DE69606093T2

DE69606093T2 - Wirbelbettreaktor zur thermischen Behandlung von Abfällen

Info

Publication number: DE69606093T2
Application number: DE69606093T
Authority: DE
Inventors: Jean-Xavier Morin
Original assignee: Alstom Energy Systems SA
Current assignee: Alstom Power Boiler SA
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 2000-08-24
Anticipated expiration: 2016-06-06
Also published as: US5954001A; CZ21797A3; SK17297A3; DE69606093D1; EP0747462B1; EP0747462A1; ES2140798T3; ATE188726T1; CN1077130C; CN1155897A; FR2735041B1; JPH10506985A; HUP9700364A2; WO1996040837A1; HUP9700364A3; KR970704858A; HU220428B; FR2735041A1; PT747462E; CA2196808A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die thermische Behandlung von Abfällen. Unter der thermischen Behandlung versteht man nicht nur die Zerstörung von Abfällen, sondern auch die Wertschöpfung durch Wiedergewinnung des größten Teiles seiner Wärmeenergie.
Ein Mittel zur Behandlung der Abfälle besteht darin, diese einer thermischen Behandlung zu unterziehen, woraufhin sich dieselben in eine inerte Materie mit geringem Volumen bezüglich ihres Initialvolumens umwandeln, währenddessen sie einen großen Teil der Kalorienenergie in der Form von thermischer Energie abgeben, die sie enthalten, in Austausch beispielsweise für eine Energiewiedergewinnungseinheit.
Ein oftmals angetroffenes Problem bei der Behandlung von Abfällen ist die Notwendigkeit, diese vorher zu sortieren, und eine Separation zwischen den brennbaren Materialien und den anderen durchzuführen, und diese Abfälle zu fragmentieren in sehr kleine Teile, um ihre Behandlung zu erleichtern. Darüber hinaus erlauben die bekannten Vorrichtungen mit einem Rost nicht immer die Behandlung unabhängig von der Art des Abfalles, insbesondere können diese die Klärschlämme der Abwasserkläranlagen nur in begrenzter Weise bearbeiten.
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, einen Reaktor zu definieren, der sämtliche Arten von Abfällen aufnehmen kann, einschließlich der Klärschlämme, ohne daß eine Vorsortierung notwendig wäre und der eine summarische Fragmentation verarbeiten kann.
Ein großes Problem bei der Behandlung von Abfällen ist die Anwesenheit von Zusammensetzungen in diesen Abfällen, deren thermische Dekomposition Chlor freisetzt, was die Wärmetauscherröhren der Wärmerückgewinnungseinheit sehr schnell durch Korrosion verschlechtert.
Ein anderes Ziel der Erfindung ist es, einen Reaktor zu definieren, in dessen thermischer Austauschzone, beispielsweise den Wärmetauscherröhren einer Energiewiedergewinnungseinheit, kein Chlor auftaucht.
Alle diese Ziele werden erreicht mit Hilfe eines Wirbelbettreaktors, abgeleitet von demjenigen, der beschrieben ist in der französischen Patentanmeldung FR-A-2661113 und FR-A- 2690512 (EP-A-0453373 und EP-A-0568448), angemeldet im Namen von Stein Industrie, die durch Bezugnahme in dieser Anmeldung aufgenommen sind.
Gegenstand der Erfindung ist ein Wirbelbettreaktor zur thermischen Behandlung von Abfällen und dem thermischen Austausch zwischen den Feststoffen in Zirkulation und einem Wärmeaustauschorgan, wie einem Verdampfer und/oder einem Überhitzer, wobei der Reaktor von einem derartigen Typ ist, der ein axial zirkulierendes Wirbelbett hat und zumindest ein erstes und ein zweites seitliches dichtes Wirbelbett, die jeweils entlang einer ersten und einer zweiten Wand der Hülle des Reaktors angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung mit Müll an zumindest einem Punkt der ersten Wand durchgeführt wird, oberhalb des ersten seitlichen dichten Wirbelbettes, wobei der Reaktor darüber hinaus zumindest eine Extraktionsleitung für schwere nicht verwirbelbare Elemente umfaßt, die an der Basis des ersten Wirbelbettes angeordnet ist.
Der Wärmeaustausch erfolgt vorzugsweise in dem zweiten seitlichen dichten Wirbelbett.
Die Extraktionsleitung für die schweren Elemente umfaßt einen geneigten Teil, der in der Verlängerung einer geneigten Sohle des ersten seitlichen dichten Wirbelbettes angeordnet ist, sowie Luftblasdüsen, die einen steuerbaren Strom dirigieren, auf der Ebene der Oberfläche dieser Sohle.
Diese Extraktionsleitung ist mit steuerbaren Luftinjektionseinrichtungen versehen, um die durch die Leitung strömende Feststofflast zu regeln.
Die Basis des zweiten dichten Wirbelbettes ist mit zumindest einer Extraktionsleitung an der Basis des zirkulierenden Wirbelbettes verbunden.
Diese Extraktionsleitung ist mit steuerbaren Luftinjektionseinrichtungen versehen, um die durch die Leitung strömende Feststofflast zu regeln.
Das zirkulierende Wirbelbett und das erste seitliche dichte Wirbelbett werden durch eine Mischung aus Primärluft und recyclierten Dämpfen verwirbelt.
Das zweite seitliche dichte Wirbelbett wird durch eine Mischung aus Luft und dechlorierten recyclierten Dämpfen verwirbelt.
Luft, insbesondere Tertiärluft, wird mit Hilfe der Injektoren mit einer einstellbaren Last in Bewegung versetzt, auf einer Höhe, die höher ist als diejenige des Einführpunktes für den Müll, über alle Wände des Reaktors.
Die Tertiärluft wird mit recyclierten und entchlorierten Dämpfen gemischt, zumindest für die Tertiärluft, die durch die Wand eingeführt wird, an der das dichte Wirbelbett zum Wärmeaustausch angeordnet ist.
Die Basis des Reaktors umfaßt Einrichtungen zur Extraktion der inerten Materialien.
Die Extraktionsleitung der schweren, nicht verwirbelbaren Elemente ist mit einer Einrichtungen zum Sortieren und zur Extraktion der inerten Elemente verbunden.
Der Reaktor umfaßt ein drittes seitliches Wirbelbett, wobei der Wärmeaustausch mit zumindest einem der seitlichen zweiten und dritten Wirbelbetten erfolgt.
Der Reaktor umfaßt ein drittes und viertes seitliches Wirbelbett, wobei der Wärmeaustausch mit zumindest einem der zweiten, dritten und vierten seitlichen Wirbelbetten erfolgt.
Der Reaktor umfaßt Einrichtungen zur Versorgung der Wirbelbetten, zur Versorgung mit Müll mit zumindest einem Teil der Materialien aus dem Wärmeaustauschbett.
Der Reaktor ist mit einem Warmzyklon verbunden, wobei die Wand, durch die die Verbindung des Reaktors mit dem Zyklon erfolgt, gegenüber der Wand ist, wo die Versorgung mit Müll erfolgt.
Die Wände des Reaktors umfassen Wärmeaustauschröhren.
Der Reaktor umfaßt ein anhängendes Wirbelbett, das ein Wärmetauschorgan besitzt, welches durch einen Teil der Feststoffe des zweiten dichten Wirbelbettes versorgt wird und das mit Einrichtungen zur Verwirbelung ausgestattet ist, zumindest einer Rückkehrleitung für die Feststoffe in dem unteren Bereich des zirkulierenden Wirbelbettes und einer Lüftung, die das Gas zum oberen Teil des zirkulierenden Wirbelbettes dirigiert.
Der Reaktor wird mit Müll beschickt, welcher aus einer Mischung von städtischen Rückständen, insbesondere ausgewählt aus den Klärschlämmen, besteht, den Rückständen aus Biomasse, den Industrieabfällen und den Reststoffen der Papiermühlen und/oder fossiler Brennstoffe, ausgewählt insbesondere aus Kohle und Ölrückständen.
Die Erfindung wird erklärt durch die folgende Beschreibung eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, darin zeigt:
- Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Teiles der thermischen Installationen einer Müllbearbeitungseinheit,
- Fig. 2 eine schematische Draufsicht eines Reaktors, der Teil dieser Installation ist,
- Fig. 3 eine Schnittansicht gemäß der Linie III-III der Fig. 2,
- Fig. 4 eine schematische Teilansicht des Reaktors gemäß einer Variante.
Die Fig. 1 zeigt in schematischer und vereinfachter Weise einen Teil der thermischen Installationen einer Müllbearbeitungseinheit gemäß der Erfindung. Die Dampfturbine und der elektrische Generator sind nicht dargestellt.
Man unterscheidet in der Fig. 1 einen Reaktor 1 mit Wirbelbetten, die Gegenstand der vorliegenden Patentanmeldung sind und die mit zu behandelnden Produkten versorgt werden.
Dieser Reaktor ist in seinem oberen Teil mit dem oberen Teil eines Warmzyklones 2 verbunden, in dem die Separation zwischen dem Gas und dem wesentlichen Teil der Feststoffe erfolgt, mit dem er beschickt wird, wobei die letzteren in den Reaktor zurückkehren.
Die warmen Gase, die von dem Warmzyklon 2 abgegeben werden, werden in einer Wärmetauschereinheit 3 in Bewegung versetzt, umfassend beispielsweise:
- einen Niedertemperaturüberhitzungstauscher SBT, der den Dampf eines Behälters B des Wasserkessels aufnimmt und den überhitzten Dampf zum Überhitzungstauscher hoher Temperatur SHT bewegt, der in dem Reaktor angeordnet ist,
- einen Verdampfer V, der den durch den Wasserkesselbehälter B produzierten Dampf in Bewegung setzt,
- einen Ekonomiser, der das Versorgungswasser aufnimmt und zum Wasserkesselbehälter B bewegt.
Das Gas, das die Wärmetauschereinheit 3 verläßt, wird zu einem Gas-Feststoffe-Separator 4 bewegt, wo das Gas von den groben Fraktionen C der schwebenden Aschen getrennt wird, die an der Basis des Zyklones 4 aufgefangen werden.
Die Gase, die so von diesen Fraktionen separiert sind, werden zu einer Vorrichtung zur Rauchbearbeitung TF bewegt, wo sie durch einen Zugventilator VT extrahiert werden und zu der Basis eines Kamines CH bewegt werden.
Der Reaktor 1, der Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, ist in größerem Detail in der Fig. 2 und 3 dargestellt.
Das beschriebene Beispiel, ohne in irgendeiner Weise begrenzend zu sein, ist das eines Reaktors mit zwei seitlichen dichten Wirbelbetten.
Der Reaktor umfaßt eine Hülle 10, die einen rechteckigen Bereich aufweisen kann und so vier Wände 11, 12, 13 und 14 hat.
Der untere Teil 16 des Reaktors hat die Form eines umgekehrten Pyramidenstumpfes oder die Form einer umgekehrten Pseudo-Pyramide mit zwei parallelen Seiten oder die Form eines Kegelstumpfes; es ist in diesem Teil, in dem ein axial zirkulierendes Wirbelbett installiert ist, umfassend einen unteren Teil 18, der an einem oberen Bereich 18' montiert ist, wie es in dem zweiten vorgenannten Dokument erklärt ist und auf das der Leser verwiesen wird. Der untere Teil 18 des zirkulierenden Wirbelbettes wird mit pyrolysierten Brennmaterialien versorgt, die vorzugsweise aus dem Überlaufen des seitlichen dichten Bettes 28 stammen, wie weiter unten zu sehen. Ein Rost 19, an der Basis des Teiles 18 des Bettes, ist mit Düsen 20 ausgestattet, die es ermöglichen, Luft einzuspritzen, insbesondere Primärluft, bezeichnet in der Zeichnung durch den Pfeil AP, die eventuell mit den Dämpfen gemischt werden können, die von dem Eingang E1 der Rauchbearbeitung TF abgegriffen werden.
Einrichtungen zur Vorheizung des Reaktors, die nicht dargestellt sind, angeordnet oberhalb des Rostes 19, ermöglichen das Aufheizen der Reaktoranordnung aus einem kalten oder lauwarmen Zustand, um die zur Verbrennung der Abfälle notwendigen Temperatur zu erreichen.
Unter dem Rost 19 ist eine Extraktionsvorrichtung 22 für die Rückstände angeordnet, wie z. B. ein Extraktor mit gekühlter Schraube oder ein Trockenextraktor.
Im in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispiel umfaßt der Reaktor zwei seitliche dichte Wirbelbetten 28 und 48.
Das seitliche Wirbelbett 28, das gegen die Wand 11 installiert ist, umfaßt eine Sohle 29, vorzugsweise geneigt, in welcher ausrichtbare Blasdüsen 30 angeordnet sind, d. h. deren Blasrichtung zwischen einer Richtung rechtwinklig zur Ebene der Sohle und einer Richtung parallel zu dieser Ebene eingestellt werden kann. Die Düsen werden mit Luft versorgt (Bezugszeichen AF), eventuell gemischt mit den vom Punkt E1 stammenden recyclierten Dämpfen. Das dichte Wirbelbett 28 wird teilweise mit zu behandelnden Abfällen beschickt, die gemäß einer fundamentalen Charakteristik der Erfindung an verschiedenen Punkten der Wand 11 in das Wirbelbett eingeführt werden, vorzugsweise auf einer Höhe, die höher ist als diejenige des oberen Teiles der Überlaufwand 31.
Die Versorgung erfolgt ausgehend von Scheren 33 oder 34, die eine summarische Fragmentation der Abfälle auf eine Maximalgröße zwischen 200 und 400 mm bewirken.
Die fragmentierten Abfälle werden entweder über die Leitungen 35, die mit Injektionsschrauben wie der Schraube 36 versehen sind, eingeführt oder durch einfache Gravitation in den Leitungen 37. Konventionelle, nicht dargestellte Einrichtungen ermöglichen die Steuerung der Beschickungslast des Abfalles.
In der Verlängerung der Sohle 29 ist eine Leitung 39 angeordnet (oder, wenn notwendig, mehrere Leitungen), die die nicht verwirbelbaren schweren Elemente, wie Alteisen, Flaschen, Glasstücke, etc. aufnehmen oder die Elemente, die nicht pyrolisiert wurden. Diese Elemente werden zu der Basis des Teiles 18 des zirkulierenden Wirbelbettes geführt, eventuell mit einer vorhergehenden Passage durch eine Sortiervorrichtung 40, wo diejenigen Elemente extrahiert werden, die die Verwirbelung an der Basis des zirkulierenden Wirbelbettes 18 stören.
Es ist zu bemerken, daß die recyclierten Dämpfe, beispielsweise vom Punkt E1 oberhalb der Rauchbehandlung TF, in die Leitung 39 eingeführt werden können.
Die Leitungen 39 sind neben dem Rost 29 mit Einrichtungen zur Steuerung der Last der Feststoffe ausgestattet, die diese Leitungen durchlaufen. Diese Einrichtungen können steuerbare Lufteinlässe 39' sein.
Die Wand 11, an der die Abfälle eingeführt werden, ist durch eine Beschichtung aus Siliziumkarbit beschichtet oder jedem anderem Material, das einer reduzierenden Umgebung standhalten kann; die Verwendung dieser Beschichtung wird weiter unten dargestellt.
Gemäß der Erfindung ist ein zweites seitliches dichtes Wirbelbett 48 entlang der Wand 12 installiert, bei der es sich in dem beschriebenen Beispiel um die Wand gegenüber der Wand 11 handelt. Es umfaßt eine Überlaufwand 51, einen Rost 52 und Blasdüsen 53, die mit Luft (Bezugszeichen AF) versorgt werden, eventuell unter Zusatz von entchlorierten recyclierten Dämpfen, beispielsweise stammend aus einem Anschluß E2 unterhalb der Rauchbearbeitung TF.
Die Basis des dichten Bettes 48 ist über die Leitungen 59 mit dem unteren Teil 18 des zirkulierenden Wirbelbettes verbunden.
Vorgesehen sind Einrichtungen zur Regelung der Last der Feststoffe, die in diesen Leitungen 59 zirkulieren; diese Einrichtungen können aus Lufteinlässen mit steuerbarer Last gebildet sein.
In dem Bett 48 ist ein Wärmetauscherorgan SHT angeordnet, das Verdampfer und/oder Dampfüberhitzer mit hoher Temperatur umfassen kann.
Der Reaktor wird komplettiert durch die Luftinjektoren 54, für Tertiärluft, die in den vier Seiten des Reaktors auf einer Höhe angeordnet sind, die höher ist als diejenige der seitlichen dichten Wirbelbetten. Die Tertiärluft kann mit recyclierten Dämpfen gemischt werden, die aus dem Anschluß E1 stammen, für die Injektoren, die über dem dichten Versorgungsbett 28 angeordnet sind, sowie dechlorierte Dämpfe, die aus dem Anschluß E2 für das dichte Tauschbett 48 stammen.
Wie in den vorgenannten Dokumenten erklärt wurde, liegt die Temperatur, die im Zentrum des Reaktors herrscht, über 850ºC und im allgemeinen zwischen 850 und 950ºC, unter Berücksichtigung der Reglementierung betreffend die Verbrennung von Abfällen.
Das Verhältnis der Sektion S2, gemessen oberhalb der Überlaufwände 31 und 51, zur Sektion S1, gemessen zwischen den Überlaufwänden, liegt zwischen 1,05 und 2.
Die Strömungsgeschwindigkeit des Gases in dem unteren axialen Bereich 18 (Pfeile bezeichnet mit F1) liegt, bei leerem Schaft, zwischen 3 und 12 m/s.
Die Oberflächengeschwindigkeit des Wirbelgases, bei leerem Schaft, in den seitlichen dichten Betten, liegt zwischen 0,3 und 2,5 m/s.
Nachdem das Verhältnis S2/S1 fixiert wurde, können die oben genannten Werte der Geschwindigkeiten und Temperaturen mit Hilfe der Parameter justiert werden, die gebildet werden durch:
- die Last des eingeführten Abfalls,
- die Last der Primär-, Sekundär- und Tertiärluft,
- die Granulometrie des Materiales des Bettes in Zirkulation,
- die Fülleistung mit Feststoffen des Reaktors.
Die Funktion des Reaktors ist wie folgt:
Die summarisch fragmentierten Abfälle werden in den Reaktor eingeführt. Bei plötzlichem Kontakt der absinkenden Schicht aus Feststoffen mit einer Wand, die eine obere Temperatur von 850ºC hat (im allgemeinen zwischen 870 und 900ºC) wird das in den Abfällen enthaltene Chlor plötzlich freigesetzt, durch einen Pyrolyseblitzeffekt (oder momentane Pyrolyse) und fast die gesamte Totalität dieses Gases wird in den oberen Teil des Reaktors bewegt (Pfeile F2) und bewegt sich in den Warmzyklon 2. Die Verkleidung der Wand 11 mit Siliciumkarbit, an der die Versorgung mit Abfällen erfolgt, schützt die letztere gegen den Korrosionseffekt durch heißes Chlor, kombiniert mit reduzierenden Gasen (hauptsächlich CO).
Dieser Pyrolyseeffekt wird durch die Mischung der eingeführten Abfälle mit Feststoffen erreicht, die von der Wand herabfallen, in Form einer dichten Schicht, als Konsequenz der Funktion des oberen Teiles 18' in dem zirkulierenden Wirbelbett.
Es ist festzustellen, daß das dichte Wirbelbett 48 durch die dichte Schicht von zirkulierenden Feststoffen versorgt wird, die aus der Funktion des zirkulierenden Wirbelbettes 18-18' resultieren. Darüber hinaus wird das dichte Bett 48 durch eine Mischung aus Luft und entchlorierten Dämpfe verwirbelt, wie weiter oben bemerkt. Das Bett 48 ist daher frei von chlorierten Produkten. Es ist daher möglich, das Wärmetauschorgan SHT dort anzuordnen; dieses Organ wird in einer Umgebung angeordnet, deren Temperatur um die 870ºC liegt, so daß man einen überhitzten Dampf von 450 bis 500ºC erzielt (im Bereich von 360ºC bei den Reaktoren des Standes der Technik, da man den Tauscher nicht in einer Umgebung von mehr als 600ºC ohne sehr schnelle Korrosion anordnen kann). Diese empfindliche Erhöhung der Temperatur des überhitzten Dampfes, der in den nicht dargestellten Turbinen verwendet wird, ermöglicht die Erhöhung der Kreislaufleistung der Installation (Carnot-Gesetz), und daher die energetische Verwertung der Abfälle und die Verleihung einer größeren Lebenszeit für die Wärmetauscher SHT, was darüber hinaus die Verfügbarkeit der Installation erhöht.
Darüber hinaus ist es möglich, Wärmetauscherorgane zu verwenden mit externen Tauschkoeffizienten von 450 W/m²ºK (anstelle von 35 W/m2ºK im Stand der Technik) und mit einer viel größeren DTLM (mittlere logarithmische Temperaturdifferenz) (450ºC anstelle von 250ºC).
Schließlich besteht kein Risiko einer Verkrustung der Organe des Wärmetauschers, wobei dieses Risiko bei der herkömmlichen Technik fast zu einer Verdoppelung der Wärmetauscherfläche führt sowie zu einer Installation von kostspieligen Bürsten.
Die Verwendung dieses Typs von Wärmetauscherorganen ermöglicht eine signifikante Verkleinerung der Größe und daher der Kosten.
Der Wirbelreaktor kann mit einem allgemeinen Luftüberschuß arbeiten, bezüglich stöchiometrischem Bedingungen, begrenzt auf 1,4, was den doppelten Vorteil gemäß der Reglementierung darstellt und wirtschaftlicher ist, als gewisse Installationen, die für ihre Funktion einen Luftüberschuß von 1,8 und 1,9 benötigen.
Die zirkulierenden Wirbelbetten erzeugen aufgrund ihrer Natur geringe Werte an Stickstoffoxiden aufgrund der geringen Temperatur, der Luftschichtung und der geringen Luftladung; wenn notwendig, kann eine Amoniakinjektion oberhalb des Warmzyklon 2 berücksichtigt werden. Auf die Weise kann die Begrenzung auf 200 mg/m³ leicht eingehalten werden.
Die steuerbare Luftinjektion, d. h. von Tertiärluft, vorgesehen an den vier Seiten 11 bis 14 und in den Zeichnungen durch die Pfeile 54 materialisiert, dient der zusätzlichen Luft für die Verbrennung von schwebenden verbrennbaren Materialien, die durch den Pyrolyse-Flash freigesetzt werden; diese Luft ermöglicht eine schnelle Mischung des Gases im oberen Bereich des Reaktors, in dem die Chlorevakuierung favorisiert ist. Eine abschließende Injektion von Luft kann eventuell oberhalb des Zyklon 2 vorgesehen sein.
Es ist zu bemerken, daß diejenige Wand, über die die Verbindung zwischen dem Reaktor 1 und dem Zyklon 2 vorzugsweise erfolgt, hier die Wand 12, gegenüber der Wand 11 gewählt ist, wo die Versorgung des Reaktors durchgeführt wird.
Die Erfindung findet gleichfalls Anwendung auf die simultane Behandlung von Abfällen, die um einen gewissen Teil mit Schlämmen von Kläranlagen vermischt sind, mit Rückständen von Biomasse, wie auch banalen Industrieabfällen sowie den Rückstände der Automobilmühlen. Die Erfindung findet ebenfalls Anwendung auf die simultane Behandlung von Abfällen mit fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Ölrückständen. Diese letzteren werden in den unteren Bereich der oberen Zone 18 des zirkulierenden Wirbelbettes 18-18' eingeführt, beispielsweise über die Rückkehrleitung des Zyklon 2.
Der Reaktor kann Einrichtungen zum Einspritzen von Fixiermitteln von in dem Dampf enthaltenen Schwefel umfassen, wie zum Beispiel Kalk.
Wenn aus irgendeinem Grund die Temperatur des dichten Bettes zum Einführen der Abfälle leicht angehoben wird, wie von 870 auf 900ºC, ist es möglich, das dichte Bett 28 zur Einführung der Abfälle mit einem Teil der Produkte des Wärmetauscherbettes 48 zu beschicken.
Die Wände des Reaktors können teilweise oder vollständig verrohrt sein. Die Röhren, von denen eine gewisse Anzahl mit dem Bezugszeichen 60 dargestellt sind, werden von einer Mischung aus Wasser und Dampf durchlaufen, die aus dem Wasserkesselbehälter stammt und zu diesem zurückkehrt.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen und gezeigten Ausführungsformen beschränkt.
Man kann insbesondere vorsehen, daß der Reaktor ein drittes seitliches dichtes Wirbelbett umfaßt, wobei der Wärmeaustausch mit zumindest einem der zweiten oder dritten seitlichen dichten Wirbelbetten realisiert wird.
In einer anderen Variante kann der Reaktor gemäß der Erfindung ein drittes und ein viertes seitliches Wirbelbett umfassen, wobei der thermische Austausch mit zumindest einem der zweiten, dritten oder vierten seitlichen Wirbelbetten realisiert wird.
Bei diesen beiden Varianten ist es möglich, das dichte Versorgungsbett mit Abfällen durch eine oder mehrere der dichten anderen Betten zu versorgen.
Die Fig. 4 illustriert eine Variante, bei der die durch das dichte Bett 48 aufgefangenen Feststoffe in einen Tauscher mit anschließendem Wirbelbett 70 transferiert werden, bevor sie wieder in den Bereich 18 durch die Vororientierung der Leitung 71 reinjiziert werden, die mit Lufteinrichtungen 71' zur Regulierung der Last ausgestattet sind. In diesem Bett 70 ist das Wärmetauscherorgan SHT angeordnet.
Das Wirbelgas des Bettes 70 wird durch eine Leitung 72 in den oberen Teil 18' des Bettes 18- 18' reinjiziert.
Diese Variante ermöglicht eine Entkopplung der Bemessungsspannungen, einerseits aufgrund der Anforderungen der (Hydrodynamik), des Abfließens von Gas-Feststoffen und anderseits den Anforderungen bezüglich der thermischen Bilanz der Installation, die große Wärmetauscherabmessungen notwendig machen kann.

Claims

1. Reaktor mit Wirbelbetten für die thermische Behandlung von Abfällen und Wärmetausch zwischen den Feststoffen in Zirkulation und einem Wärmetauscherorgan, wie z. B. einem Verdampfer und/oder einem Überhitzer, wobei der Reaktor von dem Typ ist, der ein axial zirkulierendes Wirbelbett (18-18') hat, und zumindest ein erstes (28) und eine zweites (48) seitliches dichtes Wirbelbett, die jeweils entlang einer ersten (11) und einer zweiten (12) Wand der Hülle des Reaktors ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Versorgung mit Müll an zumindest einem Punkt der ersten Wand (11) durchgeführt wird, oberhalb des ersten seitlichen dichten Wirbelbettes (28), wobei der Reaktor darüber hinaus zumindest eine Extraktionsleitung (39) für die nicht verwirbelbaren schweren Elemente aufweist, die an der Basis des ersten Wirbelbettes angeordnet ist.

2. Reaktor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmeaustausch in dem zweiten seitlichen dichten Wirbelbett (48) durchgeführt wird.

3. Reaktor nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktionsleitung (39) der schweren Elemente einen geneigten Teil umfaßt, der in Verlängerung einer geneigten Sohle (29) des ersten seitlichen dichten Wirbelbettes (28) angeordnet ist, Luftblasdüsen (30), die einen lenkbaren Strom dirigieren, auf der Ebene der Oberfläche der Sohle.

4. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktionsleitung (39) mit regelbaren Luftinjektionseinrichtungen (39') versehen ist, um die Last der Feststoffe zu regulieren, die sich in der Leitung befindet.

5. Reaktor nach, einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des zweiten dichten Wirbelbettes (48) über zumindest eine Extraktionsleitung (59) mit der Basis (18) des zirkulierenden Wirbelbettes verbunden ist.

6. Reaktor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktionsleitung (59) mit regelbaren Luftinjektionseinrichtungen (59') versehen ist, um die Last der Feststoffe zu regeln, die sich in der Leitung befinden.

7. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zirkulierende Wirbelbett (18-18') und das erste seitliche dichte Wirbelbett (28), in das die Abfälle eingeführt werden, durch eine Mischung aus Primärluft und recyclierten Dämpfen verwirbelt werden.

8. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite seitlich dichte Wirbelbett (48) durch eine Mischung aus Luft und entchlorierten, recyclierten Dämpfen verwirbelt wird.

9. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Luft, d. h. die Tertiärluft, mit Hilfe von Injektoren bewegt wird, die eine einstellbare Last (54) haben, mit einer Höhe, die höher ist als diejenige des Einführpunktes der Abfälle, über jede der Wände (11, 12, 13, 14) des Reaktors.

10. Reaktor nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Tertiärluft (54) mit recyclierten und entchlorierten Dämpfen gemischt wird, zumindest für die injizierte Tertiärluft in der Wand, an der das dichte Wärmetauscherwirbelbett angeordnet ist.

11. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Basis des Reaktors Einrichtungen (22) zur Extraktion der inerten Materialien umfaßt.

12. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Extraktionsleitung (39) für die nicht verwirbelbaren schweren Elemente mit einer Sortiervorrichtung (40) und zur Extraktion der inerten Elemente verbunden ist.

13. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor ein drittes seitliches Wirbelbett umfaßt, wobei der Wärmeaustausch mit zumindest einem der zweiten oder dritten seitlichen Wirbelbetten durchgeführt wird.

14. Reaktor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Reaktor ein drittes und ein viertes seitliches Wirbelbett umfaßt, wobei der Wärmeaustausch mit zumindest einem der zweiten, dritten oder vierten seitlichen Wirbelbetten durchgeführt wird.

15. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er Einrichtungen zur Versorgung des Wirbelbettes umfaßt, zur Versorgung mit Abfällen mit einem Teil der Materialien aus zumindest dem Wärmetauscherbett.

16. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er mit einem Warmzyklon (2) verbunden ist, wobei die Wand (12), an der die Verbindung zwischen dem Reaktor und dem Zyklon erfolgt, gegenüber der Wand (11) liegt, an der die Versorgung mit Abfällen erfolgt.

17. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand des Reaktors Röhren (60) zum Wärmeaustausch umfaßt.

18. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß er ein anhängendes Wirbelbett (70) umfaßt, das ein Wärmetauscherorgan (SHT) umfaßt, und durch einen Teil der Feststoffe des zweiten dichten Wirbelbettes (48) versorgt wird, und mit Einrichtungen (AF) zur Verwirbelung versehen ist, zumindest einer Leitung (71) zum Rückführen der Feststoffe zum unteren Teil (18) des zirkulierenden Wirbelbettes (18-18') und einer Belüftung (72), die die Gase in den oberen Teil (18') des zirkulierenden Wirbelbettes (18-18') führt.

19. Reaktor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle aus einer Mischung von Siedlungsabfällen und/oder Abfällen ausgewählt insbesondere aus Klärschlämmen, Biomasserückständen, Industrieabfällen und Mühlenrückständen besteht und/oder fossilen Brennstoffen, gewählt insbesondere aus Kohle und Ölrückständen.