EP0096169A1 - Verfahren und Verbrennungsofen zur Verbrennung von minderwertigem Brennmaterial, insbesondere Müllpellets - Google Patents

Verfahren und Verbrennungsofen zur Verbrennung von minderwertigem Brennmaterial, insbesondere Müllpellets Download PDF

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EP0096169A1
EP0096169A1 EP83102447A EP83102447A EP0096169A1 EP 0096169 A1 EP0096169 A1 EP 0096169A1 EP 83102447 A EP83102447 A EP 83102447A EP 83102447 A EP83102447 A EP 83102447A EP 0096169 A1 EP0096169 A1 EP 0096169A1
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EP
European Patent Office
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filling shaft
filling
combustion chamber
fuel
degassed
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EP83102447A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Sulzberger
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/02—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment
    • F23G5/027—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage
    • F23G5/0273—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor with pretreatment pyrolising or gasifying stage using indirect heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/24—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having a vertical, substantially cylindrical, combustion chamber

Definitions

  • the invention relates to a method and an incinerator for the combustion of inferior fuel, in particular refuse pellets, in which the fuel is at least partially degassed in a retort, is then immediately burned together with the pyrolysis gas formed in the retort in a combustion chamber, and the flue gases are used, among other things, for heating the retort can be used.
  • the combustion furnace is provided with an essentially vertical filling shaft, which has a closable filling opening at the top, and a combustion chamber directly adjacent to the filling shaft.
  • the filling shaft mainly serves as a drying room.
  • the fact that only one or two of the substantially vertical filling shaft walls adjoin the combustion chamber and that the incinerator has a relatively low overall height and a large cross section means that the fuel in the filling shaft is only degassed.
  • the smoldering gases generated in the filling shaft which mainly contain water vapor and carbon particles, but also some pyrolysis gas, are directed into the ash chamber via one or more channels arranged on the periphery of the incinerator and connecting the upper part of the filling shaft to the ash chamber, where they are mixed with air . They then pass through a grate provided below the filling shaft, on which the pre-dried and partially degassed fuel is burned. The entrained carbon particles and the pyrolysis gas are burned in the fire. The combustion produces flue gases, which in turn carry unburned carbon particles. To burn them Pipe are provided with holes in the combustion chamber, which are used to supply secondary air. Afterburning is to be achieved by the secondary air.
  • the invention is based on the object of specifying a process for the combustion of inferior fuel, in particular waste pellets, of the type mentioned at the outset and a combustion furnace for carrying out this process, in which the flue gases are largely freed from unburned carbon particles and carbon monoxide and contain little pollutants, The smallest possible amounts of flue gas are obtained, and the combustion furnace required to carry out the method is also relatively simple in construction and less prone to failure.
  • the method according to the invention is characterized in that the fuel in the retort is degassed as much as possible and the pyrolysis gas formed in this way is passed directly from the retort into the combustion chamber and is burned there with air supply above the degassed fuel.
  • the pyrolysis gas is not passed through the grate and the burning fuel located thereon, but directly from the retort into a region of the combustion chamber above the burning fuel.
  • the pyrolysis gas mixes with the air supplied via a secondary air supply and burns at high temperature.
  • the pyrolysis gas flame that burns at high temperature completely burns the carbon contained in the flue gas from the combustion of the fuel.
  • the flue gases leaving the incinerator are optimally clean. They also contain relatively low levels of other pollutants.
  • the fuel in the retort is degassed as much as possible, since a much smaller amount of air is required for the combustion of the pyrolysis gas that is produced, and that the pyrolysis gas flame is as large as possible to ensure excellent combustion of the flue gases becomes.
  • the amount of air required is only about 1/3 of the amount of air previously required. This is of major advantage for the subsequent flue gas cleaning, because the flue gas cleaning system can be significantly smaller.
  • the method according to the invention has the advantage that the combustion takes place in two temperature zones. When the degassed fuel is burned, the temperature is relatively low and will in no way cause the ash to melt.
  • Disruptions in the discharge of the ash are thereby avoided and the life of the grate is also extended or the construction of the grate is simplified.
  • the large amount of pyrolysis gas is burned, which passes directly from the retort into the combustion chamber, a very high combustion temperature is reached, which is advantageous for energy generation.
  • an incinerator required to carry out the method according to the invention is relatively simple in construction and less prone to failure.
  • This new incinerator is relatively simple to set up and also less prone to failure. With it, an optimal combustion of low-quality heating material, in particular waste pellets, can be carried out, the carbon in the flue gas being largely burned by the superimposed combustion by means of the pyrolysis gas and the proportion of pollutants in the flue gas being relatively low. In addition, the amount of air required for combustion is relatively small, so that the amount of flue gas is reduced and the flue gas cleaning system can have small dimensions.
  • the furnace 1 has a central, vertical filling shaft 2 which is delimited by the filling shaft walls 3. At the top, the filling shaft 2 is provided with a filling opening 4, which can be closed by a rotary slide 5.
  • the grate 7 is arranged below the lower discharge opening 6 of the filling shaft 2. This grate 7 has a horizontal cross section that is larger than the cross section of the discharge opening 6 of the filling shaft 2, so that a pouring cone 8 of degassed fuel can form on the grate.
  • a primary air supply 9 and an ash discharge device 10 are provided below the grate 8.
  • the filling shaft walls 3 are surrounded on all sides by a combustion chamber 11. This is a first important requirement for the fuel contained in the filling shaft 2 to be largely degassed. Furthermore, the cross section D and the height H of the filling shaft 2 are also designed so that the fuel 8a in the filling shaft 2 largely is degassed.
  • the filling shaft 2, which is appropriately circular in cross section can have a diameter of approximately 400-600 mm and a height of 3-4 m or more. It is also important that the filling shaft is closed on all sides except for the filling opening 4 which can be closed by the rotary slide 5 and the discharge opening 6. Due to the hot flue gases flowing along the outside of the filling shaft walls 3 in the combustion chamber 11, the fuel material located in the filling shaft is strongly heated and almost completely degassed.
  • Garbage pellets are preferably used as fuel, which are produced for example by the method according to DE-PS 25 10 465.
  • other low-quality fuels can also be burned, e.g. loose household waste, sawdust and wood shavings, peat, hayed straw, nutshells and possibly also oil shale or oil sand.
  • the pyrolysis gas formed during the degassing can only escape from the bottom of the filling chute 2 into the combustion chamber 11, specifically in an area above the pouring cone 8. In this area, the combustion chamber 11 enters through the openings 14 or others suitable secondary air supply secondary air introduced into the combustion chamber 11.
  • the pyrolysis gas escaping from the filling shaft 2 below mixes with this secondary air and burns in the form of a ring of flame above the pouring cone B. Temperatures of over 1100 ° C. arise when the pyrolysis gas is burned.
  • the flue gases emerging from the cone 8, which still contain combustible substances, in particular carbon, are afterburned by the flame ring 12, so that the flue gases are optimally clean.
  • the high temperature that is achieved by burning the pyrolysis gas in the flue gas is very favorable for energy generation.
  • the hot flue gases will then be Passed heat exchanger, not shown, in the usual way. Since the high temperatures are only reached in the combustion chamber and not in the cone 8, melting of the ash is also avoided.
  • the filling shaft 2 is surrounded on all sides by the combustion chamber 11 and is dimensioned such that the fuel 8a contained therein is largely degassed.
  • a smaller proportion of air is required to burn the pyrolysis gas.
  • the fuel is largely degassed using the method according to the invention and the incinerator according to the invention, approximately 0.5 cbm of pyrolysis gas and approximately 0.5 kg of degassed fuel (pyrolysate) result from a calorific value of the same amount.
  • the distance A of the lower edge 3a of the filling shaft walls from the grate 7 is dimensioned such that the pyrolysis gas generated in the filling shaft 2 escapes into the combustion chamber 11 below the lower edge 3a of the filling shaft walls 3.
  • this distance should be such that the pyrolysis gas escapes substantially uniformly on all sides at the lower edge 3a, so that a uniform and closed flame ring 12 is created.
  • the filling opening 4 must be closed by a lock 5, for example in the form of a rotary slide valve. Fuel can be fed in continuously or batchwise via this rotary valve.
  • FIGS. 2-5 it is also possible, as shown in FIGS. 2-5, to provide screw conveyors 13.
  • screw conveyors 13 it is advantageous to generate negative pressure in the filling shaft 2. This can happen, for example, that the combustion chamber 11 is followed by a fan, not shown, through which the flue gases are extracted.
  • the negative pressure generated in the filling shaft 2 prevents pyrolysis gas from escaping through the filling opening 4.
  • FIGS. 2 and 3 differs from the embodiment shown in FIG. 1 essentially only in the cross section of the incinerator and in the design of the fuel supply. While the filling shaft 2 and the parts assigned to it are cylindrical or circular in the combustion furnace shown in FIG. 1, in the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 3 the filling shaft 2 and the parts assigned to it have a rectangular cross section. Parts of the same function are designated with the same reference numerals as in the embodiment shown in FIG. 1. To avoid repetition, reference is made to the above explanations. In the exemplary embodiment shown in FIGS. 2 and 3, the filling shaft 2 is surrounded on all sides by a combustion chamber 11, and appropriate cross-sectional dimensions and height of the filling shaft 2 ensure that the fuel in the filling shaft is degassed as much as possible.
  • an additional combustion chamber 11 'delimited by the filling shaft walls 3' can also be provided within the filling shaft according to the exemplary embodiment shown in FIG. 4.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Minderwertiges Brennmaterial (8a) wird in einer Retorte (2) weitgehend entgast und unmittelbar anschließend verbrannt. Das in der Retorte (2) entstehende Pyrolysegas wird unmittelbar in eine Brennkammer (11) geleitet und oberhalb des entgasten Brennmaterials (8) verbrannt. Der Verbrennungsofen (1) weist einen lotrechten bis auf die Füllöffnung (4) und eine untere Austragsöffnung (6) allseitig durch Füllschachtwände (3) geschlossenen Füllschacht (2) mit einem dicht unter der Austragsöffnung (6) vorgesehenen Rost (7) auf. Die Brennkammer (11) umgibt sämtliche lotrechte Füllschachtwände (3). Querschnitt und Höhe des Füllschachtes (2) sind so bemessen, daß das Brennmaterial (8a) im Füllschacht (2) weitgehend entgast wird. Das hierbei erzuegte Pyrolysegas kann nur unten aus dem Füllschacht (2) unmittelbar in die Brennkammer oberhalb des Schüttkegels (8) des brennenden, entgasten Brennmaterials entweichen und verbrennt unter Luftzufuhr, wobei eine Nachverbrennung der Rauchgase erzielt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und einen Uerbrennungsofen zur Verbrennung von minderwertigem Brennmaterial, insbesondere Müllpellets, bei dem das Brennmaterial in einer Retorte zumindest teilweise entgast, unmittelbar anschließend zusammen mit dem in der Retorte entstehenden Pyrolysegas in einer Brennkammer verbrannt wird und die Rauchgase unter anderem zur Beheizung der Retorte verwendet werden.
  • Bei einem nach diesem Verfahren arbeitenden Verbrennungsofen (DE-OS 25 14 589) ist der Uerbrennungsofen mit einem, oben eine verschließbare Füllöffnung aufweisenden, im wesentlichen lotrechten Füllschacht und einer an den Füllschacht unmittelbar angrenzenden Brennkammer versehen.
  • Der Füllschacht dient hier hauptsächlich als Trockenraum. Dadurch, daß nur eine bzw. zwei der im wesentlichen lotrechten Füllschachtwände an die Brennkammer angrenzen und dadurch, daß der Verbrennungsofen eine verhältnismäßig geringe Bauhöhe und einen großen Querschnitt aufweist, wird das Brennmaterial in dem Füllschacht nur entgast.
  • Die hierbei im Füllschacht entstehenden Schwelgase, die hauptsächlich Wasserdampf und Kohlenstoffteilchen, aber auch etwas Pyrolysegas enthalten, werden über einen oder mehrere an der Peripherie des Verbrennungsofens angeordnete, den oberen Teil des Füllschachtes mit dem Aschenraum verbindende Kanäle in den Aschenraum geleitet und dort mit Luft vermischt. Sie treten dann durch einen unterhalb des Füllschachtes vorgesehenen Rost, auf dem das vorgetrocknete und teilweise entgaste Brennmaterial verbrannt wird. In der Feuerglut werden die mitgeführten hohlenstoff-Teilchen und das Pyrolysegas verbrannt. Bei der Verbrennung entstehen Rauchgase, welche in sich wiederum unverbrannte Kohlenstoff-Teilchen mitführen. Zu deren Verbrennung sind in der Brennkammer mit Löchern versehene Rohre angeordnet, die zur Zuführung von Sekundärluft dienen. Durch die Sekundärluft soll eine Nachverbrennung erreicht werden.
  • Durch die massierte Zugabe von Frischluft in die Nachverbrennungszone muß mit hohem Luftüberschuß gefahren werden. Dies bedeutet eine theoretisch unnötige Vervielfachung der zu reinigenden Rauchgasmenge. Außerdem wird durch die Hindurchleitung des Schwelgases durch die Feuerglut der Verbrennungsvorgang wegen dem Wasserdampf negativ belastet. Wenn andererseits das Schwelgas größere Mengen an Pyrolysegas enthält, so führt das Hindurchleiten des Schwelgases durch die Feuerglut nicht nur zu einer höheren Temperaturbelastung des Rostes, sondern auch dazu, daß die Asche teilweise schmilzt, was zu Funktionsstörungen beim Austrag der Asche führen kann.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verbrennung von minderwertigem Brennmaterial, insbesondere Müllpellets, der eingangs erwähnten Art und einen Verbrennungsofen zur Durchführung dieses Verfahrens anzugeben, bei welchem die Rauchgase weitgehend von unverbrannten Kohlenstoff-Teilchen und kohlenstoffmonoxyd befreit sind und wenig Schadstoffe enthalten, möglichst geringe Rauchgasmengen anfallen, und bei dem außerdem der zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Verbrennungsofen verhältnismäßig einfach im Aufbau und wenig störanfällig ist.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Brennmaterial in der Retorte möglichst weitgehend entgast und das hierbei entstehende Pyrolysegas aus der Retorte unmittelbar in die Brennkammer geleitet und dort unter Luftzufuhr oberhalb des entgasten Brennmaterials verbrannt wird.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also das Pyrolysegas nicht etwa durch den Rost und das hierauf befindliche brennende Brennmaterial geleitet, sondern unmittelbar aus der Retorte in einen Bereich der Brennkammer oberhalb des brennenden Brennmaterials. Dort vermischt sich das Pyrolysegas mit der über eine Sekundärluftzuführung zugeführte Luft und verbrennt mit hoher Temperatur. Durch die mit hoher Temperatur brennende Pyrolysegasflamme wird der im Rauchgas aus der Verbrennung des Brennmaterials enthaltene Kohlenstoff vollständig verbrannt. Die den Verbrennungsofen verlassenden Rauchgase sind hierdurch optimal sauber. Sie enthalten auch verhältnismäßig geringe Anteile an sonstigen Schadstoffen. Wichtig bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auch, daß das Brennmaterial in der Retorte möglichst weitgehend entgast wird, da für die Verbrennung des hierbei entstehenden Pyrolysegases eine viel kleinere Luftmenge erforderlich ist, und durch eine möglichst große Pyrolysegasflamme für eine vorzügliche Ausbrennung der Rauchgase gesorgt wird. Die benötigte Luftmenge beträgt etwa nur 1/3 der bisher benötigten Luftmenge. Dies ist für die nachfolgende Rauchgasreinigung von wesentlichem Vorteil, denn die Rauchgas-Reinigungsanlage kann bedeutend kleiner sein. Weiterhin hat das erfindungsgemäße Verfahren den Vorteil, daß die Verbrennung in zwei Temperaturzonen erfolgt. Bei der Verbrennung des entgasten Brenmaterials ist die Temperatur verhältnismäßig niedrig und wird keinesfalls zu einem Schmelzen der Asche führen. Störungen beim Austrag der Asche werden hierdurch vermieden und außerdem wird auch die Lebensdauer des Rostes verlängert bzw. die Konstruktion des Rostes vereinfacht. Bei der Verbrennung der großen Menge von Pyrolysegas, welches unmittelbar aus der Retorte in die Brennkammer übertritt, wird dagegen ein sehr hoher Verbrennungstemperatis erreicht, was für die Energiegewinnung von Vorteil ist. Außerdem ist ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderlicher Verbrennungsofen verhältnismäßig einfach im Aufbau und wenig störanfällig.
  • Ausgehend von einem bekannten Verbrennungsofen (DE-OS 25 14 589) mit mindestens einem oben eine verschließbare Füllöffnung aufweisenden, im wesentlichen lotrechten Füllschacht, einer an den Füllschacht unmittelbar angrenzenden Brennkammer, einem unterhalb des Füllschachtes angeordneten Rost und mindestens einer oberhalb des Rostes in die Brennkammer mündenden Sekundärluftzuführung, wobei die Füllschachtwände bis dicht über den im Querschnitt größer als die untere Austragsöffnung des Füllschachtes ausgebildeten Rost reichen, derart, daß sich auf dem Rost ein Schüttkegel von im Füllschacht zumindest teilweise entgastem Brennmaterial bildet und dort verbrennt, ist der erfindungsgemäße Verbrennungsofen dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer sämtliche im wesentlichen lbtrechte Füllschachtwände umgibt, daß der Querschnitt und die Höhe des Füllschachtes so bemessen sind, daß das Brennmaterial im Füllschacht weitgehend entgast wird, und daß der Füllschacht bis auf seine Austragsöffnung und seine Füllöffnung allseitig geschlossen ist, derart, daß das im Füllschacht erzeugte Pyrolysegas nur unten aus dem Füllschacht unmittelbar in die Brennkammer oberhalb des Schüttkegels entweichen kann und dort unter Luftzufuhr verbrennt.
  • Dieser neue Verbrennungsofen ist verhältnismäßig einfach im Aufbau und auch wenig störanfällig. Mit ihm kann eine optimale Verbrennung von minderwertigem Heizmaterial, insbesondere Müllpellets durchgeführt werden, wobei der Kohlenstoff im Rauchgas durch die überlagernde Verbrennung mittels des Pyrolysegases weitestgehend verbrannt ist und der Schadstoffanteil im Rauchgas verhältnismäßig niedrig ist. Außerdem ist auch die zur Verbrennung erforderliche Luftmenge verhältnismäßig gering, so daß die Rauchgasmenge verringert wird und die Rauchgas-Reinigungsanlage kleine Abmessungen aufweisen kann.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
  • Die Erfindung ist in folgendem, anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1 einen Vertikalschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Verbrennungsofens,
    • Figur 2 einen Vertikalschnitt eines zweiten Ausführungsbeispieles nach der Linie II-II der Fig. 3,
    • Figur 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2,
    • Figur 4
    • und 5 Horizontalschnitte durch zwei weitere Ausführungsbeispiele.
  • Der Ofen 1 weist einen zentralen, lotrechten Füllschacht 2 auf, der durch die Füllschachtwände 3 begrenzt wird. Oben ist der Füllschacht 2 mit einer Füllöffnung 4 versehen, die durch einen Drehschieber 5 verschließbar ist. Unterhalb der unteren Austragsöffnung 6 des Füllschachtes 2 ist der Rost 7 angeordnet. Dieser Rost 7 weist einen horizontalen Querschnitt auf, der größer ist als der Querschnitt der Austragsöffnung 6 des Füllschachtes 2, so daß sich auf dem Rost ein Schüttkegel 8 von entgastem Brennmaterial ausbilden kann. Unterhalb des Rostes 8 sind eine Primärluftzuführung 9 und eine Ascheaustragsvorrichtung 10 vorgesehen.
  • Die Füllschachtwände 3 sind allseitig von einer Brennkammer 11 umgeben. Dies ist eine erste wichtige Voraussetzung dafür, daß das im Füllschacht 2 enthaltene Brennmaterial weitgehend entgast wird. Weiterhin sind der Querschnitt D und die Höhe H des Füllschachtes 2 ebenfalls so ausgebildet, daß das Brennmaterial 8a im Füllschacht 2 weitgehend entgast wird. Zu diesem Zweck kann der zweckmäßig im Querschnitt kreisförmige Füllschacht 2 einen Durchmesser von etwa 400 - 600 mm und eine Höhe von 3 - 4 m oder mehr aufweisen. Wichtig ist weiterhin, daß der Füllschacht bis auf die durch den Drehschieber 5 verschließbare Füllöffnung 4 und die Austragsöffnung 6 allseitig geschlossen ist. Durch die in der Brennkammer 11 außen an den Füllschachtwänden 3 entlangstreichenden heißen Rauchgase wird das im Füllschacht befindliche Brennmaterial stark erhitzt und nahezu vollständig entgast.
  • Als Brennmaterial werden vorzugsweise Müllpellets verwendet, die beispielsweise nach dem Verfahren gemäß der DE-PS 25 10 465 hergestellt sind. Es können aber auch andere minderwertige Brennmaterialien verbrannt werden, wie z.B. loser Hausmüll, Säge- und Hobelspäne, Torf, gehexeltes Stroh, Nußschalen und gegebenenfalls auch Ölschiefer oder Ölsand.
  • Da der Füllschacht 2 allseitig geschlossen ist, kann das bei der Entgasung entstehende Pyrolysegas nur unten aus dem Füllschacht 2 in die Brennkammer 11 entweichen und zwar in einem Bereich oberhalb des Schüttkegels 8. In diesem Bereich wird in die Brennkammer 11 über die Öffnungen 14 oder andere geeignete Sekundärluftzuführungen Sekundärluft in die Brennkammer 11 eingeleitet. Das aus dem Füllschacht 2 unten entweichende Pyrolysegas vermischt sich mit dieser Sekundärluft und verbrennt in Form eines Flammenkranzes oberhalb des Schüttkegels B. Bei der Verbrennung des Pyrolysegases entstehen Temperaturen von über 1100°C. Durch den Flammenkranz 12 werden die aus dem Schüttkegel 8 austretenden Rauchgase, die noch brennbare Stoffe, insbesondere Kohlenstoff enthalten, nachverbrennt, so daß die Rauchgase optimal sauber sind. Die hohe Temperatur, die durch die Verbrennung des Pyrolysegases im Rauchgas erreicht wird, ist für die Energiegewinnung sehr günstig. Die heißen Rauchgase werden dann durch einen nicht dargestellten Wärmetauscher in üblicher Weise hindurchgeführt. Da die hohen Temperaturen erst in der Brennkammer und nicht etwa im Schüttkegel 8 erreicht werden, wird auch ein Schmelzen der Asche vermieden.
  • Wichtig ist es, daß der Füllschacht 2 allseitig von der Brennkammer 11 umgeben und so bemessen ist, daß das in ihm enthaltene Brennmaterial 8a weitgehend entgast wird. Zum Verbrennen des Pyrolysegases ist nämlich ein kleinerer Luftanteil erforderlich. So braucht man für die Verbrennung von 1 kg Müll mit einem Heizwert von 1500 kcal etwa 3 cbm Luft. Wird hingegen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit dem erfindungsgemäßen Verbrennungsofen das Brennmaterial weitgehend entgast, so entstehen aus einer heizwertgleichen Menge Müllpellets etwa 0,5 cbm Pyrolysegas und etwa 0,5 kg entgastes Brennmaterial (Pyrolysat). Zur Verbrennung dieser Mengen von Pyrolysegas und Porolysat sind jeweils etwa 0,5 cbm Luft, zusammen also 1 cbm Luft erforderlich. Die geringere Luftmenge hat den Vorteil, daß auch geringere Rauchgasmengen entstehen, was wiederum dann von Vorteil ist, wenn das Rauchgas anschließend gereinigt werden muß. Die hierfür erforderlichen Reinigungsanlagen können kleiner gehalten werden. Außerdem kann durch das Pyrolyseges eine weit höhere Rauchgastemperatur erreicht werden als dies allein bei normaler Verbrennung des minderwertigen Brennmaterials möglich wäre.
  • Der Abstand A des unteren Randes 3a der Füllschachtwände vom Rost 7 ist so bemessen, daß das im Füllschacht 2 erzeugte Pyrolysegas unterhalb des unteren Randes 3a der Füllschachtwände 3 in die Brennkammer 11 entweicht. Hierbei sollte dieser Abstand so bemessen sein, daß das Pyrolysegas am unteren Rand 3a allseitig im wesentlichen gleichmäßig entweicht, damit ein gleichmäßiger und geschlossener Flammenkranz 12 entsteht.
  • Damit das Pyrolysegas auch tatsächlich in der gewünschten Weise unten aus dem Füllschacht 2 entweicht, muß die Füllöffnung 4 durch eine Schleuse 5 beispielsweise in Form eines Drehschiebers geschlossen sein. Über diesen Drehschieber kann Brennmaterial kontinuierlich oder absatzweise nachgefördert werden.
  • Anstelle eines derartigen Drehschiebers 5 kann man gegebenenfalls auch wie es in Fig. 2 - 5 dargestellt ist, Förderschnecken 13 vorsehen. Bei Verwendung derartiger Förderschnecken 13 ist es vorteilhaft, in dem Füllschacht 2 Unterdruck zu erzeugen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, daß der Brennkammer 11 ein nicht dargestelltes Gebläse nachgeschaltet wird, durch welches die Rauchgase abgezogen werden. Durch den im Füllschacht 2 erzeugten Unterdruck wird verhindert, daß Pyrolysegas durch die Füllöffnung 4 austritt.
  • Das in Fig. 2 und 3 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel im wesentlichen nur durch den Querschnitt des Verbrennungsofens und durch die Ausgestaltung der Brennmaterialzufuhr. Während bei dem in Fig. 1 dargestellten Verbrennungsofen der Füllschacht 2 und die ihm zugeordneten Teile zylindrisch bzw. kreisförmig sind, sind bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Füllschacht 2 und die ihm zugeordneten Teile im Querschnitt rechteckig ausgestaltet. Teile gleicher Funktion sind mit den gleichen Bezugszeichen wie bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel bezeichnet. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen verwiesen. Auch bei dem in Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Füllschacht 2 allseitig von einer Brennkammer 11 umgeben und durch entsprechende Querschnittsbemessungen und Höhe des Füllschachtes 2 ist dafür Sorge getragen, daß das Brennmaterial im Füllschacht möglichst weitgehend entgast wird.
  • Um die Entgasung bei größeren Querschnitten des Füllschachtes ebenfalls zu gewährleisten, kann gemäß dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel auch innerhalb des Füllschachtes eine von den Füllschachtwänden 3' begrenzte zusätzliche Brennkammer 11' vorgesehen sein.
  • Man kann auch, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, in einem Verbrennungsofen mehrere Füllschächte 2 anordnen und allseitig mit einer Brennkammer 11 umgeben, so daß auf diese Weise der Querschnitt jedes einzelnen Füllschachtes 2 nur so groß ist, daß eine möglichst weitgehende Entgasung des Brennmaterials im Füllschacht sichergestellt ist.

Claims (7)

1. Verfahren zur Verbrennung von minderwertigem Brennmaterial, insbesondere Müllpellets, bei dem das Brennmaterial in einer Retorte zumindest teilweise entgast, unmittelbar anschließend zusammen mit dem in der Retorte entstehenden Pyrolysegas in einer Brennkammer verbrannt wird und die Rauchgase unter anderem zur Beheizung der Retorte verwendet werden, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennmaterial in der Retorte möglichst weitgehend entgast und das hierbei entstehende Pyrolysegas aus der Retorte unmittelbar in die Brennkammer geleitet und dort unter Luftzufuhr oberhalb des entgasten Brennmaterials verbrannt wird.
2. Verbrennungsofen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens einem oben eine verschließbare Füllöffnung aufweisenden, im wesentlichen lotrechten Füllschacht, einer an den Füllschacht unmittelbar angrenzenden Brennkammer, einem unterhalb des Füllschachtes angeordneten Rost und mindestens einer oberhalb des Rostes in die Brennkammer mündenden Sekundärluftzuführung, wobei die Füllschachtwände bis dicht über den im Querschnitt größer als die untere Austragsöffnung des Füllschachtes ausgebildeten Rost reichen, derart, daß sich auf dem Rost ein Schüttkegel von im Füllschacht zumindest teilweise entgastem Brennmaterial bildet und dort verbrennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (11,11') sämtliche im wesentlichen lotrechte Füllschachtwände (3,3') umgibt, daß der Querschnitt und die Höhe (H) des Füllschachtes (2) so bemessen sind, daB das Brennmaterial (8a) im Füllschacht (2) weitgehend entgast wird, und daß der Füllschacht (2) bis auf seine Austragsöffnung (6) und seine Füllöffnung (4) allseitig geschlossen ist, derart, daB das im Füllschacht (2) erzeugte Pyrolysegas nur unten aus dem Füllschacht (2) unmittelbar in die Brennkammer (11,11') oberhalb des Schüttkegels (8) entweichen kann und dort unter Luftzufuhr verbrennt.
3. Ofen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) des unteren Randes (3a) der Füllschachtwände (3) vom Rost (7) so bemessen ist, daB das im Füllschacht (2) erzeugte Pyrolysegas durch die Austragsöffnung (6) unterhalb des unteren Randes (3a) der Füllschachtwände (3) in die Brennkammer (11) entweicht.
4. Ofen nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (A) des unteren Randes (3a) der Füllschachtwände (3) vom Rost (7) so bemessen ist, daß das im Füllschacht (2) erzeugte Pyrolysegas am unteren Rand (3a) des Füllschachtes (2) allseitig im wesentlichen gleichmäßig entweicht.
5. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung (4) durch eine Schleuse (5,13) verschließbar ist.
6. Ofen nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllöffnung (4) durch einen Drehschieber (5) verschließbar ist.
7. Ofen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Füllschacht (4) durch ein der Brennkammer (11) nachgeschaltetes Gebläse ein Unterdruck erzeugbar ist.
EP83102447A 1982-06-11 1983-03-12 Verfahren und Verbrennungsofen zur Verbrennung von minderwertigem Brennmaterial, insbesondere Müllpellets Ceased EP0096169A1 (de)

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