EP0862019A1 - Verfahren und Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Flugstäuben aus Rostverbrennungsanlagen - Google Patents
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- F23J2217/00—Intercepting solids
- F23J2217/10—Intercepting solids by filters
- F23J2217/102—Intercepting solids by filters electrostatic
Definitions
- the invention relates to the field of waste incineration. It affects one Method and device for the thermal treatment of airborne dust and possibly fine ash from rust incineration plants.
- a method is known from DE 38 11 820 A1, in which waste in a pyrolysis reactor in carbonization gas and in essentially non-volatile pyrolysis residues is converted.
- the carbonization gas is then a separate one Afterburner supplied, as well as the fine fraction (smoked coke and Fine dust) of the residues and those in the dust filter system or in the heat recovery steam generator accruing fly ash (dust).
- the dust and the fine particles are burned in this high temperature chamber and the solid parts melted.
- the molten slag is then removed from the combustion chamber passed a water container, where it solidifies into a glass-like granulate.
- AshArc furnace is designed for very large throughputs, it is possible to the fine fraction of the grate ash (approx. 8% of the waste used) together with the filter ash from the particle separation of the flue gas cleaning (approx. 2.5% of waste used).
- the invention tries to avoid all of these disadvantages. You have the task based, a method and an apparatus for the thermal treatment of Fly dusts and possibly fine ash from waste incineration plants develop with those in a simple manner and at low cost Product is generated, which either slammed into the grate ash or else can be recycled separately and thus the remaining amount of fly ash is reduced becomes.
- this is achieved in that in a method according to the preamble of claim 1 at least part of the dusts in the High temperature range of the incinerator is fed back, the Temperature in said high temperature range above the melting temperature or sintering temperature of the airborne dusts, and that the airborne dusts are in the high temperature range of the incinerator remain sufficiently long so that they at least partially glazed or sintered. These products can then added to the grate ash or recycled separately.
- this is the case with a device according to the preamble of Claim 13 achieved in that the ash conveyor up to close the high temperature area of the incinerator extends that of the ash conveyor there a metering device for introducing at least one Part of the returned dusts in the high temperature area of the incinerator is connected downstream and that in the high temperature area of the incinerator Means to ensure a sufficient dwell time of the ashes are arranged.
- the advantages of the invention include the elimination of separate ones High-temperature combustion chamber or the external furnace unit, which were previously used Melting of the fly ash was necessary. This can save costs will.
- the product can be added to the grate ash so that the remaining amount of fly ash with a high proportion of pollutants compared to State of the art is reduced.
- Another advantage of the invention is that existing systems can be easily retrofitted.
- the dusts after discharge from the boiler or the dust filter system first into a low-pollutant and a pollutant-rich fraction are separated and only that Low pollutant fraction of the airborne dust in the high temperature area of the incinerator is recycled because it produces a low-pollutant product and the risks of corrosion problems from increased concentrations Heavy metals in the boiler area can be reduced.
- the dusts are removed after discharge from the boiler or the dust separator with the fine fraction ( ⁇ 2 mm), for example
- the dryEx / DryRec process dry discharge and dry sorting
- the fine fraction ⁇ 2 mm
- the dryingEx / DryRec process dry discharge and dry sorting
- the melting properties e.g. B. viscosity, Melting temperature, the liquid slag improves, and it becomes a dry, but hardly any dusty rust ash.
- Fig. 1 shows schematically a waste incineration plant according to a first embodiment the invention.
- the waste incineration plant essentially consists of an incinerator 1, a boiler 2 and a dust collector 3, z. B. an electrostatic filter, are connected downstream.
- a combustion grate 4 is arranged in the incinerator 1, on which the waste 5, for example household waste, with the supply of primary air 6 in the primary combustion chamber 7 is burned. The combustion takes place in the secondary combustion chamber 8 further completed due to the supply of secondary air 9.
- flue dusts 10 which are associated with the flue gas 11 via the primary combustion chamber 7, the secondary combustion chamber 8, the radiation train 12 and the contact trains 13 of the boiler 2 in the boiler 2 and in the filter 3 be shipped.
- the fly dusts 10 are on the boiler tube walls, not shown here, and the E-filter plates.
- discharge devices also not shown here, such as cellular wheel locks or double flaps that Airborne dusts 10 from an ash conveyor system 14, preferably a trough chain conveyor, a pneumatic conveyor or a screw conveyor.
- the ash conveyor 14 extends close to the high temperature area of the incinerator 1.
- the ash conveyor 14 is one Dosing device 15, for. B. a plug screw or a piston pump, downstream.
- the total dust 10 discharged is in this first Embodiment of the invention via the ash conveyor 14, if necessary with the addition of additives 16, for example water or melting point lowering Substances supplied to the metering device 15.
- the additives 16, if any, are mixed Airborne dusts 10 metered into the high temperature range of the incinerator 1. If the ash (flue dust 10) was added to water 1 before being returned to the oven, so the already cooling effect of the recycled ash is on the surrounding refractory bricks of the incinerator 1 are reinforced. In order to a contribution is made to reducing corrosion. As can be clearly seen in FIG. 1 is in this primary embodiment, the dust 10 in the primary combustion chamber 7 returned.
- the Airborne dusts 10 can be traced back to the high temperature region of the secondary combustion chamber 8 (see Fig. 2). It is crucial that the temperature in this area is higher than the melting temperature or the sintering temperature of the dusts 10 or the mixture of dusts 10 and additives 16, and that the residence time the dusts 10 or the mixture of dusts 10 and additives 16 is so large in this high-temperature region of the incinerator 2, that glazing or sintering of at least some of the dusts 10 takes place. It is particularly favorable if the entire proportion of the returned Product is melted or sintered. Shouldn't the temperatures may be sufficient, via support burner 17 (not shown here), which by means of Oil, gas or waste operations are operated, an additional amount of heat supplied will.
- Means 18 arranged to ensure a sufficient residence time of the ashes.
- These means 18 can, for example, channels, crucibles, baffles and or Slabs, but also specially shaped refractory bricks.
- the products created during glazing / sintering slammed the grate ash 19, either dry or over a water bath is discharged wet from the incinerator 1.
- the discharge is dry it is important that the ash discharge provides an airtight seal for the combustion chamber forms what is guaranteed in conventional systems by a water lock is.
- the grate ash 19 is then via methods known per se, for. Legs Dry sorting, further processed.
- Fig. 2 shows a second embodiment of the invention. It differs from the first embodiment only in that the dusts 10 after their Discharge from the boiler 2 and the filter 3 via the ash conveyor 14 in one Bunker 20 temporarily stored, then transported to a pelletizing plant 21 and then the pelletized dusts 10, if necessary again mixed with additives 16, in the high temperature range of the secondary combustion chamber 8 can be introduced in doses.
- the schematically indicated in Fig. 2 external temperature source 17 (burner, burner lance) can the secondary combustion chamber 8 additionally supply thermal energy. This will in everyone If a temperature is guaranteed that is above the melting or sintering temperature the dusts 10 or the mixture of dusts 10 and additives 16 lies, so that the melting / sintering of the ash is supported.
- Airborne dusts 10 are returned to the high-temperature region of the primary combustion chamber 7. Before being introduced into the combustion chamber 7, the flying dust 10 gets in a separation chamber 22, in which the dust 10 in a low-pollutant fraction 10.1 and be separated into a pollutant-rich fraction 10.2. Only the low pollutant Fraction 10.1 is on the ash conveyor 14 and the metering device 15 returned to the high temperature area of the incinerator 1 and slammed after the glazing of the grate ash 19.
- Fig. 4 an embodiment of the invention is shown schematically, the differs from the first exemplary embodiment described in FIG. 1 only as a result distinguishes that the dusts 10 after discharge from the boiler 2 and the Filter 3 together with a fraction of the grate ash 19.1, which is smaller than 2 mm and was separated from the rest of the grate ash 19.2 in the sorting system 23 (e.g. at approx. 2 mm grain size), in the high temperature area of the incinerator 1 can be returned.
- a fraction of the grate ash 19.1 which is smaller than 2 mm and was separated from the rest of the grate ash 19.2 in the sorting system 23 (e.g. at approx. 2 mm grain size)
- FIG. 5 shows a possible embodiment of the in the high temperature range in the primary combustion chamber 7 or arranged in the secondary combustion chamber 8 Means 18 for ensuring a sufficient dwell time of the dusts 10.
- the stuffing screw 15 is followed by a channel 18 in which the dusts 10 can stay under high temperature conditions for so long that at least partly melt and glaze or sinter and these products can then be slammed into the grate ash 19 or else be recycled separately.
- FIG. 6 shows a further exemplary embodiment.
- the firebox is 7.8 Afterburner 26 downstream, which is designed so that the melted Ash 25 can be discharged separately from the grate ash 19.
- a mixture or a single fraction of the ash (boiler ash, Filter ash, fine fraction of the rust ash) with or without the addition of additives 16 in the combustion chamber 7,8 or the afterburning chamber 26 can be returned.
- Another advantage of this design is the ability to get the dust over the nozzles for the secondary air 9 and / or tertiary air 24 in the hot area attributed.
- a vortex flow can be generated in the afterburning chamber 26.
- the vortex leads to better separation of the ash particles on the walls of the afterburner 26.
- the recycled ash which by means of the secondary air 9 or Tertiary air 24 is introduced into the afterburner 26 is against the walls thrown, where an ash melt flow caused by the very high temperatures arises.
- the molten ash 25 flows through the walls of the high temperature afterburner 26 down and is about a specially designed Device 27 removed from the afterburner 26.
Landscapes
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- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Gasification And Melting Of Waste (AREA)
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- Processing Of Solid Wastes (AREA)
Abstract
Description
- Fig. 1
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Müllverbrennungsanlage nach einem ersten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Gesamtmenge der Flugstäube in die Primärbrennkammer zurückgeführt wird;
- Fig. 2
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Müllverbrennungsanlage nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Gesamtmenge der Flugstäube nach Zwischenlagerung und Pelletiesierung in die Sekundärbrennkammer zurückgeführt wird;
- Fig. 3
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Müllverbrennungsanlage nach einem dritten Ausführungsbeispiel, bei welchem nur ein Teil der Flugstäube in die Primärbrennkammer zurückgeführt wird;
- Fig. 4
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Müllverbrennungsanlage nach einem vierten Ausführungsbeispiel, bei welchem die Flugstäube gemeinsam mit der Feinfraktion der Rostasche in die Primärbrennkammer zurückgeführt werden;
- Fig. 5
- ein Detail des Hochtemperaturbereiches des Ofens mit einer speziellen Ausführungsform eines Mittels zur Gewährleistung einer für die rückgeführten Flugstäube ausreichenden Verweilzeit in diesem Bereich;
- Fig. 6
- eine schematische Darstellung einer erfindungsgemässen Müllverbrennungsanlage nach einem fünften Ausführungsbeispiel, bei welchem die geschmolzene Asche separat von der Rostasche ausgetragen wird.
- 1
- Verbrennungsofen
- 2
- Kessel
- 3
- Staubabscheider
- 4
- Verbrennungsrost
- 5
- Müll
- 6
- Primärluft
- 7
- Primärbrennkammer
- 8
- Sekundärbrennkammer
- 9
- Sekundärluft
- 10
- Flugstaub
(10.1 schadstoffarme Fraktion von Pos. 10)
(10.2 schadstoffreiche Fraktion von Pos 10) - 11
- Rauchgas
- 12
- Strahlungszug von Pos. 2 13 Berührungszug von Pos. 2
- 14
- Ascheförderanlage
- 15
- Dosiereinrichtung
- 16
- Additive
- 17
- Stützbrenner
- 18
- Mittel zur Gewährleistung einer ausreichenden Verweilzeit der Flugstäube
- 19
- Rostasche
(19.1 Fraktion 1 von Pos. 19)
(19.2 Fraktion 2 von Pos. 19) - 20
- Bunker
- 21
- Pelletisierungsanlage
- 22
- Trennkammer
- 23
- Sortieranlage
- 24
- Tertiärluft
- 25
- geschmolzene Asche
- 26
- Nachbrennraum
- 27
- Einrichtung zum Austrag von Pos. 25 aus Pos. 26
Claims (16)
- Verfahren zur thermischen Behandlung von Flugstäuben (10) und gegebenenfalls Teilen der Rostasche (19) aus Müllverbrennungsanlagen, bei denen der Müll auf einem Verbrennungsrost (4) in einem Verbrennungsofen (1) verbrannt wird, wobei Rostasche (19) und Flugstäube (10) enthaltendes Rauchgas (11) entstehen, die Rostasche (19) aus dem eine Primär- (7) und eine Sekundärbrennkammer (8) aufweisenden Verbrennungsofen (1) abgezogen und weiter aufbereitet wird und die sich in einem nachgeschalteten Kessel (2) und in einer nachgeschalteten Staubfilteranlage (3) absetzenden Flugstäube (10) ausgetragen und zumindestens ein Teil der Flugstäube (10) geschmolzen oder gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindestens ein Teil der Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofen (1) zurückgeführt wird, wobei die Temperatur im besagten Hochtemperaturbereich oberhalb der Schmelztemperatur bzw. Sintertemperatur der Flugstäube (10) liegt, und dass der zumindestens eine Teil der Flugstäube (10) im Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) ausreichend lange verweilt, so dass er zumindestens zum Teil verglast oder gesintert wird.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die im Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) verglasten oder gesinterten Flugstäube (10) anschliessend der Rostasche (19) zugeschlagen werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gesamten Menge der Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) zurückgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich der Primärbrennkammer (7) zurückgeführt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich der Sekundärbrennkammer (8) zurückgeführt werden.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle einer teilweisen Rückführung der Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (2) die Flugstäube (10) nach dem Austrag aus dem Kessel (2) bzw. der Staubfilteranlage (3) zunächst in eine schadstoffarme (10.1) und eine schadstoffreiche Fraktion (10.2) getrennt werden und nur die schadstoffarme Fraktion (10.1) der Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) zurückgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) zusätzlich Wärme über einen Stützbrenner (17) zugeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugstäube (10) nach dem Austrag aus dem Kessel (2) bzw. der Staubabscheideanlage (3) mit einer Fraktion 19.1 der aufbereiteten Rostasche (19), vorzugsweise < 2 mm, gemischt und diese Mischung anschliessend in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) zurückgeführt wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Flugstäube (10) nach dem Austrag aus dem Kessel (2) bzw. der Staubabscheideanlage (3) mittels einer Ascheförderanlage (14) transportiert werden, wahlweise zwischengelagert, pelletisiert und/oder befeuchtet werden und anschliessend über geeignete Mittel (18) dosiert in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) eingebracht werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Einbringung der Flugstäube (10) bzw. des Gemisches aus Flugstäuben (10) und Feinanteil der Rostasche (19) in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) Additive (16), vorzugsweise Wasser und/oder schmelzpunkterniedrigende Substanzen, zugemischt werden.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) zurückgeführte Asche mittels Sekundär- und/oder Tertiärlufteindüsung in die Primärbrennkammer (7) oder den Nachbrennraum (26) eingebracht wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vortex-Strömung der Rauchgase (11) im Nachbrennraum (26) erzeugt wird.
- Vorrichtung zur thermischen Behandlung von Flugstäuben (10) und gegebenenfalls Teilen der Rostasche (19) aus Müllverbrennungsanlagen, im wesentlichen bestehend aus einem eine Primär- (7) und eine Sekundärbrennkammer (8) aufweisenden Verbrennungsofen (1) mit einem Verbrennungsrost (4) und einer Austragsvorrichtung für Schlacke und Rostasche (19), einem dem Verbrennungsofen (1) nachgeschalteten Kessel (2) mit Strahlungs- (12) und Berührungszügen (13), und einer dem Kessel (2) nachgeschalteten Staubabscheideanlage (3), wobei am Kessel (2) und an der Staubabscheideanlage (3) Austragsvorrichtungen für die Flugstäube (10) angeordnet sind und besagte Austragsvorrichtungen einer Ascheförderanlage (14) zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dassa) sich die Ascheförderanlage (14) bis nahe an den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens erstreckt,b) der Ascheförderanlage (14) dort eine Dosiereinrichtung (15) zur Einbringung zumindestens eines Teils der rückgeführten Flugstäube (10) in den Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) nachgeschaltet ist, undc) im Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) Mittel (18) zur Gewährleistung einer ausreichenden Verweilzeit der Asche angeordnet sind.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Ascheförderanlage (14) ein Trogkettenförderer, ein pneumatischer Förderer oder eine Förderschnecke eingesetzt werden.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Dosiereinrichtung (15) eine Stopfschnecke oder eine Kolbenpumpe eingesetzt werden.
- Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass als Mittel (18) zur Gewährleistung einer ausreichenden Verweilzeit der Asche im Hochtemperaturbereich des Verbrennungsofens (1) Rinnen, Tiegel, Schikanen und/oder Platten eingesetzt werden.
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