EP0363645A1 - Entschlackungseinrichtung für Verbrennungsanlagen - Google Patents
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
- F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES
- F23J2900/00—Special arrangements for conducting or purifying combustion fumes; Treatment of fumes or ashes
- F23J2900/01021—Removing ashes from the ash pit using reciprocating means, e.g. pushers
Definitions
- the invention relates to a purification device for an incineration plant, in particular for the incineration of waste, in which at the end of its grate a substantially vertically arranged slag shaft opens out over a slag tray provided with water and has an obliquely rising discharge path, one in the slag tray being driven by a push piston drive reciprocating ram is installed with a push plate, which pushes out the non-combustible combustion residues over the extension track.
- a detoxification device is installed in various firing and incineration plants, which has an essentially vertical slag shaft at the end of the grate through which the incombustible combustion residues fall into an underlying slag pan.
- This slag shaft protrudes so far into the slag pan that its mouth is immersed in a water filling placed in the slag pan. This water seal prevents unwanted air from entering the combustion chamber.
- the slag tray merges into a discharge path through which the incombustible combustion residues are discharged from the slag tray.
- a discharge device known as a pestle detoxifier
- a thrust plate which is moved back and forth in the slag pan.
- a thrust piston drive is generally used which is in drive connection with the thrust plate via a correspondingly designed linkage. Due to the back and forth movement of the push plate, slag and other incombustible material are pushed against the opening of the push-out track with each stroke in the direction of the push-out track. When moving away from the discharge track, the material in the vertical slag shaft can flow into the slag tray.
- the water filling is always at the level at which a reliable water seal of the slag shaft is achieved, a level control is provided with which the water level is kept constant. Due to the non-combustible combustion residues, especially fine-grained ash, the water filling forms a sludge that has an abrasive effect, is strongly cemented and increases the corrosion. This will make sensitive areas the tappet detoxifier, in particular bearing points on the drive linkage, which are immersed in the sludge mentioned, impaired in their functionality. Although it is possible to seal bearing points immersed in the sludge, experience has shown that absolute tightness cannot be guaranteed due to the large forces to be transmitted and the resulting deformations. If such a bearing is leaking, increased abrasion and a correspondingly reduced operational safety for the ram purifier must be expected.
- the drive for the ram purifier is the well-known hydraulic push piston drive, which is used in numerous known purification devices.
- the push plate of the ram deslagger is moved back and forth via two swivel levers which are attached to a swivel shaft which extends transversely across the slag pan.
- a thrust piston drive engages on the swivel shaft or two thrust piston drives engage, which are arranged outside the slag pan.
- the push piston drive is operatively connected via a linkage to the push plate of the ram purifier, which is provided with at least one push rod, from which its end facing away from the push plate during the entire stroke of the push plate above the level of The slag pan is filled with water. It is thereby achieved that all the joints of the linkage lie outside the water filling of the slag tray, but the linkage can be arranged completely outside of the slag tray in a relatively simple manner. If a cardan shaft is used, its storage can also be arranged outside the water filling. This arrangement makes it possible for the push piston drive and the push rod to lie in the same plane in order to avoid additional moments in the linkage and to carry out their movements in this plane.
- the deslagging device shown in Figs. 1 and 2 is arranged at the end of a combustion grate, not shown, of an incineration plant, the incombustible firing residues, such as slag and other, e.g. metallic parts, get into a vertical slag shaft 1, the mouth 2 of which projects into a slag pan 3, which is filled with a water filling 4 to a level which closes the mouth 2 of the slag shaft 1 against the ingress of air.
- the drive for the ram purifier is arranged on the side of the slag trough 3 opposite the extension track 6. This has the task of moving a thrust plate 10 arranged in the slag tray 3 from a rearward position, in which the slag shaft 1 is released, into an extending position at the beginning of the extending path 6.
- the two positions of the push plate 10 are designated R for the rear position and A for the extended position.
- a push rod 12 is supported, which can be designed essentially as a hollow tube, for example as a square hollow tube.
- a push rod 12 is arranged on the back of the push plate 10, which over the Level 5 of the water filling 4 protrude and are pivotally mounted there on a lever 14 by means of a joint 15.
- the lever 14 is designed as a two-armed lever, between the arms 16, 17 of which a pivot shaft 18 is arranged.
- the pivot shaft 18 extends across the width of the slag pan 3 and is attached to the outside of the end face of the slag pan 3 by means of bearings, e.g. Rolling bearings, stored in two bearing housings 19 which e.g. can essentially form a continuation of the side walls of the slag tray 3.
- the two-armed pivot lever 14 is fastened to the pivot shaft 18 within the two bearing housings 19 and is aligned with the push rod 12.
- the pivot lever 14 and the push rod 12 thus lie in the same vertical plane of movement.
- a support crossbeam 20 is fastened, on each of which a double bracket 21 for an articulated bearing 22 of one end of a thrust piston drive 24 is supported.
- the push piston drive 24, e.g. a hydraulic lifting cylinder, is articulated at its other end to the arm 17 of the pivot lever 14 and provides the pushing force for the displacement of the thrust plate 10.
- Fig. 1 the linkage formed from the push rod 12 and the pivot lever 14 is shown in the rear position of the push plate 10. It can be seen that the joint 15, which connects the push rod 12 to the pivot lever 14, is located far above the level 5 of the water filling 4 in the slag pan 3. But also in the extended position of the push plate 10, see FIG. 2, the joint 15 is also above the level 5 of the water filling 4. This ensures that none of the sensitive joints of the push piston drive 24 and the linkage 12, 14 and the pivot shaft 19 are inside the water filling 4. In addition, it is also achieved that the movements of the
- Linkage 12, 14 lie in the same vertical plane, so that no additional moments are exerted.
- the slag shaft 1 and the slag tray 3 are welded together from sheet steel.
- the push plate 10 slides on the inside of the bottom of the slag pan 3.
- the slag pan 3 is usually supported on two bases 26, 27 which rest on foundations 28, 29.
- the slag pan 3 is thus at a distance above the foundation floor (not shown) so that there is sufficient space for the arrangement of the thrust piston drive 24 below the slag pan 3.
- the slag tray 3 has an access door 30 on both side walls, which is large enough that an operator can get inside the slag tray.
- the slag shaft 1 is also welded together from steel plates, is firmly connected to the slag pan 3 and also has an access opening 31.
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft eine Entschlackungseinrichtung für eine Verbrennungsanlage, insbesondere zur Verbrennung von Müll, bei welcher am Ende ihres Feuerungsrostes ein im wesentlichen senkrecht angeordneter Schlackenschacht über einer, mit einer Wasserfüllung versehenen Schlackenwanne mit einer schräg ansteigenden Ausschubbahn mündet, wobei in der Schlackenwanne ein durch einen Schubkolbenantrieb hin- und herbewegter Stössel mit einer Schubplatte eingebaut ist, der die unverbrennbaren Feuerungsrückstände über die Ausschubbahn ausschiebt.
- In allen Feuerungs- und Verbrennungsanlagen fallen unverbrennbare Rückstände an, die je nach der Art des Verbrennungsgutes in unterschiedlichen Mengen entstehen. Hier können insbesondere bei Müllverbrennungsanlagen die unverbrennbaren Rückstände einen verhältnismässig grossen Anteil ausmachen, insbesondere wenn eine Vorsortierung des Mülls nicht stattfindet und somit sperrige, unverbrennbare Teile anfallen, welche zusammen mit allen übrigen Rückständen aus der Verbrennungsanlage entfernt werden müssen.
- Für die Entfernung der unverbrennbaren Feuerungsrückstände müssen besondere Entschlackungseinrichtungen vorgesehen werden, die das kontinuierliche Entfernen der unverbrennbaren Rückstände ermöglichen.
- In verschiedenen Feuerungs- und Verbrennungsanlagen ist eine Entschlackungseinrichtung eingebaut, welche am Ende des Feuerungsrostes einen im wesentlichen senkrechten Schlackenschacht aufweist, durch welchen die unverbrennbaren Feuerungsrückstände in eine darunterliegende Schlackenwanne fallen. Dieser Schlackenschacht ragt soweit in die Schlackenwanne, dass seine Mündung in eine in der Schlackenwanne eingebrachte Wasserfüllung eintaucht. Durch diesen Wasserabschluss wird das Eindringen von unerwünschter Luft in den Feuerungsraum vermieden. (DE-Auslegeschrift 25 39 615)
- Auf der einen Seite geht die Schlackenwanne in eine Ausschubbahn über, durch welche die unverbrennbaren Feuerungsrückstände aus der Schlackenwanne ausgetragen werden. Zum Austragen der genannten Rückstände wird eine als Stösselentschlacker bezeichnete Austragvorrichtung verwendet, welche im wesentlichen eine in der Schlackenwanne hin- und herbewegte Schubplatte aufweist. Für die Hin- und Herbewegung dieser Schubplatte wird im allgemeinen ein Schubkolbenantrieb eingesetzt, der über ein entsprechend ausgebildetes Gestänge mit der Schubplatte in Antriebsverbindung steht. Durch die Hin- und Herbewegung der Schubplatte wird bei jedem Hub in Richtung der Ausschubbahn Schlacke und anderes unverbrennbares Material gegen die Oeffnung der Ausschubbahn gestossen. Beim Hub von der Ausschubbahn weg kann das im senkrechten Schlackenschacht befindliche Material in die Schlackenwanne nachfliessen.
- Damit die Wasserfüllung immer auf derjenigen Niveauhöhe steht, bei welcher ein zuverlässiger Wasserabschluss des Schlackenschachtes erreicht wird, wird eine Niveauregelung vorgesehen, mit welcher das Wasserniveau konstant gehalten wird. Durch die unverbrennbaren Feuerungsrückstände, insbesondere durch feinkörnige Asche, bildet die Wasserfüllung einen Schlamm, der abrasiv wirkt, stark zementiert und korrosionserhöhend ist. Dadurch werden empfindliche Stellen des Stösselentschlackers, insbesondere Lagerstellen an dem Antriebsgestänge, welche in den genannten Schlamm eintauchen, in ihrer Funktionstauglichkeit beeinträchtigt. Zwar ist es möglich, in den Schlamm eintauchende Lagerstellen abzudichten, jedoch zeigt die Erfahrung, dass wegen der grossen zu übertragenden Kräfte und der dabei auftretenden Deformationen die absolute Dichtheit nicht gewährleistet werden kann. Ist eine solche Lagerstelle einmal undicht, muss mit einem erhöhten Abrieb und einer entsprechend reduzierten Betriebssicherheit für den Stösselentschlacker gerechnet werden.
- Als Antrieb für den Stösselentschlacker bietet sich der bekannte hydraulische Schubkolbenantrieb an, welcher in zahlreichen bekannten Entschlackungseinrichtungen eingesetzt wird. Bei der bekannten Entschlackungseinrichtung (DE-Auslegeschrift 25 39 615) wird die Schubplatte des Stösselentschlackers über zwei Schwenkhebel hin- und herbewegt, welche an einer, sich quer über die Schlackenwanne erstreckende Schwenkwelle befestigt sind. An der Schwenkwelle greift ein Schubkolbenantrieb bzw. greifen zwei Schubkolbenantriebe an, die ausserhalb der Schlackenwanne angeordnet sind.
- Bei dieser und weiteren bekannten Entschlackungseinrichtungen (CH-Patentschrift 536 982) taucht mindestens eines der hochbelasteten Gelenkverbindungen des Antriebgestänges für den Stösselentschlacker zeitweise in die Wasserfüllung der Schlackenwanne ein. Gerade dieses nur zeitweise Eintauchen in die Wasserfüllung begünstigt die Korrosion an diesen Gelenken in besonderem Masse. Es kommt jedoch weiter hinzu, dass wegen der zu den Schwenkhebeln seitlich versetzten Schubkolbenantriebe auf der Aussenseite der Schlackenwanne die Bewegungen der Schubkolbenantriebe und der Schwenkhebel in verschiedenen Ebenen erfolgen, so dass dadurch zusätzliche Momente auf die Schwenkwelle ausgeübt werden, was zu einer entsprechenden Dimensionierung der Schwenkwelle zwingt.
- Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrundeliegt, eine Entschlackungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art so weiter auszugestalten, dass die genannten Nachteile, d.h. das Eintauchen von Gelenkstellen in die Wasserfüllung der Schlackenwanne und zusätzliche Momente auf der Schwenkwelle vermieden werden.
- Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der Schubkolbenantrieb über ein Gestänge mit der Schubplatte des Stösselentschlackers in Wirkungsverbindung steht, welche mit mindestens einer Schubstange versehen ist, von welcher ihr von der Schubplatte abgewandtes Ende während des gesamten Hubes der Schubplatte über dem Niveau der Wasserfüllung der Schlackenwanne liegt. Dadurch wird erreicht, dass sämtliche Gelenke des Gestänges ausserhalb der Wasserfüllung der Schlackenwanne liegen, das Gestänge jedoch in verhältnismässig einfacher Weise vollständig ausserhalb der Schlackenwanne angeordnet werden kann. Wird eine Gelenkwelle verwendet, kann deren Lagerung ebenfalls ausserhalb der Wasserfüllung angeordnet sein. Mit dieser Anordnung wird ermöglicht, dass der Schubkolbenantrieb und die Schubstange zwecks Vermeidung von zusätzlichen Momenten im Gestänge in derselben Ebene liegen und ihre Bewegungen in dieser Ebene ausführen.
- Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
- Fig. 1 einen Vertikalschnitt einer schematisch dargestellten Entschlackungseinrichtung mit einem Stösselentschlacker, bei welchem die Schubplatte in der zurückgeschobenen Stellung unter Freigabe eines senkrechten Schlackenschachtes dargestellt ist, und
- Fig. 2 einen Vertikalschnitt der Entschlackungsenrichtung nach Fig. 1, bei welchem jedoch die Schubplatte des Stösselentschlackers in der am weitesten vorgeschobenen Stellung gegen eine schräg ansteigende Ausschubbahn dargestellt ist.
- Die in Fig. 1 und 2 dargestellte Entschlackungseinrichtung ist am Ende eines nicht dargestellten Feuerungsrostes einer Verbrennungsanlage angeordnet, wobei die vom Rost abfallenden unverbrennbaren Feuerungsrückstände, wie Schlacke und andere, z.B. metallische Teile, in einen senkrechten Schlackenschacht 1 gelangen, dessen Mündung 2 in eine Schlackenwanne 3 ragt, die mit einer Wasserfüllung 4 bis auf ein Niveau gefüllt ist, welches die Mündung 2 des Schlackenschachtes 1 gegen das Eindringen von Luft schliesst. An die Schlackenwanne 3 schliesst eine Ausschubbahn 6, die einen schräg ansteigenden Boden 7 aufweist. Durch die Oeffnung 8 der Ausschubbahn 6 werden die unverbrennbaren Feuerungsrückstände ausgetragen.
- Auf der der Ausschubbahn 6 entgegengesetzten Seite der Schlackenwanne 3 ist der Antrieb für den Stösselentschlacker angeordnet. Dieser hat die Aufgabe, eine in der Schlackenwanne 3 angeordnete Schubplatte 10 von einer rückwärtigen Stellung, in welcher der Schlackenschacht 1 freigegeben wird, in eine Ausschubstellung am Anfang der Ausschubbahn 6 zu bewegen. Die beiden Stellungen der Schubplatte 10 sind mit R für die rückwärtige Stellung und A für die Ausschubstellung bezeichnet.
- Auf der Rückseite der Schubplatte 10 ist eine Schubstange 12 abgestützt, die im wesentlichen als Hohlrohr, z.B. als Vierkant-Hohlrohr ausgebildet sein kann. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 und 2 ist angenommen, dass zwei Schubstangen 12 an der Rückseite der Schubplatte 10 angeordnet sind, die über das Niveau 5 der Wasserfüllung 4 ragen und dort an einem Hebel 14 mittels eines Gelenkes 15 schwenkbar gelagert sind.
- Der Hebel 14 ist als zweiarmiger Hebel ausgebildet, zwischen dessen Armen 16, 17 eine Schwenkwelle 18 angeordnet ist. Die Schwenkwelle 18 erstreckt sich über die Breite der Schlackenwanne 3 und ist an der Aussenseite der Stirnseite der Schlackenwanne 3 mittels Lagern, z.B. Wälzlagern, in zwei Lagergehäusen 19 gelagert, die z.B. im wesentlichen eine Fortsetzung der Seitenwände der Schlackenwanne 3 bilden können.
- Der zweiarmige Schwenkhebel 14 ist innerhalb der beiden Lagergehäuse 19 an der Schwenkwelle 18 befestigt und fluchtet mit der Schubstange 12. Der Schwenkhebel 14 und die Schubstange 12 liegen somit in derselben vertikalen Bewegungsebene.
- Auf ihrer Unterseite ist eine Stütztraverse 20 befestigt, an welcher je eine Doppellasche 21 für eine Gelenklagerung 22 des einen Endes eines Schubkolbenantriebes 24 abgestützt ist. Der Schubkolbenantrieb 24, z.B. ein hydraulischer Hubzylinder, ist mit seinem andern Ende an dem Arm 17 des Schwenkhebels 14 angelenkt und liefert die Stosskraft für die Verschiebung der Schubplatte 10.
- In Fig. 1 ist das aus der Schubstange 12 und dem Schwenkhebel 14 gebildete Gestänge in der rückwärtigen Stellung der Schubplatte 10 dargestellt. Es ist ersichtlich, dass das Gelenk 15, das die Schubstange 12 mit dem Schwenkhebel 14 verbindet, sich weit über dem Niveau 5 der Wasserfüllung 4 in der Schlackenwanne 3 befindet. Aber auch in der Ausschubstellung der Schubplatte 10, siehe Fig. 2, befindet sich das Gelenk 15 ebenfalls über dem Niveau 5 der Wasserfüllung 4. Damit ist erreicht, dass keines der empfindlichen Gelenke des Schubkolbenantriebes 24 und des Gestänges 12, 14 sowie der Schwenkwelle 19 sich innerhalb der Wasserfüllung 4 befinden. Zusätzlich wird aber auch erreicht, dass die Bewegungen des
- Gestänges 12, 14 in derselben vertikalen Ebene liegen, so dass keine zusätzlichen Momente ausgeübt werden.
- Der Schlackenschacht 1 und die Schlackenwanne 3 werden aus Stahlblechen zusammengeschweisst. Die Schubplatte 10 gleitet auf der Innenseite des Bodens der Schlackenwanne 3. Die Schlackenwanne 3 ist gewöhnlich auf zwei Sockeln 26, 27 abgestützt, die auf Fundamenten 28, 29 ruhen. Die Schlackenwanne 3 befindet sich somit mit Abstand über dem Fundamentboden (nicht dargestellt) so dass für die Anordnung des Schubkolbenantriebes 24 unterhalb der Schlackenwanne 3 ausreichend Platz vorhanden ist. Es besteht auch die Möglichkeit, den kompletten Entschlacker direkt am Schlackenschacht zu befestigen, respektive aufzuhängen, wodurch Fundamentsockel entfallen können. Die Schlackenwanne 3 weist an beiden Seitenwänden eine Zugangstüre 30 auf, die gross genug ist, dass eine Bedienungsperson ins innere der Schlackenwanne gelangen kann. Mit der Schlackenwanne 3 ist nur die Mündung 2 des Schlackenschachtes verbunden, während der obere Teil desselben auf die Mündung aufgesetzt wird. Der Schlackenschacht 1 ist ebenfalls aus Stahlplatten zusammengeschweisst, mit der Schlackenwanne 3 fest verbunden und weist ebenfalls eine Zugangsöffnung 31 auf.
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