DE4405079C1 - Abfallverbrennungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Abfallverbrennungsanlage und bezieht sich insbesondere auf eine Abfallverbrennungsanlage mit einer Wärmetauscheinrichtung, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Es ist allgemein bekannt, zur Abfallbeseitigung den Abfall zu verbrennen, da er eine große Energiequelle darstellt. Bei derartigen Abfallverbrennungsverfahren ist die Auslegung und Konstruktion des Brenners von großer Bedeutung, um die Umweltverschmutzung so klein wie möglich zu halten.

Bei üblichen Brennern wird der Abfall direkt zur Verbrennung mittels unter dem Feuerrost zugeführter Luft eingebracht. Da der Abfall jedoch naß oder feucht ist, verbrennt er nur sehr langsam, da eine bestimmte Zeit erforderlich ist, um ihn zu trocknen. Weiter ist die Dichte des bei der Verbrennung erzeugten Rauchgases aufgrund der höheren Temperatur geringer als die Eintrittsluft, so daß das Rauchgas, wenn es einmal aufgestiegen ist, nicht zum Ofenrost herunterströmt. Somit kommt der im Rauchgas verbliebene Sauerstoff nicht erneut mit dem Abfall zur Unterstützung der Verbrennung in Berührung. D.h., daß das für die Verbrennung benötigte Luftüberschuß­ verhältnis nicht vermindert werden kann und die Temperatur des Rauchgases nicht weiter erhöht werden kann.

Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen bekannt, die zur Verbrennung besonderer Brennstoffe bzw. zur Erhöhung des Durchsatzes in einer Verbrennungsanlage ausgelegt sind.

Aus DE-39 00 977 ist eine Verbrennungseinrichtung mit zwei­ teiligem Aufbau zur Verbrennung von Brennstoffen bekannt. In dieser Verbrennungsvorrichtung, die auch in Müllverbren­ nungsanlagen eingesetzt werden kann, wird der Brennstoff in einem Schachtofen vorkonditioniert, d. h. getrocknet, ent­ gast und vergast, und die daraus erhaltenen Brennstoffrück­ stände einer separaten Verbrennungsanlage zugeführt. Die Verbrennungsabgase, die noch Restsauerstoff enthalten, wer­ den für die Verbrennung der aus dem Schacht stammenden und in den Feuerraum eingeleiteten Prozeßgase herangezogen.

Desweiteren ist aus DE-AS-10 98 136 eine Schachtfeuerung für feste, insbesondere blähende und backende Brennstoffe, bekannt. Hierbei ist dem lotrechten Brennschacht ein wink­ lig dazuliegender End- und Vergasungskanal vorgeschaltet und mit diesem durch ein allseitig begrenztes Zwischen­ stück, das aus gekühlten Rohrwänden krümmerförmig gebildet sein kann, verbunden. Hierbei wird die Verbrennungsluft dem Brennschacht und dem End- und Vergasungskanal jeweils quer zur Bewegungsrichtung des Brennstoffes zugeführt. Die den Ver- und Entgasungskanal und den Brennstoffschacht umgeben­ den Gitter sowie die Wände der Räume, in denen sich die Verbrennungsgase sammeln, sind aus Kühlrohren gebildet bzw. mit Kühlrohren verkleidet. Diese Kühlrohre sind an den Um­ lauf des Dampferzeugers angeschlossen.

Der Betrag des Luftüberschußverhältnisses für die Verbrennung verschiedener Brennstoffe hängt weiter neben dem Einfluß des Feuchtigkeitsgehalts und der Zündtemperatur von der gesamten Berührungsfläche zwischen dem Brennstoff und der Luft bei der Verbrennung ab.

Allgemein kann gesagt werden, daß das Luftüberschußverhältnis zur Verbrennung umso geringer ist, je brennbarer und trocke­ ner der Brennstoff ist. Ebenfalls wird das Luftüberschußver­ hältnis umso mehr vermindert, je größer die Berührungsfläche zwischen dem Brennstoff und der Luft ist. Wenn der Brennstoff andererseits einen größeren Feuchtigkeitsgehalt aufweist und die Berührungsfläche zwischen dem Brennstoff und der Luft bei der Verbrennung geringer ist, wird ein größeres Luftüber­ schußverhältnis benötigt.

Erdgas hat beispielsweise keinen Feuchtigkeitsgehalt und kann somit leicht gezündet und vollständig bei der Verbrennung mit Luft vermischt werden, so daß das Luftüberschußverhältnis lediglich 1,08 beträgt. Bei der Verbrennung von Kohle, die einen geringen Feuchtigkeitsgehalt aufweist und deren flüch­ tige Bestandteile leicht gezündet werden können, beträgt das Luftüberschußverhältnis etwa 1,25 aufgrund ihrer kompakten Form und der damit verbundenen geringeren Berührungsfläche zwischen der Kohle und der Luft als bei Erdgas. Bei der Ver­ brennung von ausgepreßtem Zuckerrohr in alten Bagasseöfen wird ein Luftüberschußverhältnis von etwa 1,5 trotz der großen Berührungsfläche zwischen der Bagasse und der Luft aufgrund des Feuchtigkeitsgehalts von 45% benötigt. Bei modernen Bagasseöfen, die mit einem Spreizheizraum ausge­ rüstet sind, werden die Bagasseschnitzels beim Einbringen in den Ofen getrocknet und fallen durch das Verbrennungsgas, so daß sie auf dem Rost unmittelbar verbrennen, wodurch das Luftüberschußverhältnis in die Nähe von 1,25 gelangt.

Bei der üblichen Verbrennung von städtischem Müll liegen hin­ sichtlich der Zündtemperatur und der inkompakten Form ähn­ liche Verhältnisse wie bei der Bagasse vor, da der Müll einen hohen Feuchtigkeitsgehalt (etwa 56%) aufweist, so daß man ein Luftüberschußverhältnis von bis zu 2 benötigt. Wenn man in der gleichen Weise wie oben den Abfall vollständig trocknet, verbrennt er ebenso wie die Bagasse unmittelbar auf dem Rost, so daß man das Luftüberschußverhältnis in die Nähe von 1,3 bringen kann, wobei sich die Verbrennungstemperatur stark erhöht.

Je höher die Temperatur des Rauchgases ist, umso höher ist der prozentuale Anteil der Wärmeübertragung bei der Dampfer­ zeugung und der Umwandlung des Dampfes in mechanische und elektrische Energie bei der Stromerzeugung. Bei der Stromer­ zeugung durch Kohle, Öl oder Erdgas liegt die Temperatur des Rauchgases etwa bei 1540°C, wobei der Wirkungsgrad bei der Umwandlung der Wärme in elektrische Energie etwa 40% be­ trägt. Bei der Abfallverbrennung in üblichen Anlagen wird lediglich eine Temperatur von 850°C erreicht, wobei der Wirkungsgrad bei der Umwandlung von Wärme in elektrische Energie nur bei 20% liegt. Der Wirkungsgrad zur Erzeugung von elektrischer Energie hängt von den unterschiedlichen Temperaturen des Rauchgases beim Dampferzeugerkreislauf ab und kann durch Interpolation aus den obigen Daten berechnet werden.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Abfall­ verbrennungsanlage der eingangs genannten Art mit einer Wärmetauscheinrichtung zu schaffen, mit der ein höherer Wir­ kungsgrad bei der Energieumwandlung erreicht wird.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst. Mit der Erfindung wird eine Abfallver­ brennungsanlage mit einer Wärmetauscheinrichtung geschaffen, umfassend einen Brennraum, in dem ein Gitter aus einem Stahl­ rohr oder aus Stangen aus wärmebeständigem Material (wie z. B. Titan), die horizontal oder vertikal zur Ausbildung des Gitters gebogen sind, um den in den Brennraum eingebrachten Abfall zu speichern und eine hohe, dünne Abfallwand zu bilden, angeordnet ist. Zur Kühlung wird Kondenswasser durch das Rohr des Gitters geführt, so daß das vom Ofenrost auf­ steigende Rauchgas dieses nicht verbrennt, und, wenn das Gitter aus Stangen aus hitzebeständigem Material hergestellt ist, ist eine Kühlung nicht erforderlich. Das Gitter umschließt einen großen Raum zur Aufnahme des Abfalls, so daß der Abfall in dem hohen Gitter etwa 1 bis 2 Stunden verbleibt und dann sich allmählich zum Boden mittels einer am Ofenrost angeordneten Walze herunterbewegt und dort verbrennt.

Der am Ofenrost ankommende Abfall ist ausreichend getrocknet, so daß das Luftüberschußverhältnis zur Verbrennung lediglich bei etwa 1,3 liegt. Da weiter der Querschnitt des rohrförmi­ gen Gitters oder des Stangengitters vertikal oder ein wenig geneigt ist, kann das am Ofenrost durch die einströmende Verbrennungsluft erzeugte Rauchgas längs der Oberfläche der Abfallwand aufsteigen und dann längs eines Rauchgaskanals, der den Brennraum mit einem Kessel verbindet, in den Kessel strömen. Da das Gitter sehr hoch ist, ist die Oberfläche der Abfallwand ebenfalls groß, so daß das Rauchgas immer wieder mit dem Abfall in Berührung kommt, während es herauf und herunterströmt. Da sich 30% Luftüberschuß in dem bei der Verbrennung erzeugten Rauchgas befindet, besteht die Mög­ lichkeit, daß der Sauerstoffüberschuß mit der Abfallwand in Berührung kommt und weiter die Verbrennung günstig beein­ flußt. Das in dieser Anlage benötigte Überschußverhältnis kann dann bis auf 1,2 vermindert und die Verbrennungs­ temperatur des Rauchgases stark erhöht werden, so daß man einen wesentlich größeren Wirkungsgrad bei der Energie­ umwandlung, d. h. zur Stromerzeugung, als bei üblichen Ver­ brennungsanlagen erreicht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Fließbild der Abfallverbrennungsanlage mit einer Wärmetauscheinrichtung.

Die in Fig. 1 dargestellte Abfallverbrennungsanlage umfaßt im wesentlichen einen Brennraum 1 und einen Kessel 2.

Der Brennraum 1 ist überwiegend unterirdisch ausgebildet und weist an seiner Oberseite einen Abfallverteiler 11 zur Auf­ nahme des mittels eines Förderers 3 von einem Abfallager 4 geförderten Abfalls auf, wobei horizontal unterhalb des Verteilers 11 mehrere Schneckenförderer 12 und unter den Schneckenförderern 12 ein Gitter 13 angeordnet sind. Das Gitter 13 besteht aus hohlen Stahlrohren oder aus Stangen aus hitzebeständigem Material (wie z. B. Titan), die in mehrere parallele Rohre oder Stangen mit horizontaler oder vertikaler Anordnung gebogen sind, wobei der Querschnitt des Gitters vertikal oder ein wenig zum Boden hin geneigt ist. Am Boden des Brennraums 1 sind ein Ofenrost 15 und über dem Ofenrost 15 und unter dem Gitter 13 eine Abfallwalze 14 vorgesehen, um die Abfallwand im Gitter 13 nach unten auf den Ofenrost 15 zu ziehen. Unter dem Ofenrost 15 sind ein Luftverteiler 16, ein Schneckenförderer 17 am Boden des Brennraums 1 und eine Sprühdüse 18 in der Seitenwand an der rechten Seite des Ofen­ rostes 15 vorgesehen, die über eine Ölleitung 183 mit einer Ölpumpe 182 verbunden ist, um Brennstoff aus einem Öltank 181 zuzuführen und auf den Ofenrost zur Zündung des Abfalls zu sprühen.

Neben dem Brennraum 1 ist ein Kessel 2 angeordnet, so daß der im Brennraum 1 erzeugte Rauch mit Kohlenstoffpartikeln in den Kessel 2 strömt und dort zur vollständigen Verbrennung rela­ tiv lange verbleibt, wobei der Kessel ein wenig höher als der Brennraum 1 überirdisch angeordnet ist und mit dem Brennraum 1 über einen Rauchgaskanal 5 verbunden ist. Der Kessel 2 um­ faßt einen Luftvorwärmer 21 und einen mit einem Hochdruck­ sattdampferzeuger 23 verbundenen Hochdruckdampfüberhitzer 22. Der Luftvorwärmer 21 ist an seiner Außenseite mit einem Ge­ bläse 211 und an seiner Innenseite mit einer Luftleitung 212 verbunden, die mit dem Luftverteiler 16 des Brennraums 1 zur Ausbildung eines Luftwegs verbunden ist.

Der Hochdruckdampfüberhitzer 22 ist über eine Hochdruck­ dampfleitung 221 mit einer Turbine 222 verbunden. Die Turbine 222 ist mit einem Stromgenerator 6 und mit einem Abdampfkon­ densator 223 verbunden, der wiederum mit einem Kondenswasser­ speicher 224 verbunden ist, der ein Auslaßrohr 225 an seinem unteren Ende aufweist, das mit dem Rohr des rohrförmigen Gitters 13 verbunden ist, so daß Kondenswasser durch das Rohr des Gitters 13 zur Kühlung fließen kann.

Am oberen Ende ist das Rohr des rohrförmigen Gitters 13 mit einer Kesselspeisewasserleitung 231 verbunden. Wenn das Gitter aus Stangen aus hitzebeständigem Material besteht, ist eine Kühlung nicht erforderlich, und die Kondenswasserleitung 225 ist direkt mit der Kesselspeisewasserleitung 231 verbun­ den. Die Kesselspeisewasserleitung 231 ist dann weiter mit einer Hochdruckwasserpumpe 232 und dann mit dem Hochdruck­ sattdampferzeuger 23 im Kessel 2 zur Ausbildung einer Kessel­ speisewasser-, Dampf- und Wärmetauschkette verbunden. Am Aus­ tritt des Kessels 2 ist eine Rauchgaskammer 24 ausgebildet, die über einen Abgaskanal 241 mit einem Abgaswaschturm 7 und einem Schornstein 8 verbunden ist.

Im folgenden soll die Arbeitsweise der Abfallverbrennungs­ anlage beschrieben werden. Zuerst wird der Förderer 3 in Be­ trieb genommen, um Abfall von dem Abfallager 4 zum Verteiler 11 zu fördern, der den Abfall gleichmäßig auf die Schrauben­ förderer 12 verteilt. Dann wird der Abfall in das Gitter 13 eingebracht und das Kondenswasser aus dem Kondenswasser­ speicher 224 durch die Kondenswasserleitung 225 in das Rohr des Gitters 13 geleitet. Darauf wird das Gebläse 211 in Be­ trieb genommen, um Luft durch den Luftvorwärmer 21 und die Luftleitung 212 zum Luftverteiler 16 zu leiten. Dann wird die Ölpumpe 182 in Betrieb genommen, um Öl durch die Hochdruck­ leitung 183 zur Sprühdüse 18 und damit in den Brennraum 1 zu leiten. Der Brennstoff wird dann gezündet und etwa zwei Stunden lang verbrannt. Dann werden die Abfallwalze 14 und der Ofenrost 15 gedreht, so daß der Abfall aus dem Gitter 13 zur Verbrennung auf den Ofenrost 15 fällt. Die durch den Rost 15 fallende Asche wird mittels des Schneckenförderers 17 aus dem Brennraum 1 ausgetragen. Die heißen Rauchgase steigen aufgrund ihrer geringen Dichte schnell von dem Ofenrost 15 auf und kommen mit dem im Gitter 13 gesammelten Abfall in Be­ rührung und gelangen dann bis in die Nähe der Schrauben­ förderer 12. Da der Abfall in den Brennraum 1 gedrückt wird, ist nicht ausreichender Raum vorhanden, daß das Rauchgas durch die Schneckenförderer gelangen kann. Somit strömt das Rauchgas dann wieder nach unten und gelangt durch den Rauchgaskanal 5 zum Kessel 2. Dort erwärmt das Rauchgas das Wasser in dem Hochdrucksattdampferzeuger 23 und den Hoch­ druckdampf in dem Hochdruckdampfüberhitzer 22, wobei die Tem­ peratur des Rauchgases beim Eintritt in die Rauchgaskammer 24 abgesunken ist und dort die Luft im Luftvorwärmer 21 erwärmt. Die Temperatur des Rauchgases sinkt bis auf etwa 280°C ab, woraufhin dann das Abgas über den Abgaskanal 241 in den Abgaswaschturm 7 fließt und schließlich aus dem Schornstein 8 abgegeben wird.

Bei der Wärmetauschkette tritt Kondenswasser aus der Kondens­ wasserleitung 225 in das Rohr des Gitters 13 zur Kühlung des Gitters 13 ein, um ein Durchbrennen aufgrund der Berührung mit dem Rauchgas zu verhindern, wodurch sich die Wasser­ temperatur erhöht, wenn das Wasser aus dem Gitter 13 austritt und in die Kesselspeisewasserleitung 231 eintritt. Wenn das Gitter aus Stangen aus hitzebeständigem Material (wie z. B. Titan) besteht, wird das Kondenswasser direkt in die Kessel­ speisewasserleitung 231 geführt. Von dort gelangt es über die Hochdruckpumpe 232 in den Hochdrucksattdampferzeuger 23, in welchem das Wasser zur Erzeugung von Hochdrucksattdampf erhitzt wird. Von dort gelangt der Sattdampf in den Hoch­ druckdampfüberhitzer 22, in dem der Hochdrucksattdampf bis zu überhitztem Hochdruckdampf erhitzt wird. Der überhitzte Hoch­ druckdampf gelangt dann in die Turbine 222 zum Antrieb des Generators 6, der elektrische Energie erzeugt. Der überhitzte Hochdruckdampf wird dort bis zu einem Niedrigdruckdampf ent­ spannt und strömt aus der Turbine 222 in den Abdampf­ kondensator 223, in dem er gekühlt und kondensiert wird und von dort in den Wasserspeicher 224 fließt. Von dort wird das Kondenswasser wieder dem rohrförmigen Gitter 13 und dem Kessel 2 zugeführt.

Wie weiter in Fig. 1 dargestellt, wird mittels des Gebläses 211 die Luft in den Luftvorwärmer 21 geleitet, in dem die Luft auf etwa 200°C erwärmt und von dort mittels der Luft­ leitung 212 zum Luftverteiler 16 unter den Rost 15 geleitet und dort gleichförmig dem Rost 15 zugeführt wird. Da der Rost 15 bereits sehr heiß ist und der darauf geförderte Abfall bereits sehr trocken ist, wird mit der dem Brennraum 1 zuge­ führten Luft der Abfall auf dem Rost 15 schnell verbrannt.

Ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Gitter 13 aus Rohren oder Stangen oberhalb des Ofenrostes 15 im Verbrennungsraum 1 vorzusehen. Das Gitter dient zur Aufnahme des in den Brennraum 1 eingebrachten und dort gesammelten Abfalls in Form einer hohen, dünnen Abfall­ wand, die vollständig getrocknet wird, bevor der Abfall auf das Gitter fällt und dort verbrannt wird, so daß die Tempe­ ratur des bei der Verbrennung erzeugten Rauchgases stark erhöht werden kann, um die wiedergewonnene Energie zu erhö­ hen. Weiter wird, auch wenn der Abfall sehr naß ist, kein zu­ sätzlicher Brennstoff bei der Verbrennung des Abfalls benö­ tigt, wie dies aus den Daten der beigefügten Versuchs­ ergebnisse ersichtlich ist.

Man sieht, daß, je höher das Gitter ist und je höher die Ab­ fallwand im Brennraum 1 und je trockener der Abfall ist, sich eine umso höhere Temperatur des bei der Verbrennung erzeugten Rauchgases ergibt. Weiter sieht man, daß, je größer die Neigung des Querschnitts des Gitters in bezug zum Boden ist, das Rauchgas umso öfter mit der Oberfläche der Abfallwand beim Herauf- oder Herunterströmen in Berührung kommt. Auf diese Weise unterstützt der im Rauchgas verbliebene Sauer­ stoff weiter die Verbrennung des Abfalls, wobei die Tempera­ tur des Rauchgases erhöht wird.

Wenn die Abfallwalze 14 zum Ausbringen des Abfalls aus der Abfallwand im Gitter 13 auf den Ofenrost 15 sich schnell dreht, verbleibt der Abfall nur eine kurze Zeit im Gitter und kann nicht vollständig getrocknet werden, wodurch die Ver­ brennungstemperatur absinkt. Wenn sich andererseits die Ab­ fallwalze 14 langsamer dreht, verbleibt der Abfall in dem Gitter 13 immer länger, so daß er immer weiter trocknet und damit die Verbrennungstemperatur gesteigert werden kann.

Bei der Wiedergewinnung der Energie ist es wichtig, den Wir­ kungsgrad der mittels eines Generators erzeugten elektrischen Energie und die Verbrennungstemperatur so hoch wie möglich zu halten. Aus diesem Grund soll die Temperatur im Brennraum etwa 1500°C erreichen, wobei das Rohr des Gitters 13 durch das hindurchfließende Wasser kontinuierlich gekühlt wird. Wenn das Gitter aus Stangen aus hitzebeständigem Material (wie z. B. Titan) besteht, ist keine Kühlung erforderlich. Das durch das Rohr des Gitters 13 fließende Wasser wird erwärmt und dann dem Kessel zugeführt.

Beispiel

Der gesamte Abfall von Taipei City in Taiwan, R.O.C., enthält LHV 1182 Kcal/kg, 12% Kunststoff, 17% trockene Pflanzenfa­ sern, 56% Wasser und 15% nichtbrennbares Material. Die Tem­ peratur der vorgewärmten Luft unter dem Rost betrug 200°C, und das Luftüberschußverhältnis wurde auf 1,2 abgesenkt. Man erhielt eine Verbrennungstemperatur von 1215°C, wobei ein Kilogramm verbrannter Abfall 0,462 kg CO₂, 0,695 kg H₂O, 1,505 kg N₂, 0,076 kg O₂ und 0,07 kg HCl erzeugte. Man er­ hielt einen Wirkungsgrad der durch den Dampf wiedergewonnenen elektrischen Energie von etwa 30,6%. Das bei der Verbrennung benötigte Luftüberschußverhältnis konnte von 2,0 auf 1,2 vermindert werden, so daß der im Rauchgas enthaltene Stick­ stoff und Sauerstoff stark vermindert werden konnte. Ent­ sprechend wurde die im Abgas mitgeführte Abwärme ebenfalls vermindert. Andererseits ist die im Dampfkreislauf mitgeführ­ te Nettowärme relativ hoch.

Wenn der Abfall in einer üblichen Anlage verbrannt wird, verbleiben 7% nichtverbrennbaren Materials in der Asche, und der Strahlungsverlust im Ofen liegt bei etwa 2%, wobei die Temperatur des abgeführten Abgases bei 280°C und das erfor­ derliche Luftüberschußverhältnis für die Verbrennung bei 2,0 liegen.

Bei einer üblichen Abfallverbrennungsanlage erzeugt jedes Kilogramm Abfall 1,077 Kcal, d. h. LHV 1182 × (100%-7%) × (100%-2%), 0,430 kg CO₂, 0,695 kg H₂O, 2,508 kg N₂, 0,381 O₂ und 0,07 kg HCl. Die Temperatur des Abgases im Abgaskanal beträgt 280°C, die Verlustwärme etwa 330 Kcal, und der Wärme­ verlust durch die aus dem Ofen ausgebrachte Asche liegt etwa bei 6,8 Kcal (0,15 kg Asche, 0,02 kg nichtverbrennbares Mate­ rial, wobei die spezifische Wärme etwa bei 0,2 und die Tempe­ ratur der Asche etwa bei 200°C liegen). Es ergibt sich somit eine für den Dampfkreislauf zur Erzeugung von elektrischer Energie verfügbare Wärmemenge von 740 Kcal, d. h. Nettowärme­ menge = 1077-330-6,8 = 740 Kcal. Das Rauchgas hat eine Temperatur von 945°C, und der Wärmewirkungsgrad für die Er­ zeugung des Dampfes zur Erzeugung von elektrischer Energie liegt bei etwa 22,5%. Somit erzeugt jedes Kilogramm mittels der üblichen Abfallverbrennungsanlage verbrannten Abfalls 0,1936 KWH elektrische Energie (740 Kcal × 22,5% - 860).

Wenn der Abfall mit der erfindungsgemäßen Anlage verbrannt wird, wird nicht nur das unverbrennbare Material vollständig verbrannt, sondern ebenfalls können der Stickstoff und der Sauerstoff volumenmäßig im Abgas vermindert werden, wobei jedes Kilogramm verbrannten Abfalls 0,695 kg CO₂, 0,695 kg H₂O, 1,505 kg N₂, 0,076 kg O₂ und 0,07 kg HCl erzeugt. Somit beträgt der durch das Abgas mitgeführte Wärmeverlust etwa 242,6 Kcal und der durch die Asche mitgeführte Wärmeverlust etwa 6 Kcal. D.h., jedes Kilogramm Abfall erzeugt etwa 909,8 Kcal, die für den Dampfkreislauf zur Verfügung stehen, d. h. 1182 Kcal × 0,98-242,6-6 = 909,8 Kcal. Die bei der Ver­ brennung erzeugte Verbrennungstemperatur liegt bei etwa 1215°C, und der Wärmewirkungsgrad für den Dampfkreislauf liegt etwa bei 30,6%. Damit werden etwa 0,324 KWH elektri­ sche Energie erzeugt, wenn der Abfall mit der erfindungs­ gemäßen Anlage verbrannt wird, wodurch man die gewonnene elektrische Energie auf 67% erhöhen kann.

Europäischer oder amerikanischer Abfall enthält LHV 2340 Kcal, 4% Kunststoff, 51% trockene Pflanzenfasern, 25% Was­ ser und 20% nichtverbrennbares Material. Wenn dieser Abfall mit der neuen Anlage verbrannt wird, wird eine Rauchgas­ temperatur von etwa 1570°C erreicht, wodurch man einen Wirkungsgrad bei der Umwandlung des überhitzten Dampfes in mechanische und elektrische Energie von etwa 40% erhält.

Es wurde eine bevorzugte Ausführungsform der Abfallverbren­ nungsanlage beschrieben, wobei verschiedene Änderungen und Abänderungen für den Fachmann möglich sind, die in den Schutzumfang der Erfindung fallen sollen.

Claims (2)

1. Abfallverbrennungsanlage mit einer Wärmetauscheinrich­ tung, umfassend:
einen Brennraum (1) mit einem an seiner Oberseite angeordne­ ten Abfallverteiler (11) zur Aufnahme des von einem Abfall­ lager (4) mittels eines Förderers (3) geförderten Abfalls;
mehrere unter dem Verteiler (11) angeordnete Schneckenförde­ rer (12) zum Herunterdrücken des Abfalls;
einen am Boden angeordneten Ofenrost (15);
eine auf dem Ofenrost (15) angeordnete Abfallwalze (14) zum Herunterziehen des darüber gestapelten Abfalls;
ein unter dem Ofenrost (15) angeordnetes Luftverteilerrohr (16) zur Zuführung von Verbrennungsluft;
einen am Boden angeordneten Schneckenförderer (17) zum Aus­ tragen der Asche;
eine in einer Seitenwand angeordnete, mit einer Ölpumpe (182) und einem Brennstofftank (181) verbundene Sprühdüse (18) zum Besprühen des Abfalls auf dem Ofenrost (15) mit Brennstoff zum Zünden;
einen mittels eines Rauchgaskanals (5) mit dem Brennraum (1) verbundenen Kessel (2) mit einem Luftvorwärmer (21), einem Hochdruckdampfüberhitzer (22) und einem Hochdrucksattdampfer­ zeuger (23), der mit dem Hochdruckdampfüberhitzer (22) ver­ bunden ist, wobei der Luftvorwärmer (21) am äußeren Ende mit einem Gebläse (211) und am anderen Ende mit einer mit dem Luftverteiler (16) des Verbrennungsraums (1) verbundenen Luftleitung (212) zur Bildung eines Luftwegs verbunden ist, und weiter der Hochdruckdampfüberhitzer (22) mit der Hoch­ druckdampfleitung (221) und einer Turbine (222) verbunden ist, und die Turbine (222) mit einem Stromgenerator (6) und über einen Abwasserkondensator (223), einen Abwasserspeicher (224) mittels einer Kondenswasserleitung (225), einer Hoch­ druckwasserpumpe (232) und einer Kesselspeisewasserleitung (231) mit dem Sattdampferzeuger (23) zur Ausbildung einer Kesselspeisewasserversorgung und einer Dampf- und Wärmetausch­ kette verbunden ist;
eine am Ausgang des Kessels angeordnete Rauchgaskammer (24), die über einen Abgaskanal (241) und einen Abgaswaschturm (7) mit einem Schornstein (8) verbunden ist;
dadurch gekennzeichnet, daß im Brennraum (1) unter den Schneckenförderern (12) und über der Abfallwalze (14) und zwischen den Seitenwänden des Brennraums (1) ein Gitter (13), bestehend aus vertikal oder horizontal gebogenen Stahlrohren oder Stangen aus hitzebeständigem Material, wie z. B. Titan etc., die mit mehreren parallelen Rohren oder Stangen im Gitter (13) angeordnet sind, vorgesehen ist, wobei ein oberes Ende des Rohres mit der Kesselspeisewasserleitung (231) und ein unteres Ende des Rohres mit der Kondenswasserleitung (225) verbunden ist, so daß Kondenswasser zur Kühlung durch das Rohr des Gitters (13) fließen kann, wobei im Fall der Ausbildung des Gitters (13) mittels hitzebeständigen Stangen die Kondenswasserleitung (225) direkt mit der Kesselspeise­ wasserleitung (231) verbunden ist.

2. Abfallverbrennungsanlage nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Querschnitt des rohrförmigen Gitters (13) oder des Gitters (13) aus Stangen aus hitzebeständigem Material vertikal oder ein wenig zum Boden geneigt ausge­ bildet ist.