DE1918394C3 - Doppelwandiger Müllverbrennungsofen - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft einen doppelwandigen Müllverbrennungsofen, bei dem Trennwände den Zwischenraum zwischen seiner Innenwand und seiner Außenwand in mehrere Kammern einteilen, von denen die einen Luftkammern sind, die durch mehrere durch Bohrungen in der Innenwand mit dem Verbrennungsraum des Müllverbrennungsofen verbunden sind und zu denen ein Luftzufuhrrohr führt, und von denen die anderen als mindestens zum Teil an die Innenwand angrenzende Kammern einen oder mehrere Wasserräume bilden.

Ein derartiger Ofen ist aus der DT-PS 40 238 bekannt

Bei derartigen Müllverbrennungsöfen arbeitet man im Verbrennungsraum mit einer möglichst hohen Verbrennungstemperntur, um eine möglichst vollständige Verbrennung des Mülls zu erreichen. Damit die Innenwand dieser öfen bei diesem Betrieb nicht beschädigt wird, sind an die Innenwand angrenzende Kammern als ein oder mehrere Wasserräume ausgebildet, durch die ss Kühlwasser geleitet wird.

Wenn man einen doppelwandigen Verbrennungsofen der eingangs erwähnten Art aus der DT-PS zur Verbrennung von Müll einsetzt, kann man wegen der kühlbaren Ofeninnenwand eine verhältnismäßig hohe Verbrennungstemperatur im Verbrennungsraum durch entsprechende Verbrennungsluftzufuhr vorsehen. Bei dem nach der DT-PS 40 238 bekannten Verbrennungsofen, der zur Dampferzeugung mit einem möglichst hohen Wirkungsgrad dient, sind die die Wasserräume bildenden Kammern durchgehend an die Innenwand des Ofens direkt angesetzt. Zwischen ihnen verbleiben nur verhältnismäßig kleine Luftdurchlaßöffnungen. Der eigentliche Verbrennungsraum des Ofens ist also prak tisch von einem Wassermantel umgeben. Dieser Was sermantel ist seinerseits von den Luftkammern umge ben, die den Wassermantel zylinderförmig umschließen Um bei diesem Verbrennungsofen eine genügend hoh( Verbrennungstemperatur zu erreichen, wird über eii Luftzufuhrrohr bereits vorerhitzte Luft zugeführt, die durch die Luftdurchlaßöffnung in den Verbrennungs raum des Ofens einströmt

Bei dieser Anordnung ist zwar eine gute Ubertra gung der Wärme vom Verbrennungsraum zu den Was serräumen gewährleistet Da die an den Luftmantel an grenzenden Trennwände lediglich die Temperatur de: erhitzten oder siedenden Wassers aufweisen, muß die Luft für eine gewünschte vollständige Verbrennung in Verbrennungsraum bei erhöhten Temperaturen voi außen vorerhitzt sein. Die Zufuhr von vorerhitzter Luf von außen her ist jedoch mit Verlusten verbunden, se daß sich der gute Wirkungsgrad des Ofens selbst wie der durch die äußeren Verluste vermindert.

Außerdem strömt bei dieser Anordnung die Luft, be vor sie in den Verbrennungsraum gelangt, durch ver hältnismäßig lange, geradlinige Luftdurchlaßöffnungen so daß sie eine starke Richtungswirkung hat, die einen stabilen Verbrennungszustand ercchwert Ein gleichmä ßiger Verbrennungszustand läßt sich nur dadurch errei chen, daß man die Luftzufuhr und damit die Richtungs wirkung der Luft vermindert Dadurch wird jedoch an dererseits wieder die Verbrennungstemperatur abge senkt

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen doppelwandigen Müllverbrennungsofen zu schaffen mit dem der zu verbrennende Müll bei hohen Temperaturen vollkommen verbrannt wird, so daß die Erzeugung von Rauch oder giftigen Abgasen stark vermin dert ist, ohne daß die Verbrennungsluft außerhalb de; Ofens vorerhitzt werden muß.

Diese Aufgabe wird bei einem Verbrennungsofen der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Luftkammern auf ihrer einen Seite vo! an die Innenwand angrenzen.

Durch diese Maßnahme ist es gewährleistet, daß die dem Verbrennungsofen zugeführte Verbrennungsluft im Ofen selbst vorerhitzt wird. Andererseits ist eine zu starke Erhitzung der Ofeninnenwand bis zur Beschädi gung zuverlässig verhindert, da die zwischen det Außenwand und der Innenwand vorgesehenen Wasser kammern die Innenwand immer noch ausreichend kühlen. Die Innenwand ist jedoch so warm, daß eine geeignete Vorerwärmung der Luft in den Luftkammern stattfindet. Die in den Luftkammern vorgewärmte Luf strömt durch öffnungen in der Innenwand in den Verbrennungsraum ein. Da der Weg durch die öffnungen in der Innenwand verhältnismäßig kurz ist, verteilt sich die einströmende Luft bald und verliert an Geschwindigkeit. Dadurch ist eine gleichmäßige Verteilung dei Verbrennungsluft im Verbrennungsraum gewährleistet Der im Verbrennungsraum vorliegende Müll wird ent zündet und nach Erreichen einer bestimmten Tempera tür zunächst vergast Das sich bildende Gas mischt sich innig mit der einströmenden Luft, so daß nun eine kräftige Oxidation stattfindet. Die rasche Ausbreitung dei Verbrennungsluft ist deshalb so wesentlich, weil große Mengen von vergasten brennbaren Stoffen entstehen die nur bei gleichmäßiger Durchmischung mit der Ver brennungsluft in geeigneter Weise stabil verbrannt werden können.

Der erfindungsgemäße Müllverbrennungsofen eignet

sich deshalb insbesondere zur vollständigen Verbrennung von Abfällen oder Müll mit geringer Erzeugung von Rauch oder giftigen Abgasen, da die zur VorerwärmuBg der Verbrennungsluft erforderliche Energie bei der Verbrennung der Abfälle oder des Mülls selbst entsteht, so daß keine zusätzliche Energiequelle zur Vorerwärmung der Verbrennungsluft vorhanden sein muß. Außerdem kann das in den Wasserrohren erhitzte Wasser oder der entstehende Dampf genutzt werden.

und 26 aus Stahlblech in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet Ein Ende jeder Trennwand 25 und 26 ist geschlossen und das andere Ende ist an der Seite der Trennwand 23 befestigt Die Trennwand 23 weist dort wo die Trennwände 25 und 26 ansetzen Ausschnitte auf, so daß die Räume unter den Trennwänden 25 und 26 und der Trennwand 23 untereinander verbunden sind. Der Zwischenraum zwischen der Innenwand 21 und der Außenwand 22 ist somit durch die

Der erfindungsgemäße Verbrennungsofen bildet ein in io Trennwände 23,25 und 26 in einen Wasserraum 27 und

sich geschlossenes System, das eine optimale Verbren- Luftvorwärmkammern 28 geteilt

nung von Abfällen oder Müll gewährleistet. Der Ofen Der Wasserraum 27 ist von der Innenfläche der

ist außerdem \m Aufbau sehr einfach und deshalb leicht Außenwand 22, den Außenflächen der Trennwände 23,

herstellbar.

25 und 26 und der Außenfläche der Innenwand 21 um-

Es sei noch darauf hingewiesen, daß es nach der 15 schlossen; die Luftkammern 28 sind von der Außenflä

che der Innenwand 21 und den Innenflächen der Trennwände 23, 25 und 26 umschlossen. In den Teilen der Innenwand 21, die den Luftkammern 28 gegenüberliegen, sind mehrere Durchbohrungen 29 vorgesehen. Die

OE-PS 1 85 924 bereits bekannt ist, die in einem Ofen
benötigte Verbrennungsluft im Ofen selbst vorzuwärmen. Nach der obigen Patentschrift wird der Ofen als
Gaserzeuger verwendet, bei dem in einer Brennstoffvergasungskammer der zugeführte Brennstoff mit Hilfe 20 Durchbohrungen 29 verlaufen neben dem oberen Teil von Vergaserwind vergast wird, wobei die entstehen- der Außenwand 22 rechtwinklig zur Innenfläche der Inrjen heißen Gase nach oben abziehen. Diese heißen nenwand 21. sie sind in der einen Wandfläche neben Gase strömen in den eigentlichen Verbrennungsraum dem oberen Teil gegen den unteren Teil des Hauptverbzw, in die Flammenzone ein. Die Vorwärmkammer für brennungsraums 11 geneigt und in der anderen Wanddie Verbrennungsluft befindet sich neben dem Raum, in 25 fläche neben dem oberen Teil gegen den oberen Teil dem die heißen Gase nach oben strömen. Sie verlaufen des Hauptverbrennungsraumes 11 geneigt Am oberen nicht neben der eigentlichen Flammenzone. Insofern Ende des Luftrohrs 24i, welches zu dem oberen Teil der besteht bei diesen Gaserzeugern nicht die Gefahr, daß Außenwand 22 ragt ist ein Flansch 242 angebracht sich die Innenwände, die die Luftkammern von dem In- welcher mit einem Flansch 313 am Ende eines Zweignenraum trennen, zu stark erhitzen. Es wird lediglich 30 rohres 311 eines Luftrohres 30 verbunden ist. welches der nach oben strömende heiße Gasstrom zur Vorwär- zu einem Gebläse (nicht dargestellt) führt, mung der Verbrennungsluft ausgenutzt Der Zusatzverbrennungsraum 12 ist durch eine zy-Der doppelwandige Müllverbrennungsofen nach der linderförmige Ofenwand 33 gebildet, deren innerer Erfindung läßt sich besonders einfach dann aufbauen. Durchmesser einem kreisförmigen Loch am hinteren wenn die die Luftkammern auf der einen Seite begren- 35 Teil des oberen Teils an der Ofenwand 14 entspricht zenden Trennwände aus Stahlblech von U-förmigem und ist rechtwinklig auf die Ofenwand 14 aufgesetzt Profil bestehen. Für eine gute Mischung der Verbren- Die Ofenwand 33 ist doppelwandig ausgebildet und nungsluft mit den entstehenden Gasen werden die weist eine Innen- und eine Außenwand 34 und 35 aus Durchbohrungen in der Innenwand zweckmäßigerwei- Stahlguß auf. An einem Teil der äußeren Oberfläche se so angeordnet, daß sie schräg zu der Wandfläche der 40 der Innenwand 34 ist eine kreisförmige Trennwand 36

Innenwand verlaufen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen beschrieben. Dabei zeigt

aus Stahlblech mit U-förmigem Profil angebracht In einem Teil der senkrechten Fläche der Trennwand 36 sind öffnungen (nicht bezeichnet) angebracht, diese öffnungen führen zu einem Ende eines Luftrohres 37t,

'Ö^v

F i g. 1 einen Längsschnitt durch dnen doppelwandi- 45 welches durch die Außenwand 35 hindurchgeht und

dessen äußeres Ende nach außen ragt. Am äußeren Ende des Luftrohrs 37i ist ein Flansch 372 angebracht, welcher mit einem Flansch 31« am vorderen Ende eines Zweigrohrs 312 des Luftrohrs 30 verbunden ist, welches zu einem Gebläse (nicht dargestellt) führt. Auf der Innenwand 34 sind zwölf Trennwände 39 und 40 von U-förmigem Querschnitt aus Stahlblech in Längsrichtung mit Abstand voneinander angeordnet. Ein Ende jeder Trennwand 39 und 40 ist geschlossen, und das andere

gen Müllverbrennungsofen gemäß der Erfindung, Fig.2 einen Schnitt längs der Linie H-II in Fig.

F i g. 3 einen vergrößerten Schnitt längs der Linie HI-III der Fig. 1.

In den F i g. 1, 2 und 3 ist ein Verbrennungsraum des Verbrennungsofens dargestellt, welcher aus einem waagerecht verlaufenden Hauptverbrennungsraum und einem senkrecht verlaufenden Zusatzverbren

nungsraum 12 besteht. Der Hauptverbrennungsraum 11 55 Ende ist an die waagerechte Seite der Trennwand 36 ist durch ein Fundament 13 aus Ziegelsteinen und einer angesetzt. Die Trennwand 36 weist dort, wo die Trenn-Ofenwand 14 aus Stahlguß gebildet. Die Ofenwand 14 wände 39 und 40 ansetzen, Ausschnitte auf, so daß die ist doppelwandig ausgeführt und weist eine Innenwand Räume unter den Trennwänden 39 und 40 und der 21 und eine Außenwand 22 auf. Die Innenwand 21 hat Trennwand 36 untereinander verbunden sind. Der Zwiein bogenförmiges Profil, und auf ihrer äußeren Ober- 60 schenraum zwischen der Außenwand 35 und Innenfläche ist eine gebogene, im Querschnitt U-förmige
Trennwand 23 aus Stahlblech aufgesetzt. Im mittleren
Teil der gebogenen Oberfläche der Trennwand 23 ist
eine öffnung (nicht bezeichnet) vorgesehen, welche mit

wand 34 ist durch die Trennwände 36, 39 und 40 in einen Wasserraum 41 und Luftkammern 42 geteilt Der Wasserraum ist von der Innenfläche der Außenwand 35, den Außenflächen der Trennwände 36, 39 und 40

einem Ende eines Luftrohres 24i verbunden ist, welches 65 und von der Außenfläche der Innenwand 34 umschlos-

die Außenwand 22 durchsetzt und mit seinem anderen sen, während die Luftkammern 42 von der Außenfläche

Ende nach außen ragt. Auf der Außenfläche der Innen- der Innenwand 34 und den Innenflächen der Trennwän-

wand 21 sind neun im Profil U-förmige Trennwände 25 de umschlossen sind. In dem Teil der Innenwand 34 der

den Luftkammern 42 gegenüberliegt sind mehrere Durchbohrungen 43 vorgesehen. Die Durchbohrungen sind am oberen Ende des Zusatzverbrennungsraumes 12 schräg nach unten gerichtet, und an einem unteren Ende stehen sie in gewissem Winkel zur Radiusrichtung des Zusatzverbrennungsraumes 12. Am oberen Ende der Ofenwand 33 ist ein mit dem Zusatzverbrennungsraum 12 verbundener Schornstein 44 angesetzt.
• Im folgenden wird die Arbeitsweise des beschriebenen Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnungen erläutert. Zunächst wird Wasser in die Wasserräume 27 und 41 gefüllt, dann werden die zu verbrennenden Abfälle in den Hauptverbrennungsraum 11 eingeführt und angezündet. Am Anfang ist die Wirkung des Feuers noch schwach, weil das Innere des Verbrennungsraumes 10 kalt ist und sich wenig Glühendes darin befindet; nach einer Weile aber wird das Feuer etwas stärker, und es tritt schwarzer Rauch auf. Dann sollen die Türen geschlossen und das Gebläse (nicht dargestellt) in Betrieb gesetzt werden. Der vom Gebläse erzeugte Luftstrom wird den Luftkammern 28 durch das Luftrohr 30, das Zweigrohr 31 und das Luftrohr 24i zugeführt. Die in die Luftkammern 28 eingeführte Luft wird durch die Verbrennungswärme der im Hauptverbrennungsraum 11 verbrennenden Abfälle erhitzt, und durch die Durchbohrungen 29 in den Hauptverbrennungsraum 11 als heißer Strahl eingeblasen. Die Durchbohrungen 29 sind, wie schon oben erläutert im oberen Teil der Innenwand 21 rechtwinklig auf der Innenfläche der Innenwand 21 angeordnet und sind in der einen Wandfläche neben dem oberen Teil schräg nach unten in den Hauptverbrennungsraum U geneigt und der anderen Wandfläche neben dem oberen Teil schräg nach oben in den Hauptverbrennungsraum U geneigt, so daß im Hauptverbrennungsraum 11 zwei heiße Windströme entstehen, von denen der eine direkt zum Abfall gerichtet ist und von denen der andere im Hauptverbrennungsraum 11 kreist Auf diese Weise wird dem ganzen Abfall im Hauptverbrennungsraum 11 Sauerstoff wirkungsvoll zugeführt so daß der Abfall in ausreichendem Maße verbrannt wird. Der Abfall wird aber im Hauptverbrennungsraum 11 nicht vollkommen verbrannt, so daß der nicht vollständig verbrannte Luftstrom in den Zusatzverbrennungsraum 12 einströmt. Während der nicht vollkommen verbrannte Luftstrom durch den Zusatzverbrennungsraüm 12 strömt, wird Luft aus den Luftkammern 42 durch die Durchbohrungen 43 in den nicht vollkommen verbrannten Strom im Zusatzverbrennungsraum 12 geführt, nachdem die Luft von dem Gebläse (nicht dargestellt) durch das Luftrohr

ίο 30, das Zweigrohr 312 und das Luftrohr 37 in die Luftvorwärmkammern 42 geführt und in diesen Luftkammern 42 erhitzt ist. Der nicht vollkommen verbrannte Strom wird also hier nachverbrannt. Die Durchbohrungen 43 sind zum Teil, wie oben erwähnt, nach dem unteren Teil des Zusatzverbrennungsraumes 12 gerichtet, und zum Teil verlaufen sie unter einem gewissen Winkel zur Radiusrichtung des Zusatzverbrennungsraumes 12, so daß der heiße Strom aus den Durchbohrungen 43 zwei Luftströme erzeugt, von denen der eine nach unten gerichtet ist, um die Asche zum Ofenboden zurückzufordern, statt sie aus dem Schornstein 44 emporzuschleudern, und von denen der andere Strom im Zusatzverbrennungsraum 12 kreist wodurch die Innenfläche der Innenwand 21 sauber gehalten wird.

Wie oben erklärt, wird der zu verbrennende Müll

vollständig verbrannt, und aus dem Schornstein 44 tritt ein durchsichtiger Strom ohne giftige Abgase und Asche aus.

Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wird die

vom Gebläse (nicht dargestellt) gelieferte kalte Luft in die Luftkammern 28 und 42 geschickt und dort erhitzt, bevor sie in den Verbrennungsraum 10 geblasen wird, so daß ein hoher thermischer Wirkungsgrad entsteht. Auch das Wasser in den Wasserräumen 27 und 41 steht in direktem Kontakt zur Außenseite der Innenwände 21 und 34, so daß die Wandfläche der Innenwände 21 und 34 selbst nicht zu sehr erhitzt wird und deshalb eine lange Lebensdauer aufweist auch wenn die Innenfläche der Innenwände 21 und 34 übermäßig erhitzt wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Doppelwandiger Müllverbrennungsofen, bei dem Trennwände den Zwischenraum zwischen seiner Innenwand und seiner Außenwand in mehrere Kammern einteilen, von denen die einen Luftkammern, sind, die durch mehrere Durchbohrungen in der innenwand mit dem Verbrennungsraum des Müllverbrennungsofens verbunden sind und zu de- to nen ein Luftzufuhrrohr führt, und von denen die anderen als mindestens zum Teil an die Innenwand angrenzende Kammern einen oder mehrere Wasserräume bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftkammern (28, 42) auf ihrer einen Seite voll ap die Innenwand (21,34) angrenzen.

2. Doppelwandiger Müllverbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Luftkammern (28, 42) auf der einen Seite begrenzenden Trennwände (23.25.26,36.39,40) aus Stahlblech von U-förmigem Profil bestehen.

3. Doppelwandiger Müllverbrennungsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere der im Profil U-förmigen Stahlbleche auf der Außenfläche der Innenwand (21,34) nebeneinander im Abstand abgeordnet sind, wodurch mehrere der Luftkammern (28,42) entstehen.

4. Doppelwandiger Müllverbrennungsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchbohrungen (29,43) schräg zu der Wandfläche der Innenwand (21,34) verlaufen.