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Beschreibung Gegenstand dieser Erfindung ist ein-Verfahren und eine
zur Ausführung des Verfahrens notwendige "Feuerungsanlagell - Hohlraum-Brennkammer
- mit "Wärmetauscher-Schornstein".
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Bei diesem Verfahren werden Brennstoffe aller Art, insbesondere Hausmüll
und Industrieabfälle rnit Hilfe von im Wärmetauscher-Schornstein hoch vorgewärmter
Luft verbrannt und die Rückstände der Verbrennung (Schlacke) eingeschmolzen.
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Die Verbrennung geschieht in einem Verbrennungshohlraum, welcher gebildet
wird aus einem im Brennstoffbunker freitragenden, als Dach ausgebildeten Träger
und den Böschungswinkeln des rechts'und links am Träger vorbeifallenden Brennstoffes
(Müll).
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A) Feuerungsanlag Es sind zwar Verfahren der verschiedensten
Art für die Verbrennung mit gleichzeitiger Einschmelzung der aus der Verbrennung
stammendenRückstände bekannt, z. B. Kohlenstaubfeuerung mit flüssigem Aschenabzug
und im besonderen Hinblick auf die Müll- und Industrieabfall-Verbrennung: Kupolofen
mit flüssigem Schlackenabzug, RSR-Verfahren (Schmelzzyklon), FLK-Verfahren (Flammenkammer
mit flüssigern Schlackenabzug), StJff-Feuerung (Verbrennung'in der Schwebe analog
der Kohlenstaubfeuerung). Außerdem das von mir unter dem Az. : St
22753 Ia/24 d zum Patent angemeldete "Verfahren und Feuerungsanlage
zum Verbrennen und gleichzeitigen Einschmelzen von Brennstoffen aller Art".
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Da alle Verbrennungsverfahren--'fU.r*die Müll- und Induntrieabfallverbrennung
mit flüssigem Schlackenabzug bisher wenig in Erscheinung getreten
sind,
läßt sich über ihre Mängel nur wenig sagen und es kann hier nur auf den grundsätzlichen
Unterschied aller mir bekannten Verfahren gegenüber dem von mir vorgeschlagenen
Verfahren hingewiesen werden-Es ist mir kein Verfahren bekannt, bei dem im sowieso
erforderlichen "Brennstoffbunker" in einem Verbrennungsraum, der aus einem als Dach
ausgebildeten freitragenden Träger und den Böschungswinkeln des Brennstoffes gebildet
wird, Brennstoffe verbrannt und die Rückstände der Verbrennung eingeschrnolzen werden.
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Bei den heute allgemein üblichen Müllverbrennungen, bei denen der
Müll auf "Roste" verbrannt wird, sind folgende Nachteile bekannt: Alle zur Müllverbrennung
notwendigen Anlagen sind einem sehr starken Verschleiß ausgesetzt, insbesondere
die Anlagen für die Schlackenaufbereitung, da viele der sich bewegenden Teile ständig
mit den wie Schmirgel wirkenden Müll- oder Schlackenteilen sowie der Flugasche in
Berührung kommen. Hierdurch bedingt sind die Ausfallzeiten der Müllverbrennungsöfen
sehr hoch.
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Außerdem ergab sich, daß der in letzter Zeit immer mehr anfallende
Industrieabiall in den herkömmlichen Müllverbrennungsöfen nur schlecht oder gar
nicht verbrannt werden kann, weil z. B. bei hohem Heizwert der Abfälle die Roste
verbrannten oder weil bei zu niedrigem Heizwert das Feuer ausging.
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Aus allen vorgenannten Gründen muß angestrebt werden, daß die Anlagenteile,
die einem dauernden. Verschleiß unterliegen, vermieden werden. Dazu gehören in erster
Linie die beweglichen Roste, die Schlackenketten, die Schlackenaufbereitungsanlage
sowie die Flugaschenspülanlage.
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Außerdem muß ein Ofen geschaffen werden, der erstens die bei der Verbrennung
von Industrieabfällen mit hohen Heizwerten auftretende Überhitzung verkraftet, und
der zweitens auch heizwertschwachen IndustrieabfaU verbrennt, ohne auazugehen.
B.
Wärmetauscher-Schornstein Es sind so viel verschiedenartige Wärmetauscher bekannt,
daß an dieser Stelle nur auf den grundsätzlichen Unterschied aller mir bekannten
Wärmetauscher gegenüber dem Wärmetauscher-Schornstein hingewiesenwerden kann.
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Es ist mir kein Wärmetauscher bekannt, der die nutzbare Abwärme von
Wärmeerzeugern mit Hilfe von konventionellen Wärmetauschern in Dampf oder Heißluft
umwandelt. wobei diese Wärmetauscher überwiegend im so-
wieso erforderlichen
Schornstein untergebracht sind.
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Als Vorläufer könnte höchatenn der sogenannte Turrnkessel gelten.
Weiterhin ist mir kein Wärmetauscher bekannt, in dem die nutzbare Abwärme in Dampf
und Heißluft, oder in Dampf oder Heißluft so verwandelt wird, daß der sowieso
erforderliche Schornstein innen derart in mehrere Züge aufgeteilt wird, die
voneinander durch "Wärrnetauscherwände" getrennt werden, daß wechselweise die verschieden
heißen M4dien Rauchgas/Luft oder auch Luft/Luft über diese Wände ihr Temperaturgefälle
ausgleichen können (s. Zeichnung 2 und 3 DIN A 3).
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Eine weitere Besonderheit diese r Wärmetauscherwände, die als Segmentteile
aufgebaut (s. Zeichnung 4 DIN A 3) bzw. als Ganzes gegossen oder gemauert
werden können, besteht darin, daß diese Wände innen durch Siederohre gestützt werden.
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Diese Siederohre haben folgende Funktionen, sie sollen:
1.) die Wärmetauscherwände vor Überhitzung schützen; 2.) als tragend-es Gerüst
für die Wärmetauscherwände dienen; 3.) einen Teil der nutzbaren Abwärme in
Dampf verwandeln.
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Durch die Wahl der Abstände der Siederohre voneinander wird
der Anteil der Wärme, die in Dampf oder Heißluft verwandelt wird, bestimmt. Irn
F,xtrem (ohne Siederohre) wird die gesamte nutzbare Wärme in Heißluft,
im
anderen Extrem (die Siederohre Rohr an Rohr) fast die ganze nutzbare Wärme in Dampf
verwandelt.
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Die Wärmetauscherwände bestehen aus feuerfestem gegen oxydierende
und reduzierende Gase hoher Temperatur beständigem Material von guter Wärmeleitfähigkeit.
Dabei können die Wände aus zwei Schichten bestehen; eine Schicht, die den Rauchgasen
zugewandt ist, aus Material, das gegen reduzierende Gase beständig ist.
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Die zweite Schicht, die der Luftseite zugewandt ist, aus gegen oxydierende
Gase beständigem Material.
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Im letzten, oberen Teil des Wärmetauscherschornsteines können
- wenn notwendig - die schon stark abgekühlten Rauchgase durch im
Rauchgas hängende konventionelle Wärmetauscher (Wasservorwärmer) bis ca. 2000 abgekühlt
werden.
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Durch das in der Beschreibung und den Patentansprüchen beschriebene
Verfahren wird gegenüber dem heutigen Stand der Technik (besonders auf dem Sektor
der Müllverbrennung) eine Vereinfachung und Verbilligung beim Bau s*owie beim Betrieb
von Verbrennungsanlagen angestrebt.
Pos. 1 bis 24 siehe
Blatt 2 (DIN A 1)
Pos. 1) Öffnung zum Rauchgaskänal Durch
diese Öffnung verlassen die Rauchgase den Verbrennungs- und Einschmelzofen.
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Pos. 2) Verbrennungsluft-Düsen Die hoch vorgewärmte Luft wird
dem Verbrennungs- und Einschmelzofen durch diese Düsen so gerichtet zugeführt, daß
der Luftstrahl seitlich in den Böschungswinkel des Brenngutes (Müll) hineinbläst.
Pos. 3) - Öffnung zum Zuluftkanal Durch diese Öffnung'wird die Verbrennungsluft
der über dem Verbrennungs- und Einschmelzofen liegenden Luftverteilungskammer zugeführt.
Pos. 4) Abriebschicht Diese Abriebschicht aus sehr zähem Material, z. B.
Schmelzbasalt, soll als äußerste dern Müll zugewandte Seite einen Schutz gegen den
Ab-
rieb durch den Müll darstellen.
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Pos. 5) Tragkonstruktion
Diese Konstruktion soll die
Abriebschicht (Pos. 4) aufnehmen. Gleichzeitig soll sie als Schwingungsträger dienen
(s. Pos. 6 und 16).
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Pos. 6) Stahlfedern
Um die Pos. 5 in Schwingungen
versetzen zu können, ist sie auf diesen Federn schwingend gelagert.
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Pos. 7) Freitramender Stahlbetonträger Dieser Stahlbetonträger
ist der eigentliche Kern den Verbrennung@- und Einschmelzolenn.
Zur
Kühlung sind im Beton Kühlrohre eingegossen, welche gleichzeitig als Stahleinlage
für die Zugspannungen wirksam sind (Pos. 8). Dieser Träger schließt die Luftverteilungskammer
in sich ein. Nach unten ist -die Luftverteilungskammer durch eine gekühlte
Schicht aus feuerfesten Steinen (Pos. 10 und 11) abgeschlossen.
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Durch die-freitragende Konstruktion entsteht unter dem Träger ein
freier Raum, welcher durch den Böschungswinkel des Verbrennungsgutes (Müll) geprägt
wird.
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Dieser freie Raum dient als Verbrennungs-
und Einschmelzofen.
Pos. 8) Kühl- und Zugspannungsrohre Um den
Beton des f reitragenden Stahlbetont räger s (Pos. 7) gegen Überhit
-zung zu schützen, sind diese Kühlrohre mit eingegossen. Sie übernehmen gleichzeitig
die Zugspannungen.
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Pos. 9) Isolierschicht
Diese Isolierschicht soll ebenfalls
als Wärmeschutz für den Träger (Pos. 7)
dienen.
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Pos. 10)_ Selbsttragende Konstruktion aus fe*uerfestern
gegen oxydierende
und reduzierende Atmoaj2häre beständigem Stein mit Kühlrohren
Diese
Decke, die aus einzelnen Forrnsteinen (s. Zeichnung 4) oder aus einem gegossenen
Stück bestehen kann, dient als Trennung der Luftverteilungskammer gegen denVerbrennunge-
und Einschmelzofen. Zum Schutz gegen Überhitzung sind Kühlrohre (Pos.
11) eingearbeitet.
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Pos. 1-1) Kühlrohre
Diese Kühlrohre dienen ale Überhitzungeschuts.
Gleichzeitig bilden eie zuean=en mit den Kühlrohren (Pon. 8) einen Teil der
Keaaelanlagen (Speinewa4servorwitrrner).
Pos. 12) Sauerstoffzuleitung
Diese
Sauerstoffzuleitung dient zum Anfahren und zum Regeln der Verbrennungstemperatur.
Da bei der hohen Temperatur in der Luftverteilungskammer eine Selbstentzündung des
Zuleitungsrohres zu erwarten ist, wird es durch Kühlwasser (Pos. 13) gekühlt
Pos. 13) Kühlwassermantel Er dient zum Schutz gegen eine Selbstentzündung
der Sauerstoffzuleitung (Pos. 12).
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Pos. 14) Ein-steigtüren Diese beiden Türen dienen als Zugang
zur Luftverteilungskammer und zum Verbrennungs- und Einschmelzofen.
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Pos. 15) Kühlwasser-Absperr-Schieber Pos.
16) Schwingungsgenerator
Dieser Schwingungsgenerator, der auch als Schlaghammer
ausgebildet sein kann, hat die Aufgabe, ständig oder periodisch die Tragkonstruktion
(Pos. 5) in Schwingungen -zu versetzen.
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Pos. 17 Zuluftkanal Dieser dient als Verbindung zwischen
dernWärmetauscherschornstein und der Luftverteilungskammer. In Verbindung mit den
Pos. 18, 19
und 20 stellt er auch schon einen Teil der Wärmetauscher-Flächen,
die sich im Wärmetauscherschornstein fortsetzen, dar.
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Pos. 18) Kühlrohre (s. Pos. 11)
Pos. 19) (s. Pos. 10) I
Es handelt sich um die
gleiche Art und Form wie Pos. 10.
#Pos. 20) Rauchgaskanal
DieserdientalsVerbindung zwischen dem Wärmetauscherschornstein und dem Verbrennungs-
und Einschmelzofen.
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Pos. 21) Elektroden
Diese Elektroden dienen zum Zuführen von
elektr. Energie, um die in der Schlackenrinne (Pos. 66, Zeichnung 4a DIN
A3) sich sammelnde, evtl. noch zähflüs sige Schlacke dünnflüssig zu
machen.
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Pos. 22)_ Zuluftkanalschieber Dieser S chieber aus feuerfestem
Material dient zum Absperren des Zuluftkanals zur Luftverteilungskammer.
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Pos. 23) Rauchgaskanalschieber Sinngemäß wie Pos. 22.
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Pos. 24) Verbrennungsluft-Düsen (s. Pos. 2)
Es handelt
sich um die gleichen Düsen wie in Pos. 2, jedoch in der Vorderansicht.
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Pos. 25) bis 48) s. Blatt 3 (DIN A 1) Pos.
25) Rauchgasventilator Dieser dient - wenn notwendig
- zum Absaugen der Rauchgase. Pos. 26) Kühlluft-Ansaugrohre
Da der Rauchgasventilator (Pos. 25) im ca. 200 0 C heißen Rauchgasstrom
liegt, muß er gekühlt werden.
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Dazu dienen diese Rohre, die gleichzeitig zur Befestigung des Rauchgasventilators
benutzt werden.
Pos. 27) E-Filter-Sprühdrahtaufhängung
Pos. 28) E-Filter-Isolator Pos. 29) E-Filter-Hammerwerk
o. Schwingungsgenerator
Pos. 30) E-Filter-Befestigungskonstruktion
f. d. Niederschlauselektr. Pos. 31) E-Filter-Prallteller
Pos. 32) E-Filter-untere Befestigung der Sprühdrähte
Pos.
33) E-Filter-Niederschlagselektroden Pos. 34) E-Filter Flugaschensammeltrichter
Pos. 35) E-Filter Flugaschenabführrohre Diese Flugasche wird, nachdem
sie sich im- Trichter (Pos. 34) gesammelt hat, durch die Schwerkraft und durch Injektorwirkung
der an den Flugaschenabführrohren vorbeistreichenden Zuluft in den Zuluftkanal befördert.
Der weitere Transport wird von der Zuluft übernommen, Pos. 36) Flugaschensammeltrichter
(Pos. 34) in der Draufsicht
Pos. 37) Wärmetauscher-Flächen
Die Wärmetauscher-Flächen werden nach dem gleichen Syg'#,-,2m wie nach Pos.
10 - 11 und 18 - 19 aufgebaut.
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Darüber hinaus können alle heute bekannten Wärmetauschersysteme sinngemäß
Anwendung,finden.
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Pos. 38) Kühlrohre (s. Poog# 1),
Poog
39) Kühlwanserzulauf für Pos, 40 (analolg Pos, IA
Pos.
40) Sauerstoffzuleitung
Sie dient in Verbindun»g mit Pos. 41 zur Rauchgaaneutralisation,
d. h. bei Überschuß von Unverbranntern (CO) wird Sauerstoff hinzugegeben,
.bei Überschuß von 0 2 Gas bzw. Öl.
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Es wird ein Luftüberschuß von n = 1, 1 /.
1, 2 angestrebt. Darüber hinaus kann der Wärmetauscherschornstein zui schnelleren
Inbetriebnahrne der Anlage mit Hilfe dieser Kombination vorgeheizt werden.
Pos. 41) Gas- bzw. Öl-Brenner (s. Pos. 40)
Pos. 42) Verteilerblech
Es
bewirkt eine größere Streuung der eintretenden Zuluft. Pos. 43) Zulüfter
(bei Bedarf)
Pos. 44) Zuluftkanal, gleichzeitig Wärmetauscher-Flächen
Pos. 45) Rauchgaskanal, gleichzeitig Wärmetauscher-Flächen
Pos. 46)-- Zynon-Filter Durch seitliche, tangentiale Einmündung in den Wärmetauscherschornstein
mit gleichzeitiger Querschnittaerweiterung wird eine Ausfilterung der Flugaschen
infolge der Zentrifugalwirkung und Absinken der ichwereren Flugauchen in den Samineltrichter
Pon. 47 erreicht.
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Poe, 47) - Fluitaechen-San=eltrichter I Pos, 48)
FluaaeShenmLM- und AbführeinrieblUg Die sich san=elnde Flugasche wird gemahlen
und dann Uber Rohre in den Verbrennungs- und Einschmelsofen zurückgelührt.
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Die Einführung in den Ofen muß dabei eo erfolgen, daß eine
Einbindunff in die Schlackechmelne erfolgt.
Pos
50 - 55 s. Blatt 4 (DIN A 1) und Zeichnung 4a Pos. 50) freitragender
Träger als Müllabweiser Er dient zum Schutz des Müllschiebers (Pos. 51)
Pos.
51 Müllschieber
Dieser Müllschieber sorgt durch hin- und herfahrende Bewegungen
für ständigen Brennstoffnachschub.
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Pos. 52) Druckzylinder Pos. 54) Kolben Pos.
55) Müllschieber-Befestigungsarm Die Pos. 52 - 55 sorgen im Zusammenwirken
für die unter Pos. 51 genannten Müllschieber-Bewegungen.
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Pos. 56 Kühlwasserschutz
Die unter Pos. 50 und
51 genannten Teile werden durch eine drucklose Wasserfüllung mit Verbindung
nach außen vor Überhitzung geschützt, die dann eintreten könnte, wenn das Feuer
sich bis an diese Teile heranarbeiten könnte.
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Pos. 57 - 66 Zeichnung 1 a und 2 a (DIN
A 3) Pos. 57) Müllfahrzeug beim Kippen Pos'.
58) Müllechieberfahrzeu Die Müllfahrzeuge sind in der Regel Hinterkipper.
Um unnötiges Rangieren zu vermeiden, kippen die Fahrzeuge ihren Müll auf die zum
Müllbunker liegende Fahrbahn. Die rechte Spur gilt als Fahr- und Überholspur.
Der
Müll wird dann von dem Müllschieberfahrzeug - welches wie ein Schneeschieber
gebaut ist - in den Müllbunker geschoben.
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Pos. 59) Müllfahrzeug auf der Fahr- und Überholspur
Pos.
60) Verbrennungs- und Einschmelzofen (Pos. 1 - 11) in der
Drauf
sicht Pos. 61) Müllschieber (Pos. 50 u. 51) in der Draufsicht
Pos.
62) Müll-Laufkran Pos. 63) SchlaZ:ken-Ausfluß
Pos. 64) Zuluft-Kanal Pos. 65) Rauchgaskanal
Beschreibung
des Verfahrens der Feuerungsanlage sowie des Wärmetauscher-Schornsteins (IIierzu
die Zeichnung 1 - 4 und la - 4a DIN A 3 sowie die Positionsbeschreibungen
1 - 66).
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A. Aufbau der Anlage
Die Anlage besteht aus
1. dem Müllbunker mit dem Verbrennungs-und Einschmelzofen, den Transport-
und Zuteilereinrichtungen, den Zuluft- und Rauchgaskanälen und der Müllkipp- und
Überholepur einschließlich der Auf- und Abfahrtrarnpen, und 2. dem Wärmetauscher-Schornstein
mit den Wärmetauscherflächen und soweit erforderlich, mit dem unteren Zyklon-Entstauber
und dem oberen Elektro-Filter. Zu 1.) Müllbunker (s. Zeichnung
1 a und 2 a DIN A 3)
Der Müllbunker besteht aus einem tiefen
Schacht (Schnitt C-D, Zeichnung 2 a), dessen obere Begrenzung durch 2 Fahrspuren
gebildet wird. Die jeweils in Fahrtrichtung rechte Spur gilt als Überhol- und Fahrspur.
Die linke Spur als Müllkippspur. Der Boden des Müllbunkers wird ausgefüllt durch
die ViBrbrennunge- und Einschmelzöfen (Pos. 60, Zeichnung 1 a) und
die Müllschieber (Pos. 61, Zeichnung 1 a).
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Die Verbrennungs- und Einschmelzöfen bestehen (s. Zeichnung
1 a - 4 a) aus dem eigentlich tragenden Kern der Anlage, einem freitragenden
dachförmigen Träger (Pos. 7) aus Stahlbeton, dessen Stahleinlage aus Siederohren
(Pos. 8) besteht, welche als Teil der Kesselanlage (Wasservorwärrner) dafür
sorgen, daß der Beton des Trägers vor Überhitzung geschützt wird. Dieser Betonträger
wird überdacht durch eine federnd gelagerte Stahlkonstruktion mit Abriebschicht
(Pos. 4, 5, 6), die durch einen Schwingungegeber (Pos. 16) periodisch
oder zeitweise in Schwingungen versetzt wird.
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Der untere Teil den Träger@ wird durch eine selbettragende Konstruktion
aus feuerfestem Material mit Kühlrohren (Wavo) abgeschlossen (Pos. 10
11),
no daß sich im nunmehr geschlossenen Träger eine sogenannte Luftverteilungskammer
bildet. Diese hat über die Öffnung (Pos. 3) Verbindung mit dem Zuluftkanal
(Pos. 64).
Die zugeführte Verbrennungsluft wird über Verbrennungsluftdüsen
(Pos. 2) dem Verbrennungs- und Einschmelzofen (s. Schnitt.XG-H, Zeichnung
4a) zugeführt, welcher sich als "Hohlraum" unter dem ,freitragenden Träger (Pos.
7) mit den Böschungswinkeln des Verbrennungegutes (Müll) bildet.
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Dieser als Verbrennungs- und Einschmelzofen dienende "Hohlraurn" hat
über die Öffnung (Pos. 1) Verbindung mit dem Rauchgaskanal (P o s.
6 5).
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Der Rauchgaskanal und der Zuluftkanal können beide getrennt voneinander
durch nicht mitgezeichnete Schieber abgetrennt werden, so daß die Feuerungsanlage
und die Luftverteilungskammer nach Abkühlung über die beiden Türen (Pos. 14) betreten
werden können.
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Den unteren Abschluß des Verbrennungs- und Einschrnelaofens bildet
eine Schicht aus feuerfestem Material mit Schlackensammelrinne (Pos. 66, 67).
Diese Schicht kann auch fehlen und einfach durchnicht brennbares, hitzebeständiges
Schüttgut ersetzt werden. Zum Abfluß der entstehenden feuerflüssigen Schlacke dient
der Schlacken-Ausfluß (P o s. 6 3).
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Um bei nicht genügend dünnflüssiger Schlacke eine Ternperaturerhöhung
und damit Dünnflüssigkeit zu erreichen, sind für die Zufuhr elektrischer Energie
die Elektroden (Pos. 21) vorgesehen.
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Zum Zwecke der Temperaturregelung sowie als Unterstützung zum schnelleren
Anfahren der Anlage dient, soweit erforderlich, eine Zufuhr von reinern Sauerstoff
(Pos. 13). Die Sauerstoffzuleitung ist ge. gen Selbetentzündung durch einen
Mantel mit Waaserkühlung geschützt. Eine Müllverbrennungaeinheit besteht aus einern
Wärznetauacherschorn. stein (Pos. 66) mit mehreren dieser o. a. Verbrennungs-
und Einschmela,-öfen, die parallel an die Rauchgan- und Zuluftkanäle angeschlossen
und je.
der für sich abtrennbar eind.
Zwischen jeweils zwei
der o. a. Verbrennungs- und Einschmelzöfen sowie am Anfang und Ende der Anlage sind
"Müllschieber" (Schnitt I-K Zeichnung 4 9, Pos. 51) angebracht, die durch
einen freitragenden Träger (Pos. 50) (Müllabweiser) geschützt, den Brennstoff
durch hin- und hergehende Bewegungen in Richtung des Verbrennungs- und Einschmelzofens
bewegen.
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Die hin- und hergehende Bewegung wird erreicht durch eine hydraulische
Anlage, die auf beiden Seiten des Müllschiebers angebracht ist (Pos4 52-
54).
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Zum Schutz gegen Überhitzung bei einem möglichen Durchfressen des
Feuers sind die Pos. 50'und 51 mit einer Wasserfüllung versehen, die mit
der freien Atmosphäre über eine Dampfpfeife in Verbindung steht, welche den Maschinisten
warnt. Dieser ergreift geeignete Maßnahmen (Abstellen der Luftzufuhr und Beseitigung
der Hohlraumbildung außerhalb des Verbrennungsraumes durch ein- oder mehrmaliges
Fallenlassen des Müllgreifers auf die betreffende Stelle.
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In genügender Höhe über der Fahrbahn ist ein Hallenlaufkran (Pos.
62) angebracht, der neben seinen Müllverteileraufgaben im besonderen Maße
dem Feuerschutz gilt. Er muß entsprechend ausgerüstet und besetzt sein. Zu diesem
Zweck muß der Kran eine feuersichere Kanzel, eine geeignete Luftversorgung, die
Möglichkeit der Längsbewegung auch bei Stromausfall (Verbrennungsmotor) und Trockenlöscher
mit großer Leistungsfähigkeit erhalten. Bei Au ebrüch eines Brandes im Brennstoffbunker
soll zunächst vor Einsatz weiterer Mittel versucht werden, den Brand durch Abdecken
mit Brennstoff (Müll) zu ersticken.
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Zu 2.1 Wärmetauscher-Schornstein (Siehe Zeichnung
1 - 7 DIN A 3 und 8 - 9 DIN A 4) Zunächst wird nur das
Modell C (Zeichnung 3 und 5 - 9) beschrieben. Die gemachten
Angaben beziehen sich sinngemäß auch auf die Modelle A und B.
Der
Wärmetauscher-Schornstein besteht aus: a) dem unteren Teil mit: dem Sockel, dem
Zyklonfilter (Pos. 46), dem Zuluft- und Rauchgaskanal (Pos. 44 - 45), dem
Zulüfter (Pos. 43) und einer Sauerstoff - und Brennstoff zufuhr (Pos.
39 -41); b) dem mittleren Teil mit den Wärmetauscherflächen (Pos.
37-38);
c) dem oberen Teil mit dem Elektrofilter (Pos. 27 - 36) und
dem Saugzug (Pos. 25 - 26).
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Im unteren Teil werden die Rauchgase über den Rauchgaskanal (Pos.
45) seitlich in den Wärmetauscher-Schornstein eingeführt. Durch die seitliche, tangentiale
Einführung mit gleichzeitiger Querschnittserweiterung entsteht ein Zyklon (Pos.
46). In diesem Zyklon werden ein Teil der im Rauchgas mitgeführten Flugaschen ausgeschi#eden,
welche sich im Trichter (Pos. 47) sammeln und die anschließend von der Flugaschenmehl-
und Abführeinrichtung (Pos. 48) gemahlen und wieder in den Verbrennungs- und Einschmelzofen
zurückgeführt werden.
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Der Zyklon dient gleichzeitig als Nachverbrennungsraum, indem den
Rauchgasen über die Sauerstoffzufuhr (bzw. Luf tzufuhr) (Pos. 39 - 40) und
über die Brennstoff zufuhr (Öl bzw. Gas) je nach Bedarf Sauerstoff
oder Brennstoff zugeführt wird, um eine gute Verbrennung, d. h. einen Luftüberschuß
von n = 1, 1 - 1, 2 zu erreichen. Die Anlage muß vollautomatisch diese Verbrennungsüberwachung
übernehmen.
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Außerdem dient die o. a. Sauerstoff - und Brennstoffzufuhr
zum Anheizen des Wärmetauscherschornsteins vor der Inbetriebnahme.
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Über den Zuluftkanal (Pos. 44) verläßt die hoch vorgewärrnte Zuluft
den Wärmetauscher-Schornstein.
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Die Zuluft wird dem Wärmetauscher-Schornstein von dem Zulüfter
(Pos.
43) zugeführt und über ein Verteilerblech in den aufsteigenden Zuluftkanal
geleitet. Die Zuluft wird am oberen Ende des Wärmetauscher-Schornstei -nes in den
absteigenden Zug umgelenkt.
Die Zuluft wird aus dem Müllbunker
abgesogen, um 1. im Müllbunker eine erträgliche Atmosphäre zu schaffen und
2. zu verhindern, daß Staub oder Papier aus dem Müllbunkerhaus nach außen dringen
kann.
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Da die einzigen Öffnungen des Müllbunkerhauses die Zu- und Abfahrten
für die Müllfahrzeuge sind, besteht ständig ein Zug in den Müllbunker hinein, der
eine Belästigung der Umgebung mit Sicherheit verhindert.
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Ein Teil der Zuluft kann auch aus dem Raum, in dem die flüssigen Schlacken
abgezogen werden und-abkühlen, abgezogen werden, umhier ebenfalls für eine gute
Atmosphäre zu sorgen und um außerdem die nicht unerhebliche Wärmeenergie (etwa
250 kcal/kg Müll oder 625 kcal/kg Schlacke) zurückzugewinnen.
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Die Luft und das Rauchgas tauschen infolge eines hohen Wärmegefälles
Wärme über die Wärmetauscherwände (Pos. 37) aus. Gleichzeitig wird ein Teil
der Wärme von den Siederohren (Pos. 38) aufgenommenunddient zur
D ampferzeugung, In der Zeichnung 4 DIN A 3 ist ein Segment der Wärmetauscher-Wände
dargestellt. Diese Segmente sollen durch Zwischenlagen von Aabestrnatten o. a. auch
die evtl. unterschiedlichen Wärmedehnungen der im Betrieb sehr heißen Steine und
der bei Dampftemperatur relativ kalten Siederohre aufnehmen. Die Wärmetauscher-Wände
können natürlich auch im ganzen gegossen bzw. gemauert werden.
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Uber den E. -Filter (Pos. 27 - 35) wäre zu sagen, daß
er der Schornstein» Bauform angepaßt sein muß. Die abgeschiedene Flugasche wird
in den Flugaschenoammeltrichtern (Pos. 34 und 36) gesammelt und rutscht infol.
ge der Schwerkraft und unterstützt durch den Sog, der infolge Injektorwir» kung
der die Flugaschenabführrohre (Pos. 35) urnstreichenden Zuluft inden absteigenden
Ziguitkanal. Die Flugauche wird nun von der Zuluft In den Vorbrennungs
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und Einschmelzofen befördert, wo sie in die Schmelze eingeschmolzen wird. Der Saugzug
(Pos. 25), der im noch ca. 200 0 C heißen Rauchgasstrom hängt, wird
über die Kühlluftrohre (Pos. 26),mit ,Luft gekühlt. Diese Rohre dienen gleichzeitig
zur Befestigung des Saugzuges, Beschreibung des Verfahrens Man muß zunächst
das- Verfahren in folgende Abschnitte unterteilen: 1.) Auffüllen des Müllbunkers.
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2.) Anheizen, 3. ) Betrieb, 4.) Außerbetriebgehen.
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Zu 1.) Auffüllen des Müllbunkers
FÜr die Durchführung
dieses Verfahrens ist es von ausschlaggebender Bedeutung, daß während der Verbrennung
immer genügend Müll (mindestens 4 m) über den Verbrennungs- und Einschmelzöfen liegt,
um ein evtl.Durchschlagen des Feuers nach oben in den Müllbunker mit Sicherheit
zu verrneiden.
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Der Müllbunker wird deshalb vor Inbetriebnahrne von vorn beginnend
so aufgefüllt, daß die Müllfahrzeuge (Pos. 57), welche die oberhalb des Müllbunkers
liegenden Fahr. und Kippepuren über eine Auffahrt erreichen, ihren Müll auf die
Kippapuren abkippen, von wo der Müll von dem Müllschieberfahrzeug (Pos.
58) so in den Bunker geschoben wird, daß er - abgesehen von dem allerereten
Müll - immer nur auf Müll herunterfällt. Inerdurch soll eine Beschädigung
der Verbrennungs- und Einschmelaöfen (Pos. 60)
sowie der Mü,Uschieber (Pos.
61) vermieden worden.
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Zu 2.) Anheizen
Nachdem der Müllbunker at%WM4fPist wird
zunächst der Wärinetaut,#ier-Bchornftein durch die Oaueretoff- und Brennotoffaufuhr
(Pos. 39 - 41) auf
Betriebstemperatur aufgeheizt.
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Nach Erreichen dieser Temperatur im Wärrnetauscher-Schornstein werden
die Zuluft- und Saugzugventilatoren - zunächst auf Schwachlast,
d. h. mit geringstmöglichem Durchsatz - eingeschaltet. Gleichzeitig
wird ein Verbrennungs- und Einschmelzofen geöffnet, so daß in diesem die Verbrennune
beginnt. Um sehr schnell auf di8 erforderliche hohe Verbrennungstemperatur zu kommen,
wird zur Unterstützung der Verbrennung über die Sauerstoff zufuhr (Pos.
13) zusätzlich reiner Sauerstoff über die Luftverteilungskammer in den Verbrennungs-
und Einschmelzofen eingeblasen. Nachdem im ersten Ofen die Betriebsbedingungen erreicht
sind, wird gleichermaßen unter Erhöhung der Saubzug- und Zuluft-Ventilatorenleistung
der nächste und dann die weiteren Öfen in Betrieb genommen.
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Zu 3.) Betrieb
Wenn alle Öfen ihre erforderliche hohe
Verbrennungstemperatur ( ca. 1600 0 C) erreicht haben, wird die zusätzliche
Sauerstoffversorgung über die Sauerstoffleitung (Pos. 13) auf Automatik geschaltet,
d. h. diese schaltet sich nunmehr nur noch zu, wenn die Temperatur unter
1600 0 C absinkt. Ebenfalls wird die zusätzliche Heizung des Wärmetauscher-Schornsteins
(Pos. 39 - 41) abgeschaltet. Dieser Anlagenteil wird ebenfalls auf Autornatik
geschaltet, d. h. diese Anlage analysiert die Rauchgase auf ihre Zusammensetzung
und gibt den Rauchgasen - je nach Zusammensetzung - Sauerstoff bzw.
Luft oder Gas bzw. Öl so hinzu, daß eine Verbrennung mit einem Luftüberschuß
von n erreicht wird.
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Die im Verbrennungs- und Einschmelzofen entstehenden nicht brennbaren
Rückstände werden bei dieser hohen Temperatur feuerflüssig und werden von Zeit zu
Zeit oder kontinuierlich aus dem Schlackenausfluß (Pos. 63) ent. nommen.
Sollte die Schlacke noch nicht dünnflüssig genug sein, dann kann zusätzlich über
die Elektroden (Pos. 21) elektrische Energie zum Schmelzen eingeführt werden.
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Die bei der Verbrennung entstehenden heißen Rauchgase werden über
den
Rauchgaskanal in den Wärmetauscher-Schornstein entlassen, wo
sie wie auch schon auf dem Wege dorthin, im Rauchgas-Zuluftkanal (Pos. 64
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65) ihre Wärme über die Wärmetauscherwände (Pos. 37 - 38)
in die Zuluft bzw. in die Siederohre übergeben. Die Zuluft kommt dann als Heiß-0
0
luft mit 800 - 900 C wieder in den Verbrennungs- und Einschmelzofen
zurück, der Kreislauf ist geschlossen.
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Da bei der Verbrennung von Müll mit Hu = 1600 kcal/kg Müll
aber wesentlich mehr Wärme entsteht als zur Einschmelzung der entstehenden Schlakke
benötigt wird, kann noch ein erheblicher Teil zur Dampferzeugung benutzt werden.
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Bei einer Schmelztemperatur von 1600 0 C beträgt die Energie,
die mitder Schlacke von 1 k g Müll verlorengeht, annähernd 250 kcal/kg
Müll. Diese Wärme kann z. T. wieder zurückgewonnen werden, wenn die Luft aus dem
Raum, in dem die Schlacke abkühlt, als Zuluft in den Schornstein abgesogen wird.
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Zu 4.) Außerbetriebgehen Soll ein Verbrennungs- und Einschmelzofen
außer Betrieb genommen werden, muß zunächst die weitere Zufuhr von Sauerstoff und
Heißluft unterbunden werden. Dies geschieht durch Abstellen der Sauerstoffzufuhr
(Pos. 13)
und durch Absperren der Heißluftzufuhr (Pos. 22). Der Rauchgasschieber
(Pos. 23) wird soweit geschlossen, daß die infolge der zunächst noch hohen
Temperatur im Verbrennungs- und Einschmelzofen eintretende Nachvergasung zum Rauchgaskanal
entweichen kann. Nach Beendigung des Nachvergasens wird der Rauchgasschieber ganz
geschlossen. Der Raum wird vorübergehend mit Stickstoff oder CO 2 gefüllt.
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Wenn im Verbrennungsraum die Temperatur auf Umgebungstemperatur abgesunken
ist und im o. a. Raum mit Sicherheit kein Feuer mehr besteht oder glimmt, kann der
Raum entlüf tet und betreten werden.