DE1246924B

DE1246924B - Waste incineration plant with melting chamber

Info

Publication number: DE1246924B
Application number: DER32246A
Authority: DE
Inventors: Hans Wisnewski
Original assignee: L VON ROLL AG
Current assignee: L VON ROLL AG
Priority date: 1961-03-20
Filing date: 1962-03-09
Publication date: 1967-08-10

Description

Müllverbrennungsanlage mit Schmelzkammer Die Erfindung bezieht sich auf eine Müllverbrennungsanlage mit einem Vortrocknungsrost und einem an diesen .sich anschließenden Verbrennungsrost, bei welcher die festen Verbrennungsrückstände in einer dem Verbrennungsrost nachgeschalteten und mit einem Brenner versehenen Schmelzkammer geschmolzen und die sich in der Schmelzkammer ansammelnde Schmelze zum Erstarren in Wasser geleitet wird.Waste incineration plant with melting chamber The invention relates on a waste incineration plant with a pre-drying grate and one on these .siching incineration grate, in which the solid combustion residues in one downstream of the combustion grate and provided with a burner Melting chamber melted and the melt accumulating in the melting chamber is passed to solidify in water.

Bei den bekannten Müllverbrennungsanlagen dieser Art wird der zu verbrennende Müll zunächst auf dem Vortrocknungsrost durch die von der Verbrennung ausgehende Strahlungswärme vorgetrocknet und anschließend auf dem Verbrennungsrost verbrannt. Die festen Verbrennungsrückstände gelangen von dem Verbrennungsrost in einen Schlackenschacht, der mit seinem unteren Ende in einen mit Wasser gefüllten Behälter ragt. Hier wird die noch glühende Schlacke gelöscht und durch eine Fördervorrichtung abgeführt. Die Verbrennungsrückstände sind zum Teil noch größere Schlacken, die sperrig sind und durch mechanische Mittel weiter zerkleinert werden müssen. Die Schlacken enthalten weiterhin noch unverbrannten Kohlenstoff, der in dem Verbrennungsprozeß nicht ausgewertet werden konnte.In the known waste incineration plants of this type to be incinerated Garbage first on the pre-drying grate through the incineration Radiant heat pre-dried and then burned on the combustion grate. The solid combustion residues get from the combustion grate into a slag shaft, which protrudes with its lower end into a container filled with water. Here will the still glowing slag is extinguished and removed by a conveyor. Some of the combustion residues are even larger slags that are bulky and must be further crushed by mechanical means. The slags contain still unburned carbon that is not evaluated in the combustion process could be.

Diese Mängel treten auch bei einem bekannten Schachtofen zur Müllverbrennung auf, bei dem der Müll aus dem nach unten kegelförmig zusammengezogenen Schacht plötzlich in eine weite Verbrennungskammer niedersinkt, in die Feuergase und Verbrennungsluft eingeleitet werden, so daß der Müll der Wirkung einer ihn allseitig umspülenden Stichflamme ausgesetzt wird. Bei dieser Art des Durchsatzes des Mülls durch den Schacht bildet sich eine kompakte Müllsäule, die beim Schmelzen zu sperrigen Schlacken führt und eine völlige Verbrennung bis in das Innere der Müllsäule hinein unmöglich macht.These deficiencies also occur in a known shaft furnace for incineration on, in which the garbage from the downwardly conically contracted shaft suddenly sinks into a wide combustion chamber, into the fire gases and combustion air are initiated so that the garbage has the effect of washing around him on all sides Exposed to a jet flame. With this type of throughput of the garbage through the The shaft forms a compact column of garbage which, when melted, turns into bulky slag and a complete incineration into the interior of the garbage column is impossible power.

Hier schaffen auch vorgeschaltete Rüttelroste und eine Vortrocknung keine wirkungsvolle Abhilfe, da der Müll in der Einziehung des Schachtes nach der Auflockerung auf einem Rüttelrost wieder säulenartig zusammengedrückt wird, bevor er lotrecht in die Verbrennungskammer absinkt und dort den Feuergasen und der Verbrennungsluft ausgesetzt wird.Upstream vibrating grates and pre-drying are also used here no effective remedy, as the garbage in the draw-in of the shaft after the Loosening on a vibrating grate is again compressed like a column before it sinks vertically into the combustion chamber and there the combustion gases and the combustion air is exposed.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Müllverbrennungsanlage zu schaffen, welche die festen Rückstände von brennbaren Komponenten befreit und nicht sperrige, vielmehr verhältnismäßig kleinkörnige Rückstände erzeugt.The object of the invention is therefore to provide a waste incineration plant create, which frees the solid residues from combustible components and not bulky, rather relatively small-grained residues are produced.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein senkrecht geführter, eine Fallstrecke bildender Wandteil der Schmelzkammer sich an den Verbrennungsrost und ein schräg verlaufender Wandteil der Schmelzkammer sich unmittelbar an die Fallstrecke anschließt und daß ein Schmelzkammerbrenner in dem der Fallstrecke und dem schräg verlaufenden Wandteil gegenüberliegenden Wandteil der Schmelzkammer angeordnet und entsprechend der Neigung des schräg verlaufenden Wandteils schräg nach oben gerichtet ist.The invention is characterized in that a vertically guided, a wall part of the melting chamber that forms a fall section adjoins the combustion grate and a sloping wall part of the melting chamber directly adjoins the drop section connects and that a melting chamber burner in the fall section and the inclined extending wall part and arranged opposite wall part of the melting chamber directed obliquely upwards according to the inclination of the sloping wall part is.

Hierdurch ist erreicht, daß der den Verbrennungsrost verlassende, zu Schlacken verbrannte Müll im freien Fall in die Schmelzkammer gelangt, wobei die größeren Schlackenteile auf den schräg verlaufenden Wandteil der Schmelzkammer auftreffen und in kleine Stücke zerbrechen, während die den Verbrennungsrost verlassenden kleineren Stücke und der Staub in das Innere der Schmelzkammer fliegen und durch die Flamme des Schmelzkammerbrenners im Flug geschmolzen werden.This ensures that the grate leaving the combustion grate Rubbish that has been burned into slag enters the melting chamber in free fall, whereby the larger slag parts on the sloping wall part of the melting chamber hit and break into small pieces as those exit the combustion grate smaller pieces and the dust fly into and through the interior of the melting chamber melt chamber burner flame in flight.

So ist ein völliger Ausbrand etwa noch vorhandener, unvollkommen verbrannter Teilchen sichergestellt. Die größeren Schlackenteile, die auf dem geneigten Wandteil liegengeblieben sind, werden von der Flamme des Schmelzkammerbrenners in Richtung der Neigung des Wandteiles überstrichen, so daß auch ein Schmelzen dieser Teile gewährleistet ist. Dazu ist es von besonderem Vorteil, daß die Schlakken sich nur in dünner Schicht ablagern.For example, a complete burnout is still present, imperfectly burned Particles ensured. The larger pieces of slag that are on the sloping wall part are left by the flame of the melting chamber burner in the direction of the inclination of the wall part swept over, so that a melting of these parts is guaranteed. In addition, it is of particular advantage that the slugs only move deposit in a thin layer.

Gemäß weiterer Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Verbrennungsrost zwecks Rückführung des Rostdurchfalles über eine Leitung unmittelbar mit der Schmelzkammer verbunden ist, so daß auch der Rostdurchfall dem Schmelzprozeß unterworfen wird.According to a further invention it can be provided that the combustion grate for the purpose of returning the grate diarrhea directly via a line the Melting chamber is connected, so that the grate diarrhea is also subjected to the melting process will.

Im einzelnen können nach der Erfindung die Schmelzkammerwände einschließlich der die Fallstrecke und die geneigte Fläche bildenden Wandteile mit einem Wassermantel versehen und an ihrer Innenfläche mit Schamotte ausgekleidet sein, damit sie den in ihrem Bereich besonders hohen Temperaturen standzuhalten vermögen.In detail, according to the invention, the melting chamber walls including the wall parts forming the fall section and the inclined surface with a water jacket provided and lined on their inner surface with fireclay so that they can are able to withstand particularly high temperatures in their area.

Die Zeichnung zeigt eine Müllverbrennungsanlage gemäß der Erfindung im Schnitt.The drawing shows a waste incineration plant according to the invention on average.

Die Müllverbrennungsanlage ist mit einem Vortrocknungsrost 2 ausgestattet, an den sich oben ein Fülltrichter 3 und ein nicht gezeigter Schüttelrost anschließen. Der Müll wird in den Trichter 3 eingefüllt und gelangt auf den vorzugsweise geneigten Vortrocknungsrost 2. Unterhalb des Vortrocknungsrostes sind Luftöffnungen 4 zur Zufuhr vorgewärmter Luft vorgesehen. Der Raum unterhalb des Vortrocknungsrostes 2 verjüngt sich trichterförmig und ist an seinem unteren Ende an ein Leitungssystem 6 zur Abfuhr der durch den Rost fallenden Müllteile bestimmt.The waste incineration plant is equipped with a pre-drying grate 2, to which a hopper 3 and a shaking grate (not shown) are connected at the top. The garbage is poured into the funnel 3 and reaches the preferably inclined pre-drying grate 2. Air openings 4 are provided below the pre-drying grate for the supply of preheated air. The space below the predrying grate 2 tapers in the shape of a funnel and is intended at its lower end to a line system 6 for removing the garbage falling through the grate.

Schräg unterhalb des Vortrocknungsrostes 2 ist der Verbrennungs- bzw. Hauptrost 7 vorgesehen. Der Verbrennungsrost 7 ist ebenfalls geneigt, so daß sich das Brenngut auf Grund des Rostvorschubes auf dem Vortrocknungsrost 2 und von diesem zu dem Verbrennungsrost fortbewegt. Unterhalb des Verbrennungsrostes 7 sind Öffnungen 8 und 9 vorgesehen, durch die die vorzugsweise vorgewärmte Verbrennungsluft zugeführt wird. Die Verbrennungsluft durchdringt den Rost und bewirkt in üblicher Weise die Verbrennung auf dem Rost und in dem Verbrennungsraum. Der Raum unterhalb des Verbrennungsrostes 7 ist in mehrere sich trichterförmig verjüngende Räume 10 und 11 aufgeteilt, an deren unteren Enden sich Leitungen 12 und 13 anschließen, durch die Verbrennungsrückstände, die durch den Rost 7 fallen, abgeführt werden.The incineration or main grate 7 is provided diagonally below the predrying grate 2. The combustion grate 7 is also inclined, so that the material to be fired moves on the predrying grate 2 and from there to the combustion grate due to the advance of the grate. Below the combustion grate 7 openings 8 and 9 are provided through which the preferably preheated combustion air is supplied. The combustion air penetrates the grate and causes combustion in the usual way on the grate and in the combustion chamber. The space below the combustion grate 7 is divided into several funnel-shaped tapering spaces 10 and 11 , at the lower ends of which lines 12 and 13 are connected, through which combustion residues falling through the grate 7 are discharged.

An das tiefstgelegene Ende des Verbrennungsrostes 7 schließt sich die insgesamt mit 14 bezeichnete Schmelzkammer zum Schmelzen der den Verbrennungsrast 7 verlassenden Schlacken an. Die Schmelzkammer 14 enthält eine sich an den Verbrennungsrost 7 anschließende Fallstrecke 15, die sich durch einen senkrecht verlaufenden Wandteil 16 ergibt. An den senkrecht verlaufenden Wandteil 16 schließt sich ein schräg verlaufender Wandteil 17 an, auf welchen die Schlacken auftreffen. An das untere Ende des schrägen Wandteiles 17 schließt sich ein napfförmiger Teil 18 an, der durch die senkrecht verlaufenden Wandteile 19 und 20 sowie den Boden 21 begrenzt wird. In dem Wandteil 20, welcher dem schräg verlaufenden Wandteil 17 und dem senkrecht verlaufenden Wandteil 16 gegenüberliegt, befinden sich Brenner 22. Die Brenner 22 sind vorzugsweise als Ölbrenner ausgebildet und schräg nach oben gerichtet, so daß die Brennerflamme den schrägen Wandteil 17 überstreicht. Der obere Abschluß der Schmelzkammer wird durch die schräg verlaufende Wand 23 gebildet. In der Bodenfläche 21 der Schmelzkammer ist ein Abfluß 24 für die Schmelze vorgesehen. Die das Schmelzbad 18 verlassende Schmelze gelangt beispielsweise in mit Wasser gefüllte fahrbare Behälter 25 und wird verkörnt.The lowest end of the combustion grate 7 is followed by the melting chamber, designated as a whole by 14, for melting the slag leaving the combustion rest 7. The melting chamber 14 contains a falling section 15 which adjoins the combustion grate 7 and which results from a wall part 16 running vertically. A sloping wall part 17, on which the slag impinges, connects to the vertically extending wall part 16. A cup-shaped part 18 adjoins the lower end of the inclined wall part 17 and is delimited by the vertically extending wall parts 19 and 20 and the bottom 21. Burners 22 are located in the wall part 20, which is opposite the inclined wall part 17 and the vertical wall part 16. The upper end of the melting chamber is formed by the inclined wall 23. An outlet 24 for the melt is provided in the bottom surface 21 of the melting chamber. The melt leaving the molten bath 18 arrives, for example, in mobile containers 25 filled with water and is granulated.

Die durch die Öffnung 26 aus der Schmelzkammer austretenden Verbrennungsgase vermischen sich mit den von dem Verbrennungsrost und von dem Vortrocknungsrost 2 ausgehenden Gasen. Die Verbrennungsgase gelangen zunächst zu einer Strahlungsheizfläche 27, die sich über dem Vortrocknungsrost 7 befindet. Anschließend gelangen die Verbrennungsgase zu einem überhitzer 28 und dann zu einem Sturzzug 29, in dem sich weitere Wärmetauscher, beispielsweise überhitzer 30, 31 und 32, befinden. Die Verbrennungsgase, denen die Wärme bereits weitgehend entzogen ist, werden nun beispielsweise über ein nicht dargestelltes Filter in einen Schornstein abgeführt. Die Verbrennungsgase können weiterhin durch einen Wärmetauscher geleitet werden, der die durch die Öffnungen 4, 8 und 9 der Verbrennung zugeführte Luft vorwärmt.The combustion gases emerging from the melting chamber through the opening 26 mix with the gases emerging from the combustion grate and from the predrying grate 2. The combustion gases first reach a radiant heating surface 27, which is located above the pre-drying grate 7. The combustion gases then pass to a superheater 28 and then to a lintel 29 in which further heat exchangers, for example superheaters 30, 31 and 32, are located. The combustion gases, from which the heat has already been largely withdrawn, are now discharged into a chimney, for example via a filter (not shown). The combustion gases can also be passed through a heat exchanger which preheats the air supplied to the combustion through openings 4, 8 and 9.

Die die Trichter 10 und 11 verlassenden Verbrennungsrückstände werden in einem Gefäß 34 gesammelt und durch die Leitung 6 pneumatisch nach oben gefördert und erneut der Verbrennung zugeführt. Zu diesem Zweck ist an dem Leitungsteil 6 a eine nicht dargestellte pneumatische Druckquelle angeschlossen. Die in der Leitung 6 geförderten Rückstände können an irgendeiner Stelle wieder in den Verbrennungsprozeß eingebracht werden. Vorzugsweise werden die Rückstände direkt der Schmelzkammer 14 zugeführt. The combustion residues leaving the funnels 10 and 11 are collected in a vessel 34 and pneumatically conveyed upward through the line 6 and fed to the incineration again. For this purpose, a pneumatic pressure source, not shown, is connected to the line part 6 a. The residues conveyed in the line 6 can be reintroduced into the combustion process at any point. The residues are preferably fed directly to the melting chamber 14.

Wie bereits ausgeführt, werden die Schlacken, die den Verbrennungsrost 7 verlassen, in der Schmelzkammer 14 geschmolzen. Zu diesem Zweck sind vergleichsweise hohe Temperaturen erforderlich. Um diese Temperaturen zu erreichen, ist es erforderlich, daß die Innenfläche der Schmelzkammer 14 mit hitzebeständigem Schamottematerial ausgekleidet ist. Die Wandteile 16, 17, 19, 20, 21 und 23 der Schmelzkammer werden im übrigen vorzugsweise durch ein Wasserrohrsystem gekühlt. Die Begrenzungswände der Schmelzkammer sind als Doppelwände ausgeführt, wobei der Zwischenraum an das Wasserumlaufsystem der Anlage angeschlossen ist.As already stated, the slag leaving the combustion grate 7 is melted in the melting chamber 14. For this purpose, comparatively high temperatures are required. In order to achieve these temperatures, it is necessary that the inner surface of the melting chamber 14 is lined with refractory firebrick material. The wall parts 16, 17, 19, 20, 21 and 23 of the melting chamber are moreover preferably cooled by a water pipe system. The boundary walls of the melting chamber are designed as double walls, with the space in between being connected to the water circulation system of the plant.

Während des Betriebes wird das durch den Trichter 3 zugeführte Verbrennungsgut auf dem Vortrocknungsrost 2 getrocknet. Die Wärmezufuhr erfolgt dabei in erster Linie durch die Strahlung, die von der über dem Verbrennungsrost stattfindenden Verbrennung ausgeht. Die durch die Öffnungen 4 zugeführte Luft bewirkt einen kontinuierlichen Abtransport der sich über dem Vortrocknungsrost ausbildenden Schwaden und führt diese der Verbrennung zu. Das vorgetrocknete Verbrennungsgut gelangt dann zu dem Verbrennungsrost 7, wo die Verbrennung in üblicher Weise stattfindet. Die Rückstände bzw. Schlacken des Verbrennungsvorganges gelangen nun in die Schmelzkammer 14. Die Schlacken kommen hierbei zunächst zu der mit 15 bezeichneten Fallstrecke. Die kleineren Schlackenteile und der Staub fliegen dabei in das Innere der Schmelzkammer 14, wie dies durch die Linien 36 angedeutet ist, und werden durch die Brennerflamme . im Flug geschmolzen. Die schweren Schlackenteile gelangen nach Durchwandern der Fallstrecke 15 auf den schrägen Wandungsteil 17, wo sie von der Brennerflamme überstrichen und hierbei ebenfalls geschmolzen werden. Die Schmelze sammelt sich in dem unteren Teil 18 der Schmelzkammer und wird durch den Abflußstutzen 24 abgeführt. Die Schmelze erstarrt beim Eintreten in das Wasser der Behälter 25 zu verhältnismäßig feinkörnigem Material, welches sich somit ohne weiteres abtransportieren läßt. Irgendwelche sperrige größere Schlacken können nicht entstehen.During operation, the combustion material fed in through the funnel 3 is dried on the predrying grate 2. The heat is primarily supplied by the radiation emanating from the combustion taking place above the combustion grate. The air supplied through the openings 4 causes a continuous removal of the fumes forming over the pre-drying grate and leads them to the combustion. The pre-dried combustion material then reaches the combustion grate 7, where the combustion takes place in the usual way. The residues or waste products of the combustion process will be taken to the melting chamber 14. The slag come here first to the designated 15 fall distance. The smaller pieces of slag and the dust fly into the interior of the melting chamber 14, as indicated by the lines 36, and are caused by the burner flame. melted in flight. The heavy slag parts reach the inclined wall part 17 after wandering through the fall section 15 , where they are swept over by the burner flame and are also melted in the process. The melt collects in the lower part 18 of the melting chamber and is discharged through the drain connection 24. The melt solidifies when it enters the water of the container 25 to form a relatively fine-grained material, which can thus be easily transported away. Any bulky, larger slag cannot arise.

Die dargestellte Anlage genügt allen in der Praxis auftretenden Anforderungen. Außer den körnigen Rückständen, die durch den Stutzen 24 abgeführt werden, treten weitere Rückstände nicht auf. Alle Aschenteile, die durch die Roste 2 und 7 fallen, können dem Verbrennungsprozeß erneut zugeführt werden. Das Gesamtvolumen der festen Verbrennungsrückstände ist wesentlich geringer, als dies bei den bekannten Müllverbrennungsanlagen der Fall ist.The system shown meets all requirements that arise in practice. In addition to the granular residues, which are discharged through the nozzle 24, occur no further residues. All ash particles that fall through grids 2 and 7, can be fed back into the combustion process. The total volume of the fixed Incineration residues are much lower than in the known waste incineration plants the case is.

Claims

Claims: 1. Waste incineration plant with a pre-drying grate and a combustion grate connected to this, in which the solid combustion residues are melted in a melting chamber provided with a burner downstream of the combustion grate and the melt accumulating in the melting chamber is passed to solidify in water, characterized that a vertically guided, a fall section (15) forming wall part of the melting chamber adjoins the combustion grate (7) and an inclined wall part of the melting chamber directly adjoins the falling section, and that a melting chamber burner (22) in the falling section and the inclined extending wall part is arranged opposite wall part of the melting chamber and is directed obliquely upward according to the inclination of the inclined wall part.

2. Waste incineration plant according to claim 1, characterized in that the predrying grate for the purpose of returning the grate diarrhea is directly connected to the melting chamber via a line.

3. Waste incineration plant according to claim 1, characterized in that the melting chamber walls including the wall parts forming the fall section and the inclined surface with a water jacket and are lined with chamotte on their inner surface. Considered Publications: German Patent No. 123 239.