DE2733646A1

DE2733646A1 - Gas generating incinerator plant for solid refuse - derives hot gases from compacted refuse for heating steam generator

Info

Publication number: DE2733646A1
Application number: DE19772733646
Authority: DE
Inventors: Frederick G Mcmullen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1977-07-26
Filing date: 1977-07-26
Publication date: 1979-02-08

Abstract

The incinerating system is used for refuse of predominantly solid nature which may be compacted. The compacted organic refuse is guided in duct carrying hot flue gases from the combustion zone. Combustible gases are released from this material and removed. The thermal efficiency of this refuse incinerating plant is high and thermal energy derived from the refuse is efficiently utilised in combustion. Hot gases released in the ducts by pyrolysis are passed through a steam generator. The gases are cooled on transferring heat to the steam generator. The cooled pyrolytic gases are prepared in the refuse incinerator section used for recovery. In addition the cooled pyrolytic gases are mixed into the combustible material.

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufbereiten von MUll oder ähnlichem überwiegend festen und gegebenenfalls verdichteten Abfällen und zum Verbrennen derselben in einer Brennzone, bei dem verdichteter organischer Abfall durch ihm Strom der aus der Brennzone entweichenden heißen Abgasen liegende Rohre hindurchgeleitet wird und dabei aus ihm brennbare Gase freigesetzt und abgeleitet werden.The invention relates to a method for processing garbage or similar mostly solid and possibly compacted waste and for incineration same in a burning zone, in which organic waste condensed through it Flow of the hot exhaust gases escaping from the combustion zone passed through lying pipes is released and flammable gases are released from it.

Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens, die eine Brennkammer mit Einspeisung für zu verbrennendes Material und gegebenenfalls eine Einspeisung für flüssige und/oder gasförmige BSrennstoffe und in dem Gasabzug der Brennkammer liegende rohrförmige Leitungen, durch die vorgetrocknetes Abfallmaterial zum Freisetzen von Gasen hindurchgeleitet wird, aufweist.The invention also relates to a device for performing this Process that has a combustion chamber with feed for material to be burned and optionally a feed for liquid and / or gaseous B-fuels and Tubular lines lying in the gas outlet of the combustion chamber through which the pre-dried Waste material is passed through to release gases.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung dieser Art sind aus der auf den Anmelder zurückgehenden US-PS 3 769 921 bekannt. Es hat sich jedoch gezeigt, daß dieser vorbekannte Vorschlag des Anmelders noch gewisse Nachteile aufweist, insbesondere mit verhältnismäßig schlechten Wärmewirkungsgrad arbeitet, weil die zum Vortrocknen der zu verbrennenden Materialien in diese eingegebene Wärme nur ungenügend und insbesondere auch nur zum Vortrocknen genutzt wird.A method and an apparatus of this type are known from the Applicant is known to U.S. Patent No. 3,769,921. However, it has been shown that this previously known proposal of the applicant still has certain disadvantages, in particular works with relatively poor thermal efficiency because the pre-drying of the materials to be burned in this input heat only insufficiently and in particular is also only used for pre-drying.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Wärmewirkung sgrad einer Müllverbrennungs anlage oder dergleichen zu verbessern und dementsprechend den Wämegehalt von Müll und sonstigen Abfällen bei der Verbrennung besser auszunutzen.The invention is based on the object, the thermal efficiency sgrad a To improve waste incineration plant or the like and accordingly the Heat content to make better use of garbage and other waste during incineration.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, daß die in den im Abgasstrom liegenden Rohren durch Pyrolyse freigesetzten heißen Gase durch Teile eines Dampferzeugers hindurchgeleitet und dabei durch Wärmeabgabe an den Dampferzeuger abgekühlt werden. Die auf diese Weise abgekühlten pyrolytischen Gase werden vorzugsweise in einer Teil der Müllverbrennungsanlage bildenden Wiedergewinnungseinrichtung aufbereitet, wobei die abgekühlten pyrolytischen Gase wenigstens teilweise dem zu verbrennenden Material beigemischt werden können und teilweise auch als Brennstoffe in die Brennzone eingeleitet werden können, soweit in der Brennzone zusätzliche Brennstoffe benötigt werden.To solve this problem, the method mentioned at the beginning is used in a method Art suggested that the pipes lying in the exhaust gas flow by pyrolysis released hot gases passed through parts of a steam generator and be cooled down by giving off heat to the steam generator. That way Cooled pyrolytic gases are preferably used in part of the waste incineration plant forming recovery device, the cooled pyrolytic Gases can be mixed at least partially with the material to be burned and in some cases can also be introduced into the combustion zone as fuels, provided that additional fuels are required in the combustion zone.

Weiterhin wird- die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Abfuhrleitung für die freigesetzten pyrolytischen Gase einen Wärmetauscher enthält, der einem Dampferzeuger zugeordnet ist, und daß die Rohrleitungen für das Abfallmaterial in einen Kühler münden. Dabei kann die Abfuhrleitung für die freigesetzten Gase hinter den Wärmetauscher wenigstens einen Kondensator mit einer Ableitung für Produkt-Gas enthalten und der Kühler für das entgaste Material als Wärmetauscher zum Vorwärmen des Speisewassers ftlr den Dampferzeuger ausgebildet sein. Zweckmäßig münden der Kühler und der Ausgang der Gas -Kondensatoren in einen Mischer für das zu verbrennende Material, so daß das im Abgasstrom der Brennkammer erhitzte und von in ihm enthaltene brennbare Gase getrennte Abfallmaterial zunächst abgekühlt und dann gegebenenfalls mit weiterem Abfallmaterial und brennbaren Gasen nach Wunsch vermischt werden kann, bevor dieses Material in die Brennkammer eingeleitet und dort zweckmäßig schwebend oder auch auf einem Rost verbrannt wird. -- -Vorzugsweise ist an die Ausgangsseite des Mischers noch eine Pelletisiereinrichtung angeschlossen, mit der das zu verbrennende Gemisch zu Pellets verdichtet wird, was die Verbrennbarkeit in der Brennkammer begünstigt.Furthermore, the object underlying the invention is in a Device of the type mentioned achieved in that the discharge line for The released pyrolytic gases contain a heat exchanger, which is a steam generator is assigned, and that the pipes for the waste material in a cooler flow out. The discharge line for the released gases can be behind the heat exchanger contain at least one condenser with a discharge line for product gas and the Cooler for the degassed material as a heat exchanger to preheat the feed water be designed for the steam generator. The cooler and the outlet expediently open the gas condensers in a mixer for the material to be burned, so that the heated in the exhaust gas flow of the combustion chamber and contained in it combustible gases separated waste material is initially cooled and then if necessary can be mixed with other waste material and flammable gases as desired, before this material is introduced into the combustion chamber and expediently floating there or burned on a grate. - -Preferably is to the exit side of the mixer is connected to a pelletizing device, with which the Mixture is compressed into pellets, which favors the combustibility in the combustion chamber.

In die Zufuhrleitung für das zu verbrennende Material ist zweckmäßig ein Verkleinerer und ein mit Dampf betriebener Vortrockner eingebaut, wobei der Verkleinerer von einer Dampfturbine antreibbar sein kann, die mittels vom Dampferzeuger geliefertem überhitzten Dampf betrieben wird, während der die Turbine verlassende entspannte Dampf zweckmäßig in den Vortrockner eingeleitet wird, nachdem er vom Dampferzeuger wieder erwärmt wurde.In the supply line for the material to be burned is useful a reducer and a steam-operated pre-dryer installed, the Reducer can be driven by a steam turbine, which by means of the steam generator supplied superheated steam is operated while leaving the turbine Relaxed steam is expediently introduced into the pre-dryer after it has passed Steam generator has been heated up again.

Durch die Erfindung wird es möglich, mit besonders günstigem Wirkungsgrad Müll oder ähnliche überwiegend feste arganische Abfälle aufzubereiten und schwebend über Rosten oder auch unmittelbar auf Rosten in der Brennkammer eines Dampferzeugers, gegebenenfalls zusammen mit anderen verdichteten Abfällen zu verbrennen. Dabei sind außerhalb der Brennzone vollständig im Strom der die Brennzone verlassenden Abgase pyrolytische Rohre bzw. Rohrleitungen angeordnet, durch die knochentrockener verdichteter organischer Abfall jeder Art und in jeder Kombination hindurchgetrieben wird und aufgrund der Wärmeeinwirkung der die Brennzone verlassenden Abgase durch pyrolytische Wirkung brennbare Gase abgibt, die gesammelt und durch Rohre abgeleitet werden, welche dem Dampferzeuger zugeordnet und derart angeordnet sind, daß die durch diese Rohre hindurchströmenden Gase abgekühlt werden und die dabei freigesetzte Wärme dem Dampf erzeuger zuführen. Die so abgekühlten Gase werden dann in einer Wiedergewinnungsanlage aufbereitet, welche Teil der Müllverbrennungsanlage ist. In diese Anlage können vorgetrocknete organische Schlämme und Dämpfe-sanitärer Abfälle und/oder anderer Herkunft eingegeben und in der Brennzone verbrannt werden, wobei wenigstens ein Teil dieser Abfälle vor der Verbrennung durch die pyrolytischen Rohrleitungen hindurchgeleitet werden, um die in ihnen gegebenenfalls enthaltenen brennbaren Gase abzuscheiden und getrennt abzuführen. Die kombinierte MUllverarbeitungs- und -verbrennungsanlage kann an einen Dampferzeuger angeschlossen sein, um den Gesamtwirkungsgrad des thermodanamischen Kreises zu verbessern.The invention makes it possible with a particularly favorable degree of efficiency Recycle rubbish or similar predominantly solid argan waste and floating over grids or directly on grates in the combustion chamber of a steam generator, incinerate together with other compacted waste if necessary. Are there outside the combustion zone completely in the flow of the exhaust gases leaving the combustion zone Pyrolytic pipes or pipelines arranged through the bone-dry condensed organic waste of every kind and in every combination is driven through and due to the heat effect of the exhaust gases leaving the combustion zone by pyrolytic Effect emits flammable gases that are collected and passed through Pipes diverted are assigned to the steam generator and arranged such that the The gases flowing through these pipes are cooled and the gases released in the process Apply heat to the steam generator. The gases cooled in this way are then in a Recycled recovery plant, which is part of the waste incineration plant. Pre-dried organic sludge and vapors from sanitary waste can be put into this system and / or other origins are entered and burned in the combustion zone, with at least some of this waste prior to incineration by the pyrolytic pipelines are passed through to remove any combustible gases they may contain separated and discharged separately. The combined waste processing and incineration plant can be connected to a steam generator in order to increase the overall efficiency of the thermodanamic To improve the circle.

Da erfindungsgemäß die in das zu verbrennende Material zum Abscheiden brennbarer Gase eingegebene Wärme zum Vorerwärmen des Speisewassers des Dampferzeugers bzw. zum Beheizen des Dampferzeugers selbst genutzt wird, ergibt sich die angestrebte Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades des thermodynamischen Kreises.Because according to the invention, in the material to be burned for deposition Flammable gases input heat to preheat the feed water of the steam generator or is used to heat the steam generator itself, the desired result results Improvement of the overall efficiency of the thermodynamic circuit.

In der Zeiclmung ist in Form eines Schaltplanes ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Aufbereiten und Verbrennen von Müll oder ähnlichen Abfällen dargestellt.The drawing shows an exemplary embodiment in the form of a circuit diagram a device according to the invention for processing and burning garbage or similar waste is shown.

Die Vorrichtung umfaßt als Dampferzeuger einen Beuler 1, der mit einer Einspeisung 2 für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff und einer Einspeisung 3 für vorbehandeltes zu verbrennendes Material versehen ist.The device comprises as a steam generator a bulge 1, which with a Feed 2 for liquid or gaseous fuel and a feed 3 for pretreated material to be burned is provided.

Innerhalb des im Bereich der Einspeisungen 2 und 3 liegenden Endes des Beulers 1 ist ein nicht dargestellter Rost vorgesehen, der sich in der Brennkammer 4 befindet.Im den Rauchgasabzug bildenden anderen Ende 5 des Beulers 1 befindet sich ein Einsatz 6 mit drei durch denselben geffihrten Rohren 7, 8 und 9, in die durch eine Leitung 10 vorzerkleinertes und vorgetrocknetes Material eingeleitet wird, das die Rohre 7 bis 9 zwangsweise passiert. Da der Einsatz 6 mit den Rohren 7 bis 9 vo-llständig im Rauchgasabzug liegt, d.h. vollständig von den die Brennkammer 4 verlassenden heißen Abgasen umstrichen wird, wird aus den zwangsweise durch die Rohre 7 bis 9 hindurchgeförderten Materialien durch Pyrolyse brennbare Gase freigesetzt, die durch eine Leitung 11 abgeführt werden. Die so vorbehandelten Materialien werden durch eine Leitung 12 in einen beispielsweise eine Schnecke enthaltenden Kühler 13 eingegeben.Within the end lying in the area of the infeeds 2 and 3 of the bulge 1, a grate (not shown) is provided, which is located in the combustion chamber 4 is located in the other end 5 of the bulge 1 forming the flue gas vent an insert 6 with three pipes 7, 8 and 9 guided through the same Introduced through a line 10 pre-shredded and predried material that the pipes 7 to 9 forcibly passed. As the insert 6 with the pipes 7 to 9 lies completely in the flue gas outlet, i.e. completely away from the combustion chamber 4 leaving hot exhaust gases is circulated, is forced out of the Pipes 7 to 9 materials conveyed through pyrolysis released flammable gases, which are discharged through a line 11. The materials pretreated in this way will be through a line 12 into a cooler containing, for example, a screw 13 entered.

Die Leitung 11 mündet in eine Wärmetauscherschlange 14 am Beuler 1, die von den heißen Gasen durchströmt wird. Dabei werden die brennbaren Gase abgekühlt, wobei die freigesetzte Wärme dem Beuler 1 unmittelbar zugeführt wird. Durch eine Leitung 15 mit darin enthaltenem Gebläse 16 gelangen die derart abgekühlten brennbaren Gase in einen ersten Kondensator 17, der mittels einer von Wasser durchströmten Schlange 18 in den Gasen enthaltene Flüssigkeit durch Kondensation von denselben trennt. Das derart von Feuchtigkeit getrennte Gas gelangt durch eine Leitung 19 in einen zweiten Kondensator 20, während das Kondensat, gegebenenfalls mit nicht vollständig gereinigtem Gas vermischt, durch eine Leitung 21 mit einer darin enthaltenen Pumpe 22 einem Separator 23 zugeführt wird, der Wasser ableitet und ein eventuell noch vorhandenes Gemisch aus Gas und Feuchtigkeit durch eine Leitung 24 in einen Mischer 25 weiterleitet.The line 11 opens into a heat exchanger coil 14 on the Beuler 1, through which the hot gases flow. The flammable gases are cooled down, the heat released is fed directly to the bulge 1. By a Line 15 with the fan 16 contained therein reach the combustible that have been cooled in this way Gases in a first condenser 17 through which water flows by means of a Snake 18 liquid contained in the gases by condensation of the same separates. The gas separated from moisture in this way passes through a line 19 into a second condenser 20, while the condensate, optionally with no mixed completely purified gas, through a line 21 with one contained therein Pump 22 is fed to a separator 23, which drains water and any mixture of gas and moisture that may still be present through a pipe 24 forwards into a mixer 25.

Das im zweiten Kondensator 20 gewonnene Produkt -Gas wird durch eine Leitung 26 abgeführt und an beliebiger Stelle verwendet, beispielsweise iiber eine Leitung 27 in die zum Brennstoff-Einlaß 2 des Beulers 1 führende Speiseleitung 28 eingespeist. Das Kondensat wird aus dem Kóndensator 20 durch eine Leitung 29 mit darin enthaltener Pumpe 30 einem Separator 31 zugeführt, der Wasser abscheidet und den Rest durch eine Leitung 32 in dem Mischer 25 eingibt.The product gas obtained in the second condenser 20 is through a Line 26 discharged and used at any point, for example via a Line 27 into the feed line 28 leading to the fuel inlet 2 of the bulge 1 fed in. The condensate is from the condenser 20 through a line 29 with Pump 30 contained therein is fed to a separator 31 which separates water and inputs the remainder into mixer 25 through line 32.

Das in den Kühler 13 gelangende Material wird mittel Wasser gekühlt, das aus einem Vorerhitzer 33 fiir das Speisewasser des Beulers 1 über eine Leitung 34 abgezogen wird und mittels einer Pumpe 35 durch einen Doppelmantel 36 des Kühlers 13 hindurchströmt.The material entering the cooler 13 is cooled by means of water, that from a preheater 33 for the feed water of the bulge 1 via a line 34 is withdrawn and by means of a pump 35 through a double jacket 36 of the cooler 13 flows through it.

Aus dem Doppelmantel 36 strömt das vorgewärmte Wasser durch eine Leitung 37 in den Vorerhitzer 33 zurück.The preheated water flows from the double jacket 36 through a pipe 37 back into the preheater 33.

Dem Vorerhitzer 33 wird frisches Speisewasser über eine Leitung 38 zugeführt. Das vorerhitzte Speisewasser gelangt durch eine Leitung 39 mit eingebauter Pumpe 40 in den Beuler 1. Außerdem wird in den Vorerhitzer 33 Wasser durch eine Leitung 41 von einem Dampftrockner 42 mittels einer Pumpe 43 zugeführt. Der Dampftrocknet 42 dient zum Vortrocknen des durch eine Leitung 44 von einem Zerkleinerer 45 zugeführtes Abfallmaterial. Der dabei entwickelte Dampf wird durch einen Auslaß 46 in die Atmosphäre abgelassen. Die Heizung erfolgt mittels Dampf, der durch eine Leitung 47 zugeführt wird.Fresh feed water is supplied to the preheater 33 via a line 38 fed. The preheated feed water passes through a line 39 with a built-in Pump 40 in the bulge 1. In addition, water is in the preheater 33 through a Line 41 is supplied from a steam dryer 42 by means of a pump 43. The steam dries 42 serves to pre-dry that which is fed in through a line 44 from a shredder 45 Waste material. The vapor evolved is through an outlet 46 into the atmosphere drained. The heating takes place by means of steam which is supplied through a line 47 will.

Der Zerkleinerer 45 wird über eine Welle 48 von einer Dampfturbine 49 angetrieben, welcher überhitzter Dampf von einem Überhitzer 50 durch eine Leitung 51 zugeführt wird. Der überhitzer 50 wird über ein Ventil 52 vom Beuler mit Dampf versorgt. Der entspannte Dampf verläßt die Dampfturbine 49 über eine Leitung 53 und gelangt in eine Heizschlange 54 am Beuler 1 wo er wieder aufgeheizt und dann in die Leitung 47 ausgelassen wird, um die Vortrocknung im Trockner 42 zu bewirken.The shredder 45 is driven by a shaft 48 from a steam turbine 49 driven, which superheated steam from a superheater 50 through a pipe 51 is fed. The superheater 50 is supplied with steam via a valve 52 from the bump provided. The expanded steam leaves the steam turbine 49 via a line 53 and gets into a heating coil 54 on the Beuler 1 where it is heated up again and then is discharged into the line 47 in order to effect the pre-drying in the dryer 42.

Das den Vortrockner 42 verlassende Material gelangt entweder über eine Leitung 55 in die Rohre 7 bis 9 und durch den Kühler 13 und eine Leitung 56 in den Mischer 25 oder direkt durch eine Leitung 57 in den Mischer 25.The material leaving the pre-dryer 42 either passes over a line 55 into the tubes 7 to 9 and through the cooler 13 and a line 56 into the mixer 25 or directly through a line 57 into the mixer 25.

Das im Mischer gemischte Material gelangt durch eine Leitung 58 in eine Pelletisiervorrichtung 59 und wird dort zu Pellets oder in anderer Weise vorverdichtet. Durch eine Leitung 60 mit eingebautem Gebläse 61 gelangt das so vorverdichtete und weitgehend vorgetrocknete Materialgemisch zum Naterialeinlaß 3 des Beulers 1, durch den es in die Brennkammer 4 für eine schwebende Verbrennung eingeblasen wird.The material mixed in the mixer enters through a line 58 a pelletizing device 59, where it is pre-compressed into pellets or in some other way. The so pre-compressed and largely pre-dried material mixture to the material inlet 3 of the bulge 1 through which it is blown into the combustion chamber 4 for a floating combustion.

Es ist erkennbar, daß die für die Vortrocknung des zu verbrennenden Materials benutzte Wärme weitgehend in den Kreislauf zurückgeführt wird, so daß sich der Gesamtwirkungsgrad des thermodynamischen Kreises des Dam«erzeugers auf einen optimalen Wert verbessert.It can be seen that the for the predrying of the to be burned Material used heat is largely returned into the cycle, so that the overall efficiency of the thermodynamic circuit of the dam generator improved to an optimal value.

Claims

Method and device for processing and incinerating waste or similar patent applications: u Process for processing rubbish or similar predominantly solid and possibly compacted waste and incineration of the same in a combustion zone, in which compacted organic waste is carried through in the stream of the the hot exhaust gases escaping from the combustion zone is passed through pipes and in the process flammable gases are released and discharged from it, characterized in that, that the hot gases released in the tubes by pyrolysis through parts of a Passed through the steam generator and thereby by delivering wort to the steam generator be cooled down.

2.) The method according to claim 1, characterized in that the cooled pyrolytic gases in a recovery facility forming part of the waste incineration plant be processed.

3.) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the cooled pyrolytic gases at least partially to the material to be burned be added.

4.) Device for performing the method according to one of the claims 1 to 3, with a combustion chamber with feed for material to be burned and optionally a feed for liquid and / or gaseous fuels and with tubular lines lying in the gas outlet of the combustion chamber through which pre-dried waste material is passed through to release gases, d a d u r c h e k e n n n z e i chn e t that the discharge line (11, 15) for the released pyrolytic gases contains a heat exchanger (14) which is connected to a steam generator (i) is assigned, and that the pipes (7,8,9) for the waste material in one Open into the cooler (13).

5.) Device according to claim 4, characterized in that the discharge line (ins) behind the heat exchanger (14) at least one condenser (17, 20) with a Contains discharge line (19; 26) for product gas.

6.) Device according to claim 4 or 5, characterized in that the cooler (13) for the degassed material as a heat exchanger to preheat the feed water is designed for the steam generator (1).

7.) Device according to one of claims 4 to 6, characterized in that that the cooler (13) and the condensate outlet (21; 29) of the gas condensers (17; 20) open into a mixer (25) for the material to be burned.

8.) Device according to claim 7, characterized in that the Outlet side of the mixer (25) a compression device (59) connected.

9.) Device according to one of claims 4 to 8, characterized in that that in the supply line (44) for the material to be burned a shredder (45) and a pre-dryer (42) powered by steam is installed.

10.) u Device according to claim 9, characterized in that the aass The shredder (45) can be driven by a steam turbine (49) which, by means of the steam generator (1) supplied superheated steam is operated.

11.) Device according to claim 9 or 10, characterized in that dass20fe turbine (49) leaving relaxed steam from the steam generator (1) is reheated is fed into the pre-dryer (42).