DE19622115C1 - Verfahren zur Erzeugung von überhitztem Dampf durch thermische Behandlung von Abfällen - Google Patents

Verfahren zur Erzeugung von überhitztem Dampf durch thermische Behandlung von Abfällen

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzeugung von überhitztem Dampf durch thermische Behandlung von Abfällen unter Freisetzung von Wärme, insbesondere durch Verbrennung der Abfälle, bei dem in einem Kessel der thermischen Behandlungsanlage zumindest Satt- oder Naßdampf erzeugt und dieser in einem mit Gas fremdgefeuerten Überhitzer überhitzt wird.
Ein solches Verfahren ist aus der EP 593 999 A1 bekannt. Es wird dort erläutert, daß bei der thermischen Behandlung von Abfällen Abgase entstehen die bei höheren Temperaturen die Heizflächen im Kessel der thermischen Behandlungsanlage zerstören können. Insbesondere wird auf die Hochtemperaturchlorkorrosion und -sulfatkorrosion verwiesen, die bei Temperaturen von 370-400°C verstärkt einsetzen. Zur Endüberhitzung auf eine höhere Temperatur, von z. B. oberhalb 500°C, wird daher der Dampf aus dem Kessel der thermischen Behandlungsanlage herausgeführt und in den mit Gas fremdgefeuerten externen Überhitzer überführt. Als Brennstoff wird in der EP 593 999 A1 Erdgas eingesetzt. Damit wird bei dem bekannten Verfahren als Brennstoff für den Überhitzer ein wertvoller fossiler Brennstoff verbraucht.
Weiterhin ist es bekannt, mit Biogas in einem Blockheizkraftwerk (BHKW) elektrische und thermische Energie zu erzeugen. Bei einem Gesamtentsorgungskomplex ist dann aber neben einer thermischen Abfallbehandlungsanlage noch ein BHKW mit seinen spezifischen Einrichtungen erforderlich.
Weiterhin ist bereits vorgeschlagen worden, aus Abfallbiomasse erzeugtes Biogas in dem Kessel einer Abfallverbrennungsanlage mitzuverbrennen. Wegen der dabei erzielten Temperaturen erfolgt die Verbrennung des Biogases mit einem an seinem Energieinhalt gemessenen geringeren Wirkungsgrad.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren der gattungsgemäßen Art anzugeben, bei dem der Einsatz eines fossilen Brennstoffes vermieden wird.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Überhitzer mit Biogas gefeuert wird, das in einer mit Biomasse beschickten Biogaserzeugungsanlage erzeugt wird.
Damit kann der Einsatz des fossilen Brennstoffes vermieden werden und gleichzeitig das Biogas mit höherem Wirkungsgrad und ohne zusätzliche Anlagentechnik verwertet werden.
Unter Biogas wird das bei der bakteriellen Zersetzung organischer Stoffe (Biomasse) entstehende und vorwiegend aus Methan und Kohlendioxid bestehende Gas verstanden.
Vorzugsweise werden organische Abfallstoffe wie organische Hausabfälle, Gras, Stalldung, Jauche, Schlachtabfälle, Stroh und insbesondere Klärschlamm zur Biogaserzeugung herangezogen.
Dabei ist es zweckmäßig, daß die Reststoffe der Biogasanlage der thermischen Behandlungsanlage zugeführt werden.
Weiterhin ist es von Vorteil, daß das Abgas des biogasgefeuerten Überhitzers der thermischen Behandlungsanlage und/oder einer der thermischen Behandlungsanlage abgasseitig nachgeschalteten Abgasreinigungsanlage zugeführt werden kann.
Auch kann das Abgas des biogasgefeuerten Überhitzers einem Wärmetausch mit Luft unterzogen werden und die erwärmte Luft der thermischen Behandlungsanlage und/oder dem biogasgefeuerten Überhitzer und/oder der Biogaserzeugungsanlage zugeführt werden.
Schließlich ist es möglich, daß der in der thermischen Behandlungsanlage erzeugte Satt- oder Naßdampf bereits dort vorüberhitzt wird und die Endüberhitzung auf die gewünschte Temperatur in dem biogasgefeuerten Überhitzer stattfindet. Die Vorüberhitzung erfolgt aber bei einer noch hinsichtlich der Korrosion zulässigen Temperatur.
Der Ausdruck "Thermische Abfallbehandlungsanlage" soll sowohl Abfallverbrennungsanlagen als auch Abfallvergasungsanlagen, wie z. B. Schwelbrennanlagen oder Thermoselect-Anlagen umfassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren soll nun anhand der beigefügten Figur näher erläutert werden.
In einer Abfallverbrennungsanlage (1) wird Abfall (2) unter Zufuhr von Luft (3) verbrannt. In der Abfallverbrennungsanlage wird, wie dies schematisch durch einen Speisewasservorwärmer (4), einen Verdampfer (5) und einen Vorüberhitzer (6) dargestellt ist, aus zugeführtem Speisewasser (7) vorüberhitzter Dampf (8) erzeugt. Der vorüberhitzte Dampf (8) wird einem Überhitzer (9) zugeleitet, der mit Biogas (10) unter Zufuhr von Luft (3) gefeuert wird. Das Biogas wird in einer mit Biomasse (11) beschickten Biogaserzeugungsanlage (12), bspw. einer Vergärungsanlage, erzeugt. Unter "Luft" wird in der Beschreibung und in den Ansprüchen auch mit Sauerstoff bis zu höheren Prozentsätzen angereicherte Luft verstanden.
Das Abgas (13) der Abfallverbrennungsanlage (1) wird einer Abgasreinigungs­ anlage (14) zugeführt und von dort über einen nicht gezeigten Kamin abgeleitet.
In der Figur ist schematisch dargestellt, daß das Abgas (15) des biogasgefeuerten Überhitzer (9) direkt der Abfallver­ brennungsanlage zugeführt werden kann (15a), in die Abgasreinigungsanlage (14) eingeleitet werden kann (15b) und/oder zunächst einem Wärmetausch mit Luft (3) unterzogen werden kann (15c), die dann als Verbrennungsluft der Abfallverbrennungsanlage und/oder dem Überhitzer (9) zugeführt werden kann. Auch ist es möglich, Luft (16) zu erwärmen und diese für die indirekte Erwärmung der Biomasse in der Biogaserzeugungsanlage (12) einsetzen. In der Figur sind die Wärmetauscher (17) für die Lufterwärmung hintereinander geschaltet. Eine Parallelschaltung ist auch möglich. Nach dem Wärmetausch kann das Abgas ebenfalls zur Abfallverbrennungsanlage (1) und/oder zur Abgasreinigungsanlage (14) abgeführt werden.
Bei der Zuordnung einer Biogaserzeugungsanlage (12) zu der Abfallverbrennungs­ anlage (1) ist es auch möglich, die bei der Vergärung in der Biogaserzeugungsanlage (12) verbleibenden Reststoffe (18) ebenfalls in die Abfallverbrennungsanlage (1) einzubringen, so daß nur aus dieser Reststoffe (19) abzuziehen sind.

Claims (5)

1. Verfahren zur Erzeugung von überhitztem Dampf durch thermische Behandlung von Abfällen unter Freisetzung von Wärme, insbesondere durch Verbrennung der Abfälle, bei dem in einem Kessel eine thermischen Behandlungsanlage zumindest Satt- oder Naßdampf erzeugt und dieser in einem mit Gas fremdgefeuerten Überhitzer überhitzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Überhitzer (9) mit Biogas (10) gefeuert wird, das in einer mit Biomasse (11) beschickten Biogaserzeugungsanlage (12) erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reststoffe der Biogaserzeugungsanlage (12) der thermischen Behandlungsanlage (1) zugeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas (15) des biogasgefeuerten Überhitzers (9) der thermischen Behandlungsanlage (1) und/oder einer der thermischen Behandlungsanlage abgasseitig nachgeschalteten Abgasreinigungsanlage (14) zugeführt wird.
4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Abgas (15) des biogasgefeuerten Überhitzers (9) einem Wärmetauscher (17) mit Luft unterzogen wird und die erwärmte Luft (3) der thermischen Behandlungsanlage und/oder dem biogasgefeuerten Überhitzer (9) und/oder der Biogaserzeugungsanlage (12) zugeführt wird.
5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der in der thermischen Behandlungsanlage (1) erzeugte Satt- oder Naßdampf bereits dort in einem Vorüberhitzer (6) vorerhitzt wird und die Endüberhitzung auf die gewünschte Temperatur in dem biogasgefeuerten Überhitzer (9) stattfindet.
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