DE2204308B2

DE2204308B2 - Drehrohrofen zur Abfallverbrennung

Info

Publication number: DE2204308B2
Application number: DE19722204308
Authority: DE
Inventors: Jean Montreuil Jaget (Frankreich)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-01-31
Filing date: 1972-01-31
Publication date: 1975-02-27
Also published as: DE2204308C3; DE2204308A1

Description

55

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Drehrohrofen zur Abfallverbrennung mit waagerechter oder leicht geneigter Achse, der an einem Ende eine Beschickungseinrichtung aufweist, dessen Mantel sich durch eine mit mindestens einem Brenner versehene Heizkammer erstreckt und der am anderen Ende einen Auslaß für den verbrannten Abfall und die bei der Verbrennung erzeugten Abgase besitzt, wobei Mittel zum Rückführen der erzeugten Abgase in die Heizkammer und eine Abführleitung für die Rauchgase aus der Heizkammer vorgesehen sind.

Ein derartiger Drehrohrofen ist aus der US-PS 3 098 458 bekannt, bei dem die bei der Abfallverbren nung frei werdenden Abgase außerhalb der Heiz kammer abgezogen und in die Gaszuführungsleitunj für die Brenner in der Heizkammer eingeführt, ver brannt und die entstehenden Rauchgase an die Umge bung abgegeben werden. Zum Abziehen der bei dei Abfallverbrennung entstandenen Abgase wird ein Gebläse im Heißgasstrom verwendet, in dem auch Ruß-Staubpartikel od. ä. mitgeführt wird, die nachteilig füi das Gebläse sind und das Rohrleitungssystem sowie die Ventile in den Zuleitungen zu den Brennern und die Brenner selbst verstopfen können. Außerdem ist das Reinigen und Auswechseln der Brenner und Rohrleitungen umständlich. Besonders nachteilig ist jedoch die Tatsache, daß nur eine Teilverbrennung der bei der Abfallverbrennung entstandenen Abgase möglich ist da diese direkt gegebenenfalls mit zusätzlichem Brenngas in die Brenner eingeführt und verbrannt werden, so daß sie nur einen relativ kurzen Weg in der Brennerflamme zurücklegen, so daß erhebliche Anteile an unverbranntem Abgas umweltverschmutzend an die Atmosphäre abgegeben werden. Auch ergibt sich hierdurch ein ungünstiger Wirkungsgrad hinsichtlich des Wärmehaushalts.

Aufgab·» der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Drehrohrofen zur Abfallverbrennung /u schaffen, der eine möglichst vollständige Verbrennung der entstehenden Abgase bei einem guten Wirkungsgrad bezüglich des Wärmehaushalts gewährleistet und mit dem ein umweltfreundlicher Gasausstoß erzielt wird, wobei außerdem die Anordnung von beweglichen oder emp findlichen Bauteilen in der Abgasabführung vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird bei einem Drehrohrofen der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Auslaß aus am Umfang des Mantels verteilte, innerhalb der Heizkammer im Bereich des der Beschickungseinrichtung abgewandten Endes befindliche öffnungen aufweist, während die Abführleitung für die Rauchgase im Bereich des der Beschickungseinrichtung zugewandten Endes der Heizkammer angeordnet ist, und daß sich am Ende der Abführleitung eine Ejektordüse in einem einen Luftstrom führenden Kanal befindet.

Hierdurch wird erreicht, daß die bei der Abfallverbrennung entstandenen Abgase direkt an einem Ende der Heizkammer in diese austreten und bis zum anderen Ende der Heizkammer durch die von den Brennern erzeugten Flammen geführt, verbrannt und anschließend abgezogen werden, wobei durch die Ejektordüse vermittels des darüber geführten Luftstroms ein Unterdruck erzeugt wird, durch den die in der Heizkammer entstandenen Rauchgase abgesaugt werden. Durch das Führen der Abgase über die gesamte Länge der Heizkammer wird eine im wesentlichen vollständige Verbrennung dieser Abgase gewährleistet, wodurch auch ein verbesserter Wirkungsgrad bezüglich des Wärmehaushalts erreicht wird. Außerdem sind keinerlei bewegliche oder empfindliche Bauteile wie Gebläse od. dgl. weder in der Abgas- noch in der Rauchgasabführung vorhanden.

Zweckmäßigerweise wird ein dem Kanal vorgeschaltetes Kühlluftstromsystem für die Wände der Heizkamrner vorgesehen, so daß der zum Kühlen erzeugte Luftstrom gleichzeitig zur Förderung der Rauchgase dienen kann.

Die Heizkammer kann im wesentlichen zylindrisch

und von zwei konzentrischen Mänteln umgeben sein, wobei der äußere Mantel einen Lufteintritt aufweist und das Innere des inneren Mantels mit dem Inneren des äußeren Mantels über Durchtrittsöifnungen in Verbindung steht, die dem des Lufteintritts des äußeren Mantels gegenüber liegen. Hierdurch wird die Kühlluft für die Wände der Heizkammer wirkungsvoll im Gegenstrom an der Heizkammer vorbeigeführt.

Vorteilhafterweise wird ein auf das Innere des inneren Mantels wirkender Saugzugventilator zur Kühlung der Heizkammer vorgesehen, der zweckmäßigerweise so angeordnet wird,daß er Kühlluft durch das Kühlluftstromsystem ansaugt und diese in den die Ejektordüse aufweisenden Kanal abgibt.

Insbesondere kann eine Luftzuführungsleitung für die Heizkammer mit einem Drosselschieber vorgesehen sein, um den für die Verbrennung der Brenn- und Abgase notwendigen Luftzutritt zu regulieren.

Ferner kann ein Schraubengang im Drehrohrofen für den Transport der Abfälle vorgesehen sein, wie er an sich aus der FR-PS 1 511 768 bekannt ist.

Das Rauchgasluftge.Tiisch aus dem Kanal kann zum Vortrocknen der Abfälle der Beschickungseinrichtung zu- und/oder einleitbar sein, wobei das Zuleiten und Umströmen einer Beschickungseinrichtung mit einem 2* Rauchgas-Luftgemisch aus einem Abfallverbrennungsofen bereits aus der CH-PS 421 356 an sich bekannt ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 einen Drehrohrofen im senkrechten Längsschnitt entsprechend der Linie I-I von F i g. 2,

F i g. 2 einen waagerechten Längsschnitt längs der Linie H-II von Fig. 1. bei dem der Ofenraum und die Beschickungsschüttrinne nicht geschnitten sind,

F i g. 3 eine Ansicht gemäß der Linie HI-IlI von Fig. 1,

F i g. 4 einen Drehrohrofen, der mit einem im Schnitt dargestellten Vortrockner verbunden ist, während der Drehrohrofen in Vorderansicht gezeigt ist.

Der Drehrohrofen 1 weist einen von einem Mantel begrenzten Ofenraum auf, der durch teilweise angetriebene Rollen 2 an beiden Enden am unteren Teil abgestützt ist. Der Mantel des Drehrohrofens weist an seiner Innenwand einen Schraubengang 7 auf, der in das Innere vorsteht An einem Ende des Drehrohrofens ist eine Beschickungseinrichtung 8 für den Ofenraum vorgesehen, die sich auf der kreisförmigen öffnung des Ofenraums mittels eines Drehgelenks einstellt. Die Einfüllöffnung der Beschickungseinrichtung 8 ist mit einem Deckel 9 versehen. Das der Beschickungseinrichtung 8 gegenüberliegende Ende des Ofenraums ist durch eine Kappe 10 verschlossen, die zum Einstieg in das Innere des Ofens abnehmbar sein kann. An diesem Ende ist ferner der Mantel des Drehrohrofens mit seitliehen öffnungen 11 versehen, die gleichmäßig am Umfang verteilt sind. Der Schraubengang 7 erstreckt sich vom Beschickungsbereich bis zu dem Bereich, in dem die öffnungen 11 vorgesehen sind, und dient daher auch zur Verstärkung des Mantels des Drehrohrofens.

Der Mantel des Drehrohrofens 1 erstreckt sich durch eine zylindrische Heizkammer 13 mit Wänden 12. Die Öffnungen 11 im Mantel des Drehrohrofens befinden sich im Inneren der Heizkammer 13. Unterhalb der Öffnungen Il weist die Heizkammer 13 einen Aschenaustritt 14 mit einem darunter in einem Behälter 16 angeordneten Aschenkasten 15 auf. Die Heizkammer 13 steht mit dem Außenraum durch eine Luftzuführungsleitung 17 in der Nähe des Aschcnaustritts 14 in Verbindung, deren öffnung nach außen durch einen Drosselschieber 18 verschließbar bzw. einstellbar ist Ir.i oberen Teil der Heizkammer 13 ist eine Abführleitung 19 für die durch die Nachverbrennung entstandenen Rauchgase vorgesehen, die im Bereich des der Beschickungseinrichtung 8 zugewandten Endes der Heizkammer angeordnet ist. Am Ende der Abführleitung 19 befindet sich eine Ejektordüse 20. Ferner ist ein seitlicher Brenner 32 vorgesehen, dessen Flamme durch eine Führung 12a in das Innere der Heizkammer 13 eintritt. Die Flamme des Brenners 32 ist auf den mittleren Bereich des Mantels des Drehrohrofens 1 gerichtet.

Die Wand 12 der Heizkammer 13 ist unter Ausbildung eines Ringraums von einem inneren Mantel 21 umgeben, welcher selbst ebenfalls unter Ausbildung eines Ringraums von einem äußeren Mantel 22 umschlossen ist. Der innere Mantel 21 weist an seinen beiden Enden Durchtrittsöffnungen 23 und 24 auf, welche die Durchführung des Drehrohrofens 1 ermöglichen. Die Durchtrittsöffnung 23, welche sich auf der Seite der Beschickungseinrichtung 8 befindet, weist im wesentlichen den Außendurchmesser des Drehrohrofens 1 auf. während die Durchtrittsöffnung 24, die sich auf der Seite der Kappe 10 befindet, einen Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Drehrohrofens 1 aufweist. Der innere Mantel 21 steht mit der Außenseite durch eine Saugleitung 25 in Verbindung, in deren senkrechter Achse ein angetriebener Saugzugventilator 26 angeordnet ist. Der Saugzugventilator 26 fördert in einen Kanal 28, dessen Achse zur Achse der Ejektordüse 20 parallel ist. Die Strömung der Rauchgase durch die Leitung 19 und die Ejektordüse 20 erfolgt daher parallel zur Strömung der vom Saugzugventilator 26 in den Kanal 28 geförderten Luftmenge. Der Kanal 28 ist mit dem Schornstein der Anlage für die Abführung der Rauchgase verbunden. Auch kann im Kanal hinter der Ejektordüse 20 unter Berücksichtigung der Strömungsrichtung der Rauchgase ein zusätzlicher Brenner 29 angeordnet sein.

Der äußere Mantel 22 weist ebenfalls an seinen beiden Enden zwei Durchtrittsöffnungen 30,31 auf, die die Durchführung des Drehrohrofens 1 durch seine beiden Grundflächen ermöglichen und deren Durchmesser entsprechend seitenvertauscht zu denjenigen der Durchtrittsöffnungen 23, 24 sind. Das Innere des äußeren Mantels 22 steht mit der Atmosphäre durch den äußeren Spalt de<- Durchtrittsöffnung 30 in Verbindung und ist mit dem Inneren des inneren Mantels 21 durch den äußeren Spalt der Durchtrittsöffnung 24 verbunden. Der Saugzugventilator 26 bewirkt somit ein Ansaugen von Luft durch die Durchtrittsöffnung 30, eine Zirkulation der Luft in dem Ringraum, welcher den äußeren Mantel 22 von dem inneren Mantel 21 trennt, einen Durchgang dieser Luft durch die Durchtrittsöffnung 24 und dann eine Zirkulation der Luft zwischen dem inneren Mantel 21 und der Wand 12 der Heizkammer 13. Vor dem Saugzugventilator 26 ist eine Regelklappe 33 vorgesehen, die es für eine konstante Fördermenge des Saugzugventilators, die ein konstantes Absaugen der Rauchgase aus dem Inneren der Heizkammer 13 sicherstellt, ermöglicht, die Luftmenge zu regeln, welche durch die Ringräume zwischen dem äußeren Mantel 22 und dem inneren Mantel 21 bzw. zwischen dem inneren Mantel 21 und der Wand 12 der Heizkammer 13 hindurchgeht.

Infolge der Drehung des Drehrohrofens und des Schraubenganges 7 werden die eingeführten Abfälle

fortschreitend in der Richtung der Kappe tO unter dauerndem Umrühren bewegt, wobei durch die Erhitzung des Mantels des Drehrohrofens durch den Brenner 32 und die Verbrennung der Abgase eine Verbrennung der Abfälle im Inneren des Drehrohrofens 1 mit einer vorhergehenden Entgasung der flüchtigen Stoffe sichergestellt wird. Wenn die Abfälle an die Stelle der Öffnungen 11 gelangen, sind dieselben vollkommen verbrannt. Die verbrannten Abfälle fallen durch die nach unten gerichteten Öffnungen 11 durch den Aschenaustritt 14 in den Aschenkasten 15.

Die Abgase der Abfälle, welche im Inneren des Drehrohrofens 1 erzeugt werden, werden durch die Öffnungen 11 in das Innere der Heizkammer 13 angesaugt, in welcher sie auf die Flamme des Brenners 32 treffen. Diese Abgase, die brennbar sind, entzünden sich daher in der Heizkammer 13 und dienen damit zur Erhitzung des Mantels des Drehrohrofens 1. Die durch die Verbrennung entstandenen Rauchgase, die einerseits vom Brenner 32 und andererseits von den dci Verbrennung unterworfenen Abgasen herrühren, strömen durch die Abführleitung 19 und die Ejektordüse 2C hindurch. Daraus ergibt sich, daß sich stromabwärts von der Ejektordüse 20 im Kanal 28 eine Mischung vor Luft und Rauchgas befindet. Falls eine große Menge von Abgasen erzeugt wird, kann ihre Verbrennung arr Ausgang der Ejektordüse 20 möglicherweise nichl beendet sein, so daß ein zusätzlicher Brenner 29 zui Gewährleistung einer vollständigen Verbrennung zi verwenden ist.

Gemäß F i g. 4 ist der Drehrohrofen mil einer Vor· trocknungseinrichtung verbunden, wobei die Beschickungseinrichtung 40 ein Förderrohr 34 aufweist durch dessen Löcher 42 das Rauchgas aus dem Kana 28 in die Abfälle gelangt. Die bei der so erzielter Vortrocknung der Abfälle entstehenden Brüden werden zusammen mit den Rauchgasen durch die Leitung 45 abgeleitet.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Pateritansprüche:

1. Drehrohrofen zur Abfallverbrennung mit waagerechter oder leicht geneigter Achse, der an einem Ende eine Beschickungseinrichtung aufweist, dessen Mantel sich durch eine mit mindestens einem Brenner versehene Heizkammer erstreckt und der am anderen Ende einen Auslaß für den verbrannten Abfall und die bei der Verbrennung erzeugten Abgase besitzt, wobei Mittel zum Rückführen der erzeugten Abgase in die Heizkammer und eine Abführleitung für die Rauchgase aus der Heizkammer vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaß aus am Umfang des Mantels verteilte, innerhalb der Heizkammer (13) im Bereich des der Beschickungseinrichtung (8, 40) abgewandten Endes befindliche öffnungen (11) aufweist, während die Abführleitung (19) für die Rauchgase im Bereich des der Beschickungseinrichtung (8, 40) zugewandten Endes der Heizkammer (13) angeordnet ist, und daß sich am Ende der Abführleitung eine Ejektordüse (20) in einem einen Luftstrom führenden Kanal (28) befindet.

2. Drehrohrofen nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein dem Kanal (28) vorgeschaltetes Kühlluftstromsystem für die Wände (12) der Heizkammer (13).

3. Drehrohrofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizkammer (13) im wesentlichen zylindrisch und von zwei konzentrischen Mänteln (21, 22) umgeben ist, wobei der äußere Mantel (22) einen Lufteintritt (30) aufweist und das Innere des inneren Mantels (21) mit dem Inneren des äußeren Mantels (22) über Durchtrittsöffnungen (24) in Verbindung steht, die dem des Lufteintritts (30) des äußeren Mantels (22) gegenüber liegen.

4. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis

3, gekennzeichnet durch einen auf das Innere des inneren Mantels (21) wirkenden Saugzugventilator (26).

5. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis

4, gekennzeichnet durch eine Luftzuführungsleitung (17) für die Heizkammer (13) mit einem Drosselschieber (18).

6. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis

5, gekennzeichnet durch einen Schraubengang (7) im Drehrohrofen (1) für den Transport der Abfälle.

7. Drehrohrofen nach einem der Ansprüche 1 bis

6, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas-Luftgemisch aus dem Kanal (28) zum Vortrocknen der Abfälle der Beschickungseinrichtung (40) zu- und/oder einleitbar ist.