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Einrichtung zur Verbrennung von Hausmüll Die mechanisierte Verbrennung
von Hausmüll kann mit den bekannten Einrichtungen. nicht zufriedenstellend durchgeführt
werden. Insbesondere gilt dies für Feuerungen mit Planrosten. Es sind auch Vorschubroste
für die Müllverbrennung vorgeschlagen worden. Diese arbeiten jedoch in der üblichem
Weise von der Mülleinfallstelle wegwärts, so daß keine genügend große Hitze und
daher keine ausreichende Trocknung des Mülls an der Einfallstelle erzielt wird.
Um diesem Mangel abzuhelfen, hat man schon versucht, ein eigenes Kohlefeuer am Beginn
des Rostes zu unterhalten, was jedoch umständlich ist und nicht den gewünschten
Erfolg bringt. Ferner wurde die Verwendung eines Vorschubrostes mit einem nachgeschalteten
Drehofen vorgeschlagen, um eine Verbesserung des Ausbrandes der dieVorschubroste
oft ungar verlassenden Schlacke zu bezwecken. Des weiteren wurde der Drehofen infolge
der in ihm aufgetretenen Verschlackungsschwiei igkeiten durch einen steil oder senkrecht
angeordneten, feststehenden Schlackenausbrennschacht ersetzt, womit aber das Problem
der einwandfreien. Müllverbrennung ebenfalls nicht gelöst war.
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Weiterhin ist ein einem Gasgenerator ähnlicher Schachtofen bekannt,
dessen Boden. aus kippbaren Planrostsegmenten besteht und Rührarme aufweist, welche
eine Verschiebung der Müllmassen in sich bewirken, also eine Art Schürbewegung ausüben
sollen. Der Müll wird in diesen Schachtofen in verhältnismäßig großen Einzelmengen
mechanisch eingebracht und dort in hoher Schicht verbrannt. Infolge des sperrigen
Charakters vieler Müllteile tritt jedoch häufig eine Brückenbildung im Ofenschacht
im Bereich oberhalb der Rührarme ein, wodurch die Heizer gezwungen sind, die Ofenfüllung
mittels Schürstangen von Hand zu bearbeiten, damit die Füllung nachrutscht und wieder
in den Wirkungsbereich der Rührarme gelangt.
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Bei vorliegender Erfindung wurde davon ausgegangen, daß es für eine
leistungsfähige und einwandfreie Müllverbrennung entscheidend darauf ankommt, daß
der Müll schon an der Einfallstelle in die Feuerung einer hohen Hitzewirkung ausgesetzt
wird, damit er weitgehend vorgetrocknet ist, bevor er auf den Feuerungsrost abfällt.
Um diese Wirkung zu erzielen, wird eine Einrichtung zur Verbrennung von Hausinüll
vorgeschlagen, bei der das Neue in der Kombination folgender Merkmale besteht: a)
daß als Träger der V erbreiinun.gsschicht ein an sich bekannter Rückschubrost angewendet
ist, b) daß die über dem Rückschubrost angeordnete Feuerraumdecke gegen die Mülleinfallkante
hin verläuft, c) daß unterhalb der Feuerraumdecke gegen die Mülleinfallkante gerichtete,
an sich bekannte Zusatzbrenner angeordnet sind. Hierdurch wird eine Hitzekonzentration
an der durch die neuartige Anordnung der Feuerraumdecke erzielten Verengung im Bereich
des Mülleinfalles erzielt, so daß der :Müll bereits weitgehend vorgetrocknet und
damit brennfähig auf den zur Anwendung kommenden Rückschubrost abfällt. Dieser Rost
verläuft seiner Eigenart entsprechend gegen die Beschikkungsstelle hin ansteigend.
Die Schürbewegungen seiner Roststäbe sind rückläufig, d. h. gegen die Beschikkungsseite
hin gerichtet, was zur Folge hat, daß die bereits brennende Müllschicht fortwährend
gegen den Rostanfang hin bewegt und umgelagert wird. Auf diese Weise wird die auf
die Brennschicht aufgestreute frische Müllmasse zwangläufig mit zahlreichen Zündkernen
durchmischt und die Entzündung des Mülls rascher und durchgreifender erreicht, als
es bei den bekannten Müllverbrennungsöfen der Fall war. Außer der Verwendung eines
Rückschuhrostes und die Hinführung der Feuerraumdecke gegen die Mülleinfallstelle
kann die Hitzekonzentration noch weiter gesteigert werden durch gegen die Mülleinfallstelle
gerichtete Zusatzbrenner. Diese bleiben. im allgemeinen nicht dauernd im Betrieb,
sondern sie werden vorzugsweise in der Anheizperiode benötigt. Die Dauer des Betriebes
der Zusatzbrenner richtet sich nach der Zusammensetzung bzw. nach der Feuchtigkeit
des zu verbrennenden Mülls.
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Rückschubroste sind zwar für Großfeuerungsanlagen bekannt, jedoch
hat sich die Verwendung eines Rückschubrostes als Kombinationsteil bei Müllverbrennungsanlagen
als
besonders zweckmäßig erwiesen. Es ist bei Feuerungen auch bekannt, die Feuerraumdecke
über einem Teil des Feuerungsrostes- schräg gegen diesen verlaufen zu lassen, jedoch
wurde noch nicht vorgeschlagen, die Feuerraumdecke bis in den Bereich der Einfallkante
hin weiterzuführen, so daß, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen:, im Mülleinfallbereich
eine Verengung und die dadurch bedingte Hitzekonzentration entsteht. Auch Zusatzbrenner
sind an sich bekannt. Diese sind aber in keinem Fall unmittelbar gegen die Brennstofteinfallstelle,
sondern gegen die Mitte des Feuerungsrostes gerichtet. Die erfindungsgemäß angestrebte
Wirkung -ergibt sich somit durch die neuartige Kombination der erwähnten, für sich
allein bekannten Teile von Feuerungsanlagen.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Feuerraumdecke
nach oben in den zunächst verengten, dann erweiterten, mit durch Schwelgase beschickten
Düsen versehenen Verbrennungsschacht übergeht. Durch die Absaugung der Schwelgase
wird die Vortrocknung an der Mülleinfallstelle weiter erhöht. Zufolge der Wiedereinführung
der Schwelgase an einer Stelle, wo noch Verbrennungstemperatur herrscht, werden
diese sonst schädlichen Abgase einwandfrei verbrannt.
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Die erfindungsgemäße Einrichtung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel
schematisch veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 einen Längsschnitt durch die
Gesamtanlage, Fig. 2 einen Teilquerschnitt, Fig.3 einen Querschnitt durch die Lufterhitzeranlage.
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Der Hausmüll wird mittels Selbstgreifer oder Förderbänder in die Schurre
1 aufgegeben, welche eine mechanisch bewegte Vorschubeinrichtung2 aufweist, die
den Müll in regelbaren Mengen über die in die Feuerung vorspringende Einfallkante
30 fördert. Infolge der bogenförmigen unteren Rutschfläche und der überhöht in die
Feuerung hineinragenden Einfallkante 30 ergibt sich ein über die Unterlage hinausragender
Müllvorschub, in der Weise, daß jeweils eine bestimmte Müllmenge über die Einfallkante
30 hinaussteht und erst nach einer gewissen Vortroeknungszeit in die Feuerung abfällt.
DieserTrocknungsvorgang kann dadurch unterstützt werden, daß im unteren Bereich
der Zuführungsschurre 1 ein Gitterrost 7 angeordnet ist, über dem sich eine Absaugeleitung
8 befindet, deren Sog veranlaßt, daß die frischen Müllmassen bereits vor ihrer Aufgabe
auf den Verbrennungsrost mit Feuergasen in Berührung kommen, während zugleich der
bei der Trocknung ausgetriebene Wasserdampf sowie etwaige Schwelgase so abgeführt
werden, daß sie die Ofentemperatur im Bereich des Rostanfanges reicht absenken.
Gleichzeitig wird durch die Leitung 8 aber auch vermieden, daß solche Schwelgase
bei schwach eingestelltem Unterdruck im Feuerraum am oberen: Ende der Beschickschurre
ins Freie austreten können. Es ist vorgesehen, daß die Absaugeleitung 8 in die Ansaugeleitung
des Gebläses zur Einführung der Oberluft (15,29) einmündet.
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Als Träger der Feuerung dient vorzugsweise ein Rückschubrost 11, bei
dem die einzelnen, Stufen die glühende Unterschicht ,der Brennmasse dauernd so gegen
die Beschickseite hin schieben, daß bereits dort ein kräftiges Feuerbett unterhalten
wird. Die aus diesem austretendenden Flammen treffen von unten her auf den vorkragenden
Frischmüll 6, durchdringen ihn teilweise und treiben einen weiteren Teil
seiner Feuchtigkeit aus. Es gelangt somit auch unter ungünstigsten Verhältnissen
stets schon merklich vorgetrockneter Frischmüll auf den Rost, so daß dieser, obgleich
er besonders für heizwertarme Brennstoffe eingerichtet ist, von der Aufbringung
eines erheblichen Teiles der erförderlichen-Verdampfungswärme entlastet wird. Der
erfindungsgemäß zur Anwendung gelangende Rückschubrost 11 kann als Einbahn- oder
Mehrbahnrost ausgebildet sein und besteht aus über die gesamte Breite der Rostbahn
bzw. -,bahnen reichenden Schürstufen, die in der Weise übereinanderliegen, daß die
oberste Stufe von der zweiten usw. etwas mehr, als dem gewollten Schürhub benachbarter
Roststufen entspricht, überdeckt wird. Die Schürstufen. werden durch eine besondere,
nicht gezeichnete Einrichtung mechanisch gegeneinanderbewegt. Bei zweckmäßiger Neigung
des Rostsystems, nämlich 22 bis 26° gegen die Waagerechte, fördert der Rost bei
einer Schichthöhe, die etwa dem Doppelten bis Dreifachen der Stufenhöhe entspricht,
das untere Schichtdrittel gegen die Beschickung zu, während das obere Schichtdrittel
in umgekehrter Richtung abwandert. Durch die auf diese Weise selbsttätig erfolgende
intensive Verbringung von Zündkernen an. den Rostanfang wird das bereits erwähnte
kräftige Feuerbett schon am Rostanfang erhalten. Aus diesem Grunde wird auch bei
sehr heizwertarmem Müll jeglicher labile, zwischen Anbrennen und Erlöschen liegende
Zwischenzustand vermieden und daher die für plötzliche Steigerungen der abzugebenden
Wärmeleistung erforderliche Zündungsreserve gesichert. Die Vorwärmung der Verbrennungsluft
auf 100 bis 400° C in besonderen Lufterhitzern14 (Fig.3), die von .den Abgasen beheizt
werden, dient ebenfalls der Sicherung der Zündungsreserve.
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Zufolge der Rückschubbewegung der Roststufen wird die sich beim Verbrennungsvorgang
bildende Schlacke andauernd aus dem unteren, Bereich der Brennschicht 10 in den
oberen Bereich hinausgehoben und wandert schließlich nach hinten in den Schlackenfallschacht
ß. Die währenddessen aus dem oberen Bereich der Brennschicht in deren unteren Bereich
einsickernden. Kleinteile gesellen sich den nach dem Rostanfang hin geschobenen
Schichtteilen zu und machen deren Bewegung gegen die Beschickung hin so lange mit,
bis ihr Rückstand mit in Bildung begriffenem Schlackenbrocken zusammenschmilzt und
dann mit diesen. zusammen in den Schlackenfallschacht 9 wandert.
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Über dem rückwärtigen Teil des Feuerungsraumes ist in verhältnismäßig
geringer Höhe eine feuerfeste Decke 12 vorgesehen, die so gegen die Mülleinfallkante
30 verläuft, daß die entwickelte Wärme zur Rostanfangsseite des Feuerraumes hin
geführt wird, um dort eine möglichst hohe Temperatur zu erhalten. Die Feuerraumdecke
12 geht in einen zunächst verengten, dann erweitertenVerbrennungsschacht28über.
Durch die Verengung 13 wird die Zurückhaltung der aus dem Müll entbundenen Wärme
bzw. deren Konzentration an der Mülleinfallstelle erreicht bzw. vergrößert.
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Zum Anfeuern der erfindungsgemäßen Müllverbrennungsanlage sind im
rückwärtigen Teil des Feuerraumes, außer Zweitluftdüsen 32, Zusatzbrenner 32' angeordnet.
Die Zusatzbrenner32' sind gegen den im Abfall auf den Rost begriffenen Mül16 gerichtet,
so da.ß sich .dieser sehr schnell entzündet, wobei gleichzeitig der eigentliche
Verbrennungsraum rasch auf die für die intensive Verbrennung erforderliche Temperatur
gebracht wird.
Im erweiterten Raum 28 des Verbrennungsschachtes
oder bereits im Bereich seiner Verengung 13 wird durch Kanäle15 und DüserL29 Oberluft
in der erforderlichen Menge eingeblasen.
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Die über das Gitter 7 und den Kanal 8 abgesaugten Dämpfe und Gase
werden entweder an derjenigen Stelle in die Feuerung eingeleitet, wo die eigentliche
Verbrennung bereits beendet, aber die Ofentemperatur so groß ist, daß etwa im Wasserdampf
enthaltene Schwelgase mit Sicherheit ausbrennen, oder es können die durch den Kanal
8 abgesaugten Gase und Dämpfe auch in die Oberluft (Kanäle 15, Düsen 29) eingeleitet
werden. Der aufsteigende Feuerzug (Verbrennungsschacht 28) ist nach oben so erweitert
und erforderlichenfalls mit einer Lenkzunge 33 versehen, daß schon. ein erheblicher
Teil der Flugasche, insbesondern das gröbere Korn längs der Feuerraumhinterwand
34 zurückfällt und von den Schlackenteilen der Brennschicht eingebunden wird. Hinter
dem Kessel bzw. der letzten Wärmeaustauschfläche werden: noch besondere Staubfänger
beliebiger Bauart angeordnet. Bei Anlagen, in denen keine Verwertung der frei werdenden
Verbrennungswärme stattfindet, wird an den Verbrennungsschacht 28 eine großräumige
Kammer 16 angeschlossen, in welcher sich die gröberen Flugaschenteile absetzen und
durch den Fallschacht 31 abgelassen werden können.
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Da die bei der Müllverbrennung entstehende Schlacke stark dazu neigt,
an feuerfesten Wänden anzukleben, bzw. in sie hineinzusintern, sind seitlich des
Feuerbettes wassergekühlte Vierkantrohre 17 (Fig.1 und 2) vorgesehen.. Die dem Rückschubrost
zuzuführende, im Lufterhitzer 14 erhitzte Verbrennungsluft wird durch Klappen, Schieber
od. dgl. an den verschiedenen Un.terwindzonen 21 geregelt. Die auf dem Rückschubrost
erzeugte_Schlacke wird über eine regelbare Austragvorrichtung, beispielsweise eine
sich langsam drehende Walze 23 abgezogen und in den Schlackenschacht g abgeworfen.
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Durch die hohe Verbrennungstemperatur entsteht Schlacke von besonders
guter Qualität, so daß die Schlacke als vollwertiges Bau- und Wegematerial verwendet
werden kann.