DE1917143A1

DE1917143A1 - Einzug-Siederoehren-Abhitzekessel fuer Dampf- oder Heisswassererzeugung,insbesondere fuer Muellverbrennungsoefen,und Verfahren zu seinem Betrieb

Info

Publication number: DE1917143A1
Application number: DE19691917143
Authority: DE
Inventors: Herbert Petry; Heinz Stoegmueller
Original assignee: Von Roll AG
Current assignee: Von Roll AG
Priority date: 1968-06-06
Filing date: 1969-04-02
Publication date: 1970-05-21
Also published as: DE1917143B2; BE731106A; FR2010223A1; DE1917143C3; GB1268948A; CH476257A; JPS4940161Y1; NO126241B; DK120803B; AT294130B; NL6906545A; US3583369A

Description

BE 12441

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Von Roll AG, Gerlafingen

(Schweiz)

Einzug-Siederöhren-Abhitzekessel

für Dampf- oder Heissvrassererzeugung, insbesondere für Müllverbrennungsofen, und Verfahren zu seinem Betrieb

Die Erfindung betrifft einen Einzug-Siederöhren-Abhitzekessel für Dampf- oder Heisswassereraeugung, mit horizontalem RauchgasdurehflusB, mit senkrechten Siederöhren und mit einer ale Parallelzug wirkenden, durchgehenden Längsgasse mit regelbarer Abschlussvorrichtung, wodurch ein Teilstrom der Rauch gase in einstellbarer Menge die Heizfläche des Abhitzekessels umgehen kann.

DeB weiteren betrifft die Erfindung die Betriebsweise des

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oben beschriebenen Abhitzekessels in Verbindung mit einem ₍ Müllverbrennungsoion und einem nachgeschaJ.teten Luftvorwärmer, derart, dass bei Einhaltung der Dampf- bzw. Heissvasaerpararaeter sov/ie der i'ouerraum- und Abgaßtempei-abüreii auf vorgegebene "Soll-Werte, die Temperaturbeaufschlagung fies Luftvorwärmers durch teilweise Umleitung des Rauchgas stromes=, durch den Parallelzug und demzufolge auch die Temperatur der vorerwärmten Verbrennungsluft den jeweiligen Verbrennungsverhältnissen angepasst wird oder auch sonstwie beliebig einstellbar ist, und zwar sowohl von Hand als auch selbsttätig, ™ ungeachtet des schwankenden Heizwertes dee zur Verbrennung gelangenden Mülle.

Bekanntlich tritt in jeder Dampf- baw. Heisewaaserkesselaniage bei Einhaltung der Dampf- bzw. Heisswasserparameter und der Feuerraum- und Abgastemperaturen bei wechselndem Heizwert des Brennstoffs eine Verschiebung des Temperaturverlaufs der Rauchgase entlang der Heizflächen ein. Bei fallendem Heizwert bleibt dabei für die Nachschaltheizflachen, Insbesondere für den Luftvorwärmer (Luvo), ein geringeres Temperaturgefälle Übrig. Dies wirkt sich dahin aus, dass bei fallendem Heizwert die ^ Vorwärmung der Verbrennungsluft geringer wird, d.h. eben gerade dann, wenn für den minderwertigeren Brennstoff heissere Verbrennungsluft erforderlich ware.

Die zuvor geschilderten Umstände treten insbesondere bei Müllverbrennungsöfen mit Abhitzekessel und nachgesehaltetem Luvo in Erscheinung. Um totalen Ausbrand und geruchfreien Betrieb zu gewährleisten, muss erfahrungsgemäss die Temperatur im Feuerraum in der Grössenordnung von 900 - 1000⁰C in jedem Fall nicht unter 800⁰C gehalten werden. Desgleichen ist es ebenfalls bekannt, dass aus betrieblichen Gründen, und

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zwar zwecks Vermeidung von Taupunktkorrosionen in den Nachschal theizflachen und von Kondensationen beim Schornsteinaustritt (insbesondere während der kalten Jahreszeit)_f die Abgasternperaüur nicht unter 250 C liegen darf.

Nun ist andererseits Müll bekanntlich ein Brennstoff νου stark wechselndem Heizwert infolge seiner inhomogenen· Zusammensetzung und insbesondere infolge seines schwankenden Feuchtigkeitsgehaltes, wobei der Wechsel nicht nur örtlich und saisonmassig, sondern auch sogar täglich eintreten kann. Regenwetter, Anfall von Gartenmüll, Gemüsereste im Sommer und Asche aus Kohlenfeuerungen im Winter sind nur einige der Faktoren, welche den Heizwert des Mülls beeinflussen.

Um dabei die oben angegebene Temperaturspanne im Ofen einhalten zu können, muss zur entsprechenden Vorwärmung der . Verbrennungsluft gegriffen werden, deren Temperatur den jeweiligen Verhältnissen angepasst werden muss. Das heisst, dass z.B. bei minderwertigen und stark feuchten Müll dem normalen Absinken der Luftvorwärmung entgegengewirkt werden muss.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass Mittel vorgesehen e:tnd, um mit einem Teil der heiseen, aus dem Feuerraum austretenden Rauchgase die Heizflächen des Abhitzekessels zum umgehen, um dann diesen noch helsaen Teilstrom der Rauchgase mit den aus dem Abhitzekessel avistretenden, bereits gekühlten Abgasen vor ihrem Eintritt in den Luvο zu vermischen, um hierdurch die Temperaturbea\if schlagung des Luvos zu erhöhen und dementsprechend höher vorgewärmte Verbrennungsluft zu erzielen, bei gleichseitiger Einhaltung der Abgastemperatur (hinter dem Luvo) auf dem vorgegebenen Mindestwert. Dies erfordert eine

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Mengenregulierung des die Heizflächen des Abhitzekessele umgehenden Teilstromes der Rauchgase, was erfindungsgemäss , gewährleistet wird und sowohl von Hand als auch selbsttätig gesteuert werden kann. .

Zum besseren Verständnis der Erfindung und deren Funktionsweise wird auf die beiliegende Zeichnung hingewiesen, welche eine beispielsweise Ausführung eines Müllverbrennungsofens mit Abhitzekessel und Luvo sowie mit den erfindungsgeinässen Einrichtungen im vereinfachten Längsschnitt darstellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Müllverbrennungsofen mit Abhitzekessel und Luftvorwärmer, in einem vertikalen Längsschnitt, und

Fig. 2 den Müllverbrennungsofen der Fig. 1, in einem Quer-. schnitt.

Mit 1 ist in Fig. 1 die Einmauerung des eingestellten Verbrennungsofens, mit 2a, 2b und 2c die Vortrocknungs-, Verbrennungs- und Ausbrandroste der Müllfeuerung, mit 3 der ungelcühlte Feuerraum des Verbrennungsofens und mit 3a der Auetrittsschacht der Verbrennungsrückstände (Schlacke) bezeichnet. Mit 4-13- ist der Abhitzekessel mit den erfindungsgemässen Einrichtungen bezeichnet, und zwar mit 4 die obere Trommel, mit 5 die Fallrohre, mit 6 der.untere Sammler, mit 7 der obere Sammler, und mit 8 sind die Siederöhren der Heizfläche des Abhitzekessels bezeichnet, welche in falinenähnl icher Gruppierung hintereinander im horizontalen Rauchgaszug angeordnet sind. Dabei ist die Anordnung der Röhren in.den einzelnen fahnenähnlichen Gebilden derart, dass sie je eine fluchtende Lücke aufweisen, wodurch eine Längsgasse 10 gebildet wird. Diese ist nach oben und unten durch gasdichte Abtrennungen 9a und 9b begrenzt und seitlich

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durch die Siederöhren 8a und 8b, welche durch geelgnäe konstruktive Massnahmen zu einem gasdichten Abschluss verbunden werden, Dies kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass für die Reihen 8a und 8b Röhren mit in der Lärgürichtung angeordneten Flossen verwendet und die Flossen gegenseitig verschweigst werden, oder dass zwischen den Mr, b er einander liegenden Röhren 8a und 8b Jeweils Zwischenbleche eingesetzt und verschwelest werden oder sonstwie, wae. jedoch für den Erfindungsgedanken als solchen unwesentlich ist. Die Erfindung setzt eine durchgehende Längsgasse mit allseitiger gasdichter Begrenzung voraus und ist unabhängig vors, der konstruktiven Ausbildung derselben. Die Lage der Lär-gsgasse kann beliebig gewählt werden, wobei die axiale Anordnung, wie in der Figur ersichtlich, nur eine beispielsweise Art darstellt. Ferner kann in einer anderen Ausführungswe:.ae die vorhin erwähnte durchgehende, allseitige Begrenzung der· Längsgasse noch zusätzlich bestiftet und mit wärmeisoliiu'ender_f feuerfester Masse verschmiert werden zur Vermeidung, baw." Verminderung der Wärmeübertragung an die Seitenflächen, der Längsgasse 10.

Mi"-". 11 ist Bchematisch eine Einrichtung mit Jalousie-Klappen siun Abschluss der Längsgasse 10 dargestellt, welche von auseen betätigt, bzw. geschlossen, geöffnet oder eingestellt werden kam üur Mengenregulierung des Teilstromes von Rauchgasen du-.'ob. die Iä:agsgasüe 10, wie weiter unten erläutert.

Bis heissen Rauchgase aus der Feuerung bzw. aus dem Feuerraum 3 strömen, wie durch die Pfeile 12 angedeutet, in die dem Abhitzekessel vorgeschaltete Beruhigungskammer 13 ein, wo der grösste Teil des mitgerissenen Flugstaubea abgesetzt cmc! bei 14 ausgetragen wird. Die heissen Rauchgase treten

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dann in den Abhitzekessel ein, welchen sie in einem Zug in Richtung der Pfeile 16 durchflieBsen. Dabei fliesst ein Teil des Rauchgasströmeβ durch die Heiaflächen 8 und ein anderer durch dxe Lüngsgasse 10, wobei das Mengenverhältnis der beiden Teilstrome durch jeweilige Stellung der Jalousie-Klappen 11 bestimmt wird.

In die dem Abhitzekessel nachgeschaltete Mischkammer 17 treten somit einerseits Ratichgase ein, welche ihre fühlbare Wärme an ils Heiaflächen 8 in grossem Masse abgegeben haben und somit wesentlich abgekühlt sind, und andererseits ein Teiletrom von Rauchgasen, welche durch die Längsgasse 10 geflossen sind und in dieser fühlbare Wärme nur in weit geringerem Masse an die seitlichen Wände abgeben konnten, insbesondere wenn diese bestiftet und mit Isoliermasse beschmiert sind, wie oben angedeutet. Dieser Teilstrom hat daher eine nur um geringes verminderte Temperatur gegenüber den Rauchgasen in der Feuerkammer 3· Durch Vermischung dieser beiden Teilgasströme in der Mischkammer 17 entsteht ein Gemisch mit einer Temperatur zwischen derjenigen der abgekühlten und derjenigen der noch heissen Rauchgase, welche in ihrer Höhe durch das Mengenverhältnis der beiden Teilströme bestimmt wird, baw. durch die Stellung der Jalousie-Klappen 11.

Mit dieser Mischtemperatur treten die Rauchgase in Richtung der Pfeile 18a und 18b in den Luvo 19 ein₅ um darin die Verbrennungsluft vorzuwärmen durch weitere Abgabe von fühlbarer Wärme und. dann als Abgase bei 20 auszuströmen,, mit einer aus den oben erwähnten Gründen bestimmten Mindesttemperatur von 250

MiG dem Pfeil 21 wurde der Eintritt der noch kalten Verbrennungsluft prinsipiell angedeutet, mit dem Pfeil 22 der

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Austritt der vorgewärmten Verbrennungsluft, welche im Luvo 19» je nach Bauart desselben, im Gegen-, Gleich- oder Kreuastrom ' geleitet wird oder in einer Kombination derselben, und welche dani weiter durch nicht gezeigte Leitungen unter die Roste der Feuerung bei 23a, 23b und 23c geleitet wird.

Εε osdarf keiner weitläufigen Erklärung, dass bei steigender Mischtemperatur der Rauchgase beim Eintritt in den Luvo 19 auc'i die Aiistrittstemperatur der Verbrennungsluft bei 22 steigen wird.

Die Erfindung bietet daher ein bequemes und einfaches Kittel, um durch entsprechende Einstellung der Jalousie-Klappen 11 die Temperatur der vorgewärmten Verbrennungsluft den Brennverhältnissen im Feuerraum 3 anzupassen, durch entsprechende Erhöhung oder Verminderung der Temperaturbeaufschlagung des Luvo 19.

Es "cann entweder mit konstanter Temperatur der vorgewärmten Verbrennungsluft gefahren werden, indem die Stellung der -Jalousie-Klappen 11 durch die Austrittstemperatur der Luft bei 22 gesteuert wird, was entweder von Hand oder selbsttätig

erfolgen kann mit Hilfe von entsprechenden, bekannten Apparaten. Es kann andererseits die Temperatur der Verbrennungsluft * in Funktion der Feuerraumtemperat^ir gesteuert oder eingestellt werden, und es kann auch derart gefahren werden, d&es die Temperatur der Rauchgase bei ihrem Eintritt in len Luvo 19 (ungefähr In der Gegend der Pfeile 18b) konstant gehalten wird. Den weiteren besteht die Möglichkeit, die Stellung der Jalousie-Klappen 11 durch die Abgastemperatur bei 20 zu beeinflussen, v;as gleichzeitig und unabhängig von den oben angeführten Steuerungsarten durchgeführt wer.len kaiiP.

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Die Wahl der günstigsten Betriebsweise muss unter Berücksicktigung der örtlichen Müllzusammensetaung und insbesondere dessen Wechselanfalles getroffen werden und die hierfür benötigte Apparatur -vorgesehen werden, unter Ausnutzung der vielseitigen Möglichkeiten, welche durch die Erfindung geboten werden.

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Claims

9 - ' 1 91 7 H 3· Patentansprüche

1. Einztig-Siederö'hren-Abhitzekessel für .Dampf- oder Heisswassererzeugung, insbesondere für Verbrennungsofen für minderwertigen- MlLIl von stark wechselndem Heizwert, und mit nachgeschaltetem Luftvorwärmer, für horizontalen Rauchgasdurchfluss, mit senkrechten Siederöhren in mehreren, quer zur Durchfluesrichtung der Rauchgase hintereinander angeordneten, fahnenähnlichen Gruppierungen, dadurch gekennzeichnet, dass jede der einzelnen fahnenähnlichen Gruppierungen je eine fluchtende Lücke zwischen den Siederöhren aufweist, wodurch eine horizontale, durchgehende Langsgasse begrenzt wird, welche durch geeignete konstruktive Mittel gasdicht gestaltet ist und einen getrennten Parallelzug für einen Teilstrom der Rauchgase bildet.

2. Einzug-Siederö'hren-Abhitzekessel nach Anspruch 1, dacmrch gekennzeichnet, dass am Austritteende der den larallelzug bildenden Langsgasse von aussen betätigbare Jalousie-Klappen vorgesehen sind, als Abschlusseinrichtung unc"· für die Mengenregelung des durch den Parallelzug fliessenden Teilstromes von Rauchgasen.

3. Vorfahren zum Betrieb des Einzug-Siederöhren-Abhitzeksssels nach Anspruch-1, in Verbindung mit einem iiü.l3.verbren5auiigsofen und einem nachgeschalteten Luftvorwärmer ₃ dadurch gekennzeichnet, dass die Menge des rlurch den Parallelzug fliessenden Teilatroms der die Heizflächen umgehenden Rauchgase, in Funktion einer

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von der Müllverbrennung abhängigen Betriebstemperatur der Gesarutanlage durch entsprechende Einstellung von Jalousie-Klappen geregelt baw.- gesteuert wird, was von \ivxsd. oder selbsttätig erfolgen kann.

■j·."-Verjähren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die ')Tenge des durch den Parallelzug fliessenden Teilstroraes der die Heisflächen umgehenden Rauchgase in "Funktion der Temperatur der vorerwärmten Luft geregelt b-;\'j; gesteuert wird.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass axe Menge des durch den Parallelzug fliessenden Teilströmes dir die Heizflächen umgehenden Rauchgase in Punktion der JT'euerräumtemperatur der Müllverbrennung geregelt bzw. gesteuert wird.

Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass tile Menge des durch den Parallelzug fliessenden Teilstromes ä-ziv die Heisflächen umgehenden Rauchgase in Punktion der Rauöhgastemperatur bei ihrem Eintritt in den Luftvorwärmer geregelt baw. gesteuert wird.

'/Erfahren nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 4 ~ 6, dadurch gekennzeichnet, dans die Menge des durch df3n ._;:'i.rallel2ug fl Lassenden Teilstromes der die Heizflächen v.ngehenden Rauchgase auch noch in Punktion der Rauchgastomperatur.bei ihren Austritt aus dem Luftvorwärmer gerogelt bzw. gesteuert wird.

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