DE1175378B

DE1175378B - Steam boiler firing system with a main combustion chamber and a separately fired secondary combustion chamber

Info

Publication number: DE1175378B
Application number: DEL36793A
Authority: DE
Inventors: Paul Grasme
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1960-08-10
Filing date: 1960-08-10
Publication date: 1964-08-06
Also published as: BE607099A; GB927680A; CH416904A

Description

Dampfkesselfeuerungsanlage mit einer Hauptbrennkammer und einer gesondert befeuerten Nebenbrennkammer Die Erfindung betrifft eine Dampfkesselfeuerungsanlage mit einer Hauptbrennkammer und einer gesondert befeuerten Nebenbrennkammer für einen Dampferhitzer.Steam boiler firing system with a main combustion chamber and a separate one fired secondary combustion chamber The invention relates to a steam boiler firing system with a main combustion chamber and a separately fired secondary combustion chamber for one Steam heater.

Die bekannten Anlagen zur Verbrennung von Müll und anderen minderwertigen Brennstoffen, wie z. B. Abfälle aus der chemischen Fabrikation, dienen in erster Linie dazu, diese Stoffe in eine Form zu überführen, die eine wesentliche Verringerung ihres Volumens ergibt und bei der Schädigung der Bevölkerung durch Staub, Gerüche, Ungeziefer und Verseuchung des Grundwassers vermieden werden. Für die Erstellung derartiger Anlagen sind also hauptsächlich hygienische Gründe mäßgebend, wobei sich die Unkosten für Transport und Lagerplatzbedarf für die Rückstände in gewissem Maße verringern.The known plants for the incineration of garbage and other inferior Fuels, such as B. Waste from chemical manufacturing serve primarily Line to convert these substances into a form that significantly reduces them their volume and in the case of damage to the population through dust, odors, Vermin and contamination of the groundwater are avoided. For the creation such systems are mainly hygienic reasons, whereby the costs of transport and storage space requirements for the residues to some extent to decrease.

Bei einigen dieser Anlagen wird ein Teil der bei der Verbrennung des Mülls und sonstiger Abfälle anfallenden Wärme der Rauchgase zur Erwärmung von Wasser für Heizzwecke bzw. zur Erzeugung von Dampf für den Betrieb von Turbinen in einem der Verbrennungseinrichtung nachgeschalteten Abhitzekessel ausgenutzt. Es handelt sich bei diesen bekannten Verfahren also praktisch nur um eine Abwärmeverwertung mit für die Energieerzeugung wirtschaftlich sehr ungünstigen Dampfzuständen, die dadurch bedingt sind, daß es mit Rücksicht auf die ungekühlten oder günstigenfalls durch Luft nur mangelhaft gekühlten Verbrennungsräume bzw. Nachverbrennungseinrichtungen notwendig ist, die hohen Verbrennungstemperaturen durch große zusätzliche Luftmengen herabzusetzen. Hierbei ist jedoch die Feuerung derart angeordnet, daß eine direkte Einwirkung der Strahlung des Feuers auf die Heizfläche des anschließenden Abhitzekessels nicht erfolgt, weshalb diese Anlagen nur für geringe Drücke und Dampftemperaturen ausgelegt werden können, so daß eine wirtschaftliche Erzeugung elektrischer Energie nicht gegeben ist. Außerdem würden die vorhandenen großen Schwankungen im Heizwert des Mülls eine geordnete, sichere Stromabgabe erschweren oder gar verhindern. Meist kann daher mit der erzeugten elektrischen Energie gerade der Eigenbedarf der Anlage gedeckt werden.In some of these plants, part of the incineration of the Garbage and other waste generated heat from the flue gases to heat water for heating purposes or for generating steam for the operation of turbines in one the waste heat boiler downstream of the incinerator is used. It deals In these known processes, therefore, it is practically only a question of waste heat recovery with economically very unfavorable steam conditions for energy generation, the are conditioned by the fact that it is with consideration for the uncooled or at best Combustion chambers or post-combustion facilities that are only insufficiently cooled by air What is necessary is the high combustion temperatures caused by large additional amounts of air to belittle. Here, however, the furnace is arranged so that a direct Effect of radiation from the fire on the heating surface of the subsequent waste heat boiler does not take place, which is why these systems only for low pressures and steam temperatures can be designed so that an economical generation of electrical energy is not given. In addition, there would be large fluctuations in the calorific value of the rubbish make it difficult or even prevent the orderly, safe supply of electricity. Most of time can therefore meet the system's own requirements with the electrical energy generated are covered.

Demgegenüber bezweckt die Erfindung, die Wirtschaftlichkeit der Müllverbrennungsanlagen dadurch zu steigern, daß die Anlagen mit höheren Dampftemperaturen und -drücken und auch mit Zwischenüberhitzung betrieben werden können und daß es möglich wird, die unvermeidlichen Schwankungen im Heizwert des Mülls auszugleichen, so daß derartige Anlagen auch zur planmäßigen Energieerzeugung wirtschaftlich eingesetzt werden können.In contrast, the invention aims to make the waste incineration plants more economical by increasing the systems with higher steam temperatures and pressures and can also be operated with reheating and that it is possible to compensate for the inevitable fluctuations in the calorific value of the garbage, so that such Systems can also be used economically for scheduled energy generation.

Die Erfindung besteht darin, daß bei Verfeuerung von minderwertigem Brennstoff, insbesondere von Müll in der Hauptbrennkammer die Verbrennung in der Nebenbrennkammer mit hohem Luftüberschuß erfolgt und daß das aus der Nebenbrennkammer austretende Verbrennungsgas-Heißluft-Gemisch als sekundäres Verbrennungsmittel zur Verbrennung der bei der Vortrocknung des minderwertigen Brennstoffes entweichenden Schwelgase verwendet wird.The invention consists in the fact that when burning inferior Fuel, especially waste in the main combustion chamber, is burned in the Secondary combustion chamber takes place with a high excess of air and that from the secondary combustion chamber exiting combustion gas / hot air mixture as a secondary combustion medium Combustion of the fuel that escapes during the pre-drying of the inferior fuel Carbonization gases is used.

Vorteilhafterweise wird das den überhitzer beheizende Gemisch aus Verbrennungsgas und Heißluft als Vortrocknungsmittel zur Unterstützung der Vortrocknung und Zündung des minderwertigen Brennstoffes ausgenutzt. Die Feuerung für die Müllverbrennung in der Hauptbrennkammer ist unmittelbar mit dem Kessel verbunden, so daß die Strahlung des Feuerbettes auf die Verdampfungsheizflächen einwirken kann. Infolge der größeren spezifischen Wärmebelastung der Heizflächen lassen sich dann höhere Dampfdrücke erreichen.Advantageously, the mixture heating the superheater is made Combustion gas and hot air as pre-drying agents to support pre-drying and ignition of the inferior fuel. The furnace for waste incineration in the main combustion chamber is directly connected to the boiler, so that the radiation of the fire bed can act on the evaporation heating surfaces. As a result of the larger specific heat load of the heating surfaces can then be higher vapor pressures reach.

Da der Müll aus dem wachsenden Anteil der Papier- und Verpackungsmaterialien und durch Industrieabfälle in zunehmenden Maße chemische Beimengungen enthält, die bei der Verbrennung verdampfen und an Heizflächen sublimieren" so daß hartnäckige Ansätze und Korrosionen entstehen, ist es bei den bekannten Müllverbrennungsanlagen nicht möglich, selbst bei den bisher üblichen verhältnismäßig niedrigen Dampftemperaturen Gberhitzerheizflächen im Gebiet hoher Rauchgastemperaturen anzuordnen.As the garbage from the growing share of paper and packaging materials and, due to industrial waste, contains increasing amounts of chemical constituents, which evaporate during combustion and sublime on heating surfaces "so that stubborn Approaches and corrosion occur, it is with the known waste incineration plants not possible, even at the relatively low steam temperatures customary up to now To arrange superheater heating surfaces in the area of high flue gas temperatures.

Diese Schwierigkeiten können dadurch vermieden werden, daß die Heizflächen für die überhitzung und Zwischenüberhitzung des Dampfes in der Nebenbrennkammer angeordnet sind, die mit einer gesonderten Feuerung für Brennstoffe, die nicht wie Müll zu so unbeherrschbaren Verschmutzungen der Heizflächen führen, beispielsweise Kohle, Gas oder Öl, ausgestattet ist. Die Nebenbrennkammer ist somit von der Hauptkammer für die Müllverbrennung räumlich getrennt. Dadurch wird erreicht, daß bei einer Energieerzeugung aus Müll mit hohen Dampfdrücken und beliebig hohen Überhitzungstemperaturen gearbeitet werden kann, weil die in bezug auf Verschmutzung gefährlichen Müllverbrennungsgase nicht in den Bereich der heißen Überhitzungsheizflächen gelangen. Außerdem können die bei der Müllverbrennung unvermeidlichen Schwankungen des Heizwertes in bezug auf Dampfmenge und Überhitzungstemperatur konstant gehalten werden. Die Vortrocknung des Mülls mit seinem hohen, stark schwankenden Wassergehalt wird in wirksamer Weise unterstützt, so daß das bekannte Abreißen des Feuers verhindert wird.These difficulties can be avoided in that the heating surfaces for the superheating and reheating of the steam in the secondary combustion chamber are arranged with a separate Firing for fuels, which do not lead to uncontrollable soiling of the heating surfaces like rubbish, for example coal, gas or oil. The secondary combustion chamber is thus spatially separated from the main chamber for waste incineration. This achieves that when generating energy from garbage with high vapor pressures and arbitrarily high Overheating temperatures can be worked because of the relative pollution dangerous waste incineration gases in the area of the hot overheating heating surfaces reach. There can also be fluctuations that are unavoidable when incinerating waste of the calorific value in relation to the amount of steam and superheating temperature is kept constant will. The pre-drying of the garbage with its high, strongly fluctuating water content is supported in an effective manner so that the well-known breakdown of the fire is prevented will.

In der Zeichnung ist schematisch eine Dampfkesselfeuerungsanlage nach der Erfindung wiedergegeben.In the drawing, a steam boiler firing system is schematically shown reproduced the invention.

Dabei bezeichnet 1 die Hauptbrennkammer für den Müll, in diesem Fall einen Rückschubrost. 2 zeigt den mit Verdampfungsheizfläche ausgekleideten Feuerraum des Dampferzeugers, 3 die erste überhitzerstufe, 4 den Speisewasservorwärmer und 5 den zweistufigen Luftvorwärmer. 6 ist die am Kessel angebaute besondere Nebenbrennkammer, die mit Kohle, Gas oder Öl beheizt werden kann.1 denotes the main combustion chamber for the garbage, in this case a push grate. 2 shows the furnace of the steam generator lined with an evaporation heating surface, 3 the first superheater stage, 4 the feed water preheater and 5 the two-stage air preheater. 6 is the special secondary combustion chamber attached to the boiler, which can be heated with coal, gas or oil.

Der Müll wird in bekannter Weise auf einem Rost oder anderen Einrichtungen verbrannt. Der im Verdampfungssystem des Kessels entstandene Dampf wird zunächst durch die überhitzerstufe 3 geleitet und dann in der Nebenbrennkammer 6 auf die gewünschte Überhitzungstemperatur gebracht. In der Nebenkammer 6 wird Kohle, Gas oder Öl mit hohem Luftüberschuß verbrannt, so daß die aus der Nebenbrennkammer austretenden heißen Verbrennungsgase infolge ihres Luftüberschusses, somit ein Gemisch aus Verbrennungsgas und Heißluft als Zweitluft zur Verbrennung der beim Trocknungsprozeß des Mülls auf dem Rost entstehenden Gase zu verwenden sind Außerdem tragen die über den Rost streichendes Verbrennungsgase der Nebenbrennkammer 6 wesent. lich zur Trocknung und sicheren Zündung des auf. gegebenen Mülls bei.The garbage is burned in a known manner on a grate or other facilities. The steam generated in the evaporation system of the boiler is first passed through the superheater stage 3 and then brought to the desired superheating temperature in the secondary combustion chamber 6. In the secondary chamber 6 coal, gas or oil is burned with a large excess of air, so that the hot combustion gases emerging from the secondary combustion chamber due to their excess air, thus a mixture of combustion gas and hot air as secondary air for burning the gases produced during the drying process of the garbage on the grate In addition, the combustion gases of the secondary combustion chamber 6, which sweep over the grate, are essential. Lich for drying and safe ignition of the. given garbage.

Claims

Claims: 1. Steam boiler firing system with a main combustion chamber and a separately fired secondary combustion chamber for a steam heater, thereby characterized in that when burning low-quality fuel, in particular waste in the main combustion chamber (1) combustion in the secondary combustion chamber (6) takes place with a high excess of air and the combustion gas-hot air mixture emerging from the secondary combustion chamber as a secondary combustion agent for the incineration of the inferior ones in the pre-drying process Fuel escaping carbonization gases is used.

2. Boiler system according to claim 1, characterized in that the fuels with coal, gas, oil or the like heated secondary chamber (6) with superheater and, if necessary, evaporation heating surfaces is provided, in which the steam is independent of the waste incineration at high temperatures becomes overheated.

3. Boiler system according to claims 1 and 2, characterized in that the assignment of the secondary combustion chamber (6) to the main combustion chamber (1) is selected according to the combustion properties of the refuse and the furnace used, for example that the secondary combustion chamber in two laterally arranged pocket-like chambers is divided or is provided on the boiler rear wall or at other points of the boiler. Documents considered: German Patent No. 603 671; French patent specification No. 1 050 422.