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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung
zum Fördern von Verbrennungsrückständen
in einer Fördereinrichtung entlang eines Förderweges
aus einem Verbrennungsraum. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung
bei der Verbrennung von fossilen Rohstoffen und/oder Abfallverbrennungsanlagen.
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Beim
Abtransport der Schlacke, Asche, Ruß und dergleichen, nachfolgend
als „Verbrennungsrückstände” bezeichnet,
ist es von besonderer Bedeutung, einerseits eine gezielte Erstarrung
bzw. Verfestigung der heißen, teilweise noch schmelzförmigen
Materialien zu erreichen, so dass insbesondere eine Förderung
bzw. Weiterverarbeitung dieser Materialien nach Abzug aus dem Verbrennungskessel
ermöglicht wird. Darüber hinaus ist auch wünschenswert,
die noch in dem heißen Material befindliche Energie zu
nutzen und damit den Gesamtwirkungsgrad der Anlage bzw. des Verbrennungskessels
zu verbessern.
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Nachdem
zunächst davon ausgegangen wurde, dass für eine
Förderung der heißen Materialien eine Abschreckung
im Wasserbad erforderlich ist (sogenannte Nassaustragung), haben
sich seit den 90er Jahren auch so genannte trockene Abzugssysteme
durchgesetzt. Dabei wird das heiße Material auf Förderbänder
gelegt und dort weiter transportiert, wobei gegebenenfalls eine
Nachverbrennung bzw. gezielte Abkühlung des heißen
Materials teilweise auch auf dem Förderband durchgeführt
wird. Dabei wird sofort offenbar, dass die hierbei zum Einsatz gelangenden
Werkstoffe, insbesondere das Förderband, den hohen Temperaturen,
der korrosiven Umgebung und/oder der hohen mechanischen Belastung
standhalten müssen. Diese Förderbänder
sind regelmäßig gegenüber der äußeren
Umgebung gekapselt ausgeführt, weisen also ein Gehäuse
auf, welches verhindert, dass noch bei der Behandlung des Materials
entstehende Verbrennungsgase ohne Weiteres in die Umgebung austreten
können. Zudem werden die Verbrennungskessel überwiegend
mit einem leichten Unterdruck betrieben, so dass die vom Material
produzierten Verbrennungsgase durch einen entsprechenden Sog hin
zum Verbrennungskessel abgezogen werden.
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Für
eine energetisch brauchbare und hinsichtlich des Abkühlverhaltens
speziell eingerichtete Abzugsvorrichtung kann auf die
EP 0 471 055 B1 verwiesen
werden. Dort wird dargestellt, dass es sinnvoll sei, das heiße
Material in zwei getrennten Kühlstufen mit einem zwischengelagerten
Zerkleinerungsschritt für das heiße Material abzukühlen.
Dabei soll insbesondere ein Kühlluftstrom nach dem Gegenstromprinzip
verwirklicht werden, der am Ende der zweiten Kühlstufe
und am Ende der ersten Kühlstufe bereitgestellt wird. Dort
werden besondere Effekte im Hinblick auf die Zerkleinerung des heißen
Materials sowie der Umschichtung erläutert, so dass insgesamt auch
ein effektiverer Betrieb des Verbrennungskessels ermöglicht
sein soll.
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Demnach
ist also bekannt, die Verbrennungsrückstände mittels
Fördereinrichtungen abzutransportieren und dabei (gleichzeitig)
auch einer Nachbehandlung zu unterziehen. Hierbei können
unterschiedliche Nachbehandlungen erforderlich sein, wie z. B. eine
Portionierung, eine Trennung, eine Zerkleinerung von Verbrennungsrückständen.
Bei diesen Nachbehandlungen kommen ggf. Einrichtungen zum Einsatz,
bei denen der Förderquerschnitt für die Verbrennungsrückstände
verkleinert wird, so dass also Förderengpässe
vorliegen. Die bekannten Systeme neigen dabei gelegentlich Störungen
im Bereich dieser Förderengpässe, insbesondere
aufgrund von unerwünschten Materialansammlungen im Bereich
dieser Einrichtungen.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es daher, die sich aus dem Stand
der Technik ergebenden Probleme zumindest teilweise zu lösen
und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit
denen ein verbesserter Abtransport von Verbrennungsrückständen
erreicht wird. Das Verfahren soll insbesondere einen störungsfreien
Betrieb der Fördereinrichtung und/oder der Behandlungseinrichtung
(z. B. einen Zerkleinerer) ermöglichen. Mit der Vorrichtung
soll auch ein einfacher Aufbau und eine kostengünstige
Nachrüstung bekannter Systeme erreicht werden.
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Diese
Aufgaben werden mit einem Verfahren gemäß den
Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einer Vorrichtung gemäß den
Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Weitere vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten
Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen,
dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen
einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch
sinnvoller, Weise, miteinander kombiniert werden können
und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber
hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale
in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert,
wobei weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt sind.
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Zur
Lösung der Aufgabenstellung umfasst das erfindungsgemäße
Verfahren zum Fördern von Verbrennungsrückständen
in einer Förderrichtung entlang eines Förderweges
aus einem Verbrennungsraum die folgenden Schritte:
- a) Fördern der Verbrennungsrückstände
aus einem Verbrennungsraum mittels einer Fördereinrichtung,
die wenigstens ein Gehäuse aufweist;
- b) Erzeugen eines ersten Druckniveaus in dem Gehäuse;
- c) Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände in
einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung;
- d) Erzeugen eines zweiten Druckniveaus in Förderrichtung
der Verbrennungsrückstände hinter der Behandlungseinrichtung
durch Einleiten eines Fluids zur Ausbildung eines Druckradienten.
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Schritt
a) betrifft hier insbesondere die Aufgabe der Verbrennungsrückstände
auf ein Förderband, dass in dem Gehäuse der Fördereinrichtung angeordnet
ist. Das Gehäuse kapselt dabei das Förderband
und die darin transportierten Verbrennungsrückstände
gegen die Umgebung ab.
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In
diesem (ersten) Gehäuse wird nun während des Betriebes
der Vorrichtung ein erstes Druckniveau eingestellt (Schritt b)).
Hierfür wird grundsätzlich der mit Unterdruck
betriebene Verbrennungskessel sorgen, ggf. kann dieser Unterdruck
aber durch zusätzliche Saugeinheiten, Luftzugaben und/oder Gebläse
eingestellt werden.
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Während
Schritt c) findet nun eine Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände
in einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung statt.
Dabei führt der Förderweg insbesondere durch die
Behandlungseinrichtung, die einen Förderengpass bildet.
Die Behandlungseinrichtung kann hierbei z. B. einen Zerkleinerer,
Hämmer, Mahlwerke, Klappen, Siebe oder ähnliches
aufweisen.
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Mit
Schritt d) soll nun erreicht werden, dass entweder bestimmte Anteile
der Verbrennungsrückstände nicht in die Behandlungseinrichtung
eindringen und/oder das die durch die Behandlungseinrichtung geförderten
Verbrennungsrückstände sicher abtransportiert
werden und nicht wieder in die Behandlungseinrichtung und damit
den Förderengpass eintreten.
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Durch
die Ausbildung eines zweiten Druckniveaus, das zur Einstellung eines
Druckradienten niedriger liegt als das erste Druckniveau, ist sichergestellt,
dass die Verbrennungsrückstände nicht entgegen
der vorgesehenen Förderrichtung in die Behandlungseinrichtung
(wieder) eintreten können. Dabei ist der Druckgradient
von einem Ort höheren Druckes zu einem Ort niedrigeren
Druckes gerichtet und entspricht gleichzeitig im wesentlichen der
Förderrichtung. So kann bspw. das erste Druckniveau dem
Unterdruck eines Verbrennungsraumes entsprechen, der an das Gehäuse
der Fördereinrichtung angeschlossen ist. In der Praxis
wird zur Versorgung des Verbrennungsraumes mit Luft eine Zufuhr
von Luft in das Gehäuse zugelassen, so dass diese nach
Durchströmen des Gehäuses in den Verbrennungsraum einströmen
kann. Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen entsteht nun
durch den Unterdruck des ersten Druckniveaus häufig ein
Zustand, bei dem bereits durch die Behandlungseinrichtung hindurch geförderte
Verbrennungsrückstände in entgegengesetzter Richtung
zur Förderrichtung wieder zurück in die Behandlungseinrichtung
gesogen werden. Dies ist insbesondere bei sehr feinen Ascherückständen der
Fall. Ist die Behandlungseinrichtung bspw. als Zerkleinerungseinrichtung
für größere Verbrennungsrückstände
ausgeführt, so besteht die Gefahr, dass diese Zerkleinerungseinrichtung
nach relativ kurzer Zeit Funktionsstörungen aufgrund von
Anlagerungen von Verbrennungsrückständen aufweist.
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Dieses
Problem löst die vorliegende Erfindung durch Einleiten
eines Fluids, das bevorzugt wenigstens Luft, Wasser oder Wasserdampf
aufweisen kann, wobei mittels eines Venturi-Effektes ein Unterdruck
erzeugt wird, der ein zweites Druckniveau hinter der Behandlungseinrichtung
ausbildet. Stellt man nun sicher, dass das zweite Druckniveau geringer
ist als das erste Druckniveau, so ergibt sich ein Druckgradient,
der von der Eingangsseite der Behandlungseinrichtung hin zur Ausgangsseite
der Behandlungseinrichtung und damit in Förderrichtung
weist, wodurch stets und unter allen Betriebszuständen
sichergestellt werden kann, dass keine Verbrennungsrückstände,
wie Asche oder Dämpfe, zurück in die Behandlungseinrichtung
gesaugt werden. Vorzugsweise entspricht dabei das erste Druck niveau
dem Unterdruck des Verbrennungsraumes und das zweite Druckniveau
einem niedrigeren Druck zur Erzeugung einer Sogwirkung in Richtung
der Förderrichtung der Verbrennungsrückstände.
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Der
Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die
Förderrichtung durch die Reise der Verbrennungsrückstände
in der Fördereinrichtung definiert wird.
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Bei
einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass
das zweite Druckniveau zwischen 20 bis 600 mbar, vorzugsweise zwischen 80
bis 150 mbar niedriger als das erste Druckniveau eingestellt wird.
Diese Druckniveaus haben sich als ausreichend erwiesen und können
zudem in technisch einfacher Weise, bspw. mit Düsenmitteln,
erzeugt werden.
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Bei
einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen,
dass das Fluid mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 4 m/sec., vorzugsweise
von wenigstens 10 m/sec., eingeleitet wird. Hierbei ist mit zunehmender
Geschwindigkeit aufgrund des Venturi-Effektes eine Verstärkung
eines erzeugten Unterdruckes zu erreichen. Höhere Geschwindigkeiten
lassen sich insbesondere mit Düsenmitteln erzeugen, mit
deren Hilfe eine Austrittsgeschwindigkeit des Fluids aus dem Düsenmittel
kontrolliert werden kann. Insbesondere ist so eine sehr genaue Kontrolle
der Geschwindigkeit und der Austrittsrichtung des Fluids mit den
entsprechenden Düsenmitteln in einfacher Weise möglich.
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In
diesem Zusammenhang ist in vorteilhafter Weise auch vorgesehen,
dass das Fluid mit einem Druck von 4 bis 10 bar zugeführt
wird. Die Zuführung des Fluids kann dabei wahlweise in
direkter Form oder unter Zwischenschaltung eines Düsenmittels
erfolgen. Vorteilhaft an diesem Druckbereich ist unter anderem,
dass sich ein Druck von 4 bis 10 bar mit einfachen Mitteln kostengünstig
bereitstellen lässt und gleichzeitig ein ausreichendes
Druckniveau für eine nachgelagerte Be schleunigung des Fluids
mit Düsenmitteln bietet. Diese Druckangaben sind dabei je
nach Anwendung bezogen auf den Umgebungsluftdruck oder den Druck
an der Austrittsseite des Düsenmittels.
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Weiterhin
ist gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung
der Erfindung vorgesehen, dass wenigstens das erste Druckniveau,
das zweite Druckniveau eine Temperatur oder ein Fluidgehalt im Gehäuse
erfasst wird. Dies kann bspw. mit Messmitteln geschehen, die wenigstens
vor, in oder hinter der Behandlungseinrichtung angeordnet sind.
So kann bspw. mit vor und hinter der Behandlungseinrichtung angeordneten
Drucksensoren die korrekte Einstellung des gewünschten
Druckgradienten überwacht werden. Bei einer anderen Ausführungsform
ist es möglich, die Lufttemperatur oder die Temperatur
der Verbrennungsrückstände zu kontrollieren, um
in vorgegebener Weise und davon abhängig die Fluidzufuhr
und Aktivität der Behandlungseinrichtung zu steuern. Weiterhin
ist es möglich, einen Fluidgehalt im Gehäuse zu
erfassen. Damit ist insbesondere gemeint, dass eine Feuchtigkeit
im Gehäuseabschnitt zwischen Behandlungseinrichtung und
der Stelle mit der Einleitung des Fluides überwacht wird.
Dies kann bspw. unmittelbar hinter der Behandlungseinrichtung durch
Anordnung eines Messmittels zur Erfassung des Fluidgehaltes geschehen,
so dass im Falle einer ungewollten Förderung des Fluidstroms
entgegen der Förderrichtung in Richtung der Behandlungseinrichtung,
dieser Betriebszustand sofort erfasst wird und Gegenmaßnahmen
ergriffen werden können. Derartige Gegenmaßnahmen
können bspw. eine Steuerung der Fluidzufuhr, der Luftzufuhr
und/oder einer Rückführung von gas- und rauchförmigen
Verbrennungsrückständen umfassen. So kann bspw. durch
eine Steigerung der Fluidzufuhr der Unterdruck des zweiten Druckniveaus
vergrößert und einer Rückförderung
der Verbrennungsrückstände entgegengewirkt werden.
Alternativ kann durch die Erhöhung der Luftzufuhr im ersten
Gehäuseabschnitt das erste Druckniveau angehoben werden,
so dass sich der dort ausgebildete Unterdruck verringert, was ebenfalls
einer Rückförderung der Verbrennungsrückstände
ent gegen der Förderrichtung entgegenwirkt. Weiterhin kann
schließlich die Fluidzufuhr komplett unterbrochen werden,
wenn trotz aller Maßnahmen die Gefahr einer Rückförderung
des Fluides und der Verbrennungsrückstände besteht.
Zudem ist es möglich, den Druckgradienten zwischen dem
ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch eine in Förderrichtung
hinter der Behandlungsrichtung abzweigende Rückführung
von gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen
zu vergrößern.
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Hierbei
ist vorteilhaft, gas- und rauchförmige Verbrennungsrückstände
zumindest teilweise in den Verbrennungsraum rückzuführen.
Dabei sind bspw. am Gehäuse in Förderrichtung
hinter den Mitteln zum Einleiten eines Fluides Leitungsmittel für
eine zumindest teilweise Rückführung von gas-
und rauchförmigen Verbrennungsrückständen
in den Verbrennungsraum vorgesehen.
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Bei
einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung
ist vorgesehen, wenigstens einen Bereich unmittelbar vor oder nach
der Behandlungseinrichtung (also insbesondere vor dem Düsenmittel)
auf Anwesenheit des Fluids zu überwachen und bei Anwesenheit
des Fluids in Abhängigkeit von zumindest einem erfassten
Messwert, wenigstens den Druckgradienten, die Rückführung
oder die Luftzufuhr zu vergrößern oder die Zufuhr
des Fluids zu vermindern bzw. unterbrechen.
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Um
ein unbeabsichtigtes und unkontrolliertes Austreten von bspw. gas-
und rauchförmigen verbrennungsrückständen
am Ende der Fördereinrichtung aus dem Gehäuse
zu verhindern, ist vorteilhafter Weise vorgesehen, dass in Förderrichtung
stromabwärts der Behandlungsrichtung wenigstens im Gehäuse
oder an einem Gehäuseaustritt eine Fluidsperre erzeugt
wird. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass in Förderrichtung
stromabwärts wenigstens im Gehäuse oder an einem
Gehäuseaustritt Düsenmittel zur Erzeugung einer
Fluidsperre vorgesehen sind. Eine solche Fluidsperre kann bspw.
aus einem (heißen) Luftstrom oder einem Flüssigkeitsstrom,
der ähnlich einem gesprühten Flüssigkeitsvorhang
ausgebildet ist, bestehen. Hierdurch wird das Austreten von Gasen,
Rauch und sonstigen Partikeln effizient vermindert, was bspw. der
Arbeitssicherheit von Bedienpersonal zuträglich ist.
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Schließlich
ist bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen
Verfahrens noch vorgesehen, dass eine Eintrittsrichtung des in das
Gehäuse eintretenden Fluids so gewählt wird, das
diese wenigstens eine Richtungskomponente in Förderrichtung
der Verbrennungsrückstände aufweist. Die Eintrittsrichtung
des Fluids kann dazu in verschiedene (vorzugsweise orthogonale)
Richtungskomponenten aufgeteilt werden, die zusammengesetzt die
Eintrittsrichtung ergeben. Liegt nun wenigstens eine Richtungskomponente
in Richtung der Förderrichtung, so unterstützt
dies den Transport der Verbrennungsrückstände.
Insbesondere ist dies der Fall, wenn die Eintrittsrichtung des Fluids
einen Winkel zwischen 10° und 80° gegenüber
der Förderrichtung aufweist. Insbesondere solche Winkel,
die bspw. 30°–60° entsprechen, sind dazu
vorteilhaft, weil sie gleichzeitig einen Fluidstrom erzeugen, der den
gewünschten Unterdruck bewirkt und der Fluidstrom aufgrund
seiner kinetischen Energie die Förderung der Verbrennungsrückstände
zusätzlich unterstützt.
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Die
weiterhin von der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung zum Fördern
von Verbrennungsrückständen entlang eines Förderweges
mit einer Fördereinrichtung weist wenigstens ein Gehäuse
sowie eine im Förderweg angeordnete Behandlungseinrichtung
zur Behandlung der Verbrennungsrückstände auf.
Dabei ist in einer Förderrichtung der Verbrennungsrückstände
gesehen hinter der Behandlungseinrichtung wenigstens ein Düsenmittel
zur Einleitung eines Fluids in das Gehäuse hinein vorgesehen
und das Fluid beim Durchströmen des Düsenmittels
zur Erzeugung eines zweiten Druckniveaus in Förderrichtung
hinter der Behand lungseinrichtung beschleunigt wird, löst
die erfindungsgemäße Aufgabenstellung ebenfalls.
Durch das erfindungsgemäße Düsenmittel
zur Einleitung eines Fluids in das Gehäuse wird insbesondere
in der zuvor beschriebenen Weise ein zweites Druckniveau in der
Förderrichtung eingestellt, das in wirksamer Weise niedriger
als das erste Druckniveau liegt und so einen Druckgradienten bildet.
Der durch das eingeleitete Fluid erzeugte Unterdruck stellt so eine
konstante Förderung der Verbrennungsrückstände
in Förderrichtung sicher, wodurch die Zuverlässigkeit
der Vorrichtung signifikant verbessert wird.
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Als
Düsenmittel kommt hier insbesondere eine Anlage mit mehreren
im Gehäuse mit einem Abstand zur Behandlungseinheit zum
Einsatz. Die Düsen sind ggf. mit einer gemeinsamen Fluid-Versorgung
ausgeführt, so dass z. B. eine Pumpe bedarfsorientiert
(im Hinblick auf Zeitraum und Menge) das Fluid über die
Düsen in das Gehäuse einleitet. Der Abstand zur
Behandlungseinheit liegt insbesondere in einem Bereich kleiner 5
m, bevorzugt sogar kleiner 2 m oder sogar im Bereich von 20 cm bis
1 m. Bevorzugt ist weiter, dass eine über den Umfang des
Gehäuses verteilte Anordnung der Düse vorgenommen ist,
wobei hier eine gleichmäßige Verteilung nicht zwingend
ist. Die Anordnung der Düsen ist bevorzugt in einer horizontalen
Ebene ausgeführt. Die Düsenmittel sind dazu geeignet,
das Fluid (insbesondere Wasser) so zu beschleunigen, dass das Fluid
mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit in das Gehäuse
eintritt, um dort einen Sog weg von der Behandlungseinrichtung zu
generieren.
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Bei
einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ist vorgesehen, dass am Gehäuse in Förderrichtung
hinter (stromabwärts) dem Düsenmittel Leitungsmittel
für eine zumindest teilweise Rückführung
von gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen
in den Verbrennungsraum vorgesehen sind. Hierdurch können (unerwünschte)
Anteile der Verbrennungs rückstände, wie z. B.
Flugasche, zu einer Nachverbrennung in den Verbrennungsraum rückgeführt
werden.
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Weiterhin
ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer
anderen bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens
in Förderrichtung vor oder hinter der Behandlungseinrichtung
mindestens ein Messmittel angeordnet ist, dass mit einer Steuerungseinrichtung
zur Steuerung der Fluidzufuhr, der Luftzufuhr und/oder Rückführung
mit Steuerungs- oder Regelungsmittel verbunden ist. Insbesondere
die Anordnung wenigstens eines Messmittels zur Feuchtigkeitsmessung
vor dem Düsenmittel oder vor bzw. in der Behandlungseinrichtung
ermöglicht eine sichere Überwachung dahingehend,
ob Verbrennungsrückstände und/oder Fluid entgegen
der Förderrichtung rückgefördert werden. Wird
ein solcher Zustand erkannt, kann die entsprechend programmierte
Steuerungseinrichtung, die bspw. eine programmierbare elektronische
Steuerungseinrichtung ist, entsprechende Steuerungs- oder Regelungsmaßnahmen
ausführen.
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Ebenfalls
besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerungseinrichtung zur
Bestimmung eines Druckgradienten ausgebildet ist. Hierbei kann eine kontrollierte
Einstellung oder Regelung auch in Abhängigkeit von dem
wenigstens einen Druckgradienten erfolgen. Sinkt der Druckgradient
bspw. unter einen vorgegebenen Grenzwert ab, kann die Steuerungseinrichtung
entsprechende Gegenmaßnahmen zur Erhöhung des
Druckgradienten auf das gewünschte Maß ausführen
oder Schutzmaßnahmen zur Sicherheit der Vorrichtung und
der Bediener einleiten.
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Schließlich
ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung
der Erfindung vorgesehen, dass am Gehäuse in Förderrichtung
vor der Behandlungseinrichtung ein Lufteinlass vorgesehen ist. Mit diesem
vorzugsweise kontrollierbaren Lufteinlass kann die Luftzufuhr zum
Verbrennungsraum und damit das erste Druckniveau im Gehäuse
beeinflusst werden.
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Die
Erfindung findet insbesondere Anwendung in Kombination mit einer
der folgenden Kesselanlagen: Kesselanlage zur Verbesserung fossiler Brennstoffe
(Kohle, Braunkohle, ...), Abfallverbrennungsanlagen etc., wobei
diese bevorzugt mit den hier erfindungsgemäß beschriebenen
Verfahren betrieben und/oder mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung ausgestattet ist. Gegebenenfalls kann dieses Konzept
auch bei anderen Fördersystemen, die mit einem Förderengpass
(z. B. nach Art einer Mühle oder eines Zerkleinerers),
angewendet werden.
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Die
Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand
der beigefügten Figur näher erläutert.
Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte
Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, auf diese jedoch
nicht beschränkt ist. Dabei zeigt 1 schematisch
eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Förderung
von Verbrennungsrückständen, die auch zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.
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In 1 ist
ein Verbrennungsraum 1 gezeigt, in dem fossile Brennstoffe
oder Abfälle verbrannt werden. Unter dem Verbrennungsraum 1 ist
eine Fördereinrichtung 2 angeordnet, die aus Förderbändern 3,
Gehäuse 4 und einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung 5 besteht.
Mit dem Förderband 3 werden die Verbrennungsrückstände 6 entlang
der Förderrichtung 7 transportiert, wobei sie nach
Durchlaufen der Behandlungseinrichtung 5, die als Zerkleinerungseinrichtung 8 ausgeführt
ist, an einem Gehäuseaustritt 9 austreten. Der
Teil des Gehäuses 4 zwischen Verbrennungsraum 1 und
Behandlungseinrichtung 5 kann auch als erster Gehäuseabschnitt
und der Teil des Gehäuses 4 nach der Behandlungseinrichtung
als zweiter Gehäuseabschnitt bezeichnet werden, wobei diese
auch separat ausgeführt sein können.
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Oberhalb
der Behandlungseinrichtung 5 ist ein Lufteinlass 10 vorgesehen,
durch den Luft in Richtung des Pfeils 11 in das Gehäuse 4 einströmen kann,
von wo aus sie weiter in den Verbrennungsraum 1 gelangt,
der mit einem leichten Unterdruck betrieben wird. In diesem Bereich
des Gehäuses 4 herrscht ein erstes Druckniveau 12.
Im Bereich hinter (stromabwärts) der Behandlungseinrichtung 5 herrscht
dagegen ein zweites Druckniveau 13, das durch einen niedrigeren
Druck als das erste Druckniveau 12 gekennzeichnet ist.
Das zweite Druckniveau 13 wird durch Einleiten von Fluid 14 (Wasser) durch
Düsenmittel 15 in einem Bereich unterhalb der Behandlungseinrichtung 5 erzeugt.
Die Düsenmittel 15 sind dabei unter einem Winkel α gegenüber
der an dieser Position vorgesehenen Förderrichtung 7 geneigt.
Durch die Neigung erzeugt das aus den Düsenmitteln 15 austretende
Fluid 14 gleichzeitig einen Unterdruck und fördert
die Verbrennungsrückstände 6 aufgrund
der Strömungsrichtung des Fluids in Richtung des Gehäuseaustritts 9.
Am Gehäuseaustritt 9 sind hier weitere Düsenmittel 15 vorgesehen,
aus denen ein Fluid 14 austritt, um eine Fluidsperre 16 zu erzeugen.
Hierdurch wird z. B. das unerwünschte Austreten von Rauch
und Gas aus dem Gehäuse 4 verhindert. Solche unerwünschten
Bestandteile der Verbrennungsrückstände können über
eine Rückführung rückgeführt
werden, die mittels eines Ventils 17 über ein
Leitungsmittel 18 in den Verbrennungsraum 1 mündet.
Zur Steuerung bzw. Regelung der Vorrichtung ist eine Steuerungseinrichtung 19 vorgesehen, die über
Steuerungsleitungen 20 gleichzeitig mit dem Lufteinlass 10,
dem Ventil 17, dem Düsenmittel 15 sowie
Messmitteln 21 verbunden ist. Die Messmittel 21 können
dabei bspw. zur Erfassung von Druck und Feuchtigkeit ausgebildet
sein. Benutzt man als Fluid 14 Wasser, so kann mit Hilfe
des Messmittels 21 sofort erkannt werden, wenn dieses Fluid
entgegen der Förderrichtung in Richtung der Behandlungseinrichtung 5 oder
gar durch diese hindurch transportiert würde. Außerdem
kann bei einer Ausbildung der Messmittel 21 zur Druckerfassung
die Überwachung eines Druckgradienten zwischen einer Vorderseite 22 und
einer Rückseite 23 der Behandlungseinrichtung 5 sehr
genau überwacht werden. Sinkt der Druckgradient zwischen der
Vorderseite 22 und der Rückseite 23 in
unerwünschter Weise ab, kann wahlweise mit einzelnen oder
kombinierten Maßnahmen das Druckniveau 12 durch
zusätzliche Luft 11 angehoben oder das zweite
Druckniveau 13 durch Einleitung zusätzlichen Fluids 14 abgesenkt
werden. Außerdem ist es möglich, das zweite Druckniveau 13 durch
die Rückführung von Verbrennungsrückständen
durch das Leitungsmittel 18 zusätzlich abzusenken.
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Mit
der so ausgeführten Vorrichtung ist es möglich,
einen dauerhaften und störungsfreien Betrieb der Behandlungseinrichtung 5 zu
gewährleisten.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene und dargestellte
Ausführungsform beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche
Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche möglich,
ohne den Gedanken- und Schutzbereich zu verlassen.
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- 1
- Verbrennungsraum
- 2
- Fördereinrichtung
- 3
- Förderband
- 4
- Gehäuse
- 5
- Behandlungseinrichtung
- 6
- Verbrennungsrückstände
- 7
- Förderrichtung
- 8
- Zerkleinerungseinrichtung
- 9
- Gehäuseaustritt
- 10
- Lufteinlass
- 11
- Luft
- 12
- erstes
Druckniveau
- 13
- zweites
Druckniveau
- 14
- Fluid
- 15
- Düsenmittel
- 16
- Fluidsperre
- 17
- Ventil
- 18
- Leitungsmittel
- 19
- Steuerungseinrichtung
- 20
- Steuerungsleitung
- 21
- Messmittel
- 22
- Vorderseite
- 23
- Rückseite
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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