DE69930688T2

DE69930688T2 - Sofort verbrennbare Brennstoffzusammensetzung und Brennverfahren

Info

Publication number: DE69930688T2
Application number: DE1999630688
Authority: DE
Inventors: Luca Zucchelli; Roberto Rizzi
Original assignee: Pirelli and C SpA
Current assignee: PIRELLI & AMBIENTE RENEWABLE ENERGY S.P.A., MILANO
Priority date: 1998-04-30
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2006-11-09
Anticipated expiration: 2019-04-29
Also published as: ES2262288T3; AR015055A1; PL189701B1; DK0953628T3; CA2270710A1; BR9901139B1; PL332895A1; BR9901139A; CA2270710C; EP0953628B1; EP0953628A1; DE69930688D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffzusammensetzung, die sofort verbrennt, und auf ein Sofortverbrennungsverfahren.
Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Brennstoffzusammensetzung, die sofort verbrennt und einen fossilen Brennstoff und einen nicht-fossilen, festen Brennstoff (NFSF – Non-Fossil Solid Fuel) ausgewählt aus der Gruppe aufweist, die aus festem Stadtmüll (USW – Urban Solid Waste), elastomeren und nicht-elastomeren polymeren Materialien und Mischungen davon besteht.
Bis heute wurden viele Verfahren zum Zerstören und/oder wenigstens teilweise Wiedergewinnen von gebrauchten Kunststoffverpackungsmaterialien, Reifen und/oder festem Stadtmüll vorgeschlagen.
Das Problem ist jedoch sehr komplex, da sich Art und Zusammensetzung des festen Stadtmülls von Ort zu Ort, von Tag zu Tag und aufgrund des Vorhandenseins von faulbarem, organischem Abfall ändert.
Eine bis heute vorgeschlagene Anzahl von Verfahren richtet sich auf das Entfernen der faulbaren, organischen Phase aus den festen Produkten, die dann getrocknet, gemahlen und agglomeriert werden können. Im Allgemeinen erfolgt die Agglomeration durch Zusammenpressen zu Körnern oder Platten, die dann durch Verbrennen in Öfen mit einem sich bewegenden Rost oder mit einer drehenden Trommel zerstört werden, in der sie in der Hochtemperaturzone, in welcher die Verbrennung erfolgt, über einen Zeitraum bleiben, der ausreicht, eine tatsächlich vollständige Verbrennung der brennbaren Masse zu erhalten. Diese Zeitdauer, die leicht dadurch gesteuert und berechnet werden kann, dass die Länge des von der Masse in der Verbrennungszone zurückgelegten Wegs durch die Durchgangsgeschwindigkeit geteilt wird, beträgt wenigstens 1 Minute, vorzugsweise wenigstens 3 Minuten, im Allgemeinen 5 Minuten oder mehr.
Nach Ansicht der Anmelderin besteht ein Nachteil dieser Verfahren darin, dass diese Körner oder Platten nicht zur Beschickung von Sofortverbrennungsbrennern verwendet werden können. Ein weiterer Nachteil ist der, dass die Herstellung der Körner und Platten eine Anzahl von Schritten aufweist, beispielsweise einen Kompressionsschritt, der einen bestimmten Energieverbrauch einschließt und somit die Kosten erhöht, wodurch die vorstehend erwähnten bekannten Verfahren unwirtschaftlich werden.
Die FR-A-2 273 861 offenbart und beansprucht ein verbrennbares Material, das sich dadurch auszeichnet, dass es in herkömmlichen Anlagen verwendet werden kann, die für die Verbrennung von festen Produkten bei Raumtemperatur und bei normalem Atmosphärendruck eingesetzt werden, und dass die Produkte aus elastomeren Teilchen mit einer Größe bestehen, die gleich oder kleiner als 30 mm ist, und dass sie frei von Metallstücken sind.
Die FR-A-2 733 303 offenbart und beansprucht eine Kesselverbrennungseinrichtung für Müll, die im unteren Teil einen Herd, in dem der Brennstoff angeordnet wird, und einen Heizrost für die Aufnahme des zu verbrennenden Abfalls, im Mittelteil einen Wärmeaustauscher, um ein in dem Austauscher zirkulierendes Fluid mit Hilfe der Verbrennungsprodukte zu erhitzen, die aus dem Herd austreten, und im oberen Teil einen Kamin zum Abführen der Verbrennungsprodukte aufweist.
Es wurde nun eine Brennstoffzusammensetzung gefunden, bei deren Herstellung die Bildung von Agglomeraten vermieden wird und die es ermöglicht, große Mengen von fossilen Brennstoffen bei der Energieerzeugung zu verwerten.
In ihrem ersten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Brennstoffzusammensetzung nach Anspruch 17.
Vorzugsweise liegt die Menge des sofort verbrennbaren fossilen Brennstoffs zwischen 50 und 90 Gew.-% und die des NFSF zwischen 50 und 10 Gew.-%. Besonders bevorzugt liegt die Menge des sofort brennbaren fossilen Brennstoffs zwischen 60 und 80 Gew.-% und die des NSFS zwischen 40 und 20 Gew.-%.
In der folgenden Beschreibung und den Ansprüchen soll der Ausdruck "sofortige Verbrennung" eine Verbrennung bedeuten, die die Verbrennung von wenigstens 90 Gew.-% des dem Brenner zugeführten Brennstoffmaterials weniger als 10 Sekunden, vorzugsweise weniger als 5 Sekunden und besonders bevorzugt weniger als 3 Sekunden bedeuten.
Typische Beispiele für sofort verbrennbare fossile Brennstoffe sind Methan, Heizöl, das die Form einer Emulsion haben kann, sowie fossiler Kohlenstaub, der die Form einer wässrigen Suspension haben kann.
Typische Beispiele der Behandlung, der fester Stadtmüll unterworfen wird, bevor er als sofort verbrennbarer NFSF verwendet werden kann, sind in nicht begrenzender Weise das Entfernen aller faulbaren organischen Verbindungen und aller Metalle, das Trocknen, das Mahlen und das Sieben. Auf den derart behandelten festen Stadtmüll wird nachstehend als USW Bezug genommen. Im Falle von elastomeren und nicht-elastomeren polymeren Materialien ist eine geeignete Behandlung in nicht begrenzender Weise das Entfernen aller Metalle, das Trocknen, das Mahlen und Sieben.
Bevorzugte Beispiele von Brennstoffzusammensetzungen nach der vorliegenden Erfindung, die sofort verbrennbar sind, sind:

– Kohlenstaub + USW,
– Kohlenstaub + nicht-elastomeres polymeres Material,
– Kohlenstaub + USW + nicht-elastomeres polymeres Material,
– Kohlenstaub + USW + elastomeres polymeres Material,
– Kohlenstaub + nicht-elastomeres polymeres Material + elastomeres polymeres Material,
– Kohlenstaub + USW + nicht-elastomeres polymeres Material + elastomeres polymeres Material,
– Methangas + USW.
– Methangas + nicht-elastomeres polymeres Material,
– Methangas + USW + nicht-elastomeres polymeres Material,
– Methangas + USW + elastomeres polymeres Material,
– Methangas + nicht-elastomeres polymeres Material + elastomeres polymeres Material, und
– Methangas + USW + nicht-elastomeres polymeres Material + elastomeres polymeres Material.

Ein typisches Beispiel für eine geeignete nicht-fossile, feste Brennstoffzusammensetzung, die USW und elastomeres und nicht-elastomeres polymeres Material aufweist, ist in der EP-A-930 353 beschrieben.
Typischerweise weist die nicht-fossile feste Brennstoffzusammensetzung der vorstehend erwähnten EP-A-930 353 eine erste Fraktion bestehend aus USW, eine zweite Fraktion bestehend aus elastomerem Material und eine dritte Fraktion bestehend aus nicht-elastomerem polymeren Material auf. Vorzugsweise hat die Zusammensetzung eine scheinbare Dichte von 0,6 g/cm³ oder weniger, während die Menge einer jeden der drei Fraktionen als Funktion des gewünschten Brennwerts vorher ausgewählt wird. Typischerweise beträgt der Wert für die scheinbare Dichte 0,2 bis 0,6 g/cm³, und vorzugsweise 0,3 bis 0,5.
Eine der überraschenden Eigenschaften von NSFS, die während der nachstehend experimentellen Tests beobachtet wurden, besteht darin, dass er sich wie ein üblicher, sofort verbrennbarer fester Brennstoff mit mittlerem Heizwert verhält. Es wurde auch beobachtet, dass ein effizientes Mahlen und/oder Zerkleinern seiner Komponenten auf vorgegebene Werte es ermöglicht, den Gehalt an nicht verbrannten Materialien sowohl in der schweren Asche als auch in der Flugasche zu verringern, so dass dieser Gehalt auf Werte gebracht wird, der ähnlich denen von fossilem Brennstoff sind.
Insgesamt weist das Verfahren zur Herstellung der festen Brennstoffzusammensetzung der vorstehend erwähnten EP-A-093 0353 die folgenden Stufen auf:

a) fester Stadtmüll wird behandelt, um a₁) die faulbare organische Fraktion durch Sieben, a₂) eisenhaltige Materialien unter Verwendung eines Magnetseparators, und a₃) Aluminium unter Verwendung eines Wirbelstrommagneten zu entfernen,
b) die so erhaltene Fraktion des festen Stadtmülls wird zerkleinert,
c) ein aus nicht-elastomerem polymerem Material bestehendes Abfallmaterial wird zerkleinert,
d) die erwähnten Fraktionen des festen Stadtmülls und des zerkleinerten nicht-elastomeren, polymeren Materials werden bis zu einem Feuchtegehalt getrocknet, der 10% oder weniger entspricht,
e) die erwähnten Fraktionen werden gemahlen,
f) es wird ein elastomeres Material gemahlen und jegliches damit verbundene, eisenhaltige Material abgestreift, und
g) die erwähnten gemahlenen Fraktionen werden miteinander in einem Gewichtsverhältnis gemischt, das als Funktion des gewünschten Heizwerts vorher festgelegt wird.

Beispiele für geeignete elastomere Materialien sind gebrauchte Reifen. Beispiele für geeignete nicht-elastomere, polymere Materialien sind Packungen und Einhüllungen aus thermoplastischen und wärmehärtbaren Materialien. Typische Beispiele für thermoplastische Materialien, die hauptsächlich bei der Herstellung von Einwickelmaterialien verwendet werden, sind PE, LDPE, HDPE, PP, PET, Polystyrol, Ethylen/C₄-C₁₂ α-Olefincopolymere, Vinylpolymere und -copolymere und dergleichen.
Vorzugsweise haben wenigstens 90 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe, die kleiner als 2 Mesh (7,5 mm) ist. Besonders bevorzugt haben wenigstens 50 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe, die kleiner ist als 4 Mesh (3,75 mm).
In der Zusammensetzung haben die Körner des elastomeren Polymers, wenn es vorhanden ist, eine Größe von weniger als 5 mm.
Die relativ große Abmessung der NFSF-Teilchen bildet eine gänzlich unerwartete Eigenheit der vorliegenden Erfindung. Der Grund dafür besteht darin, dass herkömmliche, sofort verbrennende Brennstoffmaterialien aus gasförmigen und flüssigen fossilen Brennstoffen bestehen. Zur Verwendung als ein sofort verbrennendes Brennstoffmaterial ist ein fester fossiler Brennstoff, wie Kohle, jedoch nur geeignet, nachdem er sehr fein gemahlen worden ist, bis 99% seiner Teilchen eine Größe haben, die kleiner als 100 Mesh (0,15 mm) ist, und 70% dieser Teilchen eine Größe haben, die kleiner als 200 Mesh (0,075 mm) ist. Deshalb war nicht vorhersehbar, dass NFSF für eine Sofortverbrennung geeignet ist, vor allem wenn seine Teilchen wenigstens 50 mal so groß wie diejenigen von Kohlenstaub sind.
Darüber hinaus ging man davon aus, dass das wesentliche Element die Größe der elastomeren polymeren Körner sein muss und dass sie eine ähnliche Größe wie die Körner des Kohlenstaubs haben müssen. Überraschenderweise hat sich jedoch gezeigt, dass es ausreicht, wenn die elastomeren polymeren Körner eine Größe haben, die kleiner als 5 mm ist.
Im Falle der Zusammensetzung, die den zweiten Aspekt der Erfindung bildet, liegt weiterhin die Menge des sofort verbrennenden fossilen Brennstoffs vorzugsweise zwischen 50 und 90 Gew.-% und die des Brennstoffmaterials zwischen 50 und 10 Gew.-%. Besonders bevorzugt liegt die Menge des sofort verbrennenden fossilen Brennstoffs zwischen 60 und 80 Gew.-% und die des Brennstoffmaterials zwischen 40 und 20 Gew.-%.
Ein typisches Beispiel einer geeigneten, nicht-fossilen festen Brennstoffzusammensetzung, die USW und elastomere und nicht-elastomere polymere Materialien aufweist, sowie eines Verfahrens zu ihrer Herstellung ist in der vorstehend erwähnten EP-A-930 353 beschrieben.
Bei einer bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung besteht das Brennstoffmaterial, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die USW, elastomere und nicht-elastomere polymere Materialien und Mischungen davon aufweist, aus einer Mischung mit 40 bis 80 Gew.-% trockenem festen Stadtmüll, 10 bis 50 Gew.-% elastomerem Material und 10 bis 50 Gew.-% nicht-elastomerem polymeren Material. Besonders bevorzugt weist diese Mischung 60 bis 80 Gew.-% trockenen festen Stadtmülls, 10 bis 30 Gew.-% an elastomerem Material und 10 bis 30 Gew.-% an nicht-elastomerem polymeren Material auf.
In ihrem zweiten Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Verbrennung nach Anspruch 1.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung wird der fossile Brennstoff durch einen Brenner mit bekannter Bauweise zugeführt, während der sofort verbrennende, nicht-fossile Brennstoff in den Bereich des Kessels eingeführt wird, der als "Feuerbereich" bekannt ist, d.h. in den Bereich des Kessels, in dem die Temperatur über 1400°C liegt. Im Allgemeinen liegt die Temperatur des Feuerbereichs zwischen 1500 und 2000°C.
Gewöhnlich ist das Brennstoffmaterial sofort verbrennbar, wenn es aus Teilchen mit einer Größe von weniger als 1 Mesh (15 mm) besteht. Vorzugsweise haben wenigstens 90 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen ein e Größe, die kleiner als 2 Mesh (7,5 mm) ist. Besonders bevorzugt haben wenigstens 50 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe von weniger als 4 Mesh (3,75 mm). Falls das elastische Polymer vorhanden ist, hat es vorzugsweise die Form von Körnern mit einer Größe von weniger als 5 mm.
Vorzugsweise weist der Fluss von sofort verbrennendem Brennstoffmaterial, der bei dem Verbrennungsverfahren nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird, 50 bis 80 Gew.-% des sofort verbrennenden fossilen Brennstoffs und 50 bis 20 Gew.-% Brennstoffmaterial auf, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die USW, elastomere sowie nicht-elastomere polymere Materialien und Mischungen davon aufweist. Besonders bevorzugt liegt die Menge des sofort verbrennenden, fossilen Brennstoffs zwischen 60 und 80 Gew.-%, während die des Brennstoffmaterials zwischen 40 und 20 Gew.-% liegt.
Das Verfahren der vorliegenden Erfindung hat sich als besonders geeignet für den Betrieb von Kraftwerksanlagen erwiesen, d.h. Anlagen, die insgesamt der Erzeugung von Dampf zur Erzeugung elektrischer Energie und/oder zur Fernheizung dienen und die eine Dampfmenge von mehr als 40 thermischen Megawatt (tMW) erzeugen. Im Allgemeinen werden Kraftwerksanlagen als klein angesehen, wenn sie weniger als 50 tMW erzeugen, als mittelgroß, wenn sie 50 bis 500 tMW erzeugen, und als groß, wenn sie mehr als 500 tMW erzeugen.
Gemäß einer anderen Ausführungsform weist das Verfahren zur Verbrennung nach der vorliegenden Erfindung die Zuführung eins sofort verbrennenden Brennstoffmaterials, das wenigstens einen fossilen Brennstoff und einen nicht-fossilen Brennstoff enthält, der aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus USW elastomeren und nicht-elastomeren polymeren Materialien und Mischungen davon besteht, in eine Zone des Kessels auf, der sich auf einer solchen Temperatur befindet, dass der Wert der nicht verbrannten Materialien in der Schwerasche auf weniger als 50 Gew.-% gehalten wird.
Bei einer anderen Ausführungsform weist das Verfahren zur Verbrennung nach der vorliegenden Erfindung das Beschicken eines Kessels mit einem sofort verbrennenden Brennstoffmaterial auf, das wenigstens einen fossilen Brennstoff und einen nicht-fossilen Brennstoff ausgewählt aus der Gruppe aufweist, die aus USW, elastomeren und nicht-elastomeren polymeren Materialien und Mischungen davon besteht, wobei die Teilchengröße des nicht-fossilen Brennstoffs vorher so festgelegt ist, dass der Wert der nicht verbrannten Materialien in der Schwerasche auf weniger als 50 Gew.-% gehalten wird.
Bei zwei bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hat die NFSF-Zuführvorrichtung die mechanische oder pneumatische Bauweise. Insbesondere ist die mechanische Zuführvorrichtung vorzugsweise eine Vorrichtung mit einer Archimedes-Schnecke.
Die Erfindung wird nun im Einzelnen mit Hilfe der Beschreibung von Versuchen und Figuren erläutert, die lediglich als Beispiele angeführt sind und deshalb nicht als den Rahmen der vorliegenden Erfindung in irgendeiner Weise einschränkend zu interpretieren sind.
In den beiliegenden Zeichnungen ist:
1 ein Diagramm, das die Werte von Stickoxiden (NO_x), von CO und von nicht verbrannten Materialien zeigt, die gebildet werden, wenn die Sauerstoffmenge in einem Verbrennungsversuch so variiert wird, der nur mit Kohlenstaub durchgeführt wird;
2 ein Diagramm, das die Werte der Schwerasche (HA – Heavy Ash), die bei einem Verbrennungsversuch gebildet wird, der nur mit Kohlenstaub durchgeführt wird, im Vergleich zu zwei Co-Verbrennungsversuchen zeigt, die mit verschiedenen Mengen an Kohlenstaub und NFSF durchgeführt werden;
3 ein Diagramm, das die Werte von verbrannten Materialien, die in der Schwerasche in einem Verbrennungsversuch gefunden werden, der nur mit Kohlenstaub durchgeführt wird, im Vergleich mit zwei Co-Verbrennungsversuchen zeigt, die mit verschiedenen Mengen an Kohlenstaub und NSFS durchgeführt werden;
4 ein Diagramm, das die Werte von Stickoxiden (NO_x), von CO und von nicht verbrannten Materialien, die bei einem Verbrennungsversuch gebildet werden, der nur mit Kohlenstaub ausgeführt wird, im Vergleich zu einem Kohlenstaub-/NFSF-Co-Verbrennungstest zeigt;
5 ein Diagramm, das die Werte von SO₂, das bei einem Verbrennungsversuch gebildet wird, der nur mit Kohlenstaub ausgeführt wird, im Vergleich mit einem Kohlenstaub-/NFSF-Co-Verbrennungsversuch zeigt;
6 ein Diagramm, das die Werte für Flugasche, die bei einem Verbrennungsversuch gebildet wird, der nur mit Kohlenstaub durchgeführt wird, im Vergleich zu einem Kohlenstaub-/NFSF-Co-Verbrennungsversuch zeigt;
7 eine schematische Darstellung eines Kraftwerks zur Verbrennung eines sofort verbrennenden Brennstoffmaterials der vorliegenden Erfindung;
8 eine schematische Darstellung eines ersten Systems zur Zuführung eines sofort verbrennenden Brennstoffmaterials der vorliegenden Erfindung in einem Versuchskessel; und
9 eine schematische Darstellung eines zweiten Systems zum Zuführen eines sofort verbrennenden Brennstoffmaterials der vorliegenden Erfindung in einen Versuchskessel.
In den 7 bis 9 bezeichnen die gleichen Zahlen die gleichen Bauteile.
7 zeigt schematisch ein typisches Kraftwerk, das zur Erzeugung von Dampf mit Hilfe der Sofortverbrennung des Brennstoffmaterials der vorliegenden Erfindung geeignet ist.
Diese Anlage hat einen Kessel (18A) für die Dampferzeugung, der mehrere Brenner (12) aufweist. Diese Brenner können beispielsweise so gebaut sein, wie es schematisch in den 8 und 9 dargestellt ist, in denen sie mit dem gleichen Bezugszeichen 12 versehen sind.
Der Gesamtaufbau des Kessels oder Dampferzeugers (18A) ist bekannt und wird nachstehend unter spezieller Bezugnahme auf die spezifischen Eigenschaften beschrieben, die für die Darstellung der vorliegenden Erfindung zweckmäßig sind.
Typischerweise hat der Kessel (18A) eine Vielzahl von Brennern (12) (beispielsweise bis zu 60), wobei die genaue Zahl der Brenner (12) von Fall zu Fall abhängig von der Leistung des Kessels (18A) vorher festgelegt wird. Die Brenner (12) können an einer einzigen Wand, an zwei gegenüberliegenden Wänden (wie in 7 gezeigt) oder in den Ecken der Verbrennungszone (11) angeordnet werden, die auch Feuerzone genannt wird. Die Form der Anordnung der Brenner (12) wird von Fall zu Fall abhängig von dem Fachmann bekannten Kriterien als Funktion vorgegebener thermischer Eigenschaften für die Verbrennungszone (11) vorher ausgewählt.
In der Verbrennungszone (11), die in Übereinstimmung mit den Brennern (12) gebildet wird, halten die von diesen Brennern (12) erzeugten Flammen eine Temperatur von typischerweise zwischen 1500 und 2000°C aufrecht.
Aufbauten und/oder Elemente, die in der Lage sind, die Asche zu sammeln und zu entfernen, sind am Boden des Kessels vorhanden. Übliche Beispiele für solche Aufbauten und Elemente sind ein Trichter (13) zum Sammeln der Asche und ein Förderband (19) für ihr Entfernen.
Im oberen Teil des Kessels (18A) kommen in Bezug auf eine Verengung des Kanalquerschnitts, auf den gewöhnlich als die "Nase des Kessels" (18C) Bezug genommen wird, die aus der Verbrennungszone (11) hochsteigenden Dämpfe an einer Dampfaustrittszone (18B) an, in der die Dämpfe eine Temperatur von etwa 1150 bis 1250°C haben. Als Nächstes kreuzen die Dämpfe eine Zone, die kollektiv als "konvektive Bank" Bezug genommen wird, die eine Vielzahl von Wärmeaustauschern (15, 16) aufweist (auf die gewöhnlich als Überhitzer, Wiederüberhitzer oder Vorwärmer Bezug genommen wird), denen sie Wärme zur Erzeugung von Dampf für eine Fernheizung und/oder zur Betätigung einer oder mehrerer Turbinen zur Erzeugung elektrischer Energie abgeben.
Nachdem sie durch die konvektive Bank hindurchgegangen sind, werden die Dämpfe, die eine Temperatur von etwa 500 bis 600°C haben, dem Kamin (60) über eine Filteranordnung (30) zugeführt, in der alles leichte, nicht verbrannte Material, das in diesen Dämpfen vorhanden ist, behandelt wird.
Vor dem Eintritt in die Filteranordnung (30) gehen die von der konvektiven Bank aufsteigenden Dämpfe durch einen Austauscher (20), in welchem sie einen Einlassstrom von kalter Luft (21) vorerwärmen und ihn auf etwa 250 bis 300°C bringen.
Der Strom (22) der so vorerwärmten Luft wird über einen Ventilator (22A) oder eine andere äquivalente Vorrichtung in die Brenner (12) als gesonderte Ströme oder als Einzelstrom entsprechend der spezifischen Bauweise der Anlage zugeführt.
Ein Teil (23) des Stroms (22) der vorerhitzten Luft wird zweckmäßigerweise mit einem Strom (24) von Kaltluft gemischt, um einen Strom (25) von Luft von etwa 150°C zu bilden. Dieser Luftstrom (25) wird über einen Ventilator (25A) in eine Mühle (45) eingeführt, wo sie als Transportmittel für fein gemahlene Kohle dient, in der typischerweise 99% der Teilchen eine Größe von weniger als 100 Mesh und 77% eine Größe von weniger als 200 Mesh haben.
Zur Erzeugung dieses Kohlenstaubs wird die Mühle (45) mit Grobkohle aus einem Silo (44) beschickt.
Die Zuführströme (42A) und (43A) von Methan bzw. Heizöl, die von einem Methangas-Verteilungsnetz (42) bzw. von einem beheizten Tank (43) für Heizöl ausgehen, kommen ebenfalls an den Brennern (12) an.
Zur Vereinfachung ist in 7 nur ein System zur Zuführung von Methangas, Heizöl und Kohlenstaub zu der ganzen Anordnung von Brennern (12) dargestellt. Vorzugsweise ist jedoch jeder Brenner (12) mit seinem eigenen gesonderten Einspeissystem versehen.
Natürlich weiß der Fachmann, dass das in 7 dargestellte Schema lediglich zur Veranschaulichung gegeben wird und dann viele andere spezielle Formen der Anlagenausführungen in Betracht kommen, beispielsweise Kessel mit Dampfrohren oder mit einem diathermischen Fluid, die merklich weit entfernt von dem Schema der 7 sind. Trotzdem sind diese Anlagen alle mit den Zielen der vorliegenden Erfindung kompatibel, da sie in der Lage sind, eine sofortige Verbrennung zu erreichen.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung hat das Kraftwerk mit Sofortverbrennung ein System (53A), das in der Lage ist, die Flamme wenigstens eines Brenners (12) mit einem Strom (53) aus NFSF zu beschicken, der eine eingestellte und vorgegebene Teilchengröße hat.
Bezogen auf die speziellen technischen Anforderungen oder ausgewählten Bauformen wird der Strom (53) von NFSF durch ein geeignetes Trägerfluid (52), gewöhnlich Luft, gefördert und kommt direkt an einem oder mehreren Brennern (12) in einer vorher ausgewählten Zone des Kessels über eine oder mehrere unabhängige Zufuhrrohre an. Auf jeden Fall zeichnet sich die Kesselzone, die vorher zur Zuführung von NFSF gemäß der vorliegenden Erfindung ausgewählt wurde, durch eine Temperatur aus, die hoch genug ist, um die Menge der nicht verbrannten Teilchen zu minimieren, die sich in dem Trichter (13) sammeln. Zweckmäßigerweise ist diese Zone die vorher erwähnte Verbrennungszone (11), in der die Temperatur vorzugsweise wenigstens 1500°C beträgt.
Beispiele für solche NFSF-Zuführsysteme werden unter Bezug auf 8 und 9 beschrieben.
8 zeigt ein mechanisches NFSF-Zuführsystem, bei welcher der NFSF, der in einem ersten Silo (40) gespeichert ist, durch ein Schaufelmahlwerk (41) geführt wird, in dem er geeignet gemahlen und dann einem zweiten Silo (46) zugeführt wird, der auch als Aufnahmebehälter dient. Der zweite Silo (46) hat eine sich bewegende Basis (47), die aus einem Förderband besteht, das eine vorher auswählbare Menge von NFSF über der Zeit in eine Doppel-Archimedes-Schnecke (48) abgibt, die zur Mitte hin konvergiert. Räder (49) treiben den NFSF zu einer Archimedes-Schnecke (50) hin, die ihn über eine Öffnung (51) in den Strom von Kohlenstaub abgibt, der von der Trägerluft (25) getragen wird, die zur Flamme (31) des Brenners (12) gefördert wird.
Die Silos (46, 47) sind mit einem Antihaft-Epoxylack ausgekleidet und haben eine obere Öffnung, die mit einem bewegbaren Tor versehen ist, um die Vorgänge des Einladens des Produkts und gleichzeitig eine Luftdichtigkeit bezüglich atmosphärischer Agenzien ermöglicht.
Die archimedische Schnecke (50) geht durch den Luft-Brennertank (50A) hindurch, in dem Temperaturen von etwa 300°C erreicht werden. Dieser Behälter ist deshalb mit einem Wassermantel (nicht gezeigt) versehen, um den NFSF auf einer Temperatur unter 200°C zu halten, da oberhalb dieser Temperatur der NFSF zum Erweichen und Klebrigwerden neigen würde, so dass seine Zuführung zum Brenner schwierig würde. Zusätzlich ist die gesamte archimedische Schnecke (50) gänzlich mit Keramikfaser isoliert.
Die archimedische Schnecke (50) wird durch einen ersten, mit einem Untersetzungsgetriebe gekoppelten Elektromotor (50b) angetrieben und hat eine Drehzahl von 140 Umdrehungen/Minute und eine Förderleistung von 1200 kg/h.
Es sind zwei Räder (49) vorhanden, die von einem zweiten Elektromotor (nicht gezeigt) gesteuert werden, der mit einem Untersetzungsgetriebe versehen ist. Die Räder (49) sind durch ein System (nicht gezeigt) zusammengeschlossen, das einen trapezförmigen Riemen aufweist, der mit einer Schraubverbindung versehen ist, die zwei Scheiben mit unterschiedlichem Durchmesser so verbindet, dass sich das untere Rad schneller als das obere Rad dreht.
9 zeigt ein alternatives pneumatisches NFSF-Zuführsystem, bei welchem der NFSF von einem Silo (46) zu einem Schaufelmahlwerk (41) gelangt, das mit einer Quelle 852) für Trägerluft verbunden ist, die über ein Rohr (54) den NFSF, der geeignet gemahlen ist, pneumatisch zu dem Feuerbereich (11) des Kessels (1) fördert. Gleichzeitig wird auch der Kohlenstaub pneumatisch auf ganz ähnliche Weise eingespeist, wie es anhand von 8 beschrieben wurde.
EXPERIMENTELLER TEIL
I. Brennstoffmaterialien
Der nicht-fossile feste Brennstoff (NFSF) hatte eine mittlere Zusammensetzung von 70 Gew.-% USW, 15 Gew.-% nicht-elastische polymere Materialien (Kunststoff-Einwickelmaterialien) und 15 Gew.-% elastomeres polymeres Material (gebrauchte Reifen, die von der Metallkarkasse abgestreift sind und zu Teilchen mit einer Größe von weniger als 5 mm zerkleinert sind).
Vor dem Fördern zur Verbrennungszone wurde der NFSF getrocknet und gemahlen, bis alle Teilchen in der Größe praktisch kleiner als 1 Mesh und 50% in der Größe von ihnen kleiner als 4 Mesh waren. Die scheinbare Dichte des so erhaltenen NFSF betrug etwa 0,4 g/cm³.
Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der physikalischen-chemischen Analyse des NFSF und einer südafrikanischen Kohle, die normalerweise bei Anlagen zur Erzeugung elekt rischer Energie in Form eines Staubs verwendet wird, in welchem wenigstens 70% der Körner in der Größe kleiner als 200 Mesh sind.
TABELLE 1
Andererseits gibt die nachstehende Tabelle 2 die mittleren physikalisch-chemischen Werte für Erdgas (Methan) an, das in der gleichen Anlage verwendet wird. Die chemischen Werte wurden über die Gaschromatographie bestimmt.
TABELLE 2
II. Anlage
Die experimentellen Untersuchungen wurden in einem Versuchskraftwerk (48 tWM) mit Sofortverbrennung ausgeführt, das besonders zur Bewertung der Eigenschaften der Brenner und der Brennstoffmaterialien geeignet war.
Die Anlage hatte den in 8 gezeigten Aufbau.
Insbesondere hat der Kessel in dieser Versuchsanlage eine horizontale prismenförmige Verbrennungskammer in Doppeltrommelbauweise und eine maximale Leistung von 70 t/h Wasserdampf bei 29 bar.
Zusätzlich ist die Verbrennungskammer teilweise feuerfest, so dass der Wärmeaustausch mit der Flamme gesteuert wird und eine effiziente Bewertung des thermischen Verhaltens des Kraftwerks möglich ist. Diese Kammer hat viele Zugangsstellen, die eine Beobachtung und Messung der Flamme längs der gesamten Verbrennungskammer ermöglichen.
Das Steuer- und Regelsystem der Anlage ist halbautomatisch, und es werden alle Prozessdaten zu einem Steuerraum berichtet, wo diese Daten automatisch und kontinuierlich erfasst werden.
Für die kontinuierliche Analyse der Dämpfe ist die Anlage mit den folgenden Analysatoren versehen:
Siemens IR ULTRAMAT^TM 5 NO_x-Analysator mit einem Skalenbereich von 0 bis 800 mg/Nmc und ausgerüstet mit einem NO₂/NO-Wandler mit einer Genauigkeit von < 0,5% Basisskala (b.s.),
Siemens IR ULTRAMAT^TM 5 CO-Analysator mit einem Stabsbereich von 0 bis 800 mg/Nmc mit einer Genauigkeit von < 0,5% b.s.,
SIEMENS IR ULTRAMAT^TM 5 CO₂-Analysator mit einem Maßstabsbereich von 0 bis 20% bei einer Genauigkeit von < 0,5% b.s.,
Siemens OXYMAT^TM 5 paramagnetischer O₂-Analysator mit einem Maßstab von 0 bis 5%, von 0 bis 10% und von 0 bis 25% bei einer Genauigkeit von < 0,5% b.s., und
Siemens IR ULTRAMAT^TM 5 SO₂-Analysator mit einem Maßstabsbereich von 0 bis 3000 mg/Nmc mit einer Genauigkeit von < 0,5% b.s.
An der Bodenwand des Kessels ist für die kontinuierliche Messung der Temperatur der Dämpfe, die die Verbrennungskammer verlassen, bevor sie durch die konvektive Bank hindurchgehen, ein Ansaugpyrometer installiert.
An der Front des Kessels ist ein Endoskop installiert, um eine Gesamtüberwachung der erzeugten Flamme zu ermöglichen. An dem Endoskop-Augenteil ist eine herkömmliche Fernsehkamera mit einem RGB-Auslass angebracht. Das Signal wird einem digitalen Bildverarbeitungssystem zugeführt, das mit Hilfe der "Bildverarbeitungs"-Software die Form der Flammen und die Temperaturspitzen analysiert.
Die Brenner haben eine Bauweise für "geringes NO_x" mit Dreifachstrom und Dreifachbrennstoff und wurden so eingestellt, dass die besten Betriebsbedingungen hinsichtlich der Emissionen von NO_x, CO und nicht verbrannten Materialien in der Asche gewährleistet sind.
Die Brenner haben eine kreisförmige Bauweise, und die Verbrennungsluft wird um die Längsachse des Brenners herum in drei Wendelströme aufgeteilt.
Die zentrale Primärluft (25) bildet auch das Fluid für den pneumatischen Transport des Kohlenstaubs.
Mit Hilfe einer beweglichen Station wurde das Dampfanalysesystem integriert, wobei die Station in der Lage ist, auf Dioxine, Furane, PAHs (polyzyklische aromatische Kohlenwasserstoffe), Schwermetalle, Halogenwasserstoffsäuren, usw. zu prüfen.
Die Zugabe von NSFS zu dem Staubstrom wurde über einen Seiteneinlass (51) ausgeführt, der bereits an dem Brenner vorhanden ist und normalerweise dazu verwendet wird, Kühlluft anzusaugen. Somit war keine Modifizierung der herkömmlichen Verbrennungsanlage erforderlich.
Dieses Zufuhrsystem ermöglicht es, 10 bis 30 Gew.-% NFSF in den Kohlenstaubstrom einzuführen, ohne das Luft/Kohleverhältnis zu ändern und ohne merkliche Unterbrechungen der Fluiddynamik des Brenners entstehen zu lassen.
III. Kurzdauer-Co-Verbrennungsuntersuchungen
1. NFSF/Methangas-Co-Verbrennung
Es wurden zwei Versuche ausgeführt, von denen jeder etwa 15 bis 20 Minuten dauerte.
Im ersten Versuch betrug der Durchsatz etwa 2900 Nmc/h, der der Primärluft etwa 9 t/h und der von NFSF etwa 1670 kg/h.
In dem zweiten Versuch betrug der Gasdurchsatz etwa 2900 Nmc/h, der der Primärluft etwa 9 t/h und der des NFSF etwa 690 kg/h.
Was das Flammenverhalten angeht, so ermöglicht die optische Überprüfung folgende Beobachtunng:

– Die Abgabe des NFSF aus der Mündung des Brenners war gleichförmig und fein verteilt, sowohl räumlich als auch über der Zeit,
– seitlich von der Flamme gab es kein offensichtliches Vorhandensein von NFSF außer dem Vorhandensein von wenigen Teilchen brennenden Materials etwas abwärts in dem Feld von der Mündung des Brenners,
– die Menge von nicht verbranntem Material, das sich in dem am Boden des Kessels angeordneten Trichter absetzte, war sehr gering (was später durch die Aschewerte bestätigt wurde) und betrug deshalb die erste Hälfte des Kessels nicht,
– die Menge von nicht verbranntem Material war ebenfalls gering und hatte kleine Dimensionen am Einlass der konvektiven Bank,
– einige Teilchen des Materials mit plastischer Konsistenz neigten zur Abscheidung an dem Glas in der hinteren Tür.

2. NFSF/Kohlenstaub-Co-Verbrennung
Es wurde ein 30 Minuten dauernder Versuch ausgeführt.
Der Kohledurchsatz betrugt etwa 3 t/h, der des NFSF etwa 600 kg/h (etwa 20 Gew.-% bezüglich des Kohlestaubs) und der der Primärluft etwa 9 t/h.
Unter diesen Bedingungen wurde gefunden, dass

– die Kohlenflamme es nicht ermöglichte, das NFSF-Verlassen des Brenners zu lokalisieren, auch nicht in der zentralen Zone der Flamme,
– es möglich war, das NFSF nur in den Umfangszonen und am Ende der Flamme zu unterscheiden,
– von der Rückseite des Kessels es jedoch möglich war, Material in den Trichter mit einer ähnlichen Maßgabe, wie sie für Methangas gefunden wurde, fallen zu sehen.

In dem Komplex wurden keine merklichen Unterschiede hinsichtlich der Funktion mit Methangas beobachtet.
Der einzige Punkt der kritischen technischen Daten besteht darin, das beim Betrieb mit Methangas die Temperatur der Dämpfe, die die Verbrennungskammer verlassen, auf etwa 850°C gehalten wurde, während bei dem Betrieb mit Kohle diese Temperatur mäßig niedriger war (etwa 720°C) war.
Um zu einer Temperatur von etwa 850°C zurückzukehren, wurden die Durchsätze an fossilem Brennstoff in den folgenden Versuchen erhöht.
IV. Langzeit-Co-Verbrennungsversuche
1. Charakterisierungsversuche
Vor der Ausführung der Co-Verbrennungsversuche wurden zwei Tests nur mit Kohlenstaub durchgeführt, um so viele Daten und Messungen wie möglich hinsichtlich der typischen Funktion der Anlage zu sammeln, wenn sie nur mit Kohlenstaub beschickt wird, um sie dann mit denjenigen der NFSF/Kohlenstaub-Co-Verbrennung zu vergleichen.
Die Dauer der Versuche ergab sich aus den Notwendigkeiten für lange Zeiträume der Probenahme zur Messung der Mikroverunreinigungsstoffe.
Insbesondere wurden die nachstehenden Vorgänge in jedem der beiden betrachteten Versuche ausgeführt:

– Probenahme des Kohlenstaubs, um die relativen Teilchengrößen-Verteilungskurven nach Rosin & Rammler zu bestimmen,
– Dampfanalyse (O₂, NO_x, CO, CO₂, SO₂),
– Probenahme von Teilchen in den Dämpfen, um die Konzentration der Asche und des Gehalts an nicht verbrannten Materialien zu bestimmen,
– Probenahme der Schwerasche, um den Restprozentsatz des Ausgangsbrennstoffmaterials und die Konzentration von nicht verbrannten Materialien zu bestimmen,
– Probenahme von den Prozessabströmen zur Bestimmung von Dioxinen, Furanen, PAHs, Schwermetallen und Halogenwasserstoffsäuren.

2. Basislinie-Kohleversuch
Dieser Versuch wurde mit einer Kohlenmenge von etwa 4 t/h entsprechend etwa 33 tMW (100% thermische Leistung des Brenners) und bei einem Primärluftdurchsatz von etwa 9,5 t/h begonnen.
Die unter diesen Bedingungen erzeugte Flamme war stabil, hing an dem Brenner und hatte eine langgestreckte Form, was für Brenner mit großer Luft-"Phase" typisch ist.
Die Emissionen hinsichtlich NO_x, CO und nicht verbrannten Materialien in der Flugasche sind in 1 angegeben, wenn sich die Menge der Überschussluft ändert (O₂% in den Dämpfen).
Die aus dem Kesseltrichter entfernte Schwerasche (HA) wurde sowohl hinsichtlich Restprozentsatz bezogen auf das Ausgangsbrennstoffmaterial (2) als auch hinsichtlich nicht verbrannter Materialien (3) charakterisiert und ausgedrückt. Diese Daten werden als Referenz angegeben, um die Ergebnisse zu bewerten, die in der NFSF/Kohlenstaub-Co-Verbrennung erhalten werden.
3. NFSF/Kohlenstaub-Co-Verbrennungsversuch
Der Versuch wurde ausgeführt, nachdem der Kessel auf die Betriebsbedingungen nur mit Kohlenstaub gebracht wurde.
Die gesamte Wärmezufuhr der Co-Verbrennung war gleich derjenigen des obigen Basislinienversuchs: Kohle = 3,6 t/h, NFSF = 543 kg/h.
Die Wärmeeinbringung aufgrund des NFSF war gleich etwa 10% der gesamten 33 tMW, während das NFSF/Kohle-Gewichtsverhältnis 15% betrug.
Die unter diesen Bedingungen erzeugte Flamme unterschied sich nicht wesentlich von derjenigen, die nur mit Kohle erhalten wurde. Sie war stabil, hing am Brenner, und das Flammenauslesesignal (CCRT FLUX 3900 Modell, IR) erfuhr keinerlei Änderungen. Das Vorhandensein des NFSF wurde nur durch Materialteilchen erfasst, die auch außerhalb der Flamme in dem Endweg der Verbrennungskammer weiterbrannten.
Die Emissionswerte für NO_x, CO, nicht verbrannte Materialien in der Flugasche und SO₂, die als Menge der Überschussluftänderungen (O₂% in den Dämpfen) erhalten wurden, sind in den 4 und 5 zusammen mit den Daten angegeben, die während der Basislinienverbrennung aufgezeichnet wurden.
Die in dem Kesseltrichter gesammelte Schwerasche (HA) wurde im Sinne von Restprozentsatz bezüglich des Ausgangs NFSF (2) charakterisiert und ausgedrückt. Die nicht verbrannten Materialien lagen in der Größenordnung von 30 bis 40% verglichen mit 5%, wie sie in dem vorherigen Basislinientest (3) aufgezeichnet wurden.
Am Ende des vorstehend erwähnten Versuchs wurde, während sich der Kessel im Betriebsmodus befand, der restliche NFSF verbrannt, wodurch ein weiterer Kurzdauerversuch mit einem hohen NFSF-Durchsatz ausgeführt wurde. Während bei diesem Versuch die Gesamtwärmeeinbringung gleich etwa 33 tMW gehalten wurde, betrug der Durchsatz an NFSF 774 kg/h entsprechend einem NFSF/Kohlen-Gewichtsverhältnis von etwa 24% und einer Wärmeeinbringung von etwa 15%.
Die erhaltenen Ergebnisse hinsichtlich Schwerasche und nicht verbrannten Materialien sind in 2 und 3 angegeben.
V. Bewertung der Ergebnisse
Die bei dem Basislinienmodus allein mit Kohle erzeugte Flugaschenmenge betrug 0,71% bezogen auf die zugeführte Kohle, während der Kohle/NFSF-Co-Verbrennungsversuch einen Schweraschewert von 2,53% bezogen auf das gesamte eingeführte Brennstoffmaterial (Kohle + NFSF) ergab.
Die CO-Werte zeigen keine beträchtlichen Änderungen (4), und der im Falle der Co-Verbrennung (Kohle + NFSF) gefundene leichte Anstieg beruht im Wesentlichen auf dem geringen verwendeten Luftüberschuss.
Auch für NO_x sind die Werte im Wesentlichen die gleichen (4). Die leichte Verschiebung, die bei der Co-Verbrennung mit NFSF auftritt, fällt in den Streubereich der Ergebnisse und bestätigt, dass die Bildung dieser Mikroverunreinigung im Wesentlichen der Kohle zugeordnet werden kann.
Die Menge der gebildeten Flugasche kann auch im Wesentlichen der Menge der verbrannten Kohle (6) zugeordnet werden. Der NFSF erzeugt offensichtlich keine Flugasche.
Werte von nicht verbrannten Materialien in der Flugasche bei der Kohlen/NFSF-Co-Verbrennung waren um wenige Prozentpunkte niedriger als diejenigen, die bei dem Basislinienversuch erhalten wurden.
Abschließend lassen sich aus den vorstehend Versuchen die folgenden Schlüsse ziehen:

– Die Co-Verbrennung eines sofort verbrennenden fossilen Brennstoffs mit NFSF ist in den normalen Brennern möglich, die in Kraftwerken installiert sind, ohne dass spezielle Modifizierungen an diesen Brennern vorgenommen werden müssen;
– der NFSF verhält sich wie ein üblicher, sofort verbrennender fester Brennstoff mit mäßigem Heizwert;
– ein effizientes Mahlen und/oder Zerkleinern seiner Komponenten verringert den Wert der nicht verbrannten Materialien sowohl in der Schwerasche als auch in der Flugasche und bringt es auf Werte, die zu denen des sofort verbrennenden fossilen Brennstoffs ähnlich sind, der zusammen mit NSFS verbrannt wird;
– die NO_x- und CO-Werte sind mit denjenigen des fossilen Brennstoffs vergleichbar, der zusammen mit NFSF verbrannt wird;
– aufgrund des geringeren Schwefelgehalts von NFSF bezüglich der Kohle sind die SO₂-Werte proportional geringer;
– es waren keine Dioxide oder Furane vorhanden;
– die PAHs sind vom gleichen Typ und befinden sich auf dem gleichen Wert wie diejenigen, die sich nur bei Kohle einfinden;
– der Wert für Halogenwasserstoffsäuren und anorganische Mikroverunreinigungen reflektiert die analytische Zusammensetzung des NFSF;
– im Falle von NFSF ist Schwerasche vorherrschend, während Flugasche im Falle von Kohle vorherrschend ist. Andererseits ist durch die erhöhte Menge der Schwerasche ihr Extraktionssystem schwieriger zu handhaben, jedoch wird dieser Nachteil durch das Vorhandensein von weniger Flugasche stark kompensiert, die durch die Verbrennungskammer hindurchgeht und beim Erreichen der konvektiven Bank am Boden haftet, korrodiert, erodiert und den Wärmeaustausch verringert, wodurch es erforderlich ist, eine häufige Reinigung, vorzugsweise durch Ausblasen, durchzuführen. Darüber hinaus gelangt die Flugasche, die von der konvektiven Bank nicht aufgehalten wird, zu den Filtern und erhöht somit die Häufigkeit der Eingriffe, die für ihr Entfernen erforderlich sind.

Claims

Verfahren zur Verbrennung, bei welchem einer Flamme eines Brenners ein Brennmaterial zugeführt wird, das 40 bis 95 Gew.-% fossilen Brennstoff und 60 bis 5 Gew.-% nicht-fossilen festen Brennstoff aufweist, welcher festen Stadtmüll und eine weitere Komponente umfasst, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus elastomeren und nicht-elastomeren polymeren Materialien und Mischungen davon besteht, wobei der nicht-fossile feste Brennstoff eine scheinbare Dichte von gleich oder kleiner als 0,6 g/cm³ hat, und – wenigstens 90 Gew.-% des Brennmaterials in weniger als 10 Sekunden bei einer Temperatur zwischen 1500°C und 2000°C verbrannt werden, – wobei der nicht-fossile feste Brennstoff eine Teilchengröße von weniger als 1 mesh hat.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Verbrennung in weniger als 5 Sekunden bei einer Temperatur zwischen 1500°C und 2000°C ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Verbrennung in weniger als 3 Sekunden bei einer Temperatur zwischen 1500°C und 2000°C ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei welchem der fossile Brennstoff und der nicht-fossile feste Brennstoff dem Brenner separat zugeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei welchem die scheinbare Dichte des nicht-fossilen festen Brennstoffs 0,3 bis 0,5 g/cm³ beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die Menge des fossilen Brennstoffs zwischen 50 und 90 Gew.-% liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welchem die Menge des nicht-fossilen festen Brennstoffs zwischen 50 und 10 Gew.-% liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 und 7, bei welchem die Menge des fossilen Brennstoffs zwischen 60 und 80 Gew.-% liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 und 8, bei welchem die Menge des nicht-fossilen festen Brennstoffs zwischen 40 und 20 Gew.-% liegt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem der fossile Brennstoff aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Methan, Heizöl, das als Emulsion vorliegen kann, und fossilem Kohlenstaub besteht, der als Suspension vorliegen kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei welchem der nicht-fossile feste Brennstoff eine erste Fraktion bestehend aus festem Stadtmüll, eine zweite Fraktion bestehend aus elastomerem Material und eine dritte Fraktion bestehend aus nicht-elastomerem polymeren Material aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem wenigstens 90 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe haben, die kleiner als 2 mesh ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei welchem wenigstens 50 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe haben, die kleiner als 4 mesh ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei welchem die Teilchen aus nicht-elastomerem polymeren Material eine Größe haben, die kleiner als 5 mm ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem der nicht-fossile feste Brennstoff aus einer Mischung besteht, die 40 bis 80 Gew.-% trockenen festen Stadtmüll, 10 bis 50 Gew.-% elastomeres Material und 10 bis 50 Gew.-% nicht-elastomeres polymeres Material aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei welchem der nicht-fossile feste Brennstoff aus einer Mischung besteht, die 60 bis 80 Gew.-% trockenen festen Stadtmüll, 10 bis 30 Gew.-% elastomeres Material und 10 bis 30 Gew.-% nicht-elastomeres polymeres Material aufweist.
Brennstoffzusammensetzung mit 40 bis 95 Gew.-% fossilem Brennstoff und 60 bis 5 Gew.-% nicht-fossilem festen Brennstoff, der festen Stadtmüll und eine weitere Komponente ausgewählt aus der Gruppe aufweist, die aus elastomeren und nicht-elastomeren polymeren Materialien und Mischungen davon besteht, wobei der nicht-fossile feste Brennstoff eine scheinbare Dichte von 0,2 bis 0,6 g/cm³ hat, der feste Stadtmüll durch Entfernen von faulbaren organischen Verbindungen und Metallen aus ihm und durch Trocknen, Zerkleinern und Sieben erhalten worden ist und der feste Stadtmüll auf einen Feuchtegehalt von weniger als oder gleich 10% getrocknet worden ist.
Brennstoffzusammensetzung nach Anspruch 17, bei welcher das nicht-elastomere polymere Material auf einen Feuchtegehalt von weniger als oder gleich 10% getrocknet worden ist.
Zusammensetzung nach Anspruch 17 oder 18, bei welcher die scheinbare Dichte des nicht-fossilen festen Brennstoffs 0,3 bis 0,5 g/cm³ beträgt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 19, bei welcher die Menge des fossilen Brennstoffs zwischen 50 und 90 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 20, bei welcher die Menge des nicht-fossilen festen Brennstoffs zwischen 50 und 10 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 19 und 21, bei welcher die Menge des fossilen Brennstoffs zwischen 60 und 80 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 20 und 22, bei welcher die Menge des nicht-fossilen festen Brennstoffs zwischen 40 und 20 Gew.-% liegt.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 23, bei welcher der fossile Brennstoff aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Methan, Heinzöl, das als Emulsion vorliegen kann, und fossilem Kohlenstaub besteht, der als Suspension vorliegen kann.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 24, bei welcher der nicht-fossile feste Brennstoff eine erste Fraktion bestehend aus festem Stadtmüll, eine zweite Fraktion bestehend aus elastomerem Material und eine dritte Fraktion bestehend aus nicht-elastomerem polymeren Material aufweist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 25, bei welcher der nicht-fossile feste Brennstoff eine Teilchengröße von weniger als 1 mesh hat.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 25, bei welcher wenigstens 90 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe haben, die kleiner als 2 mesh ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 25, bei welcher wenigstens 50 Gew.-% der vorstehend erwähnten Teilchen eine Größe haben, die kleiner als 4 mesh ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 28, bei welcher die Teilchen aus nicht-elastomerem polymeren Material eine Größe haben, die kleiner als 5 mm ist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 21, bei welcher der nicht-fossile feste Brennstoff aus einer Mischung besteht, die 40 bis 80 Gew.-% trocknen festen Stadtmüll, 10 bis 50 Gew.-% elastomeres Material und 10 bis 50 Gew.-% nicht-elastomeres polymeres Material aufweist.
Zusammensetzung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 17 bis 29, bei welcher der nicht-fossile feste Brennstoff aus einer Mischung besteht, die 60 bis 80 Gew.-% trocknen festen Stadtmüll, 10 bis 30 Gew.-% elastomeres Material und 10 bis 30 Gew.-% nicht-elastomeres polymeres Material aufweist.