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Müllverbrennungsofen Die Erfindung bezieht sich auf einen Müllverbrennungsofen
mit einer betriebsmäßig rotierenden Trommelanordnung, die einendig das Brenngut
aufnimmt und zum anderen Ende kontinuierlich durchlaufen läßt und in einen aufgabenseitig
angeordneten, insbesondere der Mülltrocknung dienenden Trommeleingangsteil und einen
insbesondere als Brennkammer dienenden Trommelausgangsteil längsgegliedert ist (USA.-Patentschrift
2 238 161).
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Bei einem bekannten kontinuierlich arbeitenden Müllverbrennungsofen
dieser Art wird der Drehtrommelanordnung das Brenngut an dem höher liegenden Ende
aufgegeben. An dem tiefer gelegenen Ende werden die unverbrennbaren Reste ausgetragen.
Der Ofen arbeitet nach dem Gegenstromprinzip, d. h., die Brenngase ziehen gegen
die Bewegungsrichtung des Gutes durch den Ofen. Das aufgegebene Brenngut wird daher
im Eingangsteil des Ofens getrocknet und vorgewärmt. Gemäß den speziellen Funktionen
der einzelnen Längenabschnitte des Ofens ist die Trommelanordnung in zwei gleichachsig
angeordnete Teile gegliedert, die mit unterschiedlichen Winkelgeschwindigkeiten
angetrieben werden können. Der Verbindungsbereich der beiden Teile ist abgedichtet.
Das bei diesem Ofen vorgesehene Gegenstromprinzip nutzt zwar die Verbrennungsgase
zur Vortrocknung des Müllguts aus, doch ziehen die sich bei der Trocknung entwickelnden
Dämpfe ohne weiteres in kühlere Bereiche ab, müssen also für die in der Regel erforderliche
bzw. wünschenswerte Nachverbrennung noch besonders aufgeheizt werden. Dies ist besonders
dann ungünstig, wenn Müll mit nur geringem Heizwert bzw. hoher Feuchtigkeit zu verarbeiten
ist.
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Es ist auch bekannt, Müllverbrennungsöfen im Gleichstromprinzip zu
betreiben, doch kann dabei ein Zusatzbrenner nur an der Aufgabeseite der Trommel
angeordnet werden, so daß sehr hohe Brennerleistungen erforderlich sind, weil die
Brenngase sich nicht zur Trocknung und Vorwärmung des Gutes ausnutzen lassen.
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Zum Stande der Technik gehören weiterhin intermittierend arbeitende
Müllverbrennungsanlagen. Eine bekannte Ausführung umfaßt zwei um ihre Längsachsen
kippbare bzw. drehbare Trommelöfen, die für bestimmte Betriebsphasen hintereinandergeschaltet
werden sollen und arbeitsphasenversetzt teilweise parallel geschaltet arbeiten.
In einer einen Parallelbetrieb ergebenden Arbeitsphase werden die Abgase aus den
beiden Öfen durch einen gemeinsamen Schacht ungenutzt abgeleitet (deutsche Patentschrift
680 899).
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Bei einem weiterhin bekannten Drehtrommelofen zur Müllverbrentlung
läuft die Trommel über die Länge durch, und die Brenngase entweichen intermittierend
aus dem einen oder anderen Ende, während die Zuführung der Verbrennungsluft sinngemäß
wechselt. Die Umschaltungen sind durch dem Ofen zugeordnete Wärmetauscher und deren
Leistungsfähigkeit bestimmt (deutsche Patentschrift 674 606).
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Eine ferner bekannte Müllverbrennungsanlage umfaßt zwei baulich vereinigte
Öfen, die in bezug auf die Abgas- und die Wärmeführung hintereinandergeschaltet
sind und phasenversetzt betrieben werden, so daß der Heizgasstrom wechselnd von
rechts nach links und von links nach rechts verläuft. Stets arbeitet die Anlage
insgesamt im Gegenstromprinzip (deutsche Patentschrift 644 495).
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Bei einer bekannten Anlage zum Brennen von zur Herstellung von Zement
u. dgl. dienenden Klinkern ist einem nach dem Gegenstromprinzip arbeitenden Drehrohrofen
eine drehrohrartige Kühlvorrichtung nachgeschaltet worden, die zwei hintereinandergeschaltete
Rohrelemente umfaßt, wobei die Klinker kühlende Frischluft von den beiden Enden
her einströmen kann und im Übergangsbereich der beiden Rohrelemente abströmt, um
in dem Drehrohrofen Verbrennungszwecken zu dienen (deutsche Patentschrift 973 814).
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Weiterhin ist ein Drehrohrofen zum Brennen von Zement, Kalk u. dgl.
bekannt, dessen über die Länge durchlaufender Rohrmantel Wanddurchbrüche zum Einleiten
von Frischluft aufweist, die innenseitig durch Wandteile abgedeckt sind, die zum
Austragende hin offene kurze Kanäle eingrenzen (deutsche Patentschrift 490 000).
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Es ist schließlich bekannt, eine drehrohrartige Kühlanlage für zur
Herstellung von Zement u. dgl.
dienende Klinker in zwei Längenabschnitte
zu gliedern und in deren IJbergangsbereich vorgewärmte Luft zu blasen, um den Wärmewirkungsgrad
der Anlage zu verbessern (deutsche Patentschrift 910 519).
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Müllverbrennungsofen
der eingangs umschriebenen Art zu schaffen, der das aufgegebene Gut mit Hilfe der
Verbrennungsgase trocknet und vorwärmt -und dennoch den Abgasen vornehmlich eine
eine wirkungsvolle Nachverbrennung fördernde hohe Temperatur beläßt. Dies wird erfindungsgemäß
im wesentlichen dadurch erreicht, daß die Luftzuführung von beiden Enden der Trommelanordnung
aus im Sinne eines Gleichstromes im Trommeleingangsteil und eines Gegenstromes im
Trommelausgangsteil zu der nach außen geöffneten Übergangszone zwischen beiden Trommelteilen
erfolgt und däß der Trommeleingangsteil frei umströmbar in einer zum Kamin überleitenden,
der Nachverbrennung dienenden Kammer liegt, der durch die Übergangszone beider Trommelteile
sowohl die Trocknungsgase als auch die Brenngase zuströmen. Der erfindungsgemäße
Ofen arbeitet demnach in seinem Eingangsteil nach dem Gleichstromprinzip, d. h:,
mit dem aufgegebenen Gut zieht von der Aufgabeseite her Luft durch den Ofen, die
sich übrigens dabei erwärmt, weil der Eingangsteil von außen beheizt ist. Ausgangsseitig
arbeitet der Ofen dagegen im Gegenstromprinzip, d. h., in dem vornehmlich als Brennraum
dienenden Trommelteil bewegen sich die Verbrennungsgase gegen die Durchlaufrichtung
des Gutes. Im Übergangsbereich beider Trommelteile vermischen sich die von der Aufgabeseite
der Trommel kommenden Trocknungsgase mit den aus den Trommelausgangsteil kommenden
Verbrennungsgasen, um gemeinsam durch die zum Kamin überleitende Kammer abzuströmen
und dabei den eingangsseitigen Trommelteil von der Außenseite her aufzuheizen. Die
intensive Vermischung der Trocknungsgase mit den Brenngasen fördert die Nachverbrennung
weiterhin, wobei die anfallende Wärme zur Vortrocknung des den Trommeleingangsteil
durchlaufenden Gutes dient. Eine Fremdaufheizung. der Gase zwecks wirkungsvoller
Nachverbrennung ist in aller Regel überflüssig. Es ist jedoch möglich, der den Trommeleingangsteil
umhüllenden Nachverbrennungskammer eine Brenneranordnung einzugliedern, um stets
eine vollständige Nachverbrennung zu erhalten. Dazu reichen auch unter ungünstigen
Umständen schon geringe zusätzliche Wärmemengen aus.
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Die Trommelanordnung könnte in sich einstückig ausgeführt sein, müßte
dann jedoch im mittleren Längenbereich Wanddurchbrüche aufweisen, um die aus der
Trocknung herrührenden Gase einerseits und die Brenngase anderseits gemeinsam nach
außen in die Nachverbrennungskammer abströmen zu lassen. In der Regel ist es "zweckmäßiger,
den Trommeleingangsteil und den Trommelausgangsteil in an sich bekannter Weise je
als selbständige Bauteile auszubilden, wobei der - -Trommeleingangsteil ausgangsendig
in den Trommelausgangsteil ragt und der Trommeleingangsteil-- einen die lichte Weite
des Trommelausgangsteiles um ein zur Bildung von Durchströmöffnungen ausreichendes
Maß unterschreitet. Hiermit ergibt sich neben günstiger Raumausnutzung die Möglichkeit,
die Trommelteile entsprechend den beim bestimmungsgemäßen Gebrauch gegebenen Beanspruchungen
unterschiedlich auszuführen. Zweckmäßigerweise besteht der eingangsseitige Trommelteil
aus einem hitzebeständigen Metall wie Stahl, während der Trommelausgangsteil unter
Berücksichtigung seiner Funktion als Brennkammer eine feuerfeste Auskleidung hat.
Die selbständig hergestellten Trommelteile könnten je selbständig drehbar gelagert
sein. Es ist jedoch in der Regel empfehlenswert, das Ausgangsende des Trommeleingangsteiles
im Eingangsbereich des Trommelausgangsteiles durch über den Ringspalt verteilte
Stützen zu haltern. Dann bedarf in dieser Zone der Trommeleingangsteil keiner selbständigen
Stützlagerung.
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Die Trommelteile weisen zweckmäßig zur Erzielung der angestrebten
Längsförderung bekannte, innenseitig vorragende, schraubenlinienförmig verlaufende
Rippen bzw. Wellen od. dgl. auf. Gelegentlich reicht es auch aus, in bekannter Weise
die Längsachse der Trommelanordnung gegenüber der Horizontalrichtung zum Ausgangsende
hin zu neigen. Beide Maßnahmen können nebeneinander angewandt sein. Im Interesse
einer einfachen dauerhaften Bauweise empfiehlt es sich ferner, die den Trommeleingangsteil
umhüllende Kammer gegen das eingangsseitige Stirnende des Trommelausgangsteiles
grenzen zu lassen.
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Die Zeichnung stellt den Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel
dar; sie zeigt vereinfacht einen Längsschnitt durch einen Müllverbrennungsofen.
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Der Müllverbrennungsofen weist eine Trommelanordnung auf, die aus
zwei gleichachsig hinter= einanderliegend angeordneten Gliedern 10 und
11 gebildet ist. Das Glied 10 stellt den Trommeleingangsteil dar. Dieser
besteht zweckmäßig aus hitzebeständigem Stahl und trägt innenseitig Schraubenlinienförmig
verlaufende Rippen 12, die der Längsförderung des Gutes dienen. Das Eingangsende
des Trommeleingangsteiles ruht auf einem Rollenpaar 13. Das Ausgangsende
des Trommeleingangsteiles 10 ist durch über den Umfang verteilte Stützen 14 im Eingangsbereich
des ausgangsseitigen Trommelgliedes 11 abgestützt. Dieses bildet vornehmlich eine
Brennkammer und ist daher mit einer feuerfesten Auskleidung 15 versehen. Diese kann
schraubenlinienförmig verlaufende Wellen od. dgl. bilden. Der Trommelausgangsteil
11 ruht eingangs= und ausgangsendig auf Stützrollenpaaren 16 und 17. Die Trommelanordnung
wird betriebsmäßig rotierend angetrieben, wobei in der Minute beispielsweise eine
bis fünf Umdrehungen erfolgen mögen. Im übergangsbereich zwischen dem Trommeleingangstei110
und dem Trommelausgangsteil11 sind die Durchmesser dieser Glieder derart aufeinander
abgestimmt, daß der durch die Stützen 14 unterbrochene Ringspalt eine Öffnung
mit zum Abströmen der mit den Trocknungsgasen vermischten Verbrennungsgase ausreichender
Weite bildet. Dem eingangsseitigen Stirnende des Trommelausgangsteiles 11 ist der
Eingangsteil einer Nach-, verbrennungskammer 18 vorgelagert, die den Trommeleingangstei110
auf einem großen Teil seiner Länge frei umfaßt und der zu einem Kamin 19 überleitet.
In die Kammer 18 mag eine Brenneranordnung 20 einmünden, die bedarfsweise die Nachverbrennung
unterstützt. Insbesondere zum Aufheizen ist überdies eine Brenneranordnung 21 vorgesehen,
die vom ausgangsseitigen Stirnende in dem Trommelausgangsteil 11 wirksam wird.
Das
zu verbrennende Gut wird in das freiliegende Ende des Trommeleingangsteiles 10 gegeben.
Die auf den Rollenpaaren 13,16,17 ruhende Trommelanordnung 10, 11 wird betriebsmäßig
angetrieben. Sinngemäß wird das aufgegebene Gut langsam durch den Trommeleingangstei110
gefördert. Während des Betriebes der Anordnung ist der Trommeleingangsteil 10 von
heißen Gasen umströmt, so daß das durch die Trommel geführte Gut intensiv getrocknet
wird. Die Trocknungsgase gelangen in mit der Bewegungsrichtung des Gutes übereinstimmender
Richtung, d. h. im Gleichstrom zu dem Übergangsbereich zwischen den Trommelteilen
10 und 11. Das in dem Trommeleingangstei110 getrocknete und vorgewärmte Gut verbrennt
in dem Trommelausgangsteil 11. Die unverbrennbaren Reste werden am Ausgangsende
des Trommelausgangsteiles 11 ausgetragen. Die Brenngase durchströmen den Trommelausgangstei111
im Verhältnis zur Bewegungsrichtung des Gutes im Gegenstrom. Daher mischen sich
im Übergangsbereich beider Trommelteile 10 und 11 die Trocknungsgase mit den Verbrennungsgasen,
so daß hier eine lebhafte Nachverbrennung erfolgt. Die brennenden bzw. heißen Gase
umströmen dabei den Trommeleingangsteil 10 und ziehen schließlich zum Kamin 19 ab.
Zur Unterstützung bzw. Verbesserung der Nachverbrennung kann der Brenner 20 dienen.
In der Zeichnung ist der Durchlauf des Gutes mit ausgezogenen Pfeilen, dagegen der
Weg der Gase mit gestrichelten Pfeilen angedeutet.
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Die dargestellte Ausführung ist, wie schon erwähnt wurde, nur eine
beispielsweise Verwirklichung der Erfindung. Diese ist nicht darauf beschränkt.
Es sind vielmehr noch mancherlei andere Ausführungen möglich. Die baulichen Einzelheiten
lassen sich mannigfaltig abwandeln. Die Trommelteile 10 und 11 könnten wenigstens
teilweise über ihre Länge kegelstumpfförmig verlaufen. Fallweise können die Trommelteile
10 und 11 zu einem Bauteil vereinigt sein. Die Abmessungen lassen sich den
Anforderungen anpassen. Es kann vorteilhaft sein, an den äußeren Stirnenden der
Trommelanordnung regelbare Luftzuführungseinrichtungen vorzusehen. Ebenso empfiehlt
es sich, der Nachverbrennungskammer 18 bedarfsweise noch Frischluft zuzuführen.