DE2631500A1

DE2631500A1 - Verfahren und vorrichtung fuer die sich wechselseitig unterstuetzende verbrennung von festen und fluessigen abfallstoffen

Info

Publication number: DE2631500A1
Application number: DE19762631500
Authority: DE
Inventors: Joern Puge
Original assignee: Atlas AS
Current assignee: Atlas AS
Priority date: 1975-07-14
Filing date: 1976-07-13
Publication date: 1977-02-03
Also published as: SE421724B; NL7607485A; FR2318386A1; DK318575A; DK136043B; DK136043C; JPS5211663A; SE7608008L; GB1536356A; FR2318386B3; NO762453L

Description

DR. BERG DIPL.-ING. STAPF DIPL.-ING. SCHWABE DR. DR. SANDMAIR

PATENTANWÄLTE

S MÜNCHEN 86_V POSTFACH 860245 ^D-J IDUU

Anwaltsakte 2? 229 13-.JuIi 1976

A/S Atlas

15*ί, BaItorρvej

DK-2750 Ballerup

Dänemark

Verfahren und Vorrichtung für die sich xvechselseitig unterstützende Verbrennung von festen und flüssigen Abfallstoffen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für die sich wechselseitig unterstützende Verbrennung, gegebenenfalls unter Zufuhr von Zusatzbrennstoff, von festen und flüssigen Abfallstoffen in getrennten Ofenkammern, sowie auf einen Ofen zum Durchführen des Verfahrens.

609885/0342

■» (089) 98 82 72 8 München 80, Mauerkircherstraße 45 Banken: Bayerische Vereinsbank München 453'

987043 Telegramme: BERGSTAPFPATENT München Hypo-Bank München: 3892623

983310 TELEX: 0524560 BERGd Postscheck Müncten 65343-808

Heben brennbaren festen Abfallstoffen fallen an Bord von Schiffen, in Industrieanlagen und dergl. zumeist auch sehr oder weniger brennbare, häufig ölhaltige flüssige Äbfallstoffe an. Ihre Beseitigung geschieht auf die wirtschaftlichste und umfeldfreungtliehste Weise durch Verbrennung.

Sin bekannten Ofen zum Verbrennen solcher Äbfallstoffe hat zwei Kammern, welche durch eine den Wärmeaustausch. zwischen ihnen nicht wesentlich beeinträchtigende Wand voneinander getrennt sind. Die bei der Verbrennung der flüssigen Abfallstoffe freiwerdende Wärme gelangt in die die festen Abfallstoffe enthaltende Kammer und erhitzt die festen Abfallstoffe, so daß diese vor der eigentlichen Verbrennung teilweise vergast werden. Die bei der Vergasung freiwerdenden Gase können durch Öffnungen in der Tx^ennwand in die Verbrennungskammer für die flüssigen Abfallstoffe strömen und gemeinsam mit diesen darin verbrennen.

Obgleich ein solcher Ofen in vielen Fällen zufriedenstellend arbeitet, sind die Möglichkeiten für eine Steuerung der Verbrennung ziemlich begrenzt.· Insbesondere wenn die pro Zeiteinheit erzeugten Wärmemengen plötzlichen und starken Schwankungen unterworfen sind, wie dies besonders bei der schnellen Verbrennung von festen Abfällen eintritt, können sich gewisse Schwierigkeiten ■ ergeben. Weitere Schwierigkeiten können. aufgrund des Raumbedarfs entstehen.

$03885/0342

Die Erfindung schafft ein Verfahren sowie einen für dessen Durchführung geeigneten Ofen, welcher bei geringem Raumbedarf unter den verschiedensten Bedingungen sicher arbeitet.

Bei einem Verfahren der genannten Art ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß in einer ersten Ofenkammer, notfalls unter Zufuhr von Zusatzbrennstoff, eine kontinuierliche Verbrennung zum Verbrennen der flüssigen Abfallstoffe aufrechterhalten wird, daß die heißen Verbrennungsprodukte zusammen mit weiterer Verbrennungsluft über ein System von mit Regulierventilen und/oder Klappen versehenen Leitungen um eine zweite Ofenkammer herum und durch diese hindurchgeleitet werden, um darin feste Abfallstoffe zu erhitzen und verbrennen, daß die Verbrennungsprodukte zurück in die erste Ofenkammer geleitet werden, und daß durch eine in der Rückführleitung erzeugte Injektorwirkung eine Verringerung des Drucks in der zweiten Ofenkammer relativ zu dem außerhalb des Ofens herrschenden Druck herbeigeführt wird.

Das Verfahren ermöglicht eine wirksame Steuerung der Verbrennung in beiden Ofenkammern, und der verringerte Luftdruck in der zweiten Ofenkammer verhindert das Entweichen von Staub und Feststoffteilchen beim Einbringen von weiteren festen Abfällen durch eine zu diesem Zweck vorhandene Luke.

Ein Ofen zum Durchführen des Verfahrens ist erfindungs-

609885/0343

gemäß gekennzeichnet durch, eine erste Ofenkammer mit einem Brenner für die Verbrennung von flüssigen Abfallstoffen, durch eine zweite Ofenkammer, welche im unteren Teil einen Rost oder eine rostähnliche Auflage für die festen Abfallstoffe und im oberen Teil eine Luke zum Einbringen der festen Abfallstoffe hat, durch ein die erste mit der zweiten Ofenkammer verbindendes System von mit Regulierventilen und/oder Klappen versehenen Durchlässen und Leitungen, welche sich entlang den Außenseiten der zweiten Ofenkammer und unter den Rost derselben erstrecken, und durch eine von einem Ausgang der zweiten Ofenkammer ausgehende Rückführleitung mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Injektorwirkung zum Unterstützen des Rückstroms der Verbrennungsprodukte zur ersten Ofenkammer.

In einer Ausführung eines solchen Ofens, welcher in bekannter Weise mit einer Fachverbrennungskammer kombiniert sein kann, sind diese und die beiden Ofenkammern gemäß der Erfindung zu einer Einheit zusammengefaßt, welche wenigstens zum größten Teil von in einigem Abstand zu den Wänden der Ofenkammern verlaufenden äußeren Wänden umgeben ist, daß dazwischen ein Hohlraum gebildet ist. Dieser ist über mit Ventilen versehene Durchlässe in einer solchen Weise mit dem genannten Leitungssystem und der ersten Ofenkammer verbunden, daß die Verbrennungsluft sowie die Luft für die Erzeugung der Injektorwirkung zum. Zurückführen der Verbrennungsprodukte von

609885/0342

der zweiten zur ersten Ofenkammer.aus dem mittels eines einzigen Gebläses unter Brück gehaltenen Zwischenraum entnommen wird«

Die auf diese Weise erzielte gedrängte Bauweise ist äußerst raumsparend _r was besonders wichtig bei der Verwendung eines solchen Ofens an Bord eines Schiffs ist, und die den Zwischenraum umschließenden äußeren Wände bewirken eine gute Wärmeisolierung zur Umgebung hin und ermöglichen in -vorteilhafter Weise die Zufuhr der gesamten benötigten Luft mittels eines einzigen Gebläses.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung des erfindungsgemäßen Ofens sind die beiden Qfenkammern als voneinander getrennte Einheiten gefertigt_t welche jeweils von einen Luftkammei? umgeben und untereinander über die Leitungen und Durchlässe für Verbrennungsluft und Verbrennungsprodukte verbunden sind. Dies ermöglicht die intermittierende Verbrennung von festen Abfallstoffen, wobei die zweite Ofenkammer zwischen den Verbrennungsperioden mittels der kühlen Luft in der zugeordneten Luftkammer abgekühlt wird. Dies ist aus Sicherheitsgründen wichtig, da beim Öffnen der Luke einer heißen Ofenkammer die Gefahr besteht_t daß sich die im oberen Teil derselben angesammelten Gase mit einer Stichflamme entzünden. Wird demgegenüber die Verbrennung von festen Abfällen zu solchen Zeiten, beispielsweise während der lacht,- durchgeführt,, zu denen keine weiteren Abfälle für die Beschikkung des Ofens, anfallen,, so kann die Kammer vor dem Ein—

bringen weiterer fester Abfälle zunächst einmal bis auf ca. 150 °C abgekühlt werden, so daß dann keine Gefahr von Stichflammen oder Verpuffungen mehr besteht.

Im folgenden ist ein Ausführungsbeispiel -der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

i'ig. 1 eine schematisierte Ansicht eines erfindungsgemäßen Ofens in senkrechtem Schnitt,

Fig. 2 eine Ansicht des Ofens in-waagerechtem Schnitt und Mg. 3 eine Ansicht einer Ofenkammer für die Verbrennung von festen Abfallstoffen in senkrechtem Schnitt lotrecht zu dem in I¹Xg. 1 dargestellten.

Der dargestellte Ofen hat eine Kammer 10 für die Verbrennung von notfalls gemeinsam mit zusätzlichem Brennstoff einem Brenner 12 zugeführten flüssigen Abfallstoffen.

Eine ETachverbrennungskammer 16 mit einem zu einem (nicht gezeigten) Abzug führenden Auslaß 18 ist oberhalb der Kammer 10 angeordnet und über einen verengten Durchlaß mit dieser verbunden.

Seitlich der ersten Ofenkammer 10 ist eine zweite Ofenkammer 20 für die Verbrennung von festen Abfällen angeordnet. Sie hat einen Rost 22 am Boden und eine mit einem Deckel 2M- verschließbare Luke 26 zum Einfüllen der festen Abfälle.

109885/0342

Der gesamte Ofen ist von einem Gehäuse oder einer Luftkammer 28 umgeben, welche der Kühlung und Isolierung sowie der Zufuhr von von einem Gebläse 30 gelieferter Verbrennungsluft dient (Pig. 1). Zusätzlich zu der über mit Regulierventilen versehene Durchlässe 32 der ersten Kammer 10 zugeführten primären Verbrennungsluft kann der Nachverbrennungskammer 16 über wenigstens einen mit einem Regulierventil versehenen Durchlaß 34- sekundäre Verbrennungsluft aus der Luftkammer 28 zugeführt werden.

Die Ofenkammern 10 und 20 sind untereinander über ein System von Leitungen verbunden. Eine mittels einer Klappe 38 absperrbare Leitung 36 dient der Zuleitung eines Gemischs von Verbrennungsprodukten zu einem Hohlraum 40 an einer Seite der zweiten-Kammer 20. Über einen mit einem Ventil oder einer Klappe versehenen Durchlaß kann der zweiten Kammer 20 zusätzliche Verbrennungsluft oder Kühlluft aus der Luftkammer 28 zugeführt werden.

Über ein Aschenloch 44 unterhalb des Rosts 22 steht der Hohlraum 40 in Verbindung mit einem weiteren Hohlraum an der anderen Seite der zweiten Kammer 46. Das Aschenloch 44 ond der Hohlraum 46 gehören zu dem die beiden Kammern 10 und 20 miteinander verbindenden Leitungssystem*

Von dem Hohlraum 46 führt eine Leitung 48 mit einer darin vorgesehenen Klappe 50 zurück zur ersten Kammer 10. Ein mittels eines Ventils 54 absperrbarer Rohrkrümmer 52 führt

609885/0342

von der Luftkammer 28 in die Leitung 48 und dient zum Erzeugen einer Injektorwirkung darin.

Der Ofen arbeitet folgendermaßen: 'In der ersten Ofenkammer 10 wird, gegebenenfalls unter Zufuhr von zusätzlichem Brennöl, eine kontinuierliche Verbrennung von flüssigen Abfallstoffen aufrechterhalten. Die beiden Klappen 38 und 50 bleiben geschlossen, bis sich eine ausreichende Menge von festen Abfällen in der zweiten Kammer 20 angesammelt hat. Während dieser Zeit wird die zweite Kammer 20 von der in der Luftkammer 28 zirkulierenden Luft gekühlt. Dann werden die Kieppen 38 und 50 geöffnet, so daß heiße Verbrennungsprodukte mit einem Überschuß an Verbrennungsluft in den Hohlraum und weiter über das Aschenloch 44 in den Hohlraum 46 sowie vom Aschenlaoch 44 aus aufwärts durch den Rost 22 hindurch strömen und die festen Abfallstoffe langsam bis zu ihrer Verbrennungstemperatur erwärmen, bei welcher sie sich dann entzünden. Die Verbrennungsprodukte strömen über die Leitung 48 zurück in die erste 'Kammer 10 und von dieser für eine gegebenenfalls notwendige nachverbrennung in die Nachverbrennungskammer 16. Während der Verbrennung der festen Abfälle kann zusätzliche Verbrennungsluft nach Bedarf über den Durchlaß 42 zugeführt werden.

Während der Verbrennung der festen Abfälle bleibt der Deckel 24 geschlossen, da sich unterhalb derselben gewöhnlich heiße brennbare Gase ansammeln, welche sich

609885/0342

beim Öffnen des Deckels mit einer großen Stichflamme entzünden können.

Ist die Verbrennung der festen Abfälle dann beendet, so wird zunächst die Klappe 38 geschlossen. Ist dann die Ofenkammer 20 durch die in der Luftkammer 28 zirkulierende Luft genügend abgekühlt, so werden die Klappe 50 und der Durchlaß 42 geschlossen, worauf dann der Deckel 24 ohne die Gefahr einer Selbstentzündung geöffnet werden kann.

'60-9885/034

Claims

Patentansprüche;

1. J Verfahren für die sich wechselseitig unterstützende Verbrennung von getrennten Kammern eines Ofens zugeführten festen und flüssigen Abfallstoffen.,, dadurch gekennz eichnet, daß in einer ersten Ofenkammer, notfalls unter Zufuhr von Zusatzbrennstoff, eine kontinuierliche Verbrennung zum Verbrennen der flüssigen Abfallstoffe aufrechterhalten wird, daß die heißen Verbrennungsprodukte zusammen mit weiterer Verbrennungsluft über ein System von mit Regulierventilen und/ /oder Klappen versehenen Leitungen um eine zweite Ofenkammer herum und durch diese hindurchgeleitet werden, um darin feste Abfallstoffe zu erhitzen und verbrennen, daß die Verbrennungsprodukte zurück in die erste Ofenkammer geleitet werden und daß durch eine in der Rückführleitung erzeugte Injektorwirkung eine Verringerung des Drucks in der zweiten Kammer relativ zu dem außerhalb des Ofens herrschenden Druck herbeigeführt wird.

2. Ofen zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine erste Ofenkammer (10) mit einem Brenner (12) für die Verbrennung von flüssigen Abfallstoffen, durch eine zweite Ofenkammer (20) welche im unteren Teil einen Rost (22) oder eine rostähnliche Auflage für die festen Abfallstoffe und im oberen Teil eine Luke (24, 26) zum Einbringen der festen Abfallstoffe hat, durch ein die erste mit der zweiten Ofenkammer verbindendes System von mit Regulier-

609885/0342

ventilen und/oder -klappen (38, 50) versehenen Durchlässen und Leitungen (36, 40, 44, 46, 48), welche sich entlang .den Außenseiten der zweiten Ofenkammer und unter dem Rost derselben erstrecken, und durch eine von einem Auslaß der zweiten Ofenkammer ausgehende Rückführleitung mit einer Einrichtung (52, 5^) zum Erzeugen einer Injektorwirkung zum Unterstützen des Rückstroms von Verbrennungsprodukten zur ersten Ofenkammer.

3. Ofen nach Anspruch 2 mit einer Nachverbrennungskammer, dadurch gekennz eichnet, daß die beiden Ofenkammem und die Nachverbrennungskammer (10, 20 bzw. .16) zu einer Einheit zusammengefaßt sind, und daß die Einheit wenigstens zum größten Teil von in einigem Abstand zu den Wänden der Ofenkammern verlaufenden äußeren Wänden umgeben ist, so daß dazwischen eine Luftkammer (28) gebildet ist, welche über mit Ventilen versehene Durchlässe (32, 34, 42) in einer solchen Weise mit der ersten Ofenkammer und dem Leitungssystem verbunden ist, daß die Verbrennungsluft sowie die Luft für die Erzeugung der Injektorwirkung zum Zurückführen der Verbrennungsprodukte von der zweiten zur ersten Ofenkammer'/mittels eines einzigen, die Luftkammer unter Druck speisenden Gebläses (30) zuführbar ist.

4. Ofen nach Anspruch 2 oder 3? dadurch g e k e η η zeichnet, daß die beiden Ofenkammern (10, 20) jeweils von einer Luftkammer (28) umgebene·getrennte Einheiten darstellen, welche untereinander lediglich

60988570342-

über das Leitungssystem für die Verbrennungsluft und Verbrennungsprodukte verbunden sind.

60988570342

Leerseite