DE596537C - Vorrichtung zur Vorwaermung der Verbrennungsluft von Muellverbrennungsanlagen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung - Google Patents

Vorrichtung zur Vorwaermung der Verbrennungsluft von Muellverbrennungsanlagen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung

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DE596537C
DE596537C DEM117439D DEM0117439D DE596537C DE 596537 C DE596537 C DE 596537C DE M117439 D DEM117439 D DE M117439D DE M0117439 D DEM0117439 D DE M0117439D DE 596537 C DE596537 C DE 596537C
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DE
Germany
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liquid
heat exchanger
heat
air
gases
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Expired
Application number
DEM117439D
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English (en)
Inventor
Dr-Ing Friedrich August Oetken
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GEA Group AG
Original Assignee
Metallgesellschaft AG
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23LSUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L15/00Heating of air supplied for combustion
    • F23L15/04Arrangements of recuperators
    • F23L15/045Arrangements of recuperators using intermediate heat-transfer fluids
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44Details; Accessories
    • F23G5/46Recuperation of heat
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Air Supply (AREA)

Description

  • Vorrichtung zur Vorwärmung der Verbrennungsluft von Müllverbrennungsanlagen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung Der 'Verbrennung minderwertigen . Mülls stehen große technische Schwierigkeiten entgegen. Der geringe Heizwert, der häufig goo bis iooo kcal (unterer Heizwert) unterschreitet, bedingt besondere Maßnahmen, um einen ungestörten Verbrennungsvorgang aufrechtzuerhalten. Man hat deshalb Schacht-und Kammeröfen entwickelt, welche es ermöglichen,. infolge besonderer Maßnahmen auch heizwertarme Müllsorten ohne Zusatzbrennstoff zu verbrennen. Unter diesen besonderen Maßnahmen steht die Verwendung von Düsenrosten, vor allem aber die Anwendung einer hohen Erhitzung der Verbrennungsluft obenan. Für die Erhitzung der Verbrennungsluft sind sowohl sogenannte Strömungswinderhitzer mit großer Oberfläche, an die die Wärme der vorbeiströmenden Abgase im wesentlichen durch Berührung abgegeben wird, als auch Strahlungserhitzer angewendet oder vorgeschlagen worden. Strahlungserhitzer, z. B. solche, bei denen Eisenbalken mit eingegossenen Kanälen für die. Verbrennungsluft die Decke einer dem Müllverbrennungsofen unmittelbar angeschlossenen Flugstaub- und Nachverbrennungskammer bilden, haben gegenüber dem Strömungserhitzer den Vorteil größerer Lebensdauer, während der Strömungserhitzer einen wirksameren Wärmeaustausch ermöglicht. Beide Winderhitzerkonstruktionen müssen, wenn es sich um die Verbrennung von Müll mit niedrigem Heizwert handelt, sehr große Abmessungen erhalten, weil der Wärmeaustausch zwischen den - in diesem Falle verhältnismäßig kalten - Abgasen und der vorzuwärmenden Luft sehr ungünstig verläuft. Ferner unterscheiden sich die Abgase von Müllverbrennungsöfen dadurch von denen aller anderen Feuerungen, daß ihre Temperaturen ständigen Schwankungen unterworfen sind. Diese Schwankungen entstehen dadurch, daß das frisch in den Verbrennungsofen eingeführte Müll, das meistens chargenweise aufgegeben wird, zunächst einen großen Teil der Wärme aus den Abgasen für seine Trocknung und Vorwärmung verbraucht. Während der Trocknung und Vorwärmung sind also die Abgase des Müllverbrennungsofens verhältnismäßig kalt. Erst wenn das frisch aufgegebene Müll selbst in Brand gerät, steigt ihre Temperatur wesentlich. Besonders stark sind diese Schwankungen bei minderwertigem Müll. Diese Schwankungen in der Temperatur der Abgase wirken sich natürlich auch auf die Lufterhitzung aus, wenn die Abgase zur #"orwärmung der Verbrennungsluft benutzt werden. Um die hieraus entstehenden Nachteile zu beseitigen, wird erfindungsgeniiiß für die @'orwärinung der Verbrenmingsluft eine Einrichtung benutzt, bei der eine im Kreislauf einlaufende Flüssigkeit die Wärine der Abgase in einem Würmeaustauscher aufnimmt und an die Luft in einem von diesem Wärmeaustauscher getrennten Vorwärmer wieder abgibt. Als ini Kreislauf durch den Wärme= austauscher und die Luftvorw:irmung geführte Flüssigkeit kann Wasser benutzt werden. Zweckmäßiger ist es, eine Flüssigkeit mit höherem Siedepunkt zu verwenden.
  • Bei dieser Einrichtung gelingt es, eine gute und gleichmäßige Luftvorwä rmung selbst in den Fällen zu erzielen, in denen z. B. infolge nicht stetiger Beschickung und aus ähnlichen Gründen recht erhebliche Schwankungen in der Temperatur der Abgase auftreten, die man mit anderen Einrichtungen, z. B. Rauchgasvorwärinern, nicht ausgleichen kann. Aber auch in den Fällen, wo diese Schwankungen nicht so groß sind, ist die Erfindung vorteilhaft, weil die Heizflächen, die dem Strom der stark korrodierenden Müllverbrennungsgase ausgesetzt sind, verhältnismäßig klein gehalten werden können und stark gekühlt sind.
  • Die Vorteile, die die Verwendung einer Flüssigkeit gegenüber einem Gas beim Wärmeaustausch bietet, sind bekannt. Die Anwendung dieser Maßnahme auf die Winderhitzung bei Müllverbrennungsanlagen ist neu.
  • Bei Dampfkesselanlagen hat man -schon die Wärme der Feuergase für die Lufterhitzung dadurch ausgenutzt, daß die Wärme der Heizgase an Wasser und die im Wasser aufgespeicherte Wärme an die Verbrennungsluft übertragen wurde. Die Feuergase durchströmten einen Wasservorwärmer, und es wurde das Wasser aus dem Wasservorwärmer, bevor es auf Siedetemperatur erhitzt war, in die Heizkörper des Luftvorwärmers geleitet. Dort gab es einen Teil seiner Wärme ab, uni dann wieder in den Wasservorwärmer geleitet und von diesem seinem eigentlichen Verwendungszweck zugeführt zu werden. Der Wasservorwärmer lag hierbei im Zuge der Feuergase hinter dem Dampfkessel. Nach der Erfindung wird jedoch bei ;Müllverbrennungsöfen die Winderhitzung begünstigt auf Kosten der weiteren Ausnutzung der in den Feuergasen enthaltenen Wärme zur Dampferzeugung. Demgemäß ist erfindungsgernä ß der Wä rmeaustauscher so angeordnet, daß er von den Abgasen des Müllverbrennungsofens durchströmt wird, bevor diese für die Dampferzeugung ausgenutzt worden sind.
  • Die Zeichnung, die in schematischer Darstellung zwei Ausführungsformen der Erfindung veranschaulicht. diene zur weiteren Erläuterung. In Fig. i sind ini Zuge der Abgase eines 1lüllverbrennungsofens a, z. B. in einem gleichzeitig als Flugaschenkanuner dienenden Raume, von Flüssigkeit durchströmte Heizrohre b eingebaut. Die Flüssigkeit, die in b einen Teil der Wärme der Abgase aufnimmt, wird vermittels einer Pumpe e den Heizrohren c zugeführt, welche im Zuge der für die Verbrennung bestimmten Luft liegen. Nach Abgabe der Wärme an den Luftstrom d durchströmt die Flüssigkeit erneut die Heizrohre b.
  • Vorteilhaft ist es, die Flüssigkeitsbewegung so zu regeln, daß beim Durchgang durch die Rohre b der Siedepunkt erreicht wird, so daß die Flüssigkeit zur Verdampfung koninit und in den. Rohren c die verdampfte Flüssigkeit wieder kondensiert wird (Fig. a). In diesem Falle ist die Wärmeübertragung günstiger, da an der von der Flüssigkeit berührten Seite sowohl in den Rohren b wie in denen von c die Wärmeübertragung durch eine siedende bäw. kondensierende Flüssigkeit erfolgt. Gegenüber der Luftvorwärmung mit unmittelbar beheizten Lufterhitzern hat die Einschaltung des Flüssigkeitskreislaufs gemäß der Erfindung den Vorteil, daß in dem Weg der Abgase nur noch etwa die halbe Heizfläche und weniger zur Erreichung der gleichen Leistung notwendig ist, da der Wärmeübergang von der Wandung an die Flüssigkeit außerordentlich' leicht vonstatten geht und für die Beinessung des Heizkörpers daher praktisch außer Betracht gelassen werden kann. Allerdings steht dem gegenüber, daß für den Wärmeaustausch .zwischen Flüssigkeit und Luft ein besonderer Heizkörper anzuordnen ist. Dessen Heizflächen sind jedoch dem Einfluß der Abgase entzogen und lassen sich deshalb einfacher konstruieren als im Abgasstrom liegende Winderhitzer. Im einzelnen ist diese Einrichtung so ausgebildet, daß die Flüssigkeit aus dem Wärmeaustauscher in aufsteigendem Strome in einen Speicher geführt wird. .Hierin findet. die Trennung von Flüssigkeit und Dampf statt. Der Dampf strömt zum Luftvorwärnier, wird darin kondensiert und gelangt als Kondensat wieder in den Wärmeaustauscher, während die Flüssigkeit, die im Speicher zurückbleibt, eine zusätzliche gute Reserve für den Ausgleich von Schwankungen. in der Temperatur der lliillverbrennungsgase darstellt.
  • Es ist bei der Anordnung gemäß der Erfindung möglich, jede für die U'inderhitzung praktisch erforderliche Temperatur zu erreichen, ohne daß die Nachteile der beiderseits von Gasen berührten Winderhitzer oder der Strahlungserhitzer in Erscheinung treten. Man kann nicht mir Windtemperaturen erreichen, die im Siedebereich des «'asserdarnpfes liegen, sondern man kann nämlich auch durch geeignete Wahl der Flüssigkeit, z. B. durch an sich bekannte Anwendung von 7 geeigneten Salzlösungen oder ineralöl, von , von besonders hochhitzebeständigen Flüssigkeiten, wie Diphenyloxyd, oder von flüssigen Metallen als Wärmeträger, darüber hinaus noch den Erhitzungsgrad so hoch treiben, wie es durch die Bedürfnisse der betreffenden Anlagen jeweils gerade bedingt ist.
  • Es hängt von dem Heizwert des Mülls ah, wie hoch man die Windtemperatur treiben muß, um* die notwendige Beschleunigung des Verbrennungsvorganges bz«:' der Tortrocknung des Mülls zu bewirken. Selbstverständlich kann man auch in einfacher Weise Vorkehrungen treffen, um Heizwertschwankungen auszugleichen, wie sie z. B. während der und durch die verschiedenen Jahreszeiten bedingt sind. Dies geschieht beispielsweise dadurch, daß man entweder den Erhitzer ganz oder teilweise abschaltbar macht oder je nach Wahl mit verschiedenen Umlaufflüssigkeiten betreibt.
  • Besonders vorteilhaft erscheint die Verbindung des Flüssigkeitskreislaufwinderhitzers gemäß der Erfindung mit einen Strahlungswinderhitzer. Der Strahlungslufterhitzer ist hinsichtlich seiner Bauart bewährt und -läßt sich vorteilhaft in die für minderwertiges Müll gebräuchlichen Öfen eingliedern. Er ermöglicht eine wirtschaftliche Arbeitsweise, solange die Ofenabmessungen innerhalb bestimmter Grenzen gehalten werden. In dem Fall, wo es sich um ein besonders heizwertarmes.Nfüll handelt, kann man nun erfindungsgemäß die Verbrennungsluft nacheinander in einem Flüssigkeitskreislauferhitzer und in einem Strahlungserhitzer erwärmen, wobei der Strahlungserhitzer zweckmäßig ebenfalls als organischer Teil der Gesamtkonstruktion angeordnet wird.
  • Der Luftvorwärmer gemäß der Erfindung kann dabei auch noch ausgleichend auf den Betrieb des vor- oder nachgeschalteten zusätzlichen Winderhitzers wirken, der nicht nach den Grundsätzen gemäß der Erfindung ausgebildet ist, d. h. Schwankungen in der Temperatur der in derartigen Winderhitzern vorgewärmten Verbrennungsluft können durch die gleichzeitige Anwendung des Luftvorwärmers gemäß der Erfindung noch wesentlich verringert werden.
  • Es kann auch noch die Anordnung so getroffen werden, daß der wärmeaufnehmende Wärmeaustauscher, der auch in diesem Falle im Abgasstrom der Verbrennungsanlage angeordnet sein kann, unabhängig von der Müllverbrennung durch eine besondere Wärmeduelle ständig oder zeitweise beheizbar ist. Diese Ausbildung erweist sich als zweckmäßig bei der Inbetriebnahme von Anlagen nach vorübergehenden Stillständen oder unter anderen ähnlichen Bedingungen, um möglichst schnell die volle Leistung des Verbrennungsofens zu erreichen.
  • Es sei ferner darauf hingewiesen, daß es unter Umständen vorteilhaft sein kann, bei Anlagen, welche aus mehreren Einheiten von Verbrennungsöfen bestehen, einen gemeinsamen, zurWärmeaufnahme dienendenWärmeaustauscher anzuordnen, der die aufgenommene Wärme auf zur Wärmeabgabe dienende Einzelwärmeaustauscher verteilt, welche in den Luftzuleitungen der einzelnen Ofeneinheiten angeordnet sind.

Claims (3)

  1. PATENTANSPRÜCHE: Vorrichtung zur Vorwärmung der Verbrennungsluft mit Hilfe der Abgase von Müllverbrennungsanlagen, insbesondere solchen, in denen minderwertiges Müll vernichtet wird und bei denen infolge nicht stetiger Beschickung oder aus ähnlichen Gründen erhebliche Schwankungen in der Temperatur der Abgase auftreten, dadurch gekennzeichnet, daß als Wärmeaustauscher eine an sich bekannte Einrichtung benutzt ist, bei der eine im Kreislauf umlaufende Flüssigkeit, die zweckmäßig einen höheren Siedepunkt aufweist als Wasser, die Wärme aus den Rauchgasen aufnimmt und an die Luft wieder abgibt. z.
  2. Vorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in den Weg der vom Rauchgaserhitzer zum Luftvorwärmer strömenden Flüssigkeit ein die Flüssigkeit sammelnder Speicher geschaltet ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch i und 2, gekennzeichnet durch einen Strahlungswinderhitzer, der vor oder hinter den Wärmeaustauscher geschaltet ist. 4.. Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit in dem im Abgasstrom liegenden Wärrneaustauscher verdampft und in dem zur Winderhitzung dienenden Wärmeaustauscher wieder kondensiert wird.
DEM117439D 1931-10-28 1931-10-28 Vorrichtung zur Vorwaermung der Verbrennungsluft von Muellverbrennungsanlagen und Verfahren zum Betrieb der Vorrichtung Expired DE596537C (de)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2681047A (en) * 1947-08-22 1954-06-15 Dalin David Method and means for indirect preheating of circulating media under quantitative control
US3280798A (en) * 1964-12-29 1966-10-25 Combustion Eng Steam generator and regenerative air heating system therefor
DE1291046B (de) * 1964-02-20 1969-03-20 Von Roll Ag Verbrennungsofen fuer minderwertige Brennstoffe, z. B. Muell, mit Waermetauscher zur Rauchgasabkuehlung
DE1526058B1 (de) * 1965-06-30 1970-06-04 Borsig Gmbh Abwaermeverwertungsanlage bei Muellverbrennungsoefen
FR2316569A1 (fr) * 1975-06-18 1977-01-28 Foster Wheeler Energy Corp Dispositif de recuperation de la chaleur a partir des gaz d'echappement d'un generateur de chaleur

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2681047A (en) * 1947-08-22 1954-06-15 Dalin David Method and means for indirect preheating of circulating media under quantitative control
DE1291046B (de) * 1964-02-20 1969-03-20 Von Roll Ag Verbrennungsofen fuer minderwertige Brennstoffe, z. B. Muell, mit Waermetauscher zur Rauchgasabkuehlung
US3280798A (en) * 1964-12-29 1966-10-25 Combustion Eng Steam generator and regenerative air heating system therefor
DE1526058B1 (de) * 1965-06-30 1970-06-04 Borsig Gmbh Abwaermeverwertungsanlage bei Muellverbrennungsoefen
FR2316569A1 (fr) * 1975-06-18 1977-01-28 Foster Wheeler Energy Corp Dispositif de recuperation de la chaleur a partir des gaz d'echappement d'un generateur de chaleur

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