DE1262493B

DE1262493B - Inclined grate under the wind for garbage incineration

Info

Publication number: DE1262493B
Application number: DEF31894A
Authority: DE
Inventors: Harry Atkins Markle; Joseph Humphreys Morrow
Original assignee: Fuller Co
Current assignee: Fuller Co
Priority date: 1959-08-18
Filing date: 1960-08-17
Publication date: 1968-03-07

Description

Unterwind-Schrägrost zur Müllverbrennung Die Erfindung betrifft einen Unterwind-Schrägrost zur Verbrennung von Müll und Abfall, dessen erster Abschnitt relativ stark geneigt ist und der mindestens einen sich daran anschließenden schwächer geneigten Abschnitt aufweist und dessen Rostplatten abwechselnd fest und verschiebbar sind, wobei der Hauptbrennzone mehr Luft zugeführt wird als der im steileren Rostabschnitt liegenden Schwelzone und der am Rostende liegenden Zone (deutsche Patentschrift 415130).Underwind inclined grate for waste incineration The invention relates to a Underwind inclined grate for incineration of garbage and garbage, its first section is relatively steeply inclined and the at least one adjoining it is weaker Has inclined portion and the grate plates alternately fixed and displaceable more air is supplied to the main combustion zone than that in the steeper grate section lying smoldering zone and the zone lying at the end of the grate (German patent specification 415130).

Nachteilig ist bei der bekannten Verbrennungseinrichtung, daß besondere Eingabevorrichtungen und Vorkehrungen zur Begrenzung der Schichtdicke nötig sind und daß unter anderem eine nicht eindeutige Begrenzung der Verbrennungszone erzielt werden kann, daß insbesondere der Abfall bereits innerhalb der Zuleitungen entflammt wird und das Feuer möglicherweise bis zur Müllhalde übergreift.The disadvantage of the known combustion device is that special Input devices and precautions to limit the layer thickness are necessary and that, among other things, an ambiguous delimitation of the combustion zone is achieved it can be that in particular the waste already catches fire within the supply lines and the fire may spread to the landfill.

Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Verbrennungseinrichtung anhaftenden Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Einrichtung zur Verbrennung von Müll und Abfall zu schaffen, bei der - ohne daß es besonderer Eingabevorrichtungen und Vorkehrungen zur Begrenzung der Schichtdicke bedarf - sowohl eine gleichmäßige Förderung des Abfallgutes als auch eine derartige Trocknungs- und Verbrennungsluftzufuhr erzielt wird, daß mit geringstem Energieaufwand eine möglichst vollständige, auf die Brennkammer beschränkte Verbrennung des Abfalls verwirklicht wird.The object of the invention is that of the known combustion device to avoid inherent disadvantages and in particular a device for incineration of rubbish and garbage to create - without the need for special input devices and precautions to limit the layer thickness are required - both a uniform Promotion of the waste material as well as such a drying and combustion air supply it is achieved that with the least amount of energy a complete as possible on the combustion chamber realizes limited incineration of the waste.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die als Einzelstufen ausgebildeten Rostplatten in an sich bekannter Weise zur Zwangsförderung des Mülls treppenförmig angeordnet sind, daß sie in Förderrichtung abwechselnd fest und verschiebbar sind und daß sie im oberen Teil des steilen Rostabschnittes nicht durchbrochen, jedoch in dessen unterem Teil durchbrochen sind, durch welchen eine größere oder mindestens etwa gleich große Luftmenge je Flächeneinheit zuführbar ist als durch den sich anschließenden schwächer geneigten Hauptbrennzonenabschnitt.According to the invention, this object is achieved in that the individual stages trained grate plates in a manner known per se for the forced conveyance of the garbage Are arranged in steps that they are alternately fixed and displaceable in the conveying direction and that they do not break through in the upper part of the steep grate section, however, in its lower part are broken through which a larger or at least approximately the same amount of air per unit area can be supplied as through the adjoining, less inclined main combustion zone section.

Im Gegensatz zur Lehre gemäß der Erfindung wird bei der eingangs geschilderten Vorrichtung in der Trockenzone nur sehr wenig Luft zugeführt. Das bedeutet, daß dort allenfalls eine Erwärmung des Materials, jedoch keine vollständige Trocknung verwirklicht werden kann, da es hierzu eines erheblichen Luftdurchsatzes bedarf. Im Gegensatz zur bekannten Lehre wird also erfindungsgemäß die Trocknungszone, d. h. also der zweite Teil des steilen Rostabschnittes, am stärksten belüftet. Dadurch wird eine besonders gute Vortrocknung des Abfallgutes erreicht. Es hat sich herausgestellt, daß dies Voraussetzung für eine gleichmäßige wirksame Verbrennung ist.In contrast to the teaching according to the invention, in the case of the initially described Very little air supplied to the device in the drying zone. It means that there at most a heating of the material, but not complete drying can be realized, since this requires a considerable air throughput. In contrast to the known teaching, the drying zone, d. H. so the second part of the steep grate section, the most ventilated. Through this a particularly good pre-drying of the waste is achieved. It turned out that this is a prerequisite for uniform, effective combustion.

Es ist weiterhin schon ein Stufenrost mit in Förderrichtung abwechselnd feststehenden und beweglichen Rostreihen bekanntgeworden (deutsche Patentschrift 911889). Diese bekannte Ausführung unterscheidet sich aber von derjenigen gemäß der Erfindung erheblich. Die beweglichen Roststäbe, die bei der bekannten Ausführung als Stößel ausgebildet sind, verschwinden nämlich in ihren Ruhelagen unter den Barüberliegenden feststehenden Rostplatten. Zwar ist auch ein steiler, nicht durchbrochener Rostabschnitt bekannt, doch besteht dieser nicht wie beim Erfindungsgegenstand aus einer Anzahl Stufenrostplatten, sondern aus einer zusammenhängenden schrägen Rutsche.It is still a step grate with alternating in the conveying direction Fixed and movable rows of grids became known (German patent specification 911889). However, this known embodiment differs from that according to of the invention considerably. The movable grate bars that are used in the known design are designed as a plunger, namely disappear in their rest positions under the bar overlying fixed grate plates. There is also a steep, uninterrupted grate section known, but this does not consist of a number as with the subject of the invention Step grate plates, but from a contiguous inclined slide.

Schließlich ist eine Vorrichtung bekannt (deutsche Patentschrift 415 241), bei der die Rostplatten als Einzelstufen ausgebildet sind und zur Zwangsförderung des Mülls treppenförmig angeordnet sind. Allerdings sind im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung sämtliche Rostplatten bewegbar und gegenläufig verschiebbar.Finally, a device is known (German patent 415 241), in which the grate plates are designed as individual steps and for forced conveyance of the garbage are arranged in steps. However, in contrast to the present Invention all grate plates can be moved and displaced in opposite directions.

Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Stufenhöhe in Förderrichtung abnimmt und die verschiebbaren Rostplatten aller Abschnitte - wie an sich bekannt - in gleichem Rhythmus antreibbar sind, daß die Stufenhöhe von mindestens Abschnitt zu Abschnitt abnimmt, innerhalb der Abschnitte aber konstant ist, daß die Rostplatten oder mindestens deren Vorderteile der letzten Rostzone oder Rostzonen etwa geradlinig entgegen der Förderrichtung geneigt sind und daß die Durchbrechungen an den Längsrändern einen kleineren Gesamtquerschnitt aufweisen als im Mittelbereich.Further advantageous features of the invention are that the Step height decreases in the conveying direction and the sliding grate plates of all sections - as known per se - in the same way Rhythm can be driven that the step height decreases from at least section to section, within the sections but it is constant that the grate plates or at least their front parts of the last The grate zone or grate zones are inclined approximately in a straight line against the conveying direction and that the openings on the longitudinal edges have a smaller overall cross-section than in the middle range.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt einer Verbrennungsanlage mit dem erfindungsgemäßen Unterwind-Schrägrost, F i g. 2 eine Draufsicht auf den Schrägrost entlang der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 einen Vertikalschnitt längs der Linie 3-3 in F i g.1 und F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil des Schrägrostes gemäß F i g. 1 in, vergrößertem Maßstab.The drawing represents an embodiment of the subject matter of Invention. It shows FIG. 1 is a vertical longitudinal section of an incinerator with the underwind inclined grate according to the invention, FIG. 2 is a plan view of the Inclined grate along line 2-2 in F i g. 1, Fig. 3 is a vertical section longitudinally the line 3-3 in F i g.1 and F i g. 4 shows a longitudinal section through part of the inclined grate according to FIG. 1 in, enlarged scale.

Die Verbrennungsanlage 1 hat Seitenwände 2, 3, Stirnwände 4, 5, eine Decke 6 mit Materialeinlaß 7, an den sich eine Leitung 9 anschließt, und einen Auslaß 8, an den sich eine Abzugsleitung 10 anschließt. Ein Wassermantel 11 kühlt die Einlaßleitung 9.The incinerator 1 has side walls 2, 3, end walls 4, 5, a Cover 6 with material inlet 7, to which a line 9 connects, and an outlet 8, to which a drain line 10 is connected. A water jacket 11 cools the inlet pipe 9.

Ein Schrägrost 12 unterteilt das Innere der Verbrennungsanlage in eine obere Kammer 13 und eine untere Kammer 14. Der Rost hat abwechselnde feststehende Rostplatten 16 und verschiebbare Rostplatten 17, die jeweils auf feststehenden bzw. verschiebbaren Rahmen 16' und 17' gelagert sind. Die verschiebbaren Rahmen 17' gehören zu einem Rahmenwerk, das oben am äußeren Rand 18 des Materialeinlasses beginnt und Seitenschienen 19, 20, Räder 22, Laufschienen 23 und Träger 24 aufweist. Mittels eines Getriebemotors 25 findet über einen Kurbeltrieb 26 die Bewegung statt.An inclined grate 12 divides the interior of the incinerator into an upper chamber 13 and a lower chamber 14. The grate has alternating fixed ones Grate plates 16 and slidable grate plates 17, which are each on fixed or displaceable frame 16 'and 17' are mounted. The sliding frames 17 'belong to a framework starting at the top of the outer edge 18 of the material inlet and Has side rails 19, 20, wheels 22, running rails 23 and carriers 24. Means of a geared motor 25 takes place via a crank mechanism 26.

Der Rost unterteilt sich in einen ersten steileren Abschnitt 27 mit einem Oberteil 28 und einem Unterteil 29 sowie einen schwächer geneigten Abschnitt 30 mit einem Oberteil 31 und einem Unterteil 32. Der Neigungswinkel des ersten Abschnittes 27 liegt zwischen 25 und 35° und beträgt vorzugsweise etwa 28°. Die oberste Rostplatte liegt unmittelbar unterhalb der unteren Kante 33 des Einlasses 7 und ist in der zurückgezogenen Stellung in einer Ausbuchtung 4' der Stirnwand aufgenommen. Die Rostplatten des Abschnittes 27 bestehen aus etwa ebenen, horizontalen Wänden 36, an deren Vorderkanten sich etwa vertikale Wände 34 anschließen, die etwa 15 bis 20 cm hoch oder höher sind. Die Unterkanten 35 der Vorderwände 34 liegen in geringem Abstand über den jeweils benachbarten Horizontalwänden 36.The grate is divided into a first, steeper section 27 with an upper part 28 and a lower part 29 and a less inclined section 30 with an upper part 31 and a lower part 32 °. The uppermost grate plate lies directly below the lower edge 33 of the inlet 7 and, in the retracted position, is received in a bulge 4 'of the end wall. The grate plates of section 27 consist of approximately flat, horizontal walls 36, at the front edges of which are approximately vertical walls 34 which are approximately 15 to 20 cm high or higher. The lower edges 35 of the front walls 34 lie at a small distance above the respective adjacent horizontal walls 36.

Der Rostabschnitt 30 ist unter einem Winkel zwischen 0 und 15° und vorzugsweise etwa 11° zur Horizontalen geneigt. Die Rostplatten dieses Abschnittes 30 bestehen aus einem horizontalen Wandteil 42, einem etwas ansteigenden Wandteil 41 und einem etwa vertikalen Vorderwandtei143, dessen Unterkante 44 kurz oberhalb des horizontalen Wandteils 42 der nächsten Rostplatte liegt. Der ansteigende Wandteil 41 bildet mit der Horizontalen etwa einen Winkel von 10°. Die Höhe der Vorderwand 43 beträgt etwa 10 cm.The grate section 30 is at an angle between 0 and 15 ° preferably inclined about 11 ° to the horizontal. The grate plates of this section 30 consist of a horizontal wall part 42, a slightly rising wall part 41 and an approximately vertical front wall part 143, the lower edge 44 of which is just above it of the horizontal wall part 42 of the next grate plate. The rising wall part 41 forms an angle of approximately 10 ° with the horizontal. The height of the front wall 43 is about 10 cm.

Die Kammer 14 unter dem Rost, und zwar unter dem zweiten Teil 29 des ersten Rostabschnittes 27 und unter dem zweiten Rostabschnitt 30, ist mittels Querwänden 45, 46, 47 in drei Räume 48, 49, 50 unterteilt. Die Schienen 19 und 20 tragen quer verlaufende bewegbare Dichtelemente 45 a, 46 a und 47 a. Die Rostplatten der Abschnittsteile 29, 31, 32 weisen Durchbrechungen auf. Der erste Rostabschnittsteil 28 hat dagegen geschlossene Rostplatten. Vorteilhafterweise ist der Gesamtquerschnitt der Durchbrechungen in der Mitte der Rostplatten größer als benachbart den Seitenwänden 2, 3.The chamber 14 under the grate, namely under the second part 29 of the first grate section 27 and below the second grate section 30, is by means of transverse walls 45, 46, 47 divided into three rooms 48, 49, 50. The rails 19 and 20 carry transversely extending movable sealing elements 45 a, 46 a and 47 a. The grate plates of the section parts 29, 31, 32 have openings. The first grate section part 28 has against it closed grate plates. The overall cross-section of the perforations is advantageous in the middle of the grate plates larger than adjacent to the side walls 2, 3.

Am Ende des Rostabschnittes 30 befindet sich ein Trichter 52 mit einer Förderschnecke 53 zur Abfuhr der Verbrennungsrückstände.At the end of the grate section 30 is a funnel 52 with a Conveyor screw 53 for removing the combustion residues.

Die Seitenwand 3 weist Lufteinlässe 54, 55, 56 auf, die über Zweigleitungen 57, 58, 59 mit einer Hauptleitung 60 in Verbindung stehen, die Druckluft von einem Gebläse 61 erhält. Mittels Absperrorganen 62, 63, 64 wird die Luftzufuhr zu den einzelnen Räumen 54, 55, 56 separat gesteuert. Das Gebläse 61 saugt über eine Leitung 66 an, innerhalb derer ein Absperrorgan 67 sitzt. Eine Leitung 68 verbindet den Kammerauslaß 8 mit dem Gebläseeinlaß und weist ein Absperrorgan 69 auf. Die Absperrorgane 67, 69 werden von einem Thermoelement 71 über eine Leitung 72 mittels einer Steuereinrichtung 70 temperaturabhängig gesteuert. Je nach der Menge des vom Gebläse 61 angesaugten Abgases wird die Luft vorgewärmt.The side wall 3 has air inlets 54, 55, 56 which are connected via branch lines 57, 58, 59 to a main line 60 which receives compressed air from a fan 61. The air supply to the individual rooms 54, 55, 56 is controlled separately by means of shut-off devices 62, 63, 64. The fan 61 sucks in via a line 66, within which a shut-off element 67 is seated. A line 68 connects the chamber outlet 8 with the fan inlet and has a shut-off element 69. The shut-off elements 67, 69 are controlled as a function of temperature by a thermocouple 71 via a line 72 by means of a control device 70. Depending on the amount of exhaust gas sucked in by the fan 61, the air is preheated.

Die innere Wandung 37 des Materialeinlasses 7 besteht aus einem etwa geradlinigen Abschnitt 38 und einem gebogenen Abschnitt 39, um eine Durchtrittsöffnung für das zu verbrennende Material zu schaffen. Hinter der gewölbten Begrenzungswand 39 tritt eine Lockerung des Materials ein. Davor liegt das Material fester zusammengedrückt, so daß nicht genügend Luft hindurchtreten kann, um eine Verbrennung in der Einlaßzone zu bewirken.The inner wall 37 of the material inlet 7 consists of an approximately rectilinear section 38 and a curved section 39 to a passage opening for the material to be burned. Behind the arched boundary wall 39 loosening of the material occurs. In front of it the material lies more tightly compressed, so that not enough air can pass through to cause combustion in the inlet zone to effect.

Im Betrieb arbeiten der Motor 26 und das Gebläse 61 kontinuierlich, wodurch die bewegbaren Rostplatten hin- und herbewegt werden und Luft aus den Räumen 48, 49 und 50 nach oben durch die Durchbrechungen 51 der Rostplatten hindurchtritt. Die oberste Rostplatte wirkt als Schieber, der beim Vorwärtshub den zu verbrennenden MülI vorwärtsschiebt, so daß dieser treppenartig abwärts bewegt wird. Eine Stauung kann daher im Einlaßbereich nicht eintreten. Zwischen dem ersten Rostabschnitt 27 und dem zweiten Rostabschnitt 30 findet die Zündung des Mülls statt. Im weiteren Verlauf nimmt die Höhe des Mülls auf dem Rost entsprechend der Linie M ab. Im Querschnitt nimmt der Müll etwa eine Kontur M' an (F i g. 3). Der Luftwiderstand für die nach oben strömende Luft ist in der Mitte größer als an den Wänden. Um eine Kurzschlußströmung an den Wänden zu vermeiden, sind die Durchbrechungen, insbesondere im zweiten Teil des ersten Rostabschnittes 27, außen von kleinerem Gesamtquerschnitt als innen. Dadurch wird auch eine größere Bewegung des Mülls im Mittelbereich bewirkt.In operation, the motor 26 and the fan 61 work continuously, whereby the movable grate plates are moved back and forth and air out of the rooms 48, 49 and 50 passes upwards through the openings 51 of the grate plates. The uppermost grate plate acts as a slide that controls the one to be burned on the forward stroke Pushes garbage forward so that it is moved downwards like a staircase. A stowage therefore cannot enter the inlet area. Between the first grate section 27 and the second grate section 30, the ignition of the garbage takes place. In the further The height of the garbage on the grate decreases according to the line M. In cross section the garbage assumes approximately a contour M '(FIG. 3). The air resistance for the after Air flowing at the top is larger in the middle than on the walls. To a short circuit The openings on the walls are to be avoided, especially in the second part of the first grate section 27, on the outside of a smaller overall cross-section than on the inside. This also causes a greater movement of the garbage in the central area.

Die Absperrventile 62, 63 und 64 werden so eingestellt, daß die in dem zweiten Teil 29 des ersten Rostabschnittes 27 je Flächeneinheit hindurchgehende Luft erheblich größer als die in der Brennzone 31 des ersten Teils des zweiten Rostabschnittes 30 ist. Der letzte Teil 32 des Rostes hat einen noch geringeren Luftfluß je Flächeneinheit, der nur gerade ausreicht, um die Verbrennung des noch brennbaren Teils des Mülls aufrechtzuerhalten. Im Rostteil 28 findet also eine Verdichtung des Materials ohne Luftzufuhr statt. Im Rostteil 29 wird eine Auflockerung, eine Trocknung und eine Vorwärmung durch Einführung von besonders viel Luft bewirkt. Der dritte Rostteil 31 stellt die Verbrennungszone dar, bei der mit weniger Luftzufuhr als im Teil 29 gearbeitet wird. Im letzten Rostteil 32 findet die Restverbrennung mit noch geringerer Luftzufuhr als im Teil 31 statt. Die Luftzufuhr in den beiden Teilen 31 und 32 des zweiten Rostabschnittes 30 wird entsprechend der Konsistenz des Mülls einreguliert.The shut-off valves 62, 63 and 64 are set so that the air passing through in the second part 29 of the first grate section 27 per unit area is considerably larger than that in the combustion zone 31 of the first part of the second grate section 30. The last part 32 of the grate has an even lower air flow per unit area, which is only just sufficient to maintain the combustion of the still combustible part of the garbage. In the grate part 28 , a compression of the material takes place without air supply. Loosening, drying and preheating are effected in the grate part 29 by introducing a particularly large amount of air. The third grate part 31 represents the combustion zone, in which less air is supplied than in part 29. In the last grate part 32, the residual combustion takes place with even less air supply than in part 31 . The air supply in the two parts 31 and 32 of the second grate section 30 is regulated according to the consistency of the garbage.

Die Neigung des zweiten Rostabschnittes 30 ist gerade so, daß eine ausreichende Förderung bei ausreichender Verweilzeit auf dem Rost erreicht wird. Der Rostabschnitt 27 ist steiler, da hier der Müll stärker verdichtet ist und die Förderung daher schwieriger ist.The inclination of the second grate portion 30 is just that one sufficient conveyance is achieved with sufficient dwell time on the grate. The grate section 27 is steeper because the garbage is more compacted here and the Promotion is therefore more difficult.

Claims

Claims: 1. Angled underwind grate for incinerating garbage and waste, the first section of which is relatively steeply inclined and the at least has an adjoining less inclined section and its Grate plates are alternately fixed and slidable, with the main burning zone longer Air is supplied than the smoldering zone and in the steeper grate section the zone lying at the end of the grate, d a - characterized in that the as individual stages trained grate plates (16, 17) in a manner known per se for forced conveyance of the garbage are arranged in steps that they alternately fixed in the conveying direction and are displaceable and that they are in the upper part (28) of the steep grate section (27) not pierced, but pierced in its lower part (29) which have a greater or at least approximately the same amount of air per unit area can be fed in than through the adjoining, less inclined main combustion zone section (31).

2. Grate according to claim 1, characterized in that the step height in the conveying direction decreases and the sliding grate plates (17) of all sections (28, 29, 31, 32) - as is known per se - can be driven in the same rhythm.

3. Grate according to claim 2, characterized in that the step height of at least section (28, 29) to section (31, 32) decreases, but is constant within the sections.

4. Rust according to one of claims 1 to 3, characterized in that the grate plates (16, 17) or at least their front parts of the last grate zone or zones (31, 32) are inclined approximately straight against the conveying direction.

5. Grate after one of the Claims 1 to 4, characterized in that the openings on the longitudinal edges have a smaller overall cross-section than in the central area. Considered Publications: German Patent Nos. 415130, 911889; Austrian patents No. 80 305, 138100; French additional patent specification No. 41641; U.S. Patent No. 1670 358.