DE3733735A1

DE3733735A1 - Verfahren zur verhinderung von schlackenanbackungen an den waenden von brennkammern

Info

Publication number: DE3733735A1
Application number: DE19873733735
Authority: DE
Inventors: Peter Grell; Franz Wintrich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-06
Filing date: 1987-10-06
Publication date: 1989-04-20

Description

Dem eigentlichen Verbrennungsraum einer Müll verbrennungsanlage vorgeschaltet ist der sogenannte Müllvorbau. Dieser Müllvorbau besteht aus feuerfesten Steinen, um durch Rückstrahlung höhere Temperaturen im Feuerraum halten zu können. Dadurch wird erreicht, daß ein besserer Ausbrand des Mülls erfolgt. Bei den relativ hohen Temperaturen in der Verbrennung können Schlackenteilchen - teigig bis flüssig - an die Wand gelangen. Dadurch bilden sich im Mauerwerk sogenannte "Bären", die, so sie abgestoßen oder abgerissen werden, Teile des Mauerwerks mit herausreißen. Es hat sich gezeigt, daß die Schlacke an der Oberfläche des Feuerfeststeines etwa 5-10 mm tief in den Stein eindiffundiert und somit eine feste Verbindung mit dem Stein eingeht. Desweiteren bildet dieser Schlackenfluß auf der gesamten Oberfläche eine ein heitliche glasige Schicht. Wird der Kessel abgestellt und kühlt das Mauerwerk ab, wird durch den höheren Ausdehnungskoeffizienten der Schlacke das Mauer werk nach innen herausgedrückt, je Anfahrvorgang bis zu 5 cm. Dadurch muß das Mauerwerk in Zeitabständen von ca. 2 Jahren komplett erneuert werden.

Verfahren zur Verhinderung von Schlackenanbackungen an den Wänden von Müllverbrennungsanlagen sind durch folgende Veröffentlichungen bekannt: DE-OS 23 17 064, EP 00 71 742 A2 und CH 5 72 595.

Bei den bekannten Verfahren wird zur Kühlung eine relativ große Luftmenge benötigt, die durch Schlitze oder Poren in den Wänden zugeführt wird und damit die Wände so abkühlt, daß der Stützeffekt für das Feuer von den Wänden praktisch Null und somit der Ausbrand des Mülls schlechter wird.

Bei den bekannten Verfahren muß, um die hohen Widerstände zu überbrücken, die zur Kühlung notwendige Luft vom Frischlüfter abgezweigt werden. Bei diesen Ver fahren ist eine optimale, gleichmäßig über die Wand verteilte Luftmenge, die gerade groß genug ist, um eine Kühlung der Aschepartikel zu gewährleisten, ohne die Zündstützwirkung der Wand aufzuheben, nicht möglich.

Demgegenüber soll die Aufgabe gelöst werden, die Luft zur Verhinderung der Schlackenanbackungen mit geringem Aufwand in gerade ausreichender Menge so zuzuführen, daß die Stützwirkung der Wände für die Verbrennung nicht beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Ober begriff des Anspruchs 1 durch die im gekennzeichneten Teil angegebenen Merkmale gelöst. Eine vorteilhafte Weiterbildung ist im Anspruch 2 angegeben.

Das Verfahren wurde zunächst für Müllbrennkammern ent wickelt, ist aber ebenso für ausgemauerte Brennkammern zur Verbrennung anderer ballastreicher Brennstoffe einsetzbar.

Der zugrunde liegende Gedanke besteht darin, die teigigen Ascheteilchen unter den Erweichungspunkt abzukühlen, damit sie nicht an der Wand kleben bleiben können. Andererseits soll das Temperaturniveau der Wand so wenig wie möglich abgesenkt werden, damit die Zündwirkung für das zu verbrennende Gut nicht verschlechtert wird. Die ein strömende Luft ist diatherman, läßt also die volle Strahlung vom Feuer zur Wand und wieder zurück zu.

Verbrennungsrechnungen für ein ausgeführtes Beispiel zeigten, daß eine Kühlluftmenge von 0,036 kg/(s · m²) gerade ausreichen würde, oben beschriebene Aufgabe optimal zu lösen. Da die Brennkammer wie üblich mit einem Unterdruck von 220 Pa gefahren wird, bot es sich an, die Luftdüsen frei ansaugend zu machen. Nach diesen Parametern wurden die Luftdüsen ausgelegt.
Rein rechnerisch ergab sich dadurch eine durch jede Luftdüse strömende Menge von 0,032 kg/s.

Nach Wiederinbetriebnahme des Kessels stellte sich durch Nachmessung heraus, daß wohl alle Düsen in etwa gleiche Luftmengen durchlassen, daß die Menge je Düse aber nur 0,029 kg/s beträgt. Der Versuchskessel war jetzt 4 Monate in Betrieb und wurde während dieser Zeit 4× kurzzeitig abgestellt.

Befahrungen zeigten immer das gleiche positive Bild. Sowohl Seitenwände wie auch die Decke sind fast schlackenfrei. Die wenig vorhandenen Ascheablagerungen sind porös und lassen sich leicht entfernen, ohne den darunter liegenden Stein zu beschädigen. Ein Schlacken fluß wurde nicht mehr festgestellt.

Die Zeichnung zeigt schematisch Teile eines Ausführungsbeispiels einer Müllverbrennungsanlage zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 1 zeigt im Längsschnitt durch den Müllvorbau die Gesamtanordnung der Luftdüsen. In den

Fig. 2 und 3 ist eine Luftdüse in Vorder- bzw. Seitenansicht dargestellt.

Die in Fig. 2 erkennbaren sternförmigen Einbauten erfüllen 2 Funktionen:

a) Stabilisierung des Strömungskanals gegen Beulen bei Temperaturbeeinflussung,
b) Sicherstellung des dosierten Luftschleier.

In Fig. 3 ist eine Regelklappe zu erkennen.

Claims

1. Verfahren zur Verhinderung von Schlackenanbackungen an den feuerfest ausgekleideten Wänden von Brennkammern zu Verbrennung von Müll oder anderen ballastreichen Brennstoffen durch Zuführung von Kühlluft durch die Wände, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlluft, ohne die Wände wesentlich zu kühlen, durch im Brennraum herrschenden Unterdruck durch in den Wänden angeordnete Düsen angesaugt und brennraumseitig vor den Wänden als gleichmäßiger Schleier verteilt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die einzelnen Düsen eintretenden Luftmengen regelbar sind.