DE2037560C3

DE2037560C3 - Wirbelschichtofen zur Verbrennung flüssiger, teigiger oder fester kleinstückiger Abfallstoffe

Info

Publication number: DE2037560C3
Application number: DE19702037560
Authority: DE
Inventors: Richard 6051 Dietzenbach Menigat
Original assignee: Metallgesellschaft AG
Current assignee: GEA Group AG
Filing date: 1970-07-29
Publication date: 1976-03-25

Description

Die Erfindung betrifft einen Wirbelschichtofen zur Verbrennung flüssiger, teigiger oder fester kleinstückiger Abfallstoffe, insbesondere von Klärschlamm, mit inertem körnigem Bettmaterial, mit einem senkrechten Ofenschacht, einer ersten Zufuhrstelle für Abfallstoffe Jn oder unmittelbar oberhalb des Wirbelbettes, einer zweiten Zufuhrstelle für Abfallstoffe in die oberhalb des Wirbelbettes liegende Ausbrandzone des Ofens und mit einer Abgaskühl-Reinigungsanlage.

Ein derartiger Wirbelschichtofen ist aus der CH-PS 4 08 264 bekannt.

Bei dem bekannten Wirbelschichtofen ist vorgesehen, dem Ofen zur Beseitigung von Klärschlamm im Schlammbehälter oder in der Faulkammer entstehende Gase wegen ihres beträchtlichen Brennwertes aufzugeben. Sie werden dem Ofen in der Ausbrandzone zugeführt und dienen dazu, eine hohe Raumtemperatur zu erzeugen und zu einer geruchlosen Verbrennung beizutragen.

Der bekannte Wirbelschichtofen weist jedoch eine geringe Wirtschaftlichkeit, bedingt durch die geringe Verbrennungsleistung, bezogen auf die Wirbelrostfläehe, auf.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbrennungsleistung von Wirbelschichtofen erheblich zu steigern sowie eine kompakte Bauweise des Wirbelschichtofens zu ermöglichen.

Die Aufgabe wird bei einem Wirbelschichtofen der eingangs angegebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß den beiden Zufuhrstellen Abfallstoffe gleicher Beschaffenheit zuführbar sind, wobei die zweite Zufuhrstelle vom Ofenaustritt so weil: entfernt ist, daß ein völliger Ausbrand der Abfallstol'fe innerhalb des Ofens erfolgt und die Abgaskühl-Reinigungsanlage direkt auf dem Ofenschacht angeordnet ist.

Die volle Wirkung der erfindungswesentlichen Zuführung des zweiten Stromes von Abfallstoffen tritt nur dann ein, wenn einerseits die bis zum Erreichen der Oberfläche der expandierten Wirbelschicht vorhandene Fallhöhe eine weitgehende Vortrocknung der Abfallstoffe zuläßt und wenn die oberhalb der Zufuhrstelle befindliche Ausbrandzone ausreicht, während der Trocknungsphase gebildete flüchtige, brennbare Stoffe nachzuverbrennen.

Um mit der nötigen Sicherheit eine hinreichend lange Nachverbrennungszone zur Verfugung zu haben, sollte der zweite Strom von Abfallstoffen mindestens 3 m unterhalb des Ofenauuritts aufgegeben werden.

Die Verbrennung der Abfallstoffe kann auch unter Überdruck erfolgen, wodurch die Durchsatzleistung verbessert werden kann.

Dadurch, daß das beim Verbrennungsprozeß gebildete Abgas unmittelbar nach Verlassen der Ausbrand- ^one des Ofens in einer direkt auf dem Ofenschacht angeordneten Abgaskühl-Reinigungsanlage zugeführt wird, ist eine baulich kompakte Anordnung der Gesamtanlage zu erreichen.

Die Erfindung gestattet, die Abfallverbrennung mit einer Leistungssteigerung auf das Doppelte je m-¹ Rosifläche vorzunehmen. Trotz der Leistungssteigerung ist eine Erweiterung des Ofenschachtes nach dem Wirbelrost nicht erforderlich, so daß die Erosion durch die Wirbelmasse weitgehend reduziert wird. Durch die Art der Aufgabe des zweiten Stromes von Abfallstoffen wird eine weitgehende Vortrocknung der Abfallstoffe im Gegenstrom zu den aufsteigenden Verbrennungsgasen der Wirbelschicht und eine Verbrennung der bei der Trocknung gebildeten brennbaren Gase erzielt. Beide Faktoren sind für die Steigerung der Verbrennungsleistung verantwortlich. Zum Beispiel lagen bisher die Leistungen, bezogen auf 1 m² Rostfläche, bei etwa 300 bis 500 kg Raffinerieschlamm/h mit einem Wassergehalt von 95% und einem öl- und Feststofranteil von 5%. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Wirbelschichtofens gelingt es, die Verbrennungsleistung pro m² Rostfläche auf 600 bis 1000 kg/h, teilweise noch höher, zu steigern.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird an Hand der Figur näher beschrieben.

Die Figur zeigt schematisch einen Wirbelschichtofen im Längsschnitt mit Abgasreinigung.

Der Wirbelschichtofen wird gebildet aus dem ausgemauerten Ofenschacht 1, dem Wirbelrost 2, dem Wirbelbett 3 aus inertem körnigem Bettmaterial, dem Wirbeüuftgebläse 4, das die erforderliche Wirbel- und Verbrennungsluft komprimiert, durch den Wirbelrost drückt und dadurch das Wirbelbett in Schwebe hält. Die Wirbelluft wird in der Brennkammer 5 durch Verbrennung von über Leitung 6 zugeführtem Gas oder öl auf eine Temperatur von 450 bis 600°C aufgeheizt. Im Falle einer Wirbelluftaufwärmung durch Abgaswärmeausnutzung dient die Brennkammer 5 lediglich als Anheizaggregat. Nach Erreichen einer Wirbelschichttemperatur zwischen 450 bis 600°C wird die Zugabe von Brennstoff über Lanzen 8 in Abhängigkeit von der Temperatur im Ofenkopf geregelt, so daß die Betriebstemperatur von 800 bis 900°C gehalten wird.

Die erste Zuführung von Abfallstoff erfolgt über eine erste Zufuhrstelle 9 in bzw. unmittelbar über die Wirbelschicht 3, die zweite Zuführung über eine zweite Zufuhrstelle 10 in einer Höhe 12 von mindestens 3 m unterhalb dem Ofenaustritt 13, aber in die Ausbrandzone 11. Die Verbrennung der verdampften Kohlenwasserstoffe und flüchtigen Bestandteile, herrührend aus den Abfallstoffen der zweiten Zufuhrstelle 10, erfolgt in der Ausbrandzone zwischen zweiter Zufuhrstelle 10 und Ofenaustritt 13, in der eine maximale Gasgeschwindigkeit von 3 m/sec eingestellt ist. Über eine Temperaturregelung wird die Abgastemperatur auf einen Wert im Bereich von 800 bis 900⁰C gehalten, so daß die Verbrennung von Geruchstoffen gewährleistet ist.

Die durch den Verbindungskanal 15 austretenden heißen Abgase werden einer Abgaskühl-Reinigungsan-

lage 14 zugeführt, die unmittelbar auf dem Ofenschacht angeordnet ist. Die Abwärme der Abgase innerhalb der Abgas-Reinigungsanlage zur Aufheizung der Wirbelluft auszunutzen, ist nur dann angebrach·., wenn der Heizwert der Abfallstoffe gering ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruch:

Wirbelschichtofen zur Verbrennung flüssiger, teigiger oder fester kleinstückiger Abfallstoffe, insbesondere von Klärschlamm, mit inertem körnigem Bettmaterial, mit einem senkrechten Ofenschacht, einer ersten Zufuhrstelle für Abfallstoffe in oder unmittelbar oberhalb des Wirbelbettes, einer zweiten Zufuhrstelle für Abfallstoffe in die oberhalb des Wirbelbettes liegende Ausbrandzone des Ofens und mit einer Abgaskühl-Reinigungsanlage, dadurch gekennzeichnet, daß den beiden Zufuhrstellen (9, 10) Abfallstoffe gleicher Beschaffenheit zuführbar sind, wobei die zweite Zuftihrstelle (10) vom Ofenaustritt (13) so weit entfernt ist, daß ein völliger Ausbrand der Abfallstoffe innerhalb des Ofens erfolgt, und die Abgaskühl-Reinigungsanlage (14) direkt auf dem Ofenschacht (1) angeordnet ist.