DE2300749B2

DE2300749B2 - Vertikalveraschungsofen für schlammartige Rückstände

Info

Publication number: DE2300749B2
Application number: DE19732300749
Authority: DE
Inventors: Victor Avon Duhem (Frankreich)
Original assignee: Venot Pic SA
Current assignee: Venot Pic SA
Priority date: 1972-01-27
Filing date: 1973-01-08
Publication date: 1980-03-13
Also published as: DD101742A5; FR2168956A1; FR2168956B1; ES407992A1; NO134474B; YU309972A; DE2300749A1; CS185208B2; DE2300749C3; CA971040A; JPS4886384A; IT975290B; GB1373022A; BE790854A; NO134474C; RO71651A; JPS5017789B2; PL82171B1; SE383916B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vertikalveraschungsofen für schlammartige Rückstände hohen Flüssigkeitsgehaltes, der in seinem oberen Teil einen Ausgang für die Verbrennungsprodukte und -rückstände aufweist, sowie ein Aufteilungssystem für die schlammartigen Rückstände, und in seinem unteren Teil mit einem Rost versehen ist, der den gesamten Ofenquerschnitt ausfüllt und über einer Lufteinlaßkammer und einer Brenir.toffeinrichtung angeordnet ist, die Brennstoff in die Öffnungen des Rostes einspritzt.

Bei einem bekannten Veraschungsofen dieser Art (DE-OS I 526060) wird der Schlamm in einer Hilfswirbelschicht hoher Temperatur verbrannt. Aufgrund dieser Wirbelschicht können sich auf dem Rost keine Flammen bilden. Nur ein kleiner Teil des in die Öffnungen des Rosts eingespritzten Brennstoffs brennt vor Erreichen der Wirbelschicht, der andere Teil verteilt sich und verbrennt in der Wirbelschicht, deren Durchschnittstemperatur weit unterhalb der Flammtemperatur eines Brenners liegt. Es besteht deshalb die Gefahr, daß bestimmte Bestandteile der schlammartigen Rückstände überhaupt nicht brennen.

Diese Veraschungsofen haben noch weitere Nachteile: Sie müssen nicht nur Vorrichtungen zum Ein- und Abführen der die Wirbelschicht bildenden Hilfsmaterialien aufweisen, sondern es bedarf auch noch einer zusätzlichen Gebläseleistung, um die Wirbelung zu gewährleisten und die beträchtlichen Leistungsverluste am Rost auszugleichen, die zur Erzielung einer guten Verteilung der Wirbelungsluft notwendig ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Vertikalveraschungsofen die bisher erforderliche Hilfswirbelschicht durch ein Aufteilungssystem entbehrlich zu machen, das die schlammartigen Rückstände den aufsteigenden Brennergasen im Gegenstrom derart zusetzt, daß sie den Brenner erreichen, aber nicht durchdringen.

Der erfindungsgemäße Vertikalveraschungsofen ist dadurch gekennzeichnet, daß das Aufteilungssystem ein die schlammartigen Rückstände in Tröpfchen zer-

.»■) stäubender und über den Ofenquerschnitt verteilender Zerstäuber, daß der gesamte Raum über dem Rost freigelassen ist und die Tröpfchen mit den Flammen des in die öffnungen des Rostes eingespritzten und dort verbrennenden Brennstoffes in Kontakt kommen

m und daß die Gasgeschwindigkeit in den Öffnungen des Rostes einen zum Verhindern des Hineinfallens der Tröpfchen in diese Öffnungen ausreichenden Wert hat.

Der erfindungsgemäße Vertikalveraschungsofen

Γι hat nicht nur im Vergleich mit einem Veraschungsofen mit Hilfswirbelschicht einen wesentlich vereinfachten Aufbau, sondern auch wegen dem Wegfall der sonst notwendigen Gebläseleistung einen wesentlich geringeren Energieverbrauch. Auch bei der Veraschung

4(i von kön.ige Substanzen enthaltenden Rückständen gewährleistet der Aufbau des Ofens eine sichere Veraschung bei hoher Betriebssicherheit. Die Veraschung der Rückstände erfolgt nämlich während des Fallens der Tröpfchen unter dem Einfluß der Schwer-

Vi kraft im Gegenstrom der Verbrennungsgase in drei Stufen: Zunächst wird den Tröpfchen das Wasser durch Verdampfen entzogen, anschließend verbrennen die organischen Stoffe, und im Bereich der Brenner werden schließlich die Mineralstoffe verbrannt.

-,o Die Gasgeschwindigkeit der Verbrennungsgase sorgt nicht nur dafür, daß die Tröpfchen nicht die Öffnungen des Rostes und die Brenner verstopfen, sondern auch für einen sicheren Ausstoß der Verbrennungsprodukte durch den oberen Ausgang des Vertikalver-

v> aschungsofens.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Die Zuführung der schlammartigen Rückstände und eines unter Druck stehenden Fluids zur Zerstäubung der Rücken stände in Tröpfchen kann mit Hilfe eines Mischzerstäubers vorgenommen werden, der mit Zentrifugalkraft arbeitet. Dieser Mischzerstäuber kann aus einem Doppelgehäuse bestehen, von denen das innenliegende Gehäuse mit einem Tangentialzulauf und einer

b^r, axialen Ausgangsöffnung für die Rückstände und das außenliegende Gehäuse mit einem Zulauf für das Fluid unter Druck und einer axialen Ausgangsöffnung versehen ist, die mit derjenigen des ersten Gehäuses

fluchtet. Der Tröprchendurchmesser, von dem der einwandfreie Betrieb des Veraschungsofens abhängt, ist durch den Durchsatz an Fluid unter Druck geregelt.

Im folgenden wird eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Vertikalveraschungsofens anhand der Zeichnungen ausführlich erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des Vertikalveraschungsofens,

Fig. 2 einen Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform des Zerstäubers, der den Zuführbehälter für die Rückstände und den Verteiler behälter für Druckluft darstellt, und

Fig. 3 eine die Stellung der Zulaufrohre für die Rückstände und Druckluft zeigende Draufsicht auf den Zerstäuber.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch den Vertikalveraschungsofen mit einem Rost 1 und einer Vielzahl von Brennern 2, die unterhalb der Brennraumrt bildenden Öffnungen 3des Rostes angeordnet sind. Durch diese Verteilung der Brenner ist eine gleichbleibende Temperatur über die gesamte Oberfläche des Rosts gewährleistet. Die Brennstoffzufuhrleitungen liegen entweder in der Achse der Öffnungen des Rosts oder senkrecht zu ihr. Die Verbrennungsluft strömt durch eine untere Öffnung 4 in ein Verteilergehäuse 5, das sie auf die verschiedenen Brenner verteilt. De Verbrennungsluft kann Umgebungstemperatur haben oder vorher mittels eines Wärmespeichers auf höhere Temperatur gebracht worden sein, die nur durch die Kennwerte des Wärmespeichers begrenzt ist.

Oberhalb des Rostes 1 ist ein Mischzerstüuber 6 angebracht, der die ihm über einen Tangentialzulauf 7 zugeführten zu verbrennenden schlammartigen Rückstände mittels Fliehkraft und Druckluft zerstäubt, die durch eine Radialzuführung 8 oder eine Tangentialzuführung 9 zugeführt ist. Der Mischzerstäuber 6 soll dabei keinen Nebel erzeugen, sondern die schlammartigen Rückstände nur in feine Tröpfchen einstellbarer Größe dispergieren, so daß ihnen jeder Wassergehalt entzogen werden kann, bevor sie mit dem Rost des Veraschungsofens in Berührung kommen. Bei den besprochenen Auslührungsformen sind typische Tröpfchendurchmesser ca. 2 mm. An der Außenwand des Ofens angebrachte Schaurohre 12 ermöglichen eine Beobachtung des Rostes und damit eine Steuerung der Zerstäubung entsprechend der auf dem Rost enthaltenen Ergebnisse.

Die Veraschung der schlammartigen Rückstände erfolgt in drei Stufen:

- Verdampfen des Wassers -

- Verbrennen der organischen Stoffe -

- Verbrennen der Mineralstoffe.

Die erste Stufe findet unterhalb des Zerstäubers unter dem Gegendruck der im Vertikalveraschungsofen von unten na<-~h oben aufsteigenden Verbrennungsgase statt, der^n Richtung durch Pfeile 13 angegeben wird. Die Geschwindigkeit in diesem Bereich des Ofens ist verhältnismäßig gering, sie beträgt ca. 2 m/S, damit die au* dem Mischzerstäuber austreten- < den Tröpfchen unter Einfluß der Schwerkraft bis auf das obere Niveau des Rostes abfallen und während ihres Durchlaufs entwässert werden können.

Die Verbrennung der in den Rückständen enthaltenen organischen Stoffe findet in Abhängigkeit von ihrer Entzündungstemperatur und ihrer Zusammensetzung auf verschiedenen Niveaus des Ofens statt. Diese Verbrennung findet auf ungeregelte Weise statt: Im Gegenstromprinzip bei der oben beschriebenen Entwässerungsstufe bei bestimmten organischen Stoffen und im Parallelstromprinzip bei anderen organischen Stoffen, die in dem zwischen dem Mischzerstäuber und dem Oberteil des Ofens befindlichen Teil verbrennen. Die sich nach dem Wasserentzug weiter in Richtung auf den Rost bewegenden Mineralstoffe fallen in die Flammen der Brenner hinab und werden dabei für sehr kurze Zeit auf eine hohe Temperatur gebracht, dabei verbrannt und anschließend wieder zum Oberteil des Ofens zurückgeleitet, wo sie durch eine Öffnung 14 abgeführt werden.

Die Brenner 2 und Öffnungen 3 des Rostes 1 sind so ausgebildet, daß aufgrund der entstehenden Flammgeschwindigkeiten die bei der Veraschung der pulverisierten Rückstände herrührenden pulverförmigen Aschen nicht in die Arbeitsöffnungen fallen können, sondern zum oberen Teil des Ofens zurückgeleitet werden und dort zusammen mit den Verbrennungsgasen ausgestoßen werden, die mit dem von den Rückständen stammenden Wasserdampf gemischt sind.

Fig. 2 und 3 zeigen den Aufbau des aus einem Doppelgehäuse bestehenden Mischzerstäubers 6 im einzelnen. Das erste Gehäuse wird über einen Tangentiallauf 7 mit den zu verbrennenden schlammartigen Rückständen versorgt, während das zweite Gehäuse mit einer Radialzuführung 8 oder einer Tangentialzuführung 9 für Druckluft versehen ist. Das erste Gehäuse hat eine Ausgangsöffnung 10, deren Durchmesser in Abhängigkeit vom Durchsatz der Rückstände verändert werden kann. Diese Ausgangsöffnung ist verhältnismäßig groß, so daß auch körnige Substanzen enthaltende Rückstände ohne vorheriges Sieben aufgenommen werden können. Die schlammartigen Rückstünde verlassen die Ausgangsöffnung 10 des ersten Gehäuses auf einem Hohlkegelmantel, so daß keine gute Verteilung der schlammartigen Rückstände über die gesamte Rostoberfläche gegeben wäre. Deshalb werden die Rückstände durch das mit einer Ausgangsöffnung 11 für die kompensierte Flüssigkeit versehene zweite Gehäuse unter Einfluß der Druckluft verteilt und derart aufgelöst, daß kleine Tröpfchen entstehen, die über die gesamte Rostoberfläche verteilt sind. Die Tröpfengröße ist beeinflußbar und hängt vom Durchsatz an zugeführtem komprimiertem Gas ab, der wiederum in Abhängigkeit von der Art der Rückstände und deren Gehalt an Trokkensubstanz veränderlich ist.

Dieser Vertikalveraschungsofen ist immer dann anwendbar, wenn Rückstände mit hohem Flüssigkeitsgehalt verascht werden sollen. Er ermöglicht weiterhin die Veraschung von RücKständen, die heterogen sind und körnige Stoffe enthalten.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vertikalveraschungsofen für schlammartige Rückstände hohen Flüssigkeitsgehaltes, der in seinem oberen Teil einen Ausgang für die Verbrennungsprodukte und -rückstände aufweist, sowie ein Aufteilungssystem tür die schlammartigen Rückstände, und in seinem unteren Teil mit einem Rost versehen ist, der den gesamten Ofenquerschnitt ausfüllt und über einer Lufteinlaßkammer und einer Brennstoffeinrichtung angeordnet ist, die Brennstoff in die Öffnungen des Rostes einspritzt, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufteilungssystem ein die schlammartigen Rückstände in Tröpfchen zerstäubender und über den Ofenquerschnitt verteilender Zerstäuber (6) ist, daß der gesamte Raum über dem Rost (1) freigelassen ist und die Tröpfchen mit den Flammen des in die öffnungen (3) des Rostes (1) eingespritzten und dort verbrennenden Brennstoffes in Kontakt kommen, und daß die Gasgeschwindigkeit in den Öffnungen des Rostes (1) einen zum Verhindern des Einfallens der Tröpfchen in diese Öffnungen (3) ausreichenden Wert hat.

2. Veraschungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerstäuber ein mit Zentrifugalkraft arbeitender Mischzerstäuber (6) ist, dem zur Zerstäubung der schlammartigen Rückstände in Tröpfchen ein Fluid unter Druck zugeführt ist.

3. Veraschungsofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Mischzerstäiiber (6) aus einem Doppelgehäuse besteht, von denen das innenliegende erste Gehäuse mit einem Tangentialzulauf (7) und einer axialen Ausgangsöffnung (10) für die Rückstände und das außenliegende zweite Gehäuse mit einer Zuführung (8, 9) für das Fluid unter Druck und einer axialen Ausgangsöffnung (11) versehen ist, die mit derjenigen des ersten Gehäuses fluchtet.

4. Veraschungsofen nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tröpfchendurchmesser durch den Durchsatz am Fluid unter Druck geregelt ist.