EP0593749A1 - Verfahren zur regelung der müllmenge bzw. der müllschicht auf verbrennungsrosten. - Google Patents

Verfahren zur regelung der müllmenge bzw. der müllschicht auf verbrennungsrosten.

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EP0593749A1 EP93911732A EP93911732A EP0593749A1 EP 0593749 A1 EP0593749 A1 EP 0593749A1 EP 93911732 A EP93911732 A EP 93911732A EP 93911732 A EP93911732 A EP 93911732A EP 0593749 A1 EP0593749 A1 EP 0593749A1
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    • F23G2900/55—Controlling; Monitoring or measuring
    • F23G2900/55009—Controlling stoker grate speed or vibrations for waste movement

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the amount of waste or the layer of waste on combustion grates of waste incineration plants.
  • the fire grate described in DE 24 46 724 C 3 can be regarded as an example of a combustion grate of a waste incineration plant. This consists of several grate zones, each of which comprises movable and fixed grate bars which overlap like roof tiles, the movable grate bars of one zone being hydraulically withdrawn and advanced in order to move the firing material through the furnace and thereby to rearrange it. To ensure that the fired goods are transported evenly, all grate bars are moved at essentially the same speed.
  • the invention is not limited to combustion grates according to DE 24 46 724 C 3.
  • the most important task of the furnace is to achieve as complete a burnout as possible of both the flue gases and the solids - flying dust and slag.
  • waste combustion systems tend to overload or underload the gratings when there are strong fluctuations in the calorific value. If, for example, the refuse calorific value drops due to an increased proportion of wet or low-fuel (inert) material, the heat released and the amount of steam generated will also decrease.
  • a firing capacity control which pursues the goal of a constant steam production, will then increase the loading of the furnace with waste. However, this very often leads to the grate being overloaded and, instead of the desired temperature increase, a further drop in the combustion chamber temperatures taking place. Furthermore, the overload will lead to a "garbage mountain” on the grate that moves through the furnace and ultimately leads to poor slag burnout. Conversely, if the calorific value is high, there is a risk that a "garbage hole” will appear on the grate due to excessive throttling of the feed. This results in the blowing of cold combustion air in connection with CO strands.
  • the object of the invention is to keep the amount of garbage or garbage layer approximately constant regardless of the calorific value on the combustion grate and to prevent overloading or underloading with the consequences mentioned.
  • the technical problem of the invention is solved in that the loading of the grate and the speed of the grate are regulated depending on the amount of waste lying on the grate.
  • a measure of the amount of waste lying on the grate is the hydraulic pressure of the grate drive. With a high level of waste and a correspondingly large amount of waste, a higher hydraulic pressure is required for the grate drive than with a small amount of waste. This effect is used for measurement and control purposes.
  • the feed is increased. If the pressure and correspondingly the amount of waste increases above a certain maximum value, the feed is reduced. In this way, overloading or underloading of the grate is reliably prevented.
  • Waste incineration plants show that maintaining a more uniform layer of fuel on the grate leads to a firing plant with significantly lower steam and temperature fluctuations.
  • a change in the speed of a grate zone or grate bars means that the number of strokes per unit of time is changed, which actually also changes the speed of movement of the individual bars. If the measurements of the hydraulic pressure for driving the rods during their lifting movement pushing the garbage show that this pressure drops, the fuel layer on this part of the grate also decreases. In order to obtain a uniform layer, the number of strokes at least of the preceding part of the grate and, if appropriate, also the supply via the
  • Feeding device or a feed slide is increased by suitable control devices until the pressure lies between the target values.
  • the pressure and its limit values required for regulation can be set for the individual grate zones in order to optimally adapt the system to the type of material to be fired.

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Description

Verfahren zur Regelung der Müll-menge bzw. der Müllschicht auf Verbrennungsrosten
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Regelung der Müllmenge bzw. der Müllschicht auf Verbrennungsrosten von Müllverbrennungsanlagen.
Als ein Beispiel für einen Verbrennungsrost einer Müllverbrennungsanlage kann der in DE 24 46 724 C 3 beschriebene Feuerrost angesehen werden. Dieser besteht aus mehreren Rostzonen, die jeweils sich dachziegelartig übergreifende, bewegliche und feste Roststäbe umfassen, wobei die beweglichen Roststäbe einer Zone gemeinsam hydraulich zurückgezogen und vorgeschoben werden, um das Brenngut durch den Ofen zu bewegen und es dabei umzuschichten. Damit ein gleichmäßiger Transport des Brenngutes erfolgt, werden alle Roststäbe im wesentlichen mit derselben Geschwindigkeit bewegt. Die Erfindung ist jedoch nicht auf Feuerungsroste nach DE 24 46 724 C 3 beschränkt.
Der Betrieb einer Müllfeuerung gestaltet sich im Vergleich zu einer kohle-, öl- oder gasbefeuerten Anlage besonders schwierig, da der Brennstoff Müll in seiner Zusammensetzung in seinem Brennverhalten ständig, z.T. extremen Schwankungen unterworfen ist.
Unterschiedliche Stückigkeit, Dichte, Feuchte, Heizwert und Zündfähigkeit erfordern eine permanente Anpassung der Feuerung an den eingebrachten Brennstoff, um annähernd konstante Feuerungsbedingungen und einen sicheren Betrieb zu gewährleisten. Heute und in Zukunft besteht die Hauptaufgabe der Abfallverbrennung in der Müllentsorgung und Reststoffbehandlung, wobei Minderung und Vermeidung von Schadstoffen im Vordergrund stehen. Die gewonnene Energie ist nicht mehr vordringliches Ziel, sondern ein erwünschtes Nebenprodukt.
Die wichtigste Aufgabe der Feuerung ist dabei, einen möglichst vollständigen Ausbrand sowohl der Rauchgase, als auch der Feststoffe - Flugstaub und Schlacke - zu erzielen.
Diese Anforderungen sind letztlich nur durch einen annähernd konstanten Feuerungsbetrieb zu erfüllen. Durch neue gesetzliche Forderungen wird die Einhaltung gleichmäßiger Verbrennungsbedingungen zunehmend an Bedeutung gewinnen.
Bekannt ist, daß Müllfeuerungen bei starken Heizwertschwankungen zum Über- oder Unterladen der Roste neigen. Sinkt beispielsweise der Müllheizwert durch einen erhöhten Anteil von nassem oder brennstoffarmem (inertem) Material, so wird auch die freigesetzte Wärme und die erzeugte Dampfmenge abnehmen.
Eine Feuerungsleistungsregelung, die das Ziel einer konstanten DampfProduktion verfolgt, wird daraufhin die Beschickung der Feuerung mit Müll erhöhen. Dies führt aber sehr oft dazu, daß der Rost überladen wird und statt der erwünschten Temperaturerhöhung ein weiterer Einbruch der Feuerraumtemperaturen stattfindet. Desweiteren wird die Überladung zu einem "Müllberg" auf dem Rost führen, der sich durch- den Ofen bewegt und letztlich zu einem schlechten Schlackeausbrand führt. Bei hohem Heizwert besteht umgekehrt die Gefahr, daß durch eine zu starke Drosselung der Beschickung ein "Mülloch" auf dem Rost entsteht. Das Durchblasen von kalter Verbrennungsluft in Verbindung mit CO-Strähnen ist die Folge.
Die Aufgabe der Erfindung liegt darin, die Müllmenge bzw. Müllschicht unabhängig vom Heizwert auf dem Verbrennungsrost annähernd konstant zu halten und ein Über- oder Unterladen mit den genannten Folgen zu verhinder .
Das technische Problem der Erfindung wird dadurch gelöst, daß in Abhängigkeit von der auf dem Rost liegenden Müllmenge die Beschickung des Rostes und die Geschwindigkeit des Rostes geregelt wird.
Ein Maß für die auf dem Rost liegende Müllmenge ist der Hydraulikdruck des Rostantriebes. Bei hoher Müllschicht und entsprechend großer Müllmenge ist für den Rostantrieb ein höherer Hydraulikdruck erforderlich als bei geringer Müllmenge. Dieser Effekt wird meß- und regelungstechnisch ausgenutzt.
Sinkt beispielsweise der Hydraulikdruck der ersten Rostzone und entsprechend die Müllmenge/-schicht unter einen bestimmten Minimalwert, so wird die Beschickung erhöht. Steigt der Druck und entsprechend die Müllmenge über einen bestimmten Maximalwert, so wird die Beschickung erniedrigt. Auf diese Weise wird ein Über¬ oder Unterladen des Rostes sicher verhindert.
Bei einem Rostsystem, das aus mehreren Rostzonen mit eigenen Antrieben besteht, ist die Regelung der Müllmenge bzw. Müllschicht auf den einzelnen Zonen in gleicher Weise möglich. Liegt der Hydraulikdruck einer Rostzone über/unter einem einstellbaren Maximal-/Minimalwert, wird die Geschwindigkeit der vorgeschalteten Rostzone erniedrigt/erhöht, was auch die Transportgeschwindigkeit des Brenngutes erniedrigt oder erhöht.
Wie Messungen an einer bestehenden
Müllverbrennungsanlagen zeigen, führt die Einhaltung einer gleichmäßigeren BrennstoffSchicht auf dem Rost zu einem Feuerungsbetrieb mit deutlich niedrigeren Dampf¬ und TemperaturSchwankungen.
Mit einer Veränderung der Geschwindigkeit einer Rostzone bzw. von Roststäben ist gemeint, daß die Anzahl der Hübe pro Zeiteinheit verändert wird, was tatsächlich auch die Bewegungsgeschwindigkeit der einzelnen Stäbe ändert. Ergeben die Messungen des hydraulischen Drucks zum Antrieb der Stäbe bei ihrer dem Müll weiterschiebenden Hubbewegung, daß dieser Druck abfällt, nimmt auch die Brennstoffschicht auf diesem Teil des Rostes ab. Um eine gleichmäßige Schicht zu erhalten wird nun die Hubzahl wenigstens des vorangehenden Teiles des Rostes sowie gegebenenfalls auch die Zufuhr über die
Beschickungseinrichtung oder einen Aufgabeschieber durch geeignete Regeleinrichtungen erhöht bis der Druck zwischen den Sollwerten liegt. •
Der Druck und dessen für die Regelung erforderlichen Grenzwerte können für die einzelnen Rostzonen eingestellt werden, um die Anlage an die Art des Brenngutes optimal anzupassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Regelung der Müllmenge bzw. der Müllschicht auf Verbrennungsrosten von Müllverbrennungsanlagen,
dadurch gekennzeichnet, daß
in Abhängigkeit von der auf dem Rost liegenden Müllmenge die Beschickung des Rostes und die Geschwindigkeit des Rostes geregelt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Hydraulikdruck des Rostantriebes meß- und regelungstechnisch genutzt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Beschickung über den Aufgabeschieber in Abhängigkeit des Hydraulikdruckes der ersten Rostzone geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeit einer Rostzone durch den Hydraulikdruck einer nachgeschalteten Rostzone geregelt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Geschwindigkeit einer Rostzone durch den eigenen Hydraulikdruck geregelt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und/oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der geregelte Hydraulikdruck einer Rostzone einstellbar ist.
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