordnet. Wenn Wartungsarbeiten an den Auffangbehältern 1 oder den zugeordneten Aggregaten notwendig sind, wird der Schieber 7 geschlossen. Danach kann der Auffangbehälter 1 von dem Ascheauslauftrichter 2 getrennt werden, ohne dass die Feuerungsanlage stillgesetzt werden muss. Der 2 entnimmt man, dass die Auffangbehälter 1 auf Schienen 8 beweglich angeordnet sind und für Wartungszwecke zwischen einem Arbeitsbereich I unterhalb des zugeordneten Ascheauslauftrichters und einer zweiten Position II, die von dem Arbeitsbereich beabstandet ist, bewegbar sind. Ein zuvor bereitgestellter Auffangbehälter 1' kann dann in die Arbeitsposition I bewegt und an den Ascheauslauftrichter 2 angeschlossen werden.
Der Brecher 4 ist z. B. als Walzenbrecher ausgebildet und zerkleinert die aus dem zugeordneten Ascheauslauftrichter 2 austretende Schlacke so weit, dass die Feststoffe im Wasserbad als Suspension hydraulisch gefördert werden können. Zweckmäßig ist der Brecher 4 so ausgelegt, dass die Feststoffe eine Korngröße im Bereich zwischen 0 und 50 mm aufweisen. Der Brecher 4 ist im Ausführungsbeispiel in einem Behälterabschnitt oberhalb des Wasserbades 3 angeordnet und der Brecherraum wird mittels einer Ringleitung mit Wasser beaufschlagt. Der Auffangbehälter 1 enthält im Ausführungsbeispiel im Innern ein Grobsieb 9, mit dem Fremdkörper, z. B. Eisenteile, zurückgehalten werden. Die Siebfläche des Grobsiebs 9 ist schräg angeordnet, so dass sich etwaige zurückgehaltene Fremdkörper an einem unteren Ende sammeln und von Zeit zu Zeit leicht entnommen werden können. Im Ausführungsbeispiel ist das Grobsieb 9 als Doppelsieb ausgebildet und weist zwei übereinander angeordnete Siebflächen auf. Diese Anordnung ermöglicht auch eine wirksame Abscheidung von Metalldrähten.
Die Separiereinrichtung 6 besteht aus einem Schwingsieb, welches im Ausführungsbeispiel zwei neben- oder übereinander angeordnete Siebböden 10, 10' aufweist. Einer der Siebböden ist mit einem Grobsieb 10 und der andere Siebboden mit einem Feinsieb 10' ausgerüstet. Als Siebrückstände fallen weitgehend entwässerte Ascheprodukte in unterschiedlichen Kornfraktionen an, die beispielsweise im Bauwesen als Zuschläge für Baustoffe kommerziell genutzt werden können. Die Siebdurchgänge des Grobsiebes 10 und des Feinsiebes 10' werden mittels Pumpe einem Hydrozyklon 11 zugeführt, welcher den Flüssigkeitsstrom in einen im Wesentlichen feststofffreien Flüssigkeitsstrom 12 am Zyklonoberlauf sowie in einen am unteren Ende des Hydrozyklons abgezogenen Suspensionsstrom 13 aufteilt. Der Suspensionsstrom 13 wird wieder auf das Schwingsieb aufgegeben. Die im Wesentlichen feststofffreie Flüssigkeit 12, die am Zyklonoberlauf anfällt, wird in die Auffangbehälter 1 zurückgeführt.

Claims

Anlage zur Handhabung und Aufbereitung von festen Verbrennungsrückständen aus einer Feuerungsanlage mit mindestens einem Auffangbehälter (1), der an der Unterseite mindestens eines Ascheauslauftrichters (2) der Feuerungsanlage angeordnet ist und ein Wasserbad (3) enthält, wobei der Auffangbehälter (1) auf Schienen (8) beweglich angeordnet ist und für Wartungszwecke zwischen einem Arbeitsbereich (I) unterhalb des zugeordneten Ascheauslauftrichters und einer zweiten Position (II), die von dem Arbeitsbereich beabstandet ist, bewegbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Auffangbehälter (1) oberhalb des Wasserbades (3) ein Brecher (4) zur Zerkleinerung der aus dem Ascheauslauftrichter (2) austretenden Verbrennungsrückstände angeordnet ist und der Brecherraum mit Wasser beaufschlagt wird, dass an den Auffangbehälter (1) eine Einrichtung (5) zur hydraulischen Förderung angeschlossen ist, welche eine aus Wasser und Verbrennungsrückständen bestehende Suspension aus dem Auffangbehälter (1) einer Separiereinrichtung (6) zum Abtrennen von Feststoffen zuführt, dass zwischen dem Ascheauslauftrichter (2) und dem Auffangbehälter (1) jeweils ein Schieber (7) angeordnet ist und dass jedem Ascheauslauftrichter (2) der Feuerungsanlage ein separater Auffangbehälter (1) mit Brecher (4) und eine Einrichtung (5) zur hydraulischen Förderung einer aus Verbrennungsrückständen und Wasser bestehenden Suspension zugeordnet ist.
Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb des Brechers (4) ein Trichter (14) angeordnet ist, der in das Wasserbad (3) eintaucht.
Anlage nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ascheauslauftrichter (2) und der Auffangbehälter (1) gasdicht verbunden sind und dass der Auffangbehälter (1) mit einem Druckausgleichssystem (15) ausgestattet ist.
Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Separiereinrichtung (6) ein Schwingsieb aufweist und die abfiltrierte Flüssigkeit zur Abtrennung von feinteiligen Feststoffen unter Verwendung eines Hydrozyklons (11) in den Auffangbehälter (1) zurückführbar ist.
Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingsieb zwei neben- oder übereinander angeordnete Siebböden aufweist, wobei einer der Siebböden mit einem Grobsieb (10) und der andere Siebboden mit einem Feinsieb (10') ausgerüstet ist, und dass an das Schwingsieb eine Rückführeinrichtung mit einer Pumpe angeschlossen ist, welche die Siebdurchgänge dem Hydrozyklon (11) zuführt.
Anlage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Hydrozyklon (11) den Flüssigkeitsstrom in einen im Wesentlichen feststofffreien Flüssigkeitsstrom (12) am Zyklonoberlauf sowie einen am unteren Ende des Hydrozyklons abgezogenen feststoffreichen Suspensionsstrom (13) aufteilt, wobei der Suspensionsstrom (13) dem Schwingsieb zuführbar ist und wobei der Zyklonoberlauf mit dem Auffangbehälter (1) verbunden ist.