DE1931355C3 - Abfallverbrennungsofen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Abfallverbrennungsofen mit Korbrost, der in einem senkrechten Ofengehäuse eingesetzt ist, mit einem ersten Brenner und unterhalb des Korbrostes, dessen Flamme den horizontal angeordneten Boden des Korbrostes bestreicht, und der oberhalb eines Aschenkastens angeordnet ist, mjt einer Beschickungseinrichtung für den Abfall, die in den Korbrost mündet, insbesondere mit einer oberhalb des Korbrostes angeordneten Nachverbrennungskammer für die Verbrennungsabgase, wobei in der Nacjiverbrennungskammer ein zweiter Brenner vorgesehen ist.

Ein derartiger Abfallverbrennungsofen ist aus der US-PS 3269340 bekannt. Dieser bekannte Abfallverbrennungsofen hat jedoch den Nachteil, daß bei einer Verstopfung eine Betriebsunterbrechung und manuelle Reinigung erforderlich ist

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Abfallverbrennungsofen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß er auch bei einer Verstopfung des Rostes oder des im Korbrost liegenden Abfalls weiterbetrieben werden kann, wobei die Verbrennung des im Korbrost enthaltenen Abfalls ohne äußeren Eingriff zu einer Behebung der Verstopfung führt.

Diese Aufgabe wird bei einem Abfallverbrennungsofen der eingangs genannten Art erfindungsgemaß durch die Kombination der folgenden Merkmale gelöst:

a) Der erste Brenner und der Aschenkasten sind in einem nach unten und seitlich geschlossenen Brennergehäuse untergebracht;

b) das Brennergehäuse ist nach oben durch den Boden des Kbrbrostes begrenzt, wobei ein umlaufender Spalt zwischen den Seitenwänden des Brennergehäuses und den Umfangskanten des Bodens des Korbrostes durch vorgespannte, bewegliche Klappen abgedeckt ist;

c) die Vorspannung der Klappen ist derart ausgelegt, daß bei einem vorgegebenen Überdruck im Brennergehäuse die Klappen öffnen und die Verbrennungsgase des ersten Brenners die Seitenwände des Korbrostes bestreichen.

Tritt bei der erf indungsgemäßcn Konstruktion eine Verstopfung des Korbrostes oder des im Korbrost enthaltenen Abfalles auf, so ist eine Unterbrechung des Betriebs des Abfallverbrennungsofens nicht erforderlich. Vielmehr steigt der Druck unterhalb des Rostes derart an, daß die Klappen öffnen und die Verbrennungsgase des ersten Brenners die Seitenwände des Korbrostes bestreichen können. Hierbei bewirken sie eine Verbrennung des Inhaltes des Korbrostes von außen her, um auf diese Weise die Verstopfung des Korbrostes bzw. seines Inhaltes zu beseitigen.

Um dem Auftreten einer Verstopfung vorzubeugen oder den Abbau einer aufgetretenen Verstopfung zu unterstützen, wird vorteilhaft dafür Sorge getragen, daß der in einem über dem Korbrost angeordneten Verteiler enthaltene Abfall vorgetrocknet und gelokkert wird. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Verteiler zum größeren Teil aus Wandungen in Form von Jalousie-Lamellen besteht, die nach dem Innern zu geneigt sind. Zwischen diesen Lamellen ist der Abfall den Vefbrennüngsgäsen frei zugänglich, welche somit teils eine Trocknung, teils bereits eine gewisse Verbrennung dieses Abfalls bewirken. Weiterhin bildet sich zwischen benachbarten Lamellen eine kegelförmige Lagerung des Abfalls aus, wodurch die der Einwirkung der Verbrennungsgase ausgesetzte Oberfläche des Abfalls vergrößert wird. Schließlich bewirkt die Trocknung des Abfalls

an seinem Umfang eine Volumenverminderung, wodurch der Abfall innerhalb des Verteilers nach außen umgelagert wird; da gleichzeitig der Abfall nach und nach nach unten sackt, bewirkt die Auswärtsbewegung in Kombination mit der Abwärtsbewegung eine Verwirbelung des Abfalls an den inneren Kanten der Jalousien und somit eine Umwälzung und Auflockerung, weiche Verstopfungen in dem im Korbrost enthaltenen Müll vorbeugt.

Ganz besonders verstopfungsgefährdet sind pulverförmige Produkte wie beispielsweise Sägemehl. Bei derartigen pulverförmigen Produkten ergibt sich darüber hinaus das zusätzliche Problem, daß sie von einem starken Gasstrom mitgerissen werden könnten, wenn sie von diesem Gasstrom durchströmt werden. '⁵ Um der Verstopfungsgefahr bei Verbrennung pulverförmiger Produkte vorzubeugen, bildet man erfindungsgemäß den Verteiler nicht mit Jalousie-Lamellen aus, sondern mit einer mit öffnungen versehenen Außenwand sowie mit mindestens einem zentralen Kamin, der ebenfalls mit öffnungen versehen ist, die jeweils einer öffnung der Außenwand entsprechen, wobei an diesen Stellen der Kamin mit der Außenwand jeweils oben durch ein dachförmiges Element verbundenist, welches mit der Abfalloberfläche einen radialen Kanal begrenzt, und wobei die den Verteiler ;_: umgebende Kammer oben durch Trennwände abgeschlossen ist. Durch eine derartige Konstruktion wird erreicht, daß der Abfall in den radialen Kanälen ver- * brennt, ohne daß eine Verstopfung die Funktion in »

Frage stellen könnte, da die Verbrennung an der

ζ* Oberfläche des pulverförmigen Abfalls erfolgt. Hier-

f§ durch wird gleichzeitig vermieden, daß den pulverför-

migen Abfall durchströmende Gase diesen in den Kali? min mitreißen.

s| Werden im erfindungsgemäßen Ofen relativ große

>? Flüssigkeitsmengen im Vergleich zu den Feststoffmengen verbrannt, so ist die Verstopfungsgefahr besonders groß. Um dem vorzubeugen, ist vorteilhaft ~* unterhalb der Nachverbrennungskammer eine sepa- *o

rate Brennkammer zur Verbrennung flüssiger Abfälle vorgesehen.

Der erfindungsgemäße Abfallverbrennungsofen arbeitet bei hohen Temperaturen, und dies führt zu einer starken Erwärmung des Ofengehäuses und somit zu einer Gefährdung des Bedienungspersonals. Aus diesem Grunde ist vorteilhaft ein Saugzuggebläse vorgesehen, welches Mantelkühlluft und gegebenenfalls — zusätzliche Rauchgase aus dem Ofen absaugt. Dieses

Sauggebläse saugt dann ausschließlich Mantelkühlluft an, wenn die eingangs genannte Nachverbrennungskammer vorgesehen ist; fehlt diese Nachverbrennungskammer, so säugt dieses Saugzuggebläse auch die Rauchgase ab und vermischt diese mit einem Teil der Mantelkühiluft, um den zusätzlichen Vorteil zu erzielen, daß das aus Mantelkühlluft und Rauchgasen gebildete Mischgas eine relativ niedere Temperatur hat, welches die Lebensdauer des Saugzüggebläses nicht beeinträchtigt.

'.: Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind

schemätisch in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch einen Abfallverbrennungsofen, sowie

Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch eine besonders für pulverförmige Abfälle geeignete Ausfüh- bs rungsform des Verteilers.

Der in Fig. 1 darstellte Abfallverbrennungsofen weist ein Brennergehäuse 1 auf, in welchem die Flamme eines mit Luftüberschuß gespeisten ersten Brenners 2 brennt. Am Boden des Brennergehäuses 1 befindet sich ein Aschekasten 3 und über der Flamme ein Korbrost 4, An dem Umfang dieses Korbrostes 4 sind eine Reihe von vorgespannten, beweglichen Klappen 5 angeordnet.

Bei normalem Betrieb, bei dem der Korbrost 4 mit Abfall beschickt ist, wird durch den ersten Brenner 2 im Brennergehäuse 1 ein derartiger Druck aufrechterhalten, daß die durch die vollkommene Verbrennung im Brennergehäuse 1 gelieferten heißen Gase den Korbrost und den in ihm befindlichen Abfall durchströmen können, damit dieser Abfall wirksam getrocknet, erhitzt und verbrannt wird. Um diese Verbrennung zu erreichen, wird der erste Brenner 2 mit einem Überschuß an Luft betrieben. Der Druck im Brennergehäuse 1 wird konstant und unter Einwirkung der entsprechend vorgespannten Klappen 5 in Übereinstimmung mit der Regulierung des ersten Brenners 2 gehalten. Hiermit wird erreicht, daß im Falle einer völligen oder teilweisen Verstopfung des Korbrostes 4 die Klappen 5 sich genau so weit öffnen, wie es zur Entspannung im Brennergehäuse 1 und für einen normalen Betrieb des Ofens erforderlich ist.

Über dem Korbrost4 befindet sich ein Verteiler 6 für den zu verbrennenden Abfall, der über die als Füllschacht ausgebildete Beschickungseinrichtung 7 eingeführt wird. Der Verteiler 6 weist eine Anzahl übereinander gestapelter Wandelemente 6a auf, weiche die Form eines Pyramiden- oder Kegelstumpfes haben und derart angeordnet sind, daß der zu verbrennende Abfall außen z. T. durch die natürlichen Schrägflächen begrenzt ist, die jeweils an den Unterkanten jedes Wandelementes 6a beginnen, unterhalb welchem der Abfall frei auf das unmittelbar darunterliegende Wandelement 6a fällt, und z. T. durch dieses Wandelement 6a selbst begrenzt ist

Die in der Kammer 8, welche den Verteiler 6 umgibt, herrschende Temperatur bewirkt die Verdampfung, die Trocknung und die Verbrennung des am Außenumfang des Verteilers befindlichen Abfalls. Die an dieser Stelle hervorgerufene Volumenverminderung bewirkt ein leichtes Vermengen des Abfalls und eine Bewegung des innen gelegenen Abfalls in Richtung zum Außenrand des Verteilers. Dieser Verteiler 6 vergrößert außerdem beträchtlich die Austauschfläche mit der umgebenden Kammer 8, so daß ein besserer Kontakt des Mülls mit den heißen Gasen in dieser Kammer und eine wirksamere Aufheizung erzielt werden. Wäre dieser Verteiler 6 nicht vorgesehen, so würde sich der Abfall im Korbrost 4 als kompakte Masse ablagern, die nur eine geringe Austauschfläche mit der Kammer 6 hätte. Außerdem enthalt der Verteiler 6 den zu vernichtenden Abfall in einer kontrollierten Menge und in einem kontrollierten Volumen und verhindert, daß dieser Abfall die Klappen 5 verstopft. Der obere Teil des Füllschachtes kann ebenfalls aus einer Anzahl von Wandelement«*^ la bestehen, (ti?, die gleiche Bedeutung haben wie die Elemente 6a des Verteilers 6.

Es kann vorkommen, daß Abfall durch den Korbrost 4 hindurchfällt, wobei es sich um /esie Stoffe, um flüssige Produkte schmelzbaren Abfalis oder um nicht völlig verdampfte oder verbrannte flüssige Abfälle handeln kann. Au dieser durch den Korbrost 4 fallende Abfall fällt in den Aschekasten 3, der in unmittelbarer Nähe zur Flamme des Brenners 2 steht, so daß dieser Abfall aufgrund des bereits erwähnten

Luftüberschusses im Asche kasten 3 weiterbrennt. Die Menge des durch den Korbrost 4 fallenden und noch nicht fertig verbrannten Abfalls stellt übrigens nur einen winzigen Prozentsatz des zu verbrennenden Abfalls dar. -,

Sollen größere Mengen flüssigen Abfalls oder sehr gefährliche und leicht entflammbare Flüssigkeiten verbrannt werden, so ist es zweckmäßig, diese gesondert in einer Brennkammer 9 zu verbrennen. Diese besondere, zur Verbrennung flüssiger Abfälle be- ι» stimmte Brennkammer 9 ist unterhalb der Nachverbrennungskammer 19 angeordnet. Die durch die obere öffnung 16 der Brennkammer 9 entweichenden heißen Gase vermischen sich u. a. mit der heißen Luft, die von dem außengelegenen Durchgang 17 her- ι ί kommt, mit welcher sie gegebenenfalls die Verbrennung fortsetzen können, falls diese Verbrennung unvollkommen ist.

Das Gemisch strömt anschließend durch ein Rohr 18 in die Nachverbrennungskammer 19, die eine :<> Brennstelle 20 umgibt, welche von einem zweiten Brenner 21 gespeist wird.

Zum Zweck der Abkühlung des Ofengehäuses und zur Beschickung des Brennergehäuses 1 und der für flüssige Abfälle bestimmten Brennkammer 9 mit hei- y, ßer Verbrennungsluft verwendet man, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist, senkrechte Mehrfachwände und ein im oberen Teil angeordnetes Saugzuggebläse 43. Die Umgebungsluft wird durch dieses Saugzuggebläse an den Schallöchern 44 angesaugt und bewegt sich «> in dem Außenschacht 45 aufwärts, bis sie den oberen Teil erreicht. Von dort strömt ein Teil der Luft in den Innenschaft 46 abwärts, wobei sie in Berührung mit der Kammer 8 erwärmt wird und bis auf den Boden des Ofens gelangt, wonach sie erneut emporsteigt, um r, in die öffnungen 47 oberhalb der Klappen 5 zu strömen. Würde die gesamte Kühlluft zum Brennergehäuse 1 geleitet, so erhielte man einen für die Verbrennung nicht ausnutzbaren Überschuß an Luft, wogegen umgekehrt dann, wenn man für die Abküh- w lung der Wände nur soviel Luft verwenden würde, mc fui üic Verbrennung crforüeriich isi, diese Luiimenge nicht ausreichen würde, um die Wände in der erforderlichen Weise abzukühlen. Um den Anteil der Luft zu regeln, die im Schacht 46 abwärts strömen soll, verwendet man eine Klappe 48, die vor dem Saugzuggebläse 43 angeordnet ist und mit deren Hilfe man den Anteil der Luftmenge verändern kann, die direkt durch das Saugzuggebläse 43 abgesaugt wird Auch kann man die Zufuhr von Verbrennungsluft zu den öffnungen 47 völlig unterbinden, so daß der gesamte Ofen wie ein Kessel mit dem einzigen Brenner 2 mit guter Ausbeute arbeitet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform des in Fig. 1 dargestellten Verteilers 6 kann man für die Behandlung pulverförmiger Abfälle, wie Sägespäne, den in Fig. 2 dargestellten speziellen Verteiler verwenden. Dieser besteht aus einem äußeren Gehäuse 50 und mindestens einem Innenkamin 51, wobei diese Außenhülle 50 und dieser Kamin 51 von in bestimmter Reihenfolge angebrachten öffnungen durchbohrt sind und durch dachförmige Metallteile, deren Kanten nach der Mitte zu schräg verlaufen, verbunden sind.

Außerdem schließen die Trennwände 53 den oberen Teil des auch in Fig. 1 gezeigten Raumes 8 ab. Auf diese Weise füllt das pulverförmige Material, das sich unter Ausbildungsteiler Böschungen am unteren Ende des Kamins 51 sowie unter denn dachförmigen Metallteil 52 anhäuft, die entsprechenden Zwischenräume aus und gewinnt, wie im vorhergehenden Beispiel, eine größere Austauschfläche mit den heißen Gasen Der gesamte Anteil der heißen Gase, der nicht die unmittelbar im Rost befindliche Abfallschicht durchdringt, muß durch die radialen Kanäle strömen, die sich zwischen den dachförmigen Teilen 52 und den entsprechenden Böschungen aus pulverförmigem Material bilden, urn aus dem umgebenden Raum 8 zum Innenkamin 9 zu gelangen, wo er aus dem oberen Teil 54 des Kamins gerade unterhalb der für flüssige Abfälle vorgesehenen Brennkammer 9 abgesaugt wird. Hieraus ergibt sich, daß der in Fig. 2 dargestellte Verteiler die sichere Erwärmung, Verdampfung und Verbrennung pulverförmiger Produkte ermöglicht.

Zum Zuführen der Abfälle ist als Beschickungseinrichtung? ein Füllschacht vorgesehen, der ständig durch einen Deckel 55 verschlossen ist. damit keine schädliche Luft eintreten kann. Der gesamte ubcrhaib des Korbrostes 4 befindliche Teil des Ofens arbeitet unter Unterdruck, weshalb der Füllschacht 7 dauernd verschlossen sein muß.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

Patentansprüche;

1. Abfall verbrennungsofen mit einem Korbrost, der in einem senkrechten Ofengebäuse eingesetzt * ist, mit einem ersten Brenner unterhalb des Körbrostes, dessen Flamme den horizontal angeordneten Boden des Korbrostes bestreicht, und der oberhalb eines Aschenkastens angeordnet ist, mit einer Beschickungseinrichtung für den Abfall, die im Korbrost mündet, insbesondere mit einer oberhalb des Korbrostes angeordneten Nachverbrennungskammer für die Verbrennungsabgase, wobei in der Nachverbrennungskammer ein zweiter Brenner vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) der erste Brenner (2) und der Aschenkasten

(3) sind in einem nach unten und seitlich geschlossenen Brennergehäuse (1) untergebracht;

b) das Btennergehäuse (1) ist nach oben durch den Boden des Korbrostes (4) begrenzt, wobei ein umlaufender Spalt zwischen den Seitenwänden des Brennergehäuses (1) und den Umfangskanten des Bodens des Korbrostes

(4) durch vorgespannte, bewegliche Klappen

(5) abgedeckt ist;

c) die Vorspannung der Klappen (5) ist derart ausgelegt, daß bei einem vorgegebenen Überdruck im Brennergehäuse (1) die Klap- jo pen (5)öff nen und die Verbrennungsgase des ersten Brenners (2) die Seitenwände des Korbrostes (4) bestreichen.

2. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, d/JS ein Verteiler (6) J5 oberhalb des Korbrostes zum größeren Teil aus Wandungen (6a) in form von Jalousie-Lamellen besteht, die nach dem Innern zu geneigt sind.

3. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteiler (6) eine mit Öffnungen versehene Außenwand (50) sowie mindestens einen zentralen Kamin (51) aufweist, der ebenfalls mit Öffnungen versehen ist, die jeweils einer öffnung der Außenwand (50) entsprechen, daß an diesen Stellen der Kamin mit 4% der Außenwand jeweils oben durch ein dachförmiges Element (52) verbunden ist, welches mit der Abfall-Oberfläche einen radialen Kanal begrenzt, und daß die den Verteiler (6) umgebende Kammer (8) oben durch Trennwände (53) abgeschlossen ist.

4. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1 oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Nachverbrennungskammer (19) eine separate Brennkammer (9) zur Verbrennung flüssiger Abfälle vorgesehen ist.

5. Abfallverbrennungsofen nach Anspruch 1 oder folgenden, gekennzeichnet durch ein Saugzuggebläse (43), das Mantelkühlluft und gegebenenfalls zusätzlich Rauchgase aus dem Ofen ab- ^o saugt.