DE2446724A1

DE2446724A1 - Verbrennungsofen, insbesondere zum verbrennen von muell

Info

Publication number: DE2446724A1
Application number: DE19742446724
Authority: DE
Inventors: Hans Kuenstler
Original assignee: Individual
Current assignee: K and K Ofenbau Ag Zuerich Ch
Priority date: 1973-10-08
Filing date: 1974-09-30
Publication date: 1975-04-10
Also published as: ATA783174A; NL180252C; NL7412390A; IT1022595B; DE2462578A1; NL180252B; BE820815A; SE432659B; GB1484308A; CA1018009A; CH567230A5; DE2462578C3; US3937155A; DE2462578B2; JPS57127129U; DE2446724C3; AT348084B; DE2446724B2; SE407277B; SE7708945L

Description

- η j.. H. Sch.nitt

-i'-g. W. taucher unsere Akte.S 74

:r-r.i.3r. " 27. 9. 1974

YB 13

Hans Künstler, Zürich _ - .

Verbrennungsofen, insbesondere zum Verbrennen von MUIl

Gegenstand der Erfindung ist ein Verbrennungsofen, insbesondere zum Verbrennen von MLiIl mit von der Einlaufstelle für das Verbrennungsgut bis zur Ausfallstelle der Verbrennungsrückstände in abgestuften Zonen abfallendem Rost.

Bei bekannten Verbrennungsöfen dieser Art sind die einzelnen Rostzonen im gleichen Sinne wie der ganze Rost in Durchlaufrichtung des Verbrennungsgutes nach unten geneigt. Meist liegt die Hauptneigung des Rostes etwa zwischen 2O und 3O , während die Zonenneigung etwa 5 bis IO beträgt. Diese bekannte Bauart hat den Nachteil, dass eingefülltes Brenngut das schon durch die relativ grosse Rostneigung die Tendenz zum Abrollen von Zone zu Zone hat, in den einzelnen, in gleicher Richtung geneigten Zonen selbst ebenfalls zum Rollen gegen die Ausfallseite hin neigt, wodurch die zur einwandfreien Verbrennung notwendige Verweilzeit des Brenngutes im Feuerraum nicht erreicht wird. Dazu kommt, dass auch das nicht

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zum Rollen neigende Brenngut auf den in Ablaufrichtung geneigten Zonen praktisch keine merkbar® Umschichtung erfährt, was die einwandfreie Verbrennung ebenfalls behindert.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Vermeidung dieser Nachteilej es soll ein Verbrennungsofen geschaffen werden, der einerseits einen einwandfreien gleichmässigen Transport des Brenngutes von der Einlaufstelle zur Ausfallstelle gewährleistet, anderseits aber ein Fortrollen gewisser örenngutanteile in den Zonen verunmöglicht und zudem eine einwandfreie Umschichtung des Brenngutes in diesen Zonen gewährleistet.

Erfindungegemäss wird dies dadurch erreicht, dass jede Rostzone in zur Hauptneigung des Rostes entgegengesetzter Richtung geneigt ist. Demzufolge fällt zwar der Rost als ganzes von der Einlaufstell© zur Ausfallstalle hin ab, die einzelnen Zonen jedoch steigen in dieser Richtung an. Dabei wird erreicht, dass vor» ©iner Zon© zur nächsten fallendes Brenngut auf dieser Zone nicht weiterrollen kann, sondern eher etwas zurückfällt, wodurch auch ein gewisser Umschichtungseffekt erreicht wird, der durch das Vorstossen des Br@nngutes durch die Rohrstäbe in den einzelnen Zonen noch verstärkt wird. Als besonders zweckmässig hat sich eine allgemein· Rostneigung zwischen IO und 2O und eine Gegenneigung der einzelnen Rostzonen zwischen 5 und 10 erwiesen. Damit werden auch genügend grosse Stutzhöhen zwischen den Zonen erreicht, wodurch es möglich wird, die Sturzwände zum Einblasen von Sekundärluft auszubilden, was sowohl zur Kühlung dieser Sturzwände als buch zur besseren Verbrennung des Brenngutes dient.

Ausserdem soll durch die Erfindung gewährleistet werden, dass durch örtlich richtige und mengenmässig genügende Zufuhr von Sekundärluft in jeder Zone eine optimale Verbrennung erfolgt,

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sodass in der letzten Zone alle brennbaren Bestandteile tatsächlich vollständig verbrannt sind. Dies wird durch das Zusammenwirken einer Vielzahl quer zur Transportrichtung des Rostes Über dem letzteren aus den Ofenwänden austretenden Sekundärluftströmen mit in bzw. gegen die genannte Transportrichtung im Abstand über den Rost streichenden SekundäPluftströmen erreicht, sodass diese Sekundärluftströme nicht nur für genügend Verbrennungsluft sorgen, sondern die Flammen einerseits von den Ofenwänden weg nach innen blasen und anderseits im Sinne einer Begrenzung der Ausbreitung der Flammen nach oben, diese unmittelbar über dem Rost konzentriert halten.

In der Zeichnung ist die Erfindung schematisch beispielsweise dargestellt; es zeigt!

Fig. 1 im Vertikalschnitt die Rostpartie eines Verbrennungsofens

Fig. 2 in grösserem Masstab und im Vertikalschnitt eine Rostzone des Ofens nach Fig. 1

Fig. 3 einen Vertikalschnitt senkrecht zur Schnittrichtung der Fig. 1

Fig. 4 in grösserem Masstab ein Beispiel der Feuerraumwandkonstruktion und

Fig. 5 und 6 je eine Partie der Feuerwand.

Der in FjLg. 1 und 2 gezeigte Verbrennungsofen besitzt zwischen der Einlaufzone O fUr das Brenngut einen gegen den Ausfallschacht A hin unter einem Winkel X zur Horizontalen von beispielsweise 15 geneigten Rost R, der aus abgestuften Zonen 1, 2 und 3 besteht. Jede einzelne dieser Zonen ist entgegen der

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allgemeinen Neigungsrichtung des Rostes R um einen Winkel Y von z.B. 5 - 10° zur Horizontalen geneigt, steigt also in Wanderrichtung d@s Brenngutes leieht an. Von den jede Rostzone bildenden, dachziegelartig Ob©reinandergreifenden Roststäben 4a, 4b sind in üblicher Weise di@ Roststäbe 4a über einen Schlitten 24 in Hubrichtung Z hin und herschiebbar, was den schrittweisen Transport des Brenngutes in den Zonen und von Zone zu Zone bewirkt» Der leichte Anstieg der Zonen in Transportrichtung verhindert nicht nur ein unerwünschtes Weiterrollen von Brenngut, sondern bewirkt beim Vorschieben durch die beweglichen Roststäbe 4a ein leichtes Aufbäumen und Zurückfallen des Br©nngut@s (etwa analog dem Ueberschlagen einer Welle). Dies bewirkt neben der durch das Abfallen des Brenngutes über den jeweiligen Zonensturz erzielten Grobumschichtung eine Feinumschichtung des Brenngutes, so dass dieses während seines Transports durch den Rost laufend bewegt und umgeschichtet und so in allen seinen Teilen der Verbrennung zugeführt wird.

Die Feuerraumwände und auch die Sturzwände des Rostes sollen dem Feuerraum nur soviel Wärme entziehen, als zur Tiefhaltung der Oberflächentemperatur nötig ist, damit diese unter der Schmelztemperatur der Asche liegt, wobei die entzogene, örtliche Wärme wieder fast ganz mit der Primär- und der Sekundärluft in den Feuerraum zurückgeht. Kühlung und Vorwärmung sind also gleichartig. Die dazu nötige Konstruktion ist einfach und lässt sich vollkommen thermisch durchrechnen.

An den den Feuerraum über dem Rost begrenzenden Ofenwänden sind Platten 17 vorgehängt. Die kassettenartige, hohle Feuerraumwand 10 hat feuerseitig Grundplatten 9, die innerhalb der Wand berippt sind und auch Löcher 9¹' besitzen, in die Haken

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der Platten 17 eingreifen, und durch welche die Sekundärluft unter den Platten 17 hindurch in den Feuerraum strömt und damit die Platten etwas kühlt und dabei die Luft vorwärmt. Diese Platten 17 sind überall dort vorzusehen, wo grosser Wärmeanfall zu erwarten ist, also bei den Stürzen des Rostes und den Wänden nahe beim Rost. Der übrige Teil der Feuerraumwände besteht aus hohlen 'Wandzellen IG, wie die Kassetten hinter den Platten 17.

Diese Wandzellen haben die Form eines Türrahmens, wie Fig. 3 zeigt. Diese Zellen bestehen aus einem Gerüst von paarweisen U-Eisen 8, die auf dem Grundrahmen 7 aufsitzen. Feuerseitig werden ebenfalls Grundplatten 9 aufgesetzt, aber ungelocht, da hier ein Keramikbelag α angebracht ist, der die Wärmedämmung zu besorgen hat. Aussenseitig schliesst eine Blechwand 12 den Zellenhohlraum ab, der aber durch ein Trennblech 13 unterteilt ist, sodass man im mit Rippen 9' versehenen Teil die Luftgeschwindigkeit und damit den Wärmefluss bestimmen kann.

Die Grundplatten 9 im Bereich hinter den Platten 17 sind auch berippt, aber ungelocht, so dass die Luft zwangsläufig nach unten zu den Platten 17 und zum unteren Zellenhohlraum 18 (ohne Trennwand), bis unter den Rost strömt. Der Zellenhohlraum 18 hat in den hier unberippten Platten 9 durch Löcher Verbindung mit dem Rostunterbau und den bturzkassetten I¹, 2¹ und 3¹ zum Durchgang der Primär- und Sekundärluft in diese Räume.

Die Luft kommt durch den Deckenaufbau 11 in die inneren Hohlräume mit dem Einlauf II¹, kühlt die mit Keramikbelag α beschichteten, ungelochten Platten 9 und geht durch die Plattenkassetten zu einem Teil unter den Rost-, Ist zuviel Luft vorhanden,

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so wird dieser Teil am Ende der Trennwand 13 im äusseren Raum der Zelle nach oben abfliessen und durch die Löcher 12' austreten; dieser Teil der Luft hat dabei noch etwas Wärme aufgenommen, so dass die Ofenhaut 12 erträgliche Temperaturen erhält.

Es gibt also recht wenig Verlustwärme, ohne spezielle Isolation, trotzdem die Innenhaut des Ofens ordentlich gekühlt wird. Diese Konstruktion ist zuverlässigen thermischen Berechnungen zugängig.

Dilatationen werden durch diese Zellenbauweise leicht aufgenommen, was beim Bau natürlich durch entsprechende Vorkehrungen vorzusehen ist. Die Platten und die inneren Teile der U-Eisen können Temperaturen von über 4OO C erreichen, derweil die Ofenhaut unter 1OO bleibt.

Stirn und Rückenwand des Feuerraumes sind gleich ausgebildet wie die Seitenwände und die Decke. Der unterste Teil der Wandhohlräume, ohne berippte Grundplatten 9, dient als Sekundärluftsammler 19 und 2O. Der ebenfalls mit vorgehängten Platten 17 feuerseitig abgeschirmte Sammler 19 beim Ofeneinlauf besitzt Oeffnungen 19', durch die Sekundärluft in Transportrichtung des Rostes über das Brenngut geblasen wird. Der Sammler 2O in der Rückwand speist durch Rohre 2Q* den unteren Sammler 5¹ der Feuerbrücke 5. Diese Feuerbrücke ist auch als Hohlraumkassette mit Grundplatten 9 ausgebildet, welche oben und unten eine Keramikschicht erhalten, innen aber berippt sind. Der obere Sammler 5¹¹ dirigiert die so vorgewärmte Sekundärluft durch Lippenoeffnungen 5 von Düsen entgegen d er Transportrichtung des

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Rostes Über den letzteren· Wegen des grossen Wärmeanfalls erhält die Brücke 5 unterhalb des oberen Sammlers 5'· und frontseitig im Bereich der Oeffnungen 5 ebenfalls Platten 17, die hier die heissen Feuergase von der Brücke 5 bzw. den DUsen fernhalten, die ja durch die Sogwirkung der Sekuhdärluft aus den Oeffnungen 5 hier besonders kräftig vorbeistreichen würde. Sollte man, bei grossen Einheiten, den Feuerraum durch wassergekühlte Kesselwände begrenzen, so beschränkt sich dieser Teil auf die Gegenden mit Keramikschutz; die Feuerbrücke ist sogar ausgenommen, was die Kesselkonstruktion vereinfacht. Unter der vorderen und der hinteren Kesselwalze bleiben die Sammler 19 und 2Ü als Sekundärluftkanäle; die Platten 17 dagegen bleiben ihrer bedeutenden Funktion wegen erhalten. Es sei noch erwähnt, dass die Kassetten der Stürze I¹, 2' und 3¹ um ein paar Grad nach vorne geneigt sind, was sich gut auf die Verbrennung auswirkt.

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Claims

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PATENTANSPRUECHE

(1.]Verbrennungsofen, insbesondere zum Verbrennen von Müll, mit von der Einlaufstelle für das Verbrennungsgut bis zur Ausfallstelle der Verbrennungsrückstände in abgestuften Zonen abfallendem Rost, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rostzone in zur Hauptneigung des Rostes entgegengesetzter Richtung geneigt ist.
2. Verbrennungsofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptneigung (x) des Rostes (R) zur Horizontalen zwischen IO und 20 beträgt, während die Gegenneigung (y) der Zonen (l_f 2, 3) zwischen 5 und 1O° liegt.
3. Verbrennungsofen nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der Feuerraumwände kassettenartige Zellen (1O) sind, die mit einem Luftzuführkanal (ll) in Verbindung stehen, und im Bereich einer oberen Feuerraumpartie gegen den letzteren hin einen geschlossenen Luftführungskanal, im Bereich des Rostes dagegen einen gegen den Feuerraum hin offenen Luftführungskanal und unterhalb des Rostes einen nach der Unterseite des letzteren hin offenen Luft fUhrungskanal bilden.
4. Verbrennungsofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeilen (lO) feuerseitig berippte Grundplatten (9) und aussenseitig Blechplatten (12) aufweisen, wobei die Grundplatten (9) am untersten Ende der Zellen (lO) Löcher

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besitzen, durch die Primärluft unter den Rost und Sekundärluft zu den Rost-Sturzkassetten strömen kann, und dass die unmittelbar oberhalb des Rostes liegende Partie der
Grundplatten (9) kleinere Löcher (9¹¹) aufweist, in welche Haken von feuerraumseitigen Platten eingreifen, während
die obere Partie der Grundplatten (9) gelocht, aber feuerraumseitig mit einer Keramikschicht belegt sind.
5. Verbrennungsofen nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Abstand Über dem Rost und zwar sowohl in als auch entgegen der Transportrichtung desselben Einblasöffnungen (19*, 5 ) für Sekundärluft vorgesehen sind.
6. Verbrennungsofen nach Anspruch 5., dadurch gekennzeichnet, dass Trennbleche (.13) den Zellenhohlraum (lO) in Abschnitte unterteilen, von denen der grundplattennahe Abschnitt allein der Luftführung von oben nach unten über die Rippen (9') hinweg dient, während der äussere Abschnitt die Ueberschussluft nach oben abfliessen lässt, wobei diese Trennbleche im Bereich der feuerseitigen Platten (17) enden.
7. Verbrennungsofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine den Rost teilweise überdeckende Feuerbrücke (5) aus hohlen Zellen besteht, durch die Sekundärluft ans obere Ende der Brücke strömen und dort entgegen der Transportrichtung des Rostes ausgestossen werden kann.
8. Verbrennungsofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass über den feuerseitigen Platten (17) ein Röhrenkessel aufgesetzt ist, und die Luft nur durch den unteren Ringkanal dem Rost und der Fcjlmmenzone zugeführt wird.

Für Hans Künstler: ill J

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