DE1451490C - Ofen zur Verbrennung flüssiger Abfallstoffe - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Verbrennung den die Brennstoffe vor dem Einblasen über tangeneiner flüssigen, brennbare Bestandteile enthaltenden tiale Zuführungsleitungen mit Luft gemischt. Auch Mischung aus Abfallstoffen mit einem senkrecht bei diesem Ofen wird in einer waagerecht liegenden stehenden Schacht, dessen Querschnitt sich längs der Brennkammer durch die tangentiale Luftzuführung Schachtachse ändert, mit tangentialer Komponente 5 ein Wirbel erzeugt. In der Wirbelkammer ist ein Rost in den Schacht mündenden Luftzuführungsleitungen, für unverbrannte Rückstände vorgesehen. Bei diesen einer Zufuhreinrichtung für die Abfallstoffe und einer beiden Konstruktionen fallen unverbrannte Teilchen am Schachtboden angeordneten verschließbaren Öff- auf einen Rost. Diese herabgefallenen Teilchen könnung für den Austrag von Asche oder Schlacke nen nicht mehr mit der heißen Wand der Brennkam-(französische Patentschrift 769 629). io mer in Berührung kommen.

Flüssige Abfallstoffe sind z. B. Ölrückstände, wie Bekannt ist ferner (deutsche Patentschrift 441 824) sie in Autowaschanlagen anfallen, oder Schlämme eine Kohlenstaubfeuerung mit senkrechter Feuerirgendwelcher Art, z. B. Farbschlämme. Viele solcher kammer, die im wesentlichen eine zylindrische Form Abfallstoffe sind brennbar. Jedenfalls lassen sich des- hat. Die Feuerkammer ist von mehreren mit axialem halb, weil häufig Öle und Fette in den Abfallstoffen 15 Abstand angeordneten Ringleitungen umgeben, von sind, stets Mischungen aus brennbaren und nicht denen aus radiale bzw. tangentiale Leitungen in die brennbaren Abfallstoffen herstellen, die so viele Feuerkammer münden, wobei abwechselnd radiale brennbare Bestandteile enthalten, daß auch die wenig und tangentiale Zuleitungen verwendet sind und die oder keine Wärme abgebenden Bestandteile vernichtet tangentialen Leitungen Luftwirbel mit entgegengesetzwerden können. Wichtig bei der Verbrennung von 20 tem Drehsinn erzeugen. Mit dieser Anordnung soll Abfallstoffen ist, daß eine möglichst rauchfreie Ver- erreicht werden, daß sich die über die Ringleitungen brennung gewährleistet ist, um eine Belästigung der zugeführte Sekundärluft intensiv mit dem Kohlen-Umgebung so weit wie möglich zu vermeiden. staub mischt.

Bei einem Ofen der eingangs genannten Art Schließlich ist auch eine Einrichtung bekannt (französische Patentschrift 769 629), der allerdings 25 (deutsche Patentschrift 945 713), mit der phenolnicht für flüssige Brennstoffe gedacht ist, sondern für hakige Abwässer durch Einspritzen dieser Abwässer die Verbrennung kalorienarmer Abfälle, erweitert sich in heiße Brenngase beseitigt werden. Diese Einrichder Schacht zunächst von unten nach oben und ver- tung besteht in ihrem unteren Teil aus einem Gasengt sich dann von einer weitesten Stelle ab nach erzeuger und im oberen Teil aus einer Brennkammer, oben. Die Luftzuführung befindet sich im unteren 3° Zur Verbrennung flüssiger Abfallstoffe ist diese EinTeil des Schachtes noch oberhalb der Erweiterung. richtung völlig ungeeignet.

Der Brennstoff wird vom oberen Ende des Schachtes Die Erfindung geht von der bekannten Tatsache aus eingeführt. Mit einem solchen Ofen läßt sich eine aus, daß zu einer rauchfreien Verbrennung von Abrauchfreie Verbrennung flüssiger Abfallstoffe schon fallstoffen eine starke Erhitzung, insbesondere der deshalb nicht erreichen, weil die Abfallstoffe von 35 festen Partikeln nötig ist. Der Erfindung liegt die Aufoben nach unten, also entgegengesetzt zur Strömung gäbe zugrunde, einen Verbrennungsofen der eingangs der Abgase eingeführt werden und deshalb unver- genannten Gattung so auszubilden, daß die in der brannte Teile von den Abgasen mitgerissen würden. Wand der Vorbrennkammer gespeicherte Wärme da-

Bekannt (französische Patentschrift 1 121 978) ist durch zur Erhitzung der Abfallstoffe ausgenutzt wird,

auch ein Brenner für feste, feinverteilte Brennstoffe, 40 daß ein möglichst guter Wärmeaustausch zwischen

insbesondere Kohlengrus. Unter anderem wird ein Abfallstoff und Wand der Vorbrennkammer erzielt

Brenner mit waagerechter Achse vorgeschlagen, der wird.

eine Vorbrennkammer und eine Nachbrennkammer Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch enthält, wobei sich beide Kammern in Austrittsrich- gelöst, daß der Schacht in seinem Unterteil eine sich tung der Brenngase verjüngen. Der Vorbrennkammer 45 von unten nach oben verjüngende Vorbrennkammer wird ein Gemisch aus Luft und Brennstoff zugeführt mit einer Wand aus wärmespeicherndem Material und der Nachbrennkammer umgewälzte Gase, mit und eine an diese nach oben anschließende Nachderen Hilfe die Temperatur in der Nachbrennkam- brennkammer aufweist, deren Querschnitt gleich dem mer unterhalb der Aschen-Schmelztemperatur gehal- engsten Querschnitt der Vorbrennkammer ist, daß ten werden soll. Auch ein solcher liegender Ofen 5° sowohl in der Vorbrennkammer als auch in der Nachwäre nicht für die Verbrennung von Abfallstoffen brennkammer Luftzuführungsleitungen mit tangengeeignet, da solche Abfallstoffe sehr häufig auch un- tialer Komponente einmünden, wobei die tangentialen brennbare Rückstände aufweisen, die sich unten in Komponenten so gewählt sind, daß der Drehsinn der den Kammern sammeln und einen Schlackenbelag durch die tangentiale Einführung erzeugten Luftbilden würden, der rasch zu einer Störung des Luft- 55 wirbel entgegengesetzt ist, und daß für die Zuführung wirbeis und damit einer Verschlechterung der Ver- der Mischung aus Abfallstoffen eine seitliche in die brennung führen würde und zudem eine häufige Er- Vorbrennkammer mündende Leitung vorgesehen ist. neuerung der Ausmauerung des Ofens erfordern Durch die Verengung der Vorbrennkammer von würde. unten nach oben wird erreicht, daß die zu verbren-

Bei einem weiteren bekannten Ofen (USA.-Patent- 60 nenden Teilchen nahe an die heiße Wand der Vorschrift 2 967 495) zur Verbrennung von rieselfähigem brennkammer herangeführt werden, wozu noch der festen Brennstoff sind insgesamt drei Kammern vor- durch die tangentiale Luftzuführung erzeugte Wirbel gesehen, nämlich eine Vergasungskammer mit Rost beiträgt. Eine ausreichende Verweilzeit der zu ver- und zwei waagerecht liegenden Verbrennungskam- brennenden Stoffe in der Vorbrennkammer wird damern mit tangentialer Luftzuführung. Brennstoff und 65 durch erreicht, daß der sich in der Nachbrennkammer Luft werden getrennt zugeführt. Bei einem anderen ausbildende Luftwirbel eine entgegengesetzte Drehbekannten Ofen (USA.-Patentschrift 1 390 715), der richtung hat, so daß der Wirbel in der Vorbrennfür feste und flüssige Brennstoffe bestimmt ist, wer- kammer zunächst zum Stillstand kommt und sich mit

entgegengesetzter Drehrichtung wieder aufbauen muß. Der gute Wärmeaustausch mit der Wand der Vorbrennkammer und die lange Verweilzeit in dieser gewährleistet eine vollständige Verbrennung aller verbrennbaren Teile und damit rauchfreie Abgase Nicht verbrennbare Bestandteile lagern sich in Form von Asche oder Schlacke am Grund des Schachtes ab und werden von Zeit zu Zeit durch die hierfür vorgesehene Öffnung entfernt.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist im erweiterten Unterteil eine konische, oben offene Haube angeordnet, die die Vorbrennkammer umschließt. Vorteilhafterweise ist hierbei der die kegelförmige Abdeckhaube der Vorbrennkammer umgebende Teil des Schachtes gleichfalls kegelförmig ausgebildet, und der ringförmige Kanal zwischen Schacht und Vorbrennkammer dient zur Zuführung zusätzlicher Verbrennungsluft. Man erhält so eine Bündelung der aus der Vorbrennkammer austretenden Flammengase durch stark erhitzte Verbrennungsluft, was die Erreichung hoher Temperaturen in der Flamme begünstigt.

Die Leitung für die Zuführung der Abfallstoffe zur Vorbrennkammer kann mit einer der Leitungen zur Zuführung der Verbrennungsluft zur Nachbrennkammer oder zur Vorbrennkammer verbunden sein. In der Verbindungsleitung kann ein Ventil angeordnet sein, und die Verbindungsleitung kann an der Einmündung in die Zuleitung so geneigt sein, daß der in die Zuleitung eintretende Luftstrahl eine Komponente in Fließrichtung des Abfallstoffes hat. Durch die Verbindung der Luftzuführungen mit der Zuführungsleitung für die Abfallstoffe kann zusätzliche Verbrennungsluft zugeführt werden. Auch läßt sich damit verhindern, daß die Flamme in die Zuführungsleitung zurückschlägt.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt

A b b. 1 einen Längsschnitt durch einen Ofen gemäß der Erfindung und

A b b. 2 und 3 Schnitte nach den Linien H-II bzw. III-IIIder Abb. 1.

Der Ofen ist ein aufrecht stehender Schachtofen. Der rund ausgebildete Schacht 1 ist an seinem unteren Ende 2 im Durchmesser erweitert, der keglig ausgebildete Übergangsteil ist mit 3 bezeichnet. Die genannten Teile 1, 2 und 3 sind aus hochfeuerfestem und wärmespeicherndem Material aufgebaut.

Im Unterteil 2 sitzt eine keglige Haube 4 aus feuerfestem Werkstoff, die zusammen mit dem von ihr abgedeckten Teil des Schachtes eine Vorbrennkammer 5 bildet. Dieser Kammer werden die zu verbrennenden flüssigen Abfallstoffe über eine ein Ventil? enthaltende Leitung 6 zugeführt. Die Leitung 6 führt zu einem Vorratsbehälter 8, der mit dem zu verbrennenden Abfallstoff gefüllt ist, beispielsweise mit stark verschmutzten ölresten. Um ein stetiges Nachfließen des Abfallstoffes zu erreichen, ist in der Kammer 8 ein Rührwerk 9 angeordnet, das von einem Motor 10 angetrieben wird.

Zur Zuführung fester Abfallstoffe, die zusätzlich verbrannt werden können, dient die in A b b. 2 gestrichelt angedeutete Rinne 11. Im Mantel des Schachtteiles 2 sind mehrere über dem Umfang verteilte Durchbrüche 12 angebracht, die durch Klappen 13 verschließbar sind. Mindestens einen gleichachsigen Durchbruch 14 hat die Haube 4, so daß durch die genannten Durchbrüche, wie A b b. 2 zeigt, eine oder mehrere Rinnen 11 geschoben werden können. Oberhalb des Schachtbodens 15 ist ein Rührflügel 16 angeordnet, der von einem Motor 17 angetrieben wird. Er wird hauptsächlich zum Umrühren fester Abfallstoffe benutzt. Im Boden 15 sind durch Schieber 18 verschlossene Durchbrüche 19 angebracht, durch die sich im Unterteil 2 ansammelnde Asche entfernt werden kann.
Die Verbrennungsluft wird dem Ofen von einem

ίο Gebläse 20 aus zugeführt, und zwar über die parallelgeschalteten Leitungen 21 und 22. Jede Leitung hat ein Ventil 23 bzw. 24, durch das die Luftmenge eingestellt wird. Die Leitung 21 führt zu einer Ringleitung 25 (A b b. 2), die den Schachtunterteil 2 umgibt.

x5 Von der Leitung 25 führen mehrere Luftdüsen 26 mit tangentialer Komponente in die Vorbrennkammer 5, so daß die Verbrennungsluft der Kammer 5 mit tangentialer Komponente zugeführt wird. Die Leitung 22 führt zu einer Ringleitung 27. Auch in dieser Leitung sind Luftdüsen 28 angeschlossen, durch die die Verbrennungsluft dem als Nachbrenner dienenden Schachtteil 1 tangential zugeführt wird, aber, wie A b b. 3 zeigt, mit entgegengesetztem Drehsinn.

Im Schachtteil 1 kann weiter eine ringförmige Wasserleitung angeordnet sein, durch die den Verbrennungsgasen Wasser zugeführt werden kann. Die Zuführung von Wasser ist bei stark rußenden Abfallstoffen, wie z. B. Gummi, vorteilhaft, um eine rußfreie Verbrennung zu erreichen.

Die Rohrleitung 22 ist mit der Rohrleitung 6 durch eine ein Ventil 30 enthaltende Leitung 29 verbunden. Durch diese Leitung kann dem vorderen Ende der Leitung 6 zusätzlich Verbrennungsluft zugeführt werden. Man verhindert durch diese Luft gleichzeitig auch das Rückschlagen der Flamme in die Leitung 6. Durch die Durchbrüche 12 kann dem Raum zwischen der Haube 4 und der Schachtwand im Bereich des kegligen Überganges 3 Verbrennungsluft zugeführt werden. Diese die Flammengase einhüllende Verbrennungsluft trägt zur Einschnürung der Flammengase bei. Man erreicht so höhere Temperaturen und eine Verbesserung der Verbrennung.

Claims (7)

4*> Patentansprüche:

1. Ofen zur Verbrennung einer flüssigen, brennbare Bestandteile enthaltenden Mischung aus Abfallstoffen mit einem senkrecht stehenden Schacht, dessen Querschnitt sich längs der Schachtachse ändert, mit tangentialer Komponente in den Schacht mündenden Luftzuführungsleitungen, einer Zufuhreinrichtung für die Abfallstoffe und einer am Schachtboden angeordneten verschließbaren öffnung für den Austrag von Asche oder Schlacke, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht in seinem Unterteil (1) eine sich von unten nach oben verjüngende Vorbrennkammer (5) mit einer Wand aus wärmespeicherndem Material und eine an diese nach oben anschließende Nachbrennkammer (1) aufweist, deren Querschnitt gleich dem engsten Querschnitt der Vorbrennkammer (5) ist, daß sowohl in der Vorbrennkammer (5) als auch in der Nachbrennkammer (1) Luftzuführungsleitungen (26, 28) mit tangentialer Komponente einmünden, wobei die tangentialen Komponenten so gewählt sind, daß der Drehsinn der durch die tangentiale Einfüh-

rung erzeugten Luftwirbel entgegengesetzt ist, und daß für die Zuführung der Mischung aus Abfallstoffen eine seitliche in die Vorbrennkammer (5) mündende Leitung (6) vorgesehen ist.

2. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Unterteil des Schachtes eine konische, oben offene Haube (4) angeordnet ist, die die Vorbrennkammer (5) umschließt.

3. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der die kegelförmige Abdeckhaube ίο (4) der Vorbrennkammer (5) umgebende Teil (3) des Schachtes gleichfalls kegelförmig ausgebildet ist und der ringförmige Kanal zwischen Schacht und Vorbrennkammer zur Zuführung zusätzlicher Verbrennungsluft dient.

4. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitung (6) für die Zuführung der Abfallstoffe zur Vorbrennkammer (5) mit einer der Leitungen (21, 22) zur Zuführung der Verbrennungsluft zur Nachbrennkammer oder zur Vorbrennkammer verbunden ist.

5. Ofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung (6) für den flüssigen Abfallstoff mit der Zuleitung (22) der Verbrennungsluft in die Nachbrennkammer (1) verbunden und in der Verbindungsleitung ein Ventil (30) angeordnet ist.

6. Ofen nach den Ansprüchen 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (29) an der Einmündung in die Zuleitung (6) so geneigt ist, daß der in die Zuleitung (6) eintretende Luftstrahl eine Komponente in Fließrichtung des Abfallstoffes hat.

7. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Mantel des Ofenschachtes eine Leitung zur Zuführung von Wasser angeordnet ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen