DE69306714T2

DE69306714T2 - Ascheschmelzofen

Info

Publication number: DE69306714T2
Application number: DE69306714T
Authority: DE
Inventors: Minoru Fukusaki; Hitoshi Hagihara; Satoshi Inoue
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 1992-09-24
Filing date: 1993-09-21
Publication date: 1997-05-15
Anticipated expiration: 2013-09-22
Also published as: CA2106746C; US5493578A; CA2106746A1; EP0590479B1; ES2097957T3; JPH06109228A; JP3284606B2; DE69306714D1; EP0590479A1

Description

Die Erfindung betrifft einen Ascheschmelzofen, dessen Hauptaufgabe darin besteht, die bei der Verbrennung von Hausmüll oder sonstigen Abfällen anfallende Asche zu schmelzen.
Herkömmlicherweise wird ein großer Teil des Abfalls, z.B. Haus- und Industrieabfälle, durch Verbrennen beseitigt und die bei der Verbrennung anfallende Asche vergraben. Dem stehen heutzutage jedoch zwei Schwierigkeiten entgegen. Zum einen stehen immer weniger Gebiete zum Vergraben der Asche zur Verfügung, und zum anderen werden die Umweitschutzbestimmungen, die die Müllverbrennung und das Vergraben der Asche regeln, immer strenger.
Aus den genannten Gründen steigt gegenwärtig das Interesse an Verfahren zum Umwandeln der Asche zu Schlacke, indem man die Asche bei hoher Temperatur schmilzt und in geeigneter Weise erstarren läßt, da diese Verfahren eine Verringerung des Volumens, eine Vermeidung der durch Asche bedingten Umweltbelastung und die Wiederverwendbarkeit als neuen Rohstoff versprechen. Es gibt daher bereits eine Reihe von Anlagen, die ein Ascheschmelzverfahren des einen oder anderen Typs einsetzen.
Die EP-A-0 209 718 beschreibt ein Schmelzsystem, bei dem aschehaltiger Brennstoff als Wärmequelle verwendet wird.
Die meisten der oben erwähnten Anlagen haben jedoch hohe Betriebskosten, da Strom oder Öl als Wärmequelle für das Schmelzen der Asche verwendet werden. Dies ist ein wichtiger Grund, weshalb sich diese Technologie nicht weiter verbreitet hat.
Um dieses Problem zu lösen, hat man ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem der Abfall so verbrannt wird, daß ausreichend unverbranntes Material (z.B. unverbrannter Kohlenstoff) in der Asche verbleibt. Der unverbrannte Kohlenstoff wird unter Zuführung von Verbrennungsluft verbrannt und dient als hauptsächlicher Brennstoff (bzw. hauptsächliche Wärmequelle) für das Schmelzen der Asche (vgl. die japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 63-247521). Es hat sich gezeigt, daß ein nach diesem Verfahren arbeitender Ascheschmelzofen tatsächlich eine beträchtliche Senkung der Betriebskosten erlaubt. Somit konnte der Bedarf an Strom und Öl als hauptsächliche Wärmequellen reduziert werden.
Ein anderes Problem besteht jedoch weiter fort. Aufgrund der Schwankungen des Feuchtigkeitsgehalts und der Qualität der kohlenstoffhaltigen Materialien im Abfall, wie sie bei Hausmüll auch nicht anders zu erwarten sind, kann es vorkommen, daß die Asche nicht einwandfrei geschmolzen wird, obwohl der Gehalt an unverbranntem Material (im folgenden "unverbrannter Kohlenstoff" genannt) auf einem vorbestimmten Wert oder in einem vorbestimmten Bereich gehalten wird. Um diese Art von Schwankungen zu kompensieren, kann eine Heizeinheit, z.B. eine elektrische Heizvorrichtung, im Ofenherd vorgesehen sein.
Es kann jedoch zu einem instabilen Schmelzvorgang kommen, wenn derartige Qualitätsschwankungen zu rasch auftreten oder wenn die Verbrennung im Hauptverbrennungsofen ungleichmäßig erfolgt. In diesem Fall kann die Verwendung eines Ölbrenners oder eines Plasmabrenners, wie er in vielen Ascheschmelzöfen als hauptsächliche Wärmequelle zum Ascheschmelzen verwendet wird (vgl. z.B. die japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 1-270990), als zusätzliche Heizvorrichtung eine gangbare Lösung sein, doch darf sie nicht zu einer übermäßigen Erhöhung der Betriebskosten des Systems führen.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Ascheschmelzofen anzugeben, der einen stabilen Schmelzvorgang der Asche ermöglicht und als hauptsächliche Wärmequelle für das Schmelzen den unverbrannten Kohlenstoff verwendet, der absichtlich in der bei der Verbrennung verschiedener Arten von Abfall entstandenen Verbrennungsasche belassen wurde.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein übermäßiges Ansteigen der Betriebskosten eines derartigen Ascheschmelzofens zu verhindern.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Ascheschmelzofen zur Verfügung gestellt, bei dem der unverbrannte Kohlenstoff als hauptsächlicher Brennstoff zum Schmelzen der Asche verwendet wird, mit einem stationären Plasmabrenner, der so angeordnet ist, daß er auf die in einem Ofengestell bzw. -gehäuse eines Ascheschmelzofens aufgehäufte Verbrennungsasche gerichtet ist, um Luft als auf hohe Temperaturen erhitztes Gas einzuleiten, und mit einem Steuermodul zum Betätigen des Plasmabrenners als zusätzliche Wärmequelle für den Schmelzvorgang für den Fall, daß ein instabiler Ascheschmelzzustand auftritt.
Der Plasmabrenner erhitzt die Verbrennungsasche im Ofengehäuse, indem er einen durch den Gleichstrom-Lichtbogen zwischen seinen beiden Elektroden auf eine hohe Temperatur erhitzten Luftstrom zuführt, wodurch der unverbrannte Kohlenstoff noch effektiver genutzt wird. Der Plasmabrenner-Steuermodul kann einen Detektor enthalten, der den Zustand der geschmolzenen Asche überprüft, sowie eine Plasmabrennersteuerung, die den Brenner in Abhängigkeit der vom Schmelzzustanddetektor gelieferten Daten steuert. Dabei kann der Schmelzzustanddetektor einen ersten Sensor enthalten, der die Temperatur des Verbrennungsgases (Abgases) im Ofen mißt, einen zweiten Sensor, der die Temperatur der geschmolzenen Asche bei deren Herausfließen aus dem Ascheschmelzofen bestimmt, und einen dritten Sensor, beispielsweise eine Bildkamera, die Bildinformationen über den Ascheschmelzzustand liefert. Der Steuermodul - kann dann derart ausgebildet sein, daß, sobald festgestellt wird, daß einer oder mehrere der von diesen Sensoren gelieferten Meßwerte den jeweiligen vorgegebenen Steuerwert unterschreiten, der Brenner von der Brennersteuerung mit einem Strom betrieben wird, der auf die Differenz zwischen dem vorgegebenen Steuerwert und dem gemessenen Wert abgestimmt ist.
Der Plasmabrenner kann ungefähr parallel zum Herd des Ascheschmelzofens angeordnet sein, so daß er seinen Heißluftstrom auf den oberen Bereich des Aschehaufens leitet. Bei dieser Anordnung wird die Asche geschmolzen, ohne den Ofenherd zu beschädigen.
Der Ascheschmelzofen kann einen schrägen Herd, eine Vielzahl von auf dem Herd angeordneten Rostplatten, eine in jede Rostplatte eingebaute Heizvorrichtung und eine Reihe von Düsen zum Einleiten von heißer Verbrennungsluft in den Ofen haben. Ferner kann der Ofen eine Barriere haben, die das Ofengehäuse in die Ascheaufschüttzone, in der die angelieferte Verbrennungsasche aufgeschüttet wird, die Ascheverbrennungszone, in der der unverbrannte Kohlenstoff durch die von unten zugeführte Verbrennungsluft entzündet wird, und die Ascheschmelzzone, in der die Asche mittels der so erzeugten Verbrennungswärme geschmolzen wird, unterteilt. Der Plasmabrenner kann vorzugsweise so angeordnet sein, daß er seinen Heißluftstrom auf den oberen Bereich des Aschehaufens leitet, der sich in der Verbrennungszone befindet.
Figur 1 zeigt eine Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels des Ascheschmelzofens gemäß der Erfindung, und
Figur 2 zeigt einen schematischen Querschnitt des Plasmabrenners aus Figur 1.
Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben.
Figur 1 zeigt einen Ascheschmelzofen zum Entsorgen von bei der Verbrennung von Hausmüll oder anderen Arten von Abfall anfallender Verbrennungsasche A durch Schmelzen mittels des unverbrannten Kohlenstoffs C, der als hauptsächliche Wärmequelle absichtlich in der Asche belassen wurde. Der Ascheschmelzofen hat einen Plasmabrenner 1, der so angeordnet ist, daß er auf den Verbrennungsaschehaufen (As) weist, sowie einen Steuermodul 2, der den Plasmabrenner 1 betätigt, wenn ein nicht zufriedenstellender Schmelzzustand der Asche As festgestellt wird.
Ein Ofengehäuse 3, beispielsweise aus feuerfestem Beton, weist eine leichte Schräge auf, um die durch einen Schieber 31 geförderte Bewegung der Verbrennungsasche A in eine Richtung auf eine Abflußleitung 12 hin zu unterstützen. Die Asche (A) wird aus einem Verbrennungsofen (z.B. Stoker Typ 1; nicht dargestellt) über eine senkrechte zuführleitung 11 in das Ofengehäuse 3 eingebracht. Eine Barriere 5 mit trapezförmigem Querschnitt erstreckt sich von der Ofendecke 4 nach unten und unterteilt das Ofengehäuse in drei Zonen: eine Ascheaufschüttzone 6 stromaufwärts, eine Ascheschmelzzone 8 stromabwärts und dazwischen eine Ascheverbrennungszone 7. Dabei ist die Barriere 5 etwa ein Drittel der Gesamtlänge des Ofens vom stromaufwärts gelegenen Ende entfernt, und der Zwischenraum zwischen ihrer Unterseite 9 und dem Boden 10 des Ofens ist etwa halb so hoch wie die Ascheschmelzzone 8, wodurch die Ascheverbrennungszone 7 gebildet wird. Die Ascheschmelzzone 8 endet in einer Abflußleitung 12 für die geschmolzene Schlakke, durch die die geschmolzene Schlacke 5 in eine Schlackenpfanne (nicht dargestellt) herabfällt.
Auf dem Herd 10, der sich in den Zonen 6, 7, 8 erstreckt, sind eine Reihe von Rostplatten 14 vorgesehen, die stufenartig angeordnet sind und den Herd 10 im wesentlichen vollständig bedecken. Die Rostplatte 14 ist aus Siliciumcarbid. Jede Platte 14 hat eine eingebaute stabförmige elektrische Heizvorrichtung 13, die ebenfalls aus Siliciumcarbid ist (wobei auch andere geeignet gewählte Materialien verwendet werden können).
Die Hauptaufgabe der Heizvorrichtung 13 besteht darin, die Rostplatte 14 von innen aufzuheizen, um dabei durch die von der Oberseite der Rostplatte 14 abgestrahlte Hitze den in der Verbrennungszone 7 befindlichen Aschehaufen As auf seine Entzündungstemperatur zu erhitzen. Weiterhin hat sie die Aufgabe, den in der Aufschüttzone 6 wartenden Aschehaufen A, der in der Verbrennungszone 7 entzündet werden soll, auf eine hohe Temperatur zu erhitzen, und zu verhindern, daß die in der Schmelzzone 8 gebildete geschmolzene Schlacke 5 erstarrt, während sie sich im Ofengehäuse 3 befindet. Das Vorheizen dient der Unterstützung des Verbrennungs- und Schmelzvorganges. Zu diesem Zweck wird vorzugsweise die Heiztemperatur der Heizvorrichtungen 13 so gesteuert, daß sie stromabwärts von Zone 6 über Zone 7 bis nach Zone 8 immer höher wird, beispielsweise 1100ºC, 1300ºC, und dann 1350ºC.
Ferner ist an jeder Stufe, die von zwei benachbarten Rostplatten 14 in der Aufschüttzone 6 und der Verbrennungszone 7 gebildet wird, eine Luftdüse 15 vorgesehen. Heiße Verbrennungsluft mit einer Temperatur von etwa 500ºC bzw. darüber wird, wie durch die Pfeile B angedeutet, aus einer Verbrennungsluftquelle 16 (die einen Lufterhitzer und einen Verdichter umfaßt) durch die Düsen 15 geblasen. Auch hier wird die Zufuhr der Verbrennungsluft B so gesteuert, daß optimale Verbrennungs- und Schmelzbedingungen geschaffen werden, indem beispielsweise der Druck der in die Verbrennungszone 7 eingeblasenen Luft entsprechend höher ist als in anderen Bereichen.
Der Plasmabrenner 1 ist an der Stirnwand 17 des Ofens (stromabwärts gelegene Seite der Schmelzzone 8) so angeordnet, daß seine Düsenmündung 18 stromaufwärts zeigt und das Brennergehäuse 19 parallel zum Herd 10 ausgerichtet ist (das Brennergehäuse 19 ist demnach leicht schräg nach oben gerichtet). Der Brenner ist so angeordnet, daß die heißen Gasströme G in einen oberen Bereich des Aschehaufens As in der Schmelzzone 8 eindringen.
Der Plasmabrenner 1 ist vom stationären Typ, wie in Figur 2 gezeigt. Seine Ausgangsleistung beträgt z.B. 80 bis 290 kW. Insbesondere sind in dem Gehäuse 19, d.h. dem Brennergehäuse, eine stabförmige Kathode 20 aus Wolfram und eine düsenförmige Anode 21 aus Kupfer vorgesehen. Zwischen den beiden Elektroden bildet sich ein Gleichstrom-Lichtbogen 22, wenn elektrische Energie zugeführt wird. Die Luft, die als Arbeitsgas dient, wird von einem Gebläse 24 als Wirbelstrom durch eine Einlaßöffnung 23 zugeführt. Sie wird vom Gleichstrom-Lichtbogen 22 auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt (z.B. 4000 bis 5000ºC) und aus der Düsenmündung 18 ausgestoßen.
Der Steuermodul 2 zum Steuern der Brennereinheit umfaßt einen Schmelzzustanddetektor 25, der den Schmelzzustand der Asche überprüft, und eine Brennersteuerung 26, die den Plasmabrenner 1 in Abhängigkeit der vom Schmelzzustanddetektor 25 gelieferten Daten betätigt.
Der Schmelzzustanddetektor 25 hat einen ersten Sensor 27, der die Temperatur des Ofenverbrennungsgases (Abgases) ermittelt, einen zweiten Sensor 28, der die Temperatur der geschmolzenen Schlacke 5 beim Herausfließen aus dem Ofen mißt, und einen dritten Sensor 29, bei dem es sich um eine Bildkamera zur visuellen Prüfung des Zustandes der geschmolzenen Asche handelt. Dabei ist der erste Sensor 27 an der Decke 4 und stromabwärts der Barriere 5 angeordnet, um die Temperatur des Ofengases bei seiner Entstehung durch Verbrennung und Schmelzen der Asche As zu erfassen. Der zweite Sensor 28 ist an der Stirnwand 17 angeordnet, um die Temperatur der herabfallenden Schlacke 5 zu messen, und der dritte Sensor 29 ist in der Ekke zwischen der Decke 4 und der Stirnwand 17 angeordnet, um der Brennersteuerung 26 über eine Bildverarbeitungseinrichtung 30 Bildinformationen über den Ascheschmelzzustand zuzuführen. Zwischenzeitlich vergleicht die Brennersteuerung 26, die mit einer Reihe von vorgegebenen Steuerwerten für die Gastemperatur, die Aschetemperatur und die Bildinformationen (z.B. Farbschattierung, Helligkeit etc.) gespeist wurde, welche dem gewünschten Ascheschmelzzustand entsprechen, die eingehenden Signale mit diesen vorgegebenen Werten und beurteilt den Schmelzzustand als instabil, wenn die gemessenen Werte den jeweiligen vorgegebenen Wert oder Bereich über- oder unterschreiten, um dann die dem Plasmabrenner 1 zugeführte Energie entsprechend zu steuern.
Schließlich ist ein Schieber 31 vorgesehen, der die zugeführte Verbrennungsasche A durch die Aufschüttzone 6 stromabwärts schiebt, sowie ein Gasabzug 32, über den das Ofenverbrennungsgas aus dem Ofengehäuse 3 abgeleitet wird.
Im folgenden wird die Funktionsweise des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.
Die aus der Verbrennung von Hausmüll oder sonstigen Abfällen resultierende Asche A, die einen vorbestimmten Anteil an unverbranntem Kohlenstoff C von etwa 15 Masseprozent enthält, wird über die Zuführleitung 11 in den Ascheschmelzofen 3 eingebracht. Die Asche A, die nun über die Aufschüttzone 6 in die Verbrennungszone 7 gelangt ist, wird mit Hilfe des in ihr selbst enthaltenen unverbrannten Kohlenstoffs C als hauptsächlichem Brennstoff mit der über die Luftdüsen 15 eingeblasenen Verbrennungsluft B verbrannt und durch die von ihr selbst erzeugte sowie die von den elektrischen Heizvorrichtungen 13 und der Verbrennungsluft B zugeführte Hitze auf ihren Schmelzpunkt erhitzt.
Das Schmelzen der Asche geschieht hauptsächlich in der Schmelzzone 8. Während sich die Asche A stromabwärts zum Ende der Reihe der Rostplatten 14 bewegt, bildet sich ein Strom geschmolzener Schlacke S, der durch die Abflußleitung 12 für die geschmolzene Schlacke in die Schlackenpfanne herabfließt.
Enthält jedoch der Abfall einen hohen Anteil an Feuchtigkeit oder unbrennbaren Materialien, so käme es zu einem unvollkommenen Schmelzen der Asche oder zu einem frühzeitigen Erstarren und Ablagern der einmal geschmolzenen Asche selbst bei ausreichenden Gehalt an unverbranntem Kohlenstoff C, da die von den elektrischen Heizvorrichtungen 13 und der heißen Verbrennungsluft B aus den Luftdüsen 15 zusätzlich gelieferte Hitze nicht ausreicht. Eine ähnliche Situation ergibt sich, wenn in Abständen ein Mangel an unverbranntem Kohlenstoff C herrscht.
Für derartige Fälle ist die Steuerung 2 der Brennereinheit vorgesehen. Der Ascheschmelzzustanddetektor 25, der zwei Temperatursensoren 27 und 28 und eine Videokamera 29 enthält, erfaßt Abweichungen in bezug auf die Gastemperatur, die Schlackentemperatur sowie Änderungen der Farbschattierung und anderer optischer Signale des schmelzenden Aschehaufens As. Die erfaßten Daten werden der Brennersteuerung 26 zugeführt, und die Brennersteuerung 26 regelt die Energiezufuhr des Plasmabrenners 1 in Abhängigkeit der erfaßten Diskrepanz, falls einer oder mehrere der Meßwerte den jeweiligen vorgegebenen Steuerwert unterschreiten. Bei zuführung elektrischer Energie stößt der Plasmabrenner 1 unmittelbar das heiße Gas G in Richtung auf den Aschehaufen As hin aus, um die Temperatur des Aschehaufens As auf den Schmelzpunkt zu erhöhen. Da der Aschehaufen As bereits auf eine Temperatur erhitzt ist, die der Schmelztemperatur entspricht oder ihr nahe kommt, z.B. etwa 1200ºC, ist dabei eine Erhitzung durch den Plasmabrenner 1, die eine Temperatursteigerung um nur 100ºC zur Folge hat, bereits ausreichend. Da es sich bei dem vom Plasmabrenner 1 ausgestoßenen heißen Gas um Luft handelt, welche Sauerstoff enthält, wird ferner die Verbrennung des unverbrannten Kohlenstoffes C zum Schmelzen des Aschehaufens As in dessen oberem Bereich begünstigt, in den die von den Luftdüsen 15 nach oben geblasene Luft B nicht in ausreichendem Maße eindringt.
Durch Erhitzen mittels des Plasmabrenners 1 und durch eine ausreichende Luftzufuhr wird der Schmelzzustand solange verbessert, bis ein annähernd perfekter Zustand erreicht ist. Dann wird der Plasmabrenner 1 von der Brennersteuerung 2 abgeschaltet, sobald alle Sensoren 26, 27 und 28 melden, daß eine Verbesserung des Ascheschmelzzustandes auf einen Normalzustand erreicht ist.
Durch die von der Brennersteuerung 2 gesteuerte Betätigung des Plasmabrenners 1 als zusätzliche Vorrichtung zum Erhitzen der Asche As wird bei nicht zufriedenstellendem Schmelzen der Asche wirksam eingegriffen, um den Ascheschmelzzustand wieder auf einen Normalzustand zu bringen, so daß ein kontinuierlicher stabiler Schmelzvorgang der Asche gewährleistet ist.
Da der Plasmabrenner 1 nur dann betätigt wird, wenn die Temperatur der Asche As geringfügig unterhalb ihres Schmelzpunktes liegt (d.h. der Aschehaufen As ist bereits auf eine sehr hohe Temperatur erhitzt) muß der Plasmabrenner 1 nur für eine sehr kurze Zeit in Betrieb sein, so daß der Energieverbrauch sich auf ein Minimum beschränkt.
Da der Heißluftstrom G aus dem Plasmabrenner 1 auf den oberen Bereich des Aschehaufens As gerichtet ist, wird der unverbrannte Kohlenstoff C, der dort nicht von der Verbrennungsluft B erreicht wird, in effektiver Weise als wichtiger Brennstoff genutzt, so daß das Verbrennen und Schmelzen der Asche As unterstützt und ein übermäßiger Anstieg der Betriebskosten verhindert wird.
Aufgrund der Anordnung des Plasmabrenners 1 parallel zum Ofenherd wird der gesamte Aschehaufen As erhitzt, während die Rostplatten 14 vor einer direkten Einwirkung des Heißluftstroms G geschützt sind.
Die Verwendung von Luft als Arbeitsgas für den Plasmabrenner 1 anstelle der häufiger verwendeten Gase Argon und Stickstoff senkt nicht nur die Betriebskosten, sondern gewährt auch beträchtlichen Freiraum bei der Systemgestaltung. Beispielsweise kann die Luft von einem (nicht dargestellten) Verdichter für die Luftdüsen abgezweigt sein, so daß auf das Gebläse 24 verzichtet werden kann.
Aufgrund der Barriere 5, die als Engstelle zur Unterteilung des Ofengehäuses 3 in die Aschenaufschüttzone 6, die Aschenverbrennungszone 7 und die Aschenschmelzzone 8 dient, erhöht sich aufgrund der Verengung des Ofengehäuses 3 die Geschwindigkeit des bei der Verbrennung der Asche As erzeugten Verbrennungsgases und damit auch die Wärmedichte (d.h. die Aufheizung), um das Schmelzen der Asche zusätzlich zu unterstützen.
Die Erfindung wurde unter Verwendung eines Ascheschmelzofens getestet, der gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel modifiziert worden war. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengefaßt. TABELLE I
Wie in Tabelle I gezeigt, achtete man insbesondere auf die Temperatur des Ofenverbrennungsgases und der herabfallenden geschmolzenen Schlacke bei normalem Betrieb (Entzündungsascheverlust von 40%, davon 15% unverbrannter Kohlenstoff C) und bei Mangel an unverbranntem Kohlenstoff (Entzündungsascheverlust von 25%, davon 10% unverbrannter Kohlenstoff C), wobei jedesmal die Auswirkung der Verwendung des Plasmabrenners 1 ermittelt wurde. Man stellte fest, daß bei Mangel an unverbranntem Kohlenstoff eine Verwendung des Plasmabrenners 1 eine Erhöhung der Verbrennungsgastemperatur sowie der Temperatur der abfließenden Schlacke auf ungefähr das gleiche Niveau bewirkt, während bei in ausreichender Menge vorhandenem unverbranntem Kohlenstoff die Temperatur der abfließenden Schlacke auf einen höheren Wert steigt als die des Verbrennungsgases.
Dieser Effekt ist nach Ansicht der Erfinder auf die gesteigerte Verbrennung im oberen Bereich des Aschehaufens As zurückzuführen, wodurch belegt ist, daß die vorliegende Erfindung in der Lage ist, einen stabilen Ascheschmelzvorgang aufrechtzuerhalten.
Abschließend ist zu bemerken, daß der Plasmabrenner 1 nicht an der Stirnwand 17 des Ofens angeordnet sein muß. Stattdessen kann er auch an der Ofendecke 4 oder an der Rückwand der Abflußleitung 12 für die geschmolzene Schlacke angeordnet sein. Ferner kann der Plasmabrenner 1 so angeordnet sein, daß er in axialer Richtung beweglich ist und verschwenkt und gekippt werden kann. Dadurch kann mit dem Plasmabrenner die geschmolzene Schlacke in der Pfanne erhitzt werden.

Claims

1. Ascheschmelzofen zum Entsorgen einer bei der Verbrennung von Abfall entstandenen Verbrennungsasche (A) durch Schmelzen derselben mit Hilfe von in der Verbrennungsasche (A) selbst enthaltenem unverbrannten Kohlenstoff (C) als hauptsächlichem Brennstoff, dadurch gekennzeichnet, daß

ein stationärer Plasmabrenner (1) auf die in einem Ofengestell (3) aufgehäufte Verbrennungsasche (As) gerichtet ist, um einen Heißluftstrom (G) auf den Aschehaufen (As) zu leiten, und

daß ein Modul (2) zum Steuern der Brennereinheit vorgesehen ist, um den Plasmabrenner als zusätzlichen Heizmechanismus zum Schmelzen der Asche (As) zu betätigen.

2. Ascheschmelzofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul (2) zum Steuern der Brennereinheit einen Schmelzzustanddetektor (25) zum Ermitteln eines Zustandes der geschmolzenen Asche und eine Brennersteuerung (26) zum Betätigen des Plasmabrenners (1) abhängig von Daten, die vom Schmelzzustanddetektor (25) geliefert werden, enthält.

3. Ascheschmelzofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzzustanddetektor (25) einen ersten Sensor (27) zum Messen einer Temperatur des Ofengases, einen zweiten Sensor (28) zum Messen einer Temperatur der geschmolzenen Schlacke (5) beim Herausfließen aus dem Ofen (3) und einen dritten Sensor (29) zum Liefern von Bilddaten über den Schmelzzustand der Asche enthält.

4. Ascheschmelzofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennersteuerung (26), wenn einer oder mehrere der vom Schmelzzustanddetektor (25) gelieferten Meßwerte den vorbestimmten Steuerwert unterschreitet, eine dem Plasmabrenner (1) zugeführte Energie im Verhältnis zu dem so ermittelten Defizit reguliert.

5. Ascheschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmabrenner (1) so angeordnet ist, daß er annähernd parallel zu einem Ofenherd (10) liegt und seinen Heißluftstrom (G) auf einen oberen Bereich des Aschehaufens (As) leitet.

6. Ascheschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ascheschmelzofen (3) einen schrägen Herd (10), mindestens eine auf dem Herd (10) angeordnete Rostplatte (14), eine in die Rostplatte (14) eingebaute elektrische Heizvorrichtung (13) und Luftdüsen (15) zum Einblasen heißer Verbrennungsluft (B) in den Ofen (3) hat.

7. Ascheschmelzofen nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ofen (3) eine Barriere (5) zum Unterteilen des Ofens (3) in eine Ascheaufschüttzone (6), in der die angelieferte Asche (A) zu einem Aschehaufen (As) aufgeschüttet wird, eine Ascheverbrennungszone (7), in der die Asche (As) mittels des in der Asche enthaltenen unverbrannten Kohlenstoffes (C) unter Zufuhr von Verbrennungsluft verbrannt wird, und eine Ascheschmelzzone (8), in der die Asche (As) zu Schlacke (5) geschmolzen wird, enthält.

8. Ascheschmelzofen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Plasmabrenner (1) so angeordnet ist, daß er seine Heißluft (G) auf einen oberen Bereich des Aschehaufens (As) in der Schmelzzone (8) leitet.