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Müilverbrennungsanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine Müllverbrennungsanlage,
bestehend aus Hauptbrennkammer mit Brenner, Rost und Müllaufgabeeinrichtung, Rauchgasnachbrennkammer
mit Zusatzbrenner sowie ggf. nachgeschaltetem Rauchgasentstauber. Die Brenner sind
vorzugsweise Ölbrenner. Der nachgeschaltete Rauchgasentstauber ist im allgemeinen
ein Zyklon. - Derartige Anlagen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt,
wobei die beschriebenen Elemente, bis auf den Rauchgasentstauber, im allgemeinen
zu einem Block zusammengefaßt sind. Die als Primärluft und Sekundärluft in der Hauptbrennkammer
bzw. in der Rauchgasnachbrennkammer
benötigte Verbrennungsluft
wird der Umgebung entnommen und häufig über ein Verbrennungsluftgebläse gefördert.
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Trotz Aufteilung in Hauptbrennkammer und Nachbrennkammer ist die Verbrennung
so unvollständig, daß die Rauchgase, auch nach dem Rauchgasentstauber, nicht ohne
weiteres in die Umgebung abgeblasen werden kann, wenn die Vorschriften über Reinhaltung
der Luft einzuhalten sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Müllverbrennungsanlage
der beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß eine sehr vollständige Verbrennung
stattfindet und die Rauchgase ohne weiteres an die Umgebung abgeblasen werden können.
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Die Erfindung betrifft eine Müllverbrennungsanlage, bestehend aus
Hauptbrennkammer mit Brenner, Rost und Müllaufgabeeinrichtung, Rauchgasnachbrennkammer
mit Zusatzbrenner sowie ggf.
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nachgeschaltetem Rauchgasentstauber. Die Erfindung besteht darin,
daß der Rauchgasnachbrennkammer eine Verbrennungsluft vorwärmkammer nachgeschaltet
und in der Verbrennungsluftvorwärmkammer ein Wärmeaustauscher angeordnet ist, der
einerseits mit einem Verbrennungsluftgebläse und andererseits über Austrittsstutzen
direkt und/oder indirekt mit der Hauptbrennkammer und mit der Rauchgasnachbrennkammer
verbunden ist. - Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß bei einer Müllverbrennungsanlage
der beschriebenen Gattung ohne Schwierigkeiten und ohne Fremdenenergiezufuhr eine
Verbrennungsluftvorwärmung verwirklicht werden kann, und daß per Verbrennungsluftvorwärmung
eine ausreichend vollständige Verbrennung erreichbar ist.
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Im einzelnen bestehen im Rahmen der Erfindung mehrere Möglichkeiten
der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Besonders einfach in baulicher und funktioneller
Hinsicht ist eine Ausführungsform, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rauchgasnachbrennkammer
im Kopf den Zusatzbrenner aufweist und in ihrem Kopfbereich mittels Durchtrittsöffnung
oder Durchtrittsöffnungen an die Hauptbrennkammer, in ihrem Fußbereich mittels Durchtrittsöffnung
oder Durchtrittsöffnungen an die Rauchgasnachbrennkammer angeschlossen sowie mit
einer Mehrzahl von Mischeinbauten versehen ist. Die Verbrennungsluftvorwärmkammer
ist in diesem Falle kopfseitig an den Rauchgasentstauber angeschlossen. Der Wärmeaustauscher
der Verbrennungsluftvorwärmkammer kann grundsätzlich auf verschiedene Weise gestaltet
sein.Nach bevorzugter Ausführungsform -der Erfindung ist in der Verbrennungsluftvorwärmkammer
ein linearer Wärmetauscher angeordnet und dieser von unten nach oben von den Rauchgasen
auf ihrem Wege vom Durchtritt im Fußbereich der Rauchgasnachbrennkammer zum kopfseitig
angeschlossenen Rauchgasentstauber durchströmt. Der Ausdruck linearer Wärmetauscher
bezeichnet einen Wärmetauscher, der von den Wärmeaustauschmedien im wesentlichen
linear durchströmt wird, wobei in Strömungsrichtung ebenso linear die Austauschtemperaturen
sich einstellen. Als linearer Wärmetauscher eignet sich beispielsweise ein Doppelmantelzylinder,
der nach der Erfindung mit vertikaler Achse aufgestellt wird, wobei dessen Mantelzwischenraum
von der vorzuwärmenden Verbrennungsluft von unten nach oben, dessen Zylinderraum
von den Rauchgasen ebenfalls von unten nach oben durchströmt werden, so daß der
Wärmeaustausch im wesentlichen im Gleichstrom erfolgt. Wegen der linearen Verteilung
der Austauschtemperaturen besteht die Möglichkeit einer gestuften Verbrennungsluftvorwärmung
dadurch, daß die Austrittsstutzen- für die vorgewärmte Verbrennungsluft über die
Höhe des linearen Wärmetauschers
verteilt angeordnet sind. Mit funktioneller
Anpassung an die Bedürfnisse einer Müllverbrennungsanlage der erfindungsgemäßen
Gattung wird man hier im Sinne einer Optimierung zunächst so vorgehen, daß ein unterer
Austrittsstutzen oder daß mehrere untere Austrittsstutzen des linearen Wärmeaustauschers
in einen durch einen Schrägherd mit Unterwindschlitz gebildeten Raum unter der Hauptbrennkammer
eingeführt sind. Andererseits wird man einen mittleren oder wird man mehrere mittlere
Austrittsstutzen des linearen Wärmetauschers in die Hauptbrennkammer einführen,
während endlich ein oberer Austrittsstutzen oder mehrere obere Austrittsstutzen
in die Rauchgasnachbrennkammer oben eingeführt sind. Hier erreicht man ohne weiteres
durch geeignete Auslegung des Wärmetauschers, daß die in die Kammer unter dem Schrägherd
eintretende Verbrennungsluft auf Temperaturen von etwa 150°C vorgewärmt ist. In
die Hauptbrennkammer wird die Verbrennungsluft zweckmäßigerweise mit Temperaturen
von 300 - 350 0C eingeführt, der Nachbrennkammer kann sie ohne weiteres mit Temperaturen
von 4000C zugeführt werden. Eine weitere Anhebung dieser Werte ist dadurch erreichbar,
daß der Rauchgasentstauber seinerseits als Luftvorwärmer ausgebildet und an das
Verbrennungsluftgebläse angeschlossen ist.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind darin zu sehen, daß
bei der erfindungsgemäßen Müllverbrennungsanlage eine sehr vollständige Verbrennung
erreicht wird, so daß, nach üblicher Entstaubung, die Rauchgase ohne weiteres in
die Umgebung abgeblasen werden können. Nichtsdestoweniger behält die Müllverbrennungsanlage
ihre Einfachheit in baulicher Gestaltung und damit auch ihre Funktionssicherheit.
Ohne Schwierigkeiten 3{tonnen alle Bauteile zu einem Block zusammengefaßt werden,
wobei
jedoch regelmäßig der Rauchgasentstauber außerhalb dieses
Blockes angeordnet wird.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
Fig. 1 einen Vertikal-Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Müllverbrennungsanlage
Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1 und Fig. 3
einen Schnitt in Richtung B-B durch den Gegenstand nach Fig. 1.
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Die in den Fig. dargestellte Müllverbrennungsanlage besteht in ihrem
grundsätzlichen Aufbau zunächst aus einer Hauptbrennkammer 1 mit Ölbrenner ausgebildetem
Brenner 2, Rost 3 und Müllaufgabeeinrichtung 4 sowie Rauchgasnachbrennkammer 5 mit
Zusatzbrenner 6, der ebenfalls als blbrenner ausgebildet ist.
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Nachgeschaltet ist im Ausführungsbeispiel (aber nicht zwingend) ein
Rauchgasentstauber 7 der seinerseits als klassischer Zyklon gestaltet ist.
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Der Rauchgasnachbrennkammer 5 ist eine Verbrennungsluft-Vorwärmkammer
8 nachgeschaltet. In der Verbrennungsluft-Vorwärmkammer 8 befindet sich ein Wärmetauscher
9. Der Wärmetauscher 9 ist einerseits an ein Verbrennungsluftgebläse 10 angeschlossen
und steht andererseits über Austrittsstutzen 11, 12, 13 direkt bzw. indirekt mit
der Hauptbrennkammer 1 und außerdem mit der
Rauchgasnachbrennkammer
5 in Verbindung. Dabei ist im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter Aus führungs
form der Erfindung die Anordnung im einzelnen so getroffen, daß die Rauchgasnachbrennkammer
5 im Kopf den Zusatzbrenner 6 aufweist und in ihrem Kopfbereich mittels Durchtrittsöffnung
14 an die Hauptbrennkammer 1 in ihrem Fußbereich mittels Durchtrittsöffnung 15 an
die Verbrennungsluft-Vorwärmkammer 8 angeschlossen ist.
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Sie ist mit einer Mehrzahl von Miseheinbauten 16 versehen, die gleichsam
Strömungsschikanen darstellen und eine Durchwirbelung der in der Rauchgasnachbrennkammer
5 strömenden Gase bewirken.
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Schon durch die Verwirbelung erfolgt eine besonders intensive Nachverbrennung.
Die nachgeschaltete Verbrennungsluft-Vorwärmkammer 8 ist kopfseitig an den Rauchgasentstauber
7 angeschlossen.
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Der Wärmetauscher 9 in der Verbrennungsluft-Vorwärmkammer 8 ist ein
linearer Wärmetauscher der von unten nach oben von den Rauchgasen auf ihrem Wege
vom Durchtritt 15 im Fußbereich der Rauchgasnachbrennkammer 5 zum kopfseitig angeschlossenen
Rauchgasenstauber 7 durchströmt ist. Als linearer Wärmeaustauscher ist im Ausführungsbeispiel
ein Doppelmantelzylinder vorgesehen, der mit vertikaler Achse aufgestellt ist. Der
Mantelzwischenraum 17 wird von der vorzugswärmenden Verbrennungsluft von unten nach
oben durchströmt, der Zylinderraum 18 wird von den Rauchgasen ebenfalls von unten
nach oben durchströmt. An diesen Strömungsverhältnissen ändert nichts die Tatsache,
daß das Verbrennungsluftgebläse 10 an den Doppelmantelzylinder 9 oben angeschlossen
ist. Es sind diesem Anschluß im Mantelzwischenraum 17 Lamellen 19 zugeordnet, die
die beschriebene Strömung der Verbrennungsluft von unten nach oben bewirken. Die
Lamellen 19 sind in den Fig. 2 und 3 angedeutet.
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Im Ergebnis wird bei Wärmeaustausch im Gleichstrom erreicht, daß die
Austauschtemperatur der Verbrennungsluft von unten nach oben beachtlich ansteigt.
Die Austrittstutzen 11, 12, 12 für die vorgewärmte Verbrennungsluft sind über die
Höhe des linearen Wärmetauschers 9 verteilt angeordnet. Erreichbare Verbrennungsluft-Vorärmtemperaturen
sind an diese Austrittsstutzen 11, 12 13 als Beispiel angeschrieben. Dabei ist die
Anordnung so getroffen, daß der untere Austrittstutzen 11 des linearen Wärmeaustauschers
9 in einen durch einen Schrägherd 20 mit Unterwindschlitz 21 gebildeten Raum 22
unter der Hauptbrennkammer 1 eintritt. Ein mittlerer Austrittsstutzen 12, der sich
jedoch bereits im oberen Bereich befindet, ist in die Hauptbrennkammer 1 eingeführt.
Der obere Austrittsstutzen 13 mündet in die Rauchgasnachbrennkammer 5 ziemlich weit
oben ein. Nur angedeutet durch eine strichpunktierte Linienführung ist im Ausführungsbeispiel,
daß der Rauchgasentstauber 7 als Luftvorwärmer ausgebildet und an das Verbrennungsluftgebläse
10 angeschlossen sein kann. Er besitzt dazu ebenfalls einen Doppelmantel.
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Hauptbrennkammer 1, Nachbrennkammer 5 und Verbrennungsluft Vorwärmkammer
8 der erfindungsgemäßen Müllverbrennungsanlage bilden im Ausführungsbeispiel einen
einheitlichen Block, mit einheitlicher Sohle 23. Dieser Block ist auf einem besonderen
Gestell 24 aufgestellt, so daß ein Aufnahmebehälter 25 für Asche bzw. Schlacke.unter
dem Rost 3 angeordnet werden kann, das mit einem Rüttler 26 versehen ist, um den
Asche- bzw.
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Schlackeaustrag kontinuierlich sicher zu stellen. Die Müllaufgabeeinrichtung
4 ist als Aufgabeschleuse mit entsprechenden Verschlußelementen ausgebildet, was
nicht der Beschreibung bedarf.