DE1943855A1

DE1943855A1 - Verfahren zur Muellverbrennung und Muellverbrennungsanlage zur Durchfuehrung dieses Verfahrens

Info

Publication number: DE1943855A1
Application number: DE19691943855
Authority: DE
Inventors: Richard Menigat
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Priority date: 1969-08-29
Filing date: 1969-08-29
Publication date: 1971-03-11
Also published as: CH526748A; GB1293234A; AT303246B; US3687094A

Description

METALLGESELLSCHAFT 6 Frankfurt am Main, 11. August 1969

Aktiengesellschaft Schh/SL

Patent - Abteilung

6 Frankfurt/Main
Reuterweg lh

prov. Nr. 6306 LW

Verfahren zur Müllverbrennung und Müllverbrennungsanlage zur Durchführung dieses Verfahrens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Müllverbrennung in einer Müllverbrennungsanlage mit einem MUllbunker und einem bewegten Verbrennungsrost, eine Müllverbrennungsanlage und einen Müllverbrennungsofen zur Durchführung dieses Verfahrens.

Immer mehr kleinere Städte und Gemeinden sind gezwungen, den anfallenden Haus- und Industriemüll auf hygienisch einwandfreie und wirtschaftliche Weise zu beseitigen. In den überwiegenden Fällen bleibt aus Gründen der örtlichen Verhältnisse keine andere Möglichkeit, als den Müll durch Verbrennung zu beseitigen. Für kleinere und mittelgroße Gemeinden und Städte ist hierfür ein Anlagetyp notwendig, der eine einwandfreie inhärent betriebssichere und wirtschaftliche Verbrennung des anfallenden Mülls und Klärschlamms erlaubt.

Es sind bereits Verbrennungsanihagen mit einem schräg stehenden Rost mit Rostwalzen oder bewegten Platten und einem Beschickungssystem mit einem WkieMgreifer bekannt. Eine solche Anlage ist aber nur für einen hohen Mulldurchsatz und daher nur für große Städte geeignet.

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Weiterhin sind kleinere Anlagen bekannt, bei denen die Verbrennung in einem schräg stehenden Schacht vorgenommen wird.

Diese bekannten Verbrennungsanlagen für kleinere und mittelgroße Gemeinden und Städte weisen aber den Nachteil auf, daß es im Verbrennungsgut aufgrund fehlender oder wenig geeigneter Auflockerungseinrichtungen zu Störungen, wie Zusammenbackung und Verschlackung und somit zu unvollständigem Ausbrand des Verbrennungsgutes kommib. Bei den Verbrennungseinrichtungen dieser Größenordnung besteht der weitere Nachteil, daß die Verbrennungsluftführung bei gleicher Luftmenge besonders hinsichtlich der unterschiedlichen Müllzusammensetzungen und damit wechselnden Müllheizwerten ungenügend ist; z. B. entstehen einmal örtliche Luftdurchbrüche, die zu Verbrennungsnestern führen und zum anderen Schwelstellen, bei denen ein Verbrennungsluftmangel vorhanden ist» Bei niedrigen Müllheizwerten ist außerdem bei kalter Verbrennungsluftführung noch Zusatzenergie in Form von Gas oder öl erforderlich.

Die Entaschungseinrichtungen bei diesen Müllverbrennungssystemen, sowie die Austragvorrichtung der metallischen Verbrennungsrückstände mit der Asche bzw. Schlacke arbeiten bei diesen bekannten Anlagen ebenfalls unzureichend. Die bisherigen bekannten kleinen und mittleren Verbrennungsanlagen sind weiterhin abhängig von der Aufgabestückgröße des Verbrennungsgutes. In den meisten Fällen ist eine Vorzerkleinerung des Mülls notwendig, ohne daß Schwierigkeiten bei der kontinuierlichen Beschickung dea Mülls zum Verbrennungsofen ausgeschlossen werden können..

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Die schrägen Verbrennungsroste der Großanlagen erfordern durch ihre Schrägstellung ein höheres Bauvolumen und damit höhere Investitionskosten und sind daher für kleinere Anlagen unwirtschaftlich. Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verfahrens zur Müllverbrennung und einer Müllverbrennungsanlage, sowie eines Rostes dafür, die die vorgenannten Nachteile und andere des Standes der Technik nicht mehr aufweisen und insbesondere den wirtschaftlichen, einfachen und störungsfreien Betrieb von Müllverbrennungsanlagen auch für kleinere Städte und Gemeinden ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Müllbewegung vom Müllbunker in den Verbrennungsofen allein durch die Rostbewegung gesteuert wird. Vorteilhaft KaEn die erfindungsgemäße Müllverbrennungsanlage dadurch gekennzeichnet sein, daß der Müllbunker als Boden ein schräg verlaufendes Stahlplattenband aufweist, an dessen oberen Umkehrpunkt der Müll in einem aufwärts verlaufenden Eingangsschacht des Verbrennungsofens eingegeben wird, und daß der Verbrennungsofen die aus dem Eingangsschacht eintretende Müllmenge kontrollierende Rostwalzen aufweist und der erfindungsgemäße Müllverbrennungsofen dadurch gekennzeichnet ist, daß er einen Rost aufweist, der nur aus gleichsinnig rotierenden Walzen besteht, und weiterhin dadurch gekennzeichnet ist, daß die Walzen auf ihrem Umfang in regelmäßigen Abständen (jeweils auf Kreisen angeordnete Ringsegmente tragen und die Ringsegmente jeweils in die Lücke zwischen zwei Segaentkreise der jeweils benachbarten Walze hineinragen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung können weiterhin die Rostwalzen in Bewegungsrichtung des Mülls durch den Verbrennungsofen steigende Umdrehungszahlen aufweisen

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und zur besseren Kühlung eine Ausgestaltung gewählt werden, die dadnnch gekennzeichnet ist, daß die Walzen eine Hohlwelle aufweisen, in radiale Segmente unterteilt sind, Öffnungen nach außen aufweisen und die Verbrennungsluft durch die Hohlwelle in das {Jeweils nach oben zeigende Segment geleitet wird, "

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnungen näher beschrieben.

Es zeigen: . -

Fig. 1 ein Schema einer Müllverbrennungsanlage nach der.

Erfindung,

Fig. 2 einen schematischen Schnitt durch den Walzenrost, Fig. 3 eine Aufsicht auf zwei nebeneinanderliegende

Walzen,
Fig. 4 einen Schnitt durch eine Hohlwelle einer Walze mit einigen Sternkörpern,

Fig. 5 eine Seitenansicht eines Sternkörpers, Fig. 6 eine Aufsicht auf einen Sternkörper, Fig. 7 einen Teilschnitt durch einen Sternkörper und Fig. 8 ein Schema der Luftzuführung in die Hohlwelle.

Gemäß Fig. 1 ist das Kernstück der erfindungsgemäßen Müllverbrennungsanlage der neuartige Rost, der als Träger des Brenngutes auch die Dosierung übernimmt und durch mehrere untereinander horizontal angeordnete Rostwalzen 5 zusammengesetzt ist. Die Rostwalzen sind auf Wälzlagern gelagert und werden durch Aufsteckgetriebe, die mit einem Antriebsregelgetriebe gekoppelt sind, angetrieben. Die Rostwalzen 5 bestehen aus sternförmigen Einzelelementen 18, die je nach erforderlicher Rostfläche in Baukastensystem auf eine Hohlwelle 19 aufgesteckt werden können.

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Alle Rostwalzen 5 arbeiten in gleicher Drehrichtung, wobei vorteilhaft die jeweils davorliegendenRostwalze langsamer dreht. Die erste Rostwalze, unterhalb des Mülleinfülltrichters angeordnet, dient zugleich als Dosierorgan für die Beschickung der Brennzone in dem Ofen. Die einzelnen Sternelemente 18 auf der Hohlwelle 19 jeder Rostwalze 5 sind so abgestuft, daß ein Ineinandergreifen der Sternelemente 18 von Rostwalze zu Rostwalze gegeben ist. Dadurch wird eine intensive Umwälzung und ein horizontaler Weitertransport des Verbrennungsgutes erreicht, ao daß in idealer Weise der GesamtYerbrennungsprozeß - Vortrocknung (höhere Verweilzeit), Verbrennung (durch noch größeren Auflokkerungseffekt aufgrund der höheren Drehzahl der Rostwalzen) und Kühlung des Verbrennungsrückstandes (durch höchste Drehzahl der Rostwalze) erreicht wird. Durch das Ineinandergreifen der einzelnen Sternelemente 19 von Rostwalze zu Rostwalze wird das Gut erfaßt, angehoben und weitertransportiert. Durch die spezielle Ausführung der Sternelemente und der jeweils vorgeschalteten Rostwalze mit geringerer Drehzahl ist ein Verklemmen der Sternwalzen untereinander ausgeschlossen. Die Sternelemente 19 der Rostwalzen 5 sind so ausgeführt, daß die Kopflänge der darauf angebrachten Ringsegmente vorzugsweise dem zweifachen Bogenmaß der Kopflänge der Lücke zwischen den Ringsegmenten 17 entspricht. Die Ringsegmentflanken 20 sind unter 90 bis 60° angeschärft, um ein Abgleiten des Brenngutes vom Zahn und dessen Zerteilung auch dann zu gewährleisten, wenn sich zwischen den Ringsegmenten der danebenliegenden Walze MUIl festgesetzt hat.

Die VerbrennungsluftzufUhrung erfolgt über einen Luftsteuerring 21, der an einem Ende der Hohlwelle 19 angebracht 1st. Dieser Luftsteuerring 21 gewährleistet,

daß nur oberhalb der Mittelachse >der Rostwalzen Luft^i; in das Brenngut einströmt, da auch die Hohlwelle 19 ' entsprechende Luftführungskanäle aufweist. Die Verbrennungsluft dient zugleich zur Kühlung der Hohlwelle und der einzelnen Sternelemente und wird dabei für den Verbrennungsprozeß vorgewärmt. Durch eine relativ hohe Austrittsgeschwindigkeit an den Zahnflanken jedes Sternelementes 18 wird ein hoher Strömungswiderstand erzeugt,, der bewirkt, daß eine ausgewogene Luftverteilung über den ganzen Rostquerschnitt erfolgt. Durch die Unterteilung des Luftstromes in mehrere Rostwalzen wird dieser Vorgang noch begünstigt _r so daß man den Gesamtrost in mehrere geregelte Luftzonen unterteilen kann. Dadurch werden örtliche Luftdurchbrüche, die sonst zu schlechter Verbrennung und zu höherem Staubauswurf führen, vermieden. Der Verbrennungsrückstand (Asche) und die sich bildende Schlacke werden durch die Sternelemente 18 der einzelnen Walzen zerkleinert, fallen auf die Unterseite des Rostes und werden in Gegenrichtung zur eigentlichen Verbrennungsbewegung zu einer Entaschungseinrichtung in Form einer wassergekühlten Schnecke 8 gefördert. Der metallische Verbrennungsrückstand in Form von größeren Stücken wird am Ende des Verbrennungsrostes an der letzten Sternwalze über einen Abnahmekamm 22 ausgeworfen. Damit ist eine einwandfreie Trennung von Asche und metallischem Schrott gegeben, so daß der metallische Rückstand weiter verarbeitet werden kann. Unterhalb der Rostwalze ist ■ ein genügend großer Raum 7 vorgesehen, in dem die metallischen Rückstände gesammelt und je nach Abfall in einen Transportbehälter entleert werden können.

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Mit dem neuartigen Rost ist es möglich, Müll mit schlechten und unterschiedlichen Heizwerten einwandfrei zu verbrennen, da gemäß Fig. 1 die Möglichkeit gegeben ist, die Verbrennungsluft bis zu 400° C in einem Wärmeaustauscher vorzuwärmen, bevor damit die Rostbeaufschlagung erfolgt. Gleichzeitig werden dabei die Abgase der Verbrennungsanlage gekühlt. Um einen einwandfreien Ausbrand der Abgase zu gewährleisten, wird vor Ende des Brennraumes bei 6 düsenartig Frischluft zugeführt. Danach werden die Abgase unter Beimischung von Kühlluft auf entsprechende Betriebstemperaturen für eine nachfolgende Entstaubung 11-16 in einem Multiklon, einem Naßwäscher oder einem Elektrofilter gebracht.

Die Speicherung des anfallenden Mülls erfolgt in einem Betonbunker 1 bekannter Ausführung, an dessen schräger Beckensohle ein Stahlplattenband 2 mit Mitnehmerwinkel angeordnet ist. Dieses Stahlplattenband übernimmt die Beschickung des Verbrennungsofens 4 und wird photoelektrisch über das Niveau im Mülleinfallschacht gesteuert. Am Ende des Plattentransportbandes sind in verschiedenen Höhen Seitenstichel angeordnet, die eine Belegung bzw. Schichtung am Abwurf des Plattentransportes gewährleisten und somit verhindern, daß das ganze Bunkervolumen durch das Plattentransportband mitgezogen wird. Der Einlaufschacht des Müllofens hat einen reichlich dimensionierten Querschnitt und dient zugleich als Abschlußorgan durch den immer in bestimmter Höhe gehaltenen Müll. Durch den konstant gehaltenen Unterdruck, der durch die Saugzuganlage 10 im Ofen gewährleistet wird, ist ein Ausströmen der heißen Rauchgase durch den Einfüllschacht ausgeschlossen. Beim Abfahren der Verbrennmigsanlage ist ein Abschluß durch einen Plattenschieber 3 zwischen Ofen und Müllbunker 1 vorgesehen.

- 8 - Patentansprüche

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Claims

PATENT A NSPRÜCHE

erfahren zur Müllverbrennung In eifner Müllverbrennungsanlage mi"t einem Müllbunker vmd einem bewegten Verbrennungsrost, dadurch gekennzeichnet, daß die Müllbewegung vom Müllbunker in den Verbrennungsofen allein durch die Rostbewegung gesteuert wird.
2) Müllverbrennungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Müllbunker (1) als Boden ein schräg verlaufendes Stahlplattenband (2) aufweist, an dessen oberen Umkehrpunkt der Müll in einen aufwärts verlaufenden Eingangsschacht des Verbrennungsofens (4) eingegeben wird, und daß der Verbrennungsofen (4) die aus dem Eingangsschacht eintretende Müllmenge kontrollierende Rostwalzen (5) aufweist.
3) Müllverbrennungsofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Rost aufweist, der nur aus gleichsinnig rotierenden Walzen C?) besteht.
4) Müllverbrennungsofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Walzen (5) auf ihrem Umfang in regelmäßigen Abständen jeweils auf Kreisen angeordnete Ringsegmente (170 tragen und die Ring— segmente jeweils in die Lücke zwischen zwei Segmentkreise der jeweils benachbarten Walze hineinragen.
5) Müllverbrennungsofen nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rostwalzen (5) in Bewegungsrichtung des Mülls durch den Verbrennungsofen (4) steigende Umdrehungszahlen aufweisen.

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6) Miillverbrennungsofen nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen eine Hohlwelle aufweisen, in radiale Segmente unterteilt sind, öffnungen nach außen aufweisen und die Verbrennungsluft durch die Hohlwelle in das jeweils nach oben zeigende Segment geleitet wird.
7) Müllverbrennungsofen nach Anspruch 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Walzen in einer horizontalen Ebene liegen.

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