DE2633128B2

DE2633128B2 - Feuerungsrost für eine Einrichtung zum Verbrennen von Abfallstoffen

Info

Publication number: DE2633128B2
Application number: DE2633128A
Authority: DE
Inventors: Dieter Dr.-Ing. 6920 Sinsheim Kuhnert; Heinz Ing.(Grad.) 5172 Linnich Mallek; Friedrich Ing. Scholz (Grad.), 7130 Muehlacker
Original assignee: Kernforschungsanlage Juelich GmbH
Current assignee: Forschungszentrum Juelich GmbH
Priority date: 1976-07-23
Filing date: 1976-07-23
Publication date: 1979-10-11
Also published as: DE2633128A1; GB1574792A; CH623121A5; SE434567B; BE856456A; US4156393A; AT358151B; FR2359373A1; DE2633128C3; SE7708388L; FR2359373B1; JPS6118086B2; IT1080994B; JPS5313567A; NL7707484A; ATA454477A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Feuerungsrost für eine Einrichtung zum Verbrennen von festen und gegebenenfalls zusätzlich flüssigen Abfallstoffen, die durch mindestens ein Rostelement in zwei vertikal übereinanderliegende, als Kammern ausgebildete Abschnitte unterteilt ist, bei der im oberen Abschnitt ein Glutbett ausgebildet ist, und der Rost Durchgangsöffnungen für Glutbettbeütandteile zwischen dem oberen Abschnitt und dem als Verbrennungskammer ausgebildeten unteren Abschnitt sowohl zwischen den Rostelementen und der Kamrnerwandung als auch zwischen den Rostelementen aufweist, deren Querschnitte durch Bewegen der auf einer Welle gelagerten Rostelemente während des Betriebes diskontinuierlich oder kontinuierlich aus einer Ausgangslage und wieder zurück in diese vergrößert und wieder verkleinert w erden.

Ein derartiger Feuerungsrost ist aus der Zeitschrift »Umschau«, Heft 18,1975, Seite 580 (siehe auch DE-OS 24 44 125) bekannt. Er dient bei der aus der vorgenannten Druckschrift ebenfalls bekannten Anlage zur Verbrennung von Müll dazu, die vertikal übereinander angeordneten Kammern, eine Haupt- und eine Nachverbrennungskammer, voneinander zu trennen und besteht aus mindestens zwei, auf jeweils einer horizontalen Achse pendelnd gelagerten Teilen. Durch die Bewegung des Rostes sollen Verbrennungsrückstände ausgesiebt werden, wobei auf den Boden der Nachverbrennungskammer gelangende, noch unverbrannte Anteile geringer Abmessungen durch Beaufschlagen mit heißen sauerstoffhaltigen Gasen ausgebrannt werden.

Zwar lassen sich mit der bekannten Anlage bei absatzweiser Beschickung die unterschiedlichsten Abfallstoffe nahezu vollständig verbrennen. Jedoch neigt der Feuerungsrost, dessen eigentliche Durchgangsöffnungen in den öffnungen zwischen den Gitterstäben bestehen, zum Verkleben und wird dadurch unwirksam. Außerdem treten durch die Verstopfung des Rostes KüKprobleme auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Feuerungsrost zu schaffen, der es erlaubt, Abfallstoffe der unterschiedlichsten Art unsortiert zu verbrennen, das heißt insbesondere abhängig von den Verbrennungseigenschaften durch Eingriff von außen den Strom von Abfallstoffen und Gasen durch die Verbrennungseinrichtung gezielt zu lenken und insbesondere ein Glutbett derart in der Vorverbrennungskammer auszubilden und aufrechtzuerhalten und dessen Stoffpartikeln umzuschichten, daß nur Partikeln gewünschter geringer Abmessung in die untere Verbrennungskammer abgegeben werden und gleichzeitig Wärme aus dem Wärmeinhalt des Glutbetts in ausreichender Menge einem oberen Trocknungs- und einem mittleren Ent- und einem unteren Vergasungsvorgang zur Verfügung gestellt wird, die sich abhängig von den Verbrennungseigenschaften in unterschiedlichen Zonen der oberen Kammer ausbilden.
Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs

.1 bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die dem oberen Abschnitt zugewendeten Seiten der Rostelemente geschlossen ausgeführt sind und zum Einschleusen von festen

Glutbettpartikeln vorbestimmter maximaler Größe sowie zum Durchlaß der bei der Pyrolyse gebildeten Gase in die Verbrennungskammer als Durchgangsöffnungen ausschließlich die öffnungen zwischen den Rostelementen und der Kammerwanduni; und zwischen den Rostelementen vorgesehen sind

Die dreh- beziehungsweise schwenkbaren Rostelemente gestatten den Aufbau eines Glutbettes innerhalb der als Pyrolysekammer ausgebildeten oberen Kammer und das Konstanthalten eines Glutbettvolumens, so daß dieses als Wärmespeicher wirksam wird. Der Wärmespeicher gleicht die zeitlich und räumlich unterschiedlichen Wärmeströme zwischen den endotherm verlaufenden Trocknungs-, Bit- und Vergasungsvorgängen und dem exothermen Teilverbrennungsvorgang innerhalb der oberen Kammer aus. Überraschenderweise führen die große Oberfläche und die hohen Temperaturen des Glutbetts zu einer vollständigen Aufspaltung der bei üen einzelnen Vorgängen entstehenden Verkokungsprodukte.

Bei allen Vorgängen findet eine ständige Volumenverminderung statt. Durch die Bewegung der Rostelemente wird eine Steuerung des Verbrennungsablaufs derart von außen vorgenommen, daß erst nach ausreichender Volumenverminderung entsprechend der freien Durchgangsquerschnitte der Austrag aus dem Glutbett in die Verbrennungskammer erfolgt.

Als Rostelemente lassen sich drehend gelagerte, walzenartige, im Vertikalschnitt runde oder ovale Körper oder aber dreh- oder schwenkbar gelagerte, plattenförmige, im Vertikalschnitt rechteckige oder kegel- beziehungsweise kegelstumpfförmige Elemente einsetzen. Vorteilhaft sind auf einer horizontalen Schwenkachse zwischen einer horizontalen und einer gegen die Horizontale geneigten Stellung hin- und herbewegte plattenartige Elemente, deren Schwenkachse vorzugsweise entlang eines herausspringenden Kammerabschnitts außerhalb des Hauptstroms der Gase verläuft. Ein plattenartiges drehbar gelagertes Element, in der Draufsicht rund oder oval, kann auch auf einer vertikal verlaufenden Welle oder Achse und in gegenüber der Horizontalen geneigter Lage abgestützt und durch einen Antrieb gedreht und/oder auf- und abbewegt werden. Vorteilhaft sind Rostelemente mit Gasführungen innerhalb beziehungsweise auf den Elementen, die in beziehungsweise in Nähe der Drehoder Schwenkachse angeordnete Gaseintrittsöffnungen und Gasaustrittsöffnungen miteinander verbinden. Die GasaustrittsöffiiUngen sind vorzugsweise nuf der dem Glutbett abgewandten Seite der Rostelemente und/ oder in den die Durchgangsquerschnitte begrenzenden Flächenteilen angeordnet, um Sekundärluft zur Übergangszone zwischen oberer Kammer und Verbrennungskammer zu leiten.

In überraschender Weise bildet sich bei pkttenförmigen Elementen auch während ihrer Bewegung ein Schüttkegel von Asche und Verbranntem auf diesen aus, der sich als wirksamer Schutz gegen die hohe Feuerraumbelastung in dieser Zone erweist. Die auf die Spaltbreite der Durchgangsquerschnitte im Bereich der Rostelemente reduzierten Glutbettbestandteile werden in den Verbrennungsraum gefördert und sammeln sich als glühende Asche auf den Klappen der verschließbaren Bodenöffnung an. In der Verbrennungskammer werden die noch unverbrannten Ascheanteile und die bei der Pyrolyse in der oberen Kammer entstehenden Gase durch die im Bereich der beweglichen Rostelemente zugegebene Sekundärluft vollständig ausgebrannt.

Zur Erläuterung der Erfindung zeigt die Darstellung einen erfindungsgemäßen Feuerungsrost in einer Einrichtung zum Verbrennen von festen und gegebenenfalh zusätzlich flüssigen Ab^rallstoffen im Vertikalschnitt Das in Fässern 1 herangeführte, zur Verbrennung bestimmte Gut wird über die Schleuse 3 in den Befüllschacht 5 übergeben. Bei geöffnetem Schieber 7 fällt das Gut in die Kammer 9. Die Br-onner 11 werden

ίο für die Inbetriebnahme der Anlage benötigt Durch geregelte Zugabe von Primärverbrennungsluft über eine Leitung 8 und bis in Nähe der Rostelemente nach unten weiterführende, nicht dargestellte Leitbleche wird eine Vorverberennung des Mülls ohne Zusatzbrennstoffe erzielt

Durch diskontinuierliches und kontinuierliches Schwenken der plattenförmigen Rostelemente 13 zwischen der dargestellten horizontalen oberen und einer gegen die Horizontale geneigten unteren Stellung wird das Glutbett und der Abfall bei den Trocknungs-, Ent- und Vergasungsvorgängen bewegt und geschürt. Bei der Bewegung verändert sich der freie Durchgangsquerschnitt zwischen der oberen Kammer und der Verbrennungskammer, und es werden Glutbettbestandteile aus der oberen Kammer 9 in die Verbrennungskammer 15 ausgetragen. Die Schwenkfrequenz der Schleusenelemente wird so gewählt, daß sich ein Gleichgewicht zwischen der Gutzugabe in der oberen Kammer und dem Glutaustrag aus derselben einstellt, so

ju daß das Volumen des Glutbetts konstant bleibt.

Die als Pendelklappen ausgeführten beweglichen Rostelemente sind in Nähe der Schwenkachse mit Eintrittsöffnungen 13a sowie mit Austrittsöffnungen auf der dem Glutbett abgewandten Seite 13b und zwischen

is den Platten 13c versehen. Da die Pendelklappen als Hohlklappen ausgeführt sind, kann über die Leitung 12 Verbrennungsluft zugeführt werden.

Die Verbrennungskammer 15 unterhalb der beweglichen Schleusenelemente ist durch zwei Ascheaustragsklappen 17 nach unten abgeschlossen, auf denen sich die ausgeschleusten Glutbettbestandteile als glühende Asche sammeln.

Die Kammer 19 unterhalb der Ascheaustragsklappen 17 dient der Auskühlung der Asche. Durch das unmittelbar angeschlossene Aschefallrohr 21 und Austragsschleuse 23 an ihrem unteren Ende wird die ausgekühlte Asche in das Aschefaß 25 ausgetragen.

Die die Verbrennungskammer verlassenden Abgase werden seitlich oberhalb der Ascheaustragsklappen durch öffnungen 27 abgezogen, nach oben umgelenkt, beaufschlagen die Wände der Verbrennungskammer und anschließend die der oberen Kammer von außen. Die Abgase werden über nicht dargestellte keramische Filter geleitet, auf deren Flächen sich mitgeführte

Aschepartikel abscheiden. Über die Leitung 29 werden die Abgase aus der Verbrennungseinrichtung abgesaugt. Zur selbsttätigen Aufrechterhaltung des Verbrennungsvorganges innerhalb des Glutbetts und für eine ausreichende Wärmeversorgung der in der oberen Kammer ablaufenden Trocknungs-, Entgasungs- und Vergasungsvorgänge ist die Beaufschlagung ihrer Wandungen mit den Abgasen von außen von Bedeutung.
Unabhängig vom Ausgangsmaterial, ob nun dem

„j Hausmüll ähnliche oder Sonderabfälle wie Klinikabfälle oder Tierkadaver, wird der Rückstand als sterile Asche frei von brennbaren Anteilen erhalten.

Durch die Beeinflussung des Verbrennungsablaufs

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mit Hilfe der Steuerung des Bewegungsablaufs der wirksam begegnet werden kann. Durch die Pendelbe-Rostelemente wird in deren Bereich ein dynamisches wegung wird zugleich auf die Müllbestandteile eine Gleichgewicht zwischen Schlackenablagerung und mechanische Beanspruchung ausgeübt, die die VoIu-Abschmelzung eingestellt, so daß einem Zusetzen der menverminderung unterstützt. Durchgangsöffnungen im Bereich der Rostelemente ^r>

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

Ι. Feuerungsrost für eine Einrichtung zum Verbrennen von festen und gegebenenfalls zusatzlieh flüssigen Abfallstoffen, die durch mindestens ein Rostelement in zwei vertikal übereinanderliegende, als Kammern ausgebildete Abschnitte unterteilt ist, bei der im oberen Abschnitt ein Glutbett ausgebildet ist und der Rost Durchgangsöffnungen für Glutbettbestandteile zwischen dem oberen Abschnitt und dem als Verbrennungskammer ausgebildeten unteren Abschnitt sowohl zwischen den Rostelementen und der Kammerwandung als auch zwischen den Rostelementen aufweist, deren Querschnitte durch Bewegen der auf einer Welle gelagerten Rostelemente während des Betriebes diskontinuierlich oder kontinuierlich aus einer Ausgangslage una wieder ziiriick in diese vergrößert und wieder verkleinert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die dem oberen Abschnitt zugewendeten Seiten der Rostelemente geschlossen ausgeführt sind und zum Einschleusen von festen Glutbettpartikeln vorbestimmter maximaler Größe sowie zum Durchlaß der bei der Pyrolyse gebildeten Gase in die Verbrennungskammer als Durchgangsöffnungen ausschließlich die öffnungen /wischen den Rostelementen und der Kammerwandung und zwischen den Rostelementen vorgesehen sind.
2. Feuerungsrost nach Anspruch 1, gekennzeich- m net durch eine Lagerung auf einer horizontalen Welle und eine walzenartige, im Vertikalschnitt runde oder ovale Ausbildung.
3. Feuerungsrost nach Anspruch 1, gekennzeich-

net durch eine zum Drehen oder Schwenken des Rostes vorgesehene Lagerung und eine plattenförmige, im Vertikalschnitt rechteckige oder kegel- beziehungsweise kegelstumpfförmige Ausbildung.
4. Feuerungsrost nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine horizontal angeordnete und im Rostelement außermittig, vorzugsweise entlang eines herausspringenden Kammerabschnitts außerhalb des Hauptstroms der Gase verlaufende Schwenkachse und durch einen Schwenkbereich für das Rostelement zwischen einer horizontalen und einer gegen die Horizontale geneigten Lage.
5. Rostelement nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch die Ausbildung als in der Draufsicht runde oder ovale Scheibe, durch das Abstützen der Scheibe auf einer vertikal verlaufenden Welle oder Achse und durch eine gegenüber der Horizontalen geneigten Lage des Elementes und durch einen Antrieb, der das Element dreht und/oder in vertikaler Richtung auf- und abbewegt
6. Feuerungsrost nach Anspruch 3 oder folgenden, gekennzeichnet durch Gasführungen in beziehungsweise auf den Elementen, die in beziehungsweise in Nähe der Dreh- oder Schenkachse angeordnete Gaseintrittsöffnungen und Gasaustrittsöffnungen miteinander verbinden, die vorzugsweise auf der dem Glutbett abgewendeten und/oder in den die Durchgangsquerschnitte begrenzenden Flächenteilen liegen, um Sekundärluft zur Übergangszone zwischen Pyrolyse- und Verbrennungskammer zu leiten.