EP0952391B1 - Verfahren und Vorrichtung zur vollständigen Verbrennung stückiger, aschehaltiger Brennstoffe - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur vollständigen Verbrennung stückiger, aschehaltiger Brennstoffe Download PDF

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EP0952391B1
EP0952391B1 EP99107651A EP99107651A EP0952391B1 EP 0952391 B1 EP0952391 B1 EP 0952391B1 EP 99107651 A EP99107651 A EP 99107651A EP 99107651 A EP99107651 A EP 99107651A EP 0952391 B1 EP0952391 B1 EP 0952391B1
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EP
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combustion
pieces
cone
ash
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EP0952391A3 (de
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Fritz Dr.-Ing. Schoppe
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Dr Schoppe Technologie GmbH
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Dr Schoppe Technologie GmbH
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    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B5/00—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion
    • F23B5/02—Combustion apparatus with arrangements for burning uncombusted material from primary combustion in main combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2202/00—Combustion
    • F23G2202/10—Combustion in two or more stages
    • F23G2202/106—Combustion in two or more stages with recirculation of unburned solid or gaseous matter into combustion chamber
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/101—Furnace arrangements with stepped or inclined grate
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00—Furnace arrangements
    • F23G2203/20—Rotary drum furnace
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2209/00—Specific waste
    • F23G2209/26—Biowaste
    • F23G2209/261—Woodwaste

Definitions

  • the invention relates to a method for complete Burning lumpy, ashy fuels, especially of such different piece sizes in a combustion device, of the fuel pieces at a first end be abandoned and in which they burn during Towards a second end, as well as one Device with which such a method can be carried out.
  • US-1 980 928 shows a device for blurring Coal and other carbonaceous material consisting of a slightly inclined rotary tube into which the one to be smoldered Fuel is abandoned at the higher end and through that it travels under the force of gravity and rotation of the pipe, whereby he is becoming more and more cuddly.
  • Free-moving steel balls are used for shattering of the fuel pieces. These steel balls can do their job on unburned pieces but not with certainty, because these are often tough, which is especially true for wood.
  • ER-24 46 312 describes a method and an apparatus for the recovery of soot, combustible mineral oils, fuel gas and steel from used vehicle tires by pyrolysis.
  • the Tires are cut into small pieces, then the Steel reinforcement mechanically separated from the rubber parts that then be fed to pyrolysis.
  • the Rubber parts into a carbon-containing solid phase and a hydrocarbon-containing one Vapor phase separated. The one with a burn Problems associated with ashes are this procedure strange.
  • From US-4,657,561 is a method for recovering Known fuel from coal ash, the unburned carbon contains in particle form and from the exhaust gases of a coal dust burner, a fluidized bed oven or a coke oven was separated. To do this, the ash with water, a binder and a surface activator and coarse Particles of high carbon content agglomerate. Fine particles with a high ash content are separated from the coarse particles, so that the coarse particles can now be dehydrated. The Coarse particles can then enter the combustion process that supplies the fly ash be fed again. With the control of the This document does not deal with the combustion process.
  • DE 195 28 765 A1 describes a discharge device for a Smoldering drum known for waste where at the exit of the smoldering drum a rotating discharge tube for the passage of the Fuel together with vaults and the carbonization gas is provided.
  • This spill is caused by materials in the fuel are included and for example metal packaging tapes, Wires, springs, e.g. come from upholstery or mattresses, Bowden cables and the like. If these materials are the Smoldering drum run through, form from fibrous Metal strips and metal threads, which in practice have lengths of 1 can reach up to 5 meters and diameter up to 40 cm and as Vaults are called.
  • Such vaults hinder fuel transportation through the smoldering drum.
  • a device for Separate the vault from the rest of the residue This The separating device can be a rotating rod screen.
  • EP 0 086 488 A2 discloses a discharge device for a Rotary tube furnace for pyrolysis of waste, comprising a bar screen, with which the solid residue in two differently fine fractions is divided.
  • the bar screen is one at the outlet end attached to the rotating tube and rotatable with this rod cage.
  • Whose rods are held so that their each of the The face of the rotary tube has protruding ends and from the exit plane of the rotary tube to the freely protruding ones Continuous slits ends between adjacent bars are fixed, which begin with the outlet end of the rotary tube.
  • the distance between the bars is chosen so that the Smoldering coke between the rods falls through and coarse Solids such as cans, metal parts and stones are retained become. Otherwise, this rotary kiln has all of these properties that were discussed at the beginning and in particular hinder the burnout of coarser pieces of fuel.
  • the invention has for its object a method of the beginning mentioned type and suitable devices for its implementation to indicate with which a complete burnout of the Fuel can be achieved.
  • the problem underlying the invention is therefore not by extending the combustion zone but by taking measures solved, which allow a drastic shortening of the same. Thereby only the respective fine portion of the lumpy Fuel completely when the combustion zone is first run through burned out. Burn medium sized pieces at one Partial passage, and large pieces may have just ignited.
  • the mixture of separated ash has also proven itself and still glowing fine particles together with air from one Have radial fans sucked in and closed via a pipeline to promote an ash silo. Testing showed that the proportion of unburned material still in the ashes below 1% and was therefore at the detection limit.
  • the invention can also achieve considerable savings in terms of construction costs, in particular for the combustion device, for example the grate.
  • firing grates according to the prior art for example when burning waste wood, may be loaded with a maximum of 0.8 to 1.0 MW / m 2 if the burnout should not be too bad
  • the method according to the invention achieves outputs of 3 to 6 MW / m 2 achieved with perfect burnout.
  • the upper limit applies to shredded wood, the lower limit if there are large pieces of up to 300 mm edge length.
  • Fig. 1 is an entry of fuel to a combustion device shown in the form of a grate, symbolized by 2 is.
  • This grate has a discharge 3 for grate diarrhea, especially ashes.
  • At the exit end of the Grate 2 is connected to a separator 4, one Ash discharge 5 and a return outlet 6, which too a return device 7 leads to the inlet end of the grate 2 opens.
  • FIG. 2 and the top view of FIG. 3 show a device for carrying out the invention Method with the same reference numerals for those based on FIG. 1 described assemblies, so that a detailed explanation can be dispensed with.
  • FIGS. 2 and 3 of the grate 2 as a step grate is trained.
  • a rotary tube can also be used instead of the grate are used, since this has the same effect in the present case is working.
  • a feedback device 7 is in the example shown a screw conveyor is provided, but it should be noted that also a chain conveyor or other suitable conveyor can be used.
  • the separation device 4 a sieve in a heat-resistant version, which the not burned coarser fuel pieces of a predetermined minimum size catches and over an overflow 6 of the screw conveyor 7 feeds.
  • the latter is heat-resistant and thermally insulated, around the glowing or burning pieces of fuel heat loss as low as possible at the inlet end of the grate 2 supply.
  • a separator can also be used known sieve drum can be used.
  • a separating cone as the separating device 4 in an advantageous manner can be used as shown in Fig. 4.
  • a Separating cone is a conical hollow body (hollow cone) 9 which the cone base has an inwardly directed edge 10 and rotates about an inclined axis 11, which is directed so that the tip of the cone points downwards.
  • the cone 9 is like this arranged that its lower surface line from the cone tip starting at a small angle ⁇ against the horizontal in Direction towards the base of the cone.
  • the cone angle ⁇ is chosen so that the upper surface line of the cone tip to the cone base diagonally or vertically upwards runs.
  • the shape shown in the drawing corresponds to about a usable version.
  • This hollow cone 9 acts as follows:
  • a Rotary tube as a combustion device with an attached rotationally symmetrical Sieve basket as separation device.
  • a rotary kiln demands however, a longer length than a grate because it is large Parts run faster through a rotating tube than through a grate, for the large parts, however, a certain minimum dwell time in the actual combustion process is required.
  • He can also Combustion fraction in the separating cone at the expense of the combustion fraction be increased on the grate or in the rotary tube, etc.
  • Essential is that every piece of fuel is the invention Process goes through, after which it passes through the combustion zone so often is carried out as necessary to make it completely ashes burn, with the ash formed after each pass is separated.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum vollständigen Verbrennen von stückigen, aschehaltigen Brennstoffen, insbesondere von solchen unterschiedlicher Stückgrößen in einer Verbrennungseinrichtung, der die Brennstoffstücke an einem ersten Ende aufgegeben werden und in der sie beim Verbrennungsvorgang in Richtung auf ein zweites Ende fortbewegt werden, sowie auf eine Vorrichtung, mit der ein solches Verfahren ausführbar ist.
Stand der Technik sind Feuerungsroste unterschiedlicher Konstruktionen, z.B. mechanische Roste, wie Unterschub- und Rückschubroste, Stufenroste, Walzenroste, Wanderroste usw., oder pneumatische Roste, wie z.B. Wirbelroste -siehe zum Beispiel Dokument Patent Abstracts of Japan, vol, 008, no. 140 (M-305), 29 Juni 1984 . Auf ihnen wird der Brennstoff während der Verbrennung samt der dabei entstehenden Asche mechanisch bzw. pneumatisch zwangsweise mehr oder weniger kontinuierlich vom Brennstoffeintragende des Rosts bis zum Rostaustragende, wo Rückstände abgegeben werden, ohne Rücksicht auf den Fortschritt der Verbrennung fortbewegt. Lediglich mit dem zugeführten Unterwind oder mit zonenweiser Verstellung des Rostvorschubs ist eine begrenzte Anpassung des Verbrennungsvorgangs an den Brennstoff möglich.
Trotzdem läßt es sich nicht vermeiden, daß am Rostaustragende nur teilweise verbrannte, große Stücke anfallen. Eine Verlängerung des Rosts führt nicht mit Sicherheit zum angestrebten Ziel des vollständigen Abbrandes der großen Stücke, wenn diese den Verbrennungsraum verlassen, denn die großen Stücke liegen mit zunehmender Annäherung an das Austragende mehr und mehr in der Asche der ausgebrannten kleineren Brennstoffstücke, die durch den Unterwind kaltgeblasen wird und damit die Verbrennung der darin liegenden einzelnen großen Stücke zum Erlöschen bringt.
Im Hinblick darauf, daß die heutigen Umweltschutzvorschriften es nicht zulassen, Asche zu deponieren, die mehr als 5% organische Substanz, also Unverbranntes, enthält, ist ein Verbrennungsvorgang der vorgenannten Art, der in der Asche beachtliche Mengen Unverbranntes liefert, nicht hinnehmbar. Diese strengen Vorschriften erfordern z.B. bei der Verbrennung von Abfallholz mit 3% Ascheanteil einen Ausbrand von 99,85%, was mit der heutigen Rostfeuerungstechnik nur in Ausnahmefällen erreicht werden kann.
Zwar kann man durch zusätzlichen Aufwand, wie z.B. Nachbrenntrommeln, den Ausbrand etwas verbessern. Da aber große Stücke schneller durch solche Trommeln rollen als kleine Stücke, ist die Wirkung begrenzt.
Die US-1 980 928 zeigt eine Vorrichtung zum Verschwelen von Kohle und anderem kohlenstoffhaltigem Material, bestehend aus einem leicht geneigten Drehrohr, in das der zu verschwelende Brennstoff am höher gelegenen Ende aufgegeben wird und durch das er unter Schwerkraft und Drehbewegung des Rohres hindurchwandert, wobei er zunehmend verschwelt wird. In dem Drehrohr befindliche, frei bewegliche Stahlkugeln dienen der Zertrummerung der Brennstoffstücke. Diese Stahlkugeln können ihre Aufgabe an unverbrannten Stücken aber nicht mit Sicherheit erfüllen, da diese häufig zäh sind, was besonders für Holz gilt.
Die ER-24 46 312 beschreibt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Wiedergewinnung von Ruß, brennfähigen Mineralölen, Brenngas und Stahl aus gebrauchten Fahrzeugreifen durch Pyrolyse. Die Reifen werden in kleine Stücke geschnitten, dann wird die Stahlarmierung mechanisch von den Gummiteilen getrennt, die anschließend der Pyrolyse zugeführt werden. In dieser werden die Gummiteile in eine kohlenstoffhaltige feste Phase und eine kohlenwasserstoffhaltige Dampfphase getrennt. Die mit einer Verbrennung zu Asche einhergehenden Probleme sind diesem Verfahren fremd.
Aus der US-4 657 561 ist ein Verfahren zum Wiedergewinnen von Brennstoff aus Kohlenasche bekannt, die unverbrannten Kohlenstoff in Partikelform enthält und aus den Abgasen eines Kohlenstaubbrenners, eines Wirbelbettofens oder eines Kokereikessels abgetrennt wurde. Dazu wird die Asche mit Wasser, einem Bindemittel und einem Oberflächenaktivierer versetzt und zu groben Partikeln hohen Kohlenstoffgehaltes agglomeriert. Feine Partikel mit hohem Ascheanteil werden von den groben Partikeln getrennt, so daß die groben Partikel nun dehydriert werden können. Die groben Partikel können dann dem die Flugasche liefernden Verbrennungsprozeß wieder zugeführt werden. Mit der Steuerung des Verbrennungsprozesses befaßt sich diese Druckschrift nicht.
Aus der DE 195 28 765 A1 ist eine Austragseinrichtung für eine Schweltrommel für Abfall bekannt, wo am Ausgang der Schweltrommel ein mitrotierendes Austragsrohr für die Durchleitung des Brennstoffs samt Gewölle und des Schwelgases vorgesehen ist. Dieses Gewölle entsteht durch Materialien, die in dem Brennstoff enthalten sind und beispielsweise Verpackungsbänder aus Metall, Drähte, Federn, die z.B. aus Polsterungen oder Matratzen stammen, Bowdenzüge und dgl. sein können. Wenn diese Materialien die Schweltrommel durchlaufen, bilden sich aus faserartigen Metallstreifen und Metallfäden, die in der Praxis Längen von 1 bis 5 Metern und Durchmesser bis 40 cm erreichen können und als Gewölle bezeichnet werden. Solche Gewölle behindern den Brennstofftransport durch die Schweltrommel. Um diesem Problem zu begegnen, schließt sich an das Austragsrohr eine Einrichtung zum Abtrennen des Gewölles vom übrigen Reststoff an. Diese Abtrenneinrichtung kann ein mitrotierendes Stangensieb sein. Mit der Steuerung des Verbrennungsvorganges in der Weise, daß die eingangs genannten Probleme nicht auftreten, befaßt sich diese Druckschrift nicht.
Die EP 0 086 488 A2 offenbart eine Austragsvorrichtung für einen Drehrohrofen zur Pyrolyse von Müll, umfassend ein Stangensieb, mit dem der feste Rückstand in zwei unterschiedlich feine Fraktionen unterteilt wird. Das Stangensieb ist ein am Austrittsende des Drehrohres angebrachter und mit diesem drehbarer Stangenkäfig. Dessen Stäbe sind derart gehalten, daß ihre jeweils von der Stirnfläche des Drehrohres wegweisenden Enden frei abstehen und von der Austrittsebene des Drehrohres bis zu den frei abstehenden Enden zwischen benachbarten Stäben durchgehende Schlitze festgelegt sind, die mit dem Austrittsende des Drehrohres beginnen. Der Abstand der Stäbe voneinander ist so gewählt, daß der entstehende Schwelkoks zwischen den Stäben durchfällt und grobe Feststoffe, wie Dosen, Metallteile und Steine zurückgehalten werden. Im übrigen weist dieser Drehrohrofen alle jene Eigenschaften auf, die eingangs diskutiert worden sind und insbesondere den Ausbrand gröberer Brennstoffstücke behindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art und zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtungen anzugeben, mit denen ein vollständiger Ausbrand des Brennstoffs erzielt werden kann.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens durch die im Anspruch 1 und bezüglich der Vorrichtungen durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem wird demnach nicht durch eine Verlängerung der Verbrennungszone, sondern durch Maßnahmen gelöst, die eine drastische Verkürzung derselben ermöglichen. Dabei wird nur der jeweilige Feinanteil des stückigen Brennstoffs beim ersten Durchlauf der Verbrennungszone vollständig ausgebrannt. Stücke mittlerer Größe verbrennen bei einem Durchgang teilweise, und große Stücke haben möglicherweise gerade erst gezündet.
Erfindungsgemäß werden am Austragende der Verbrennungszone die feine Asche und etwa noch brennender Feinanteil von größeren, noch unverbrannten Stücken getrennt. Diese größeren Stücke werden in heißem oder brennendem Zustand zum Brennstoffeintrag am Eintrittsende der Verbrennungszone rückgeführt und mit dem frisch zugeführten Brennstoff dem Verbrennungsvorgang wieder zugeführt. Durch die Rückführung heißen oder brennenden Brennstoffs wird die Zündung des frisch zugeführten Brennstoffs gestartet und beschleunigt, ohne daß es hier eines Zündgewölbes usw. bedarf.
Auf diese Weise werden die mittleren und großen Stücke so oft durch die Verbrennungszone geführt, bis sie ebenfalls zu feiner Asche ausgebrannt sind. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit auch sehr große Stücke ohne Verweilzeitprobleme vollständig ausbrennen.
Es ist zwar möglich, daß mit der feinen Asche zugleich auch feinste, noch brennende Partikel abgeschieden werden. Diese fallen dann mit der Asche aus, z.B. in einen Aschetrichter. Die Erfahrung hat indessen gezeigt, daß eine leichte Belüftung der Austrageinrichtung, beispielsweise eines Aschetrichters, ausreicht, diese kleinen, glühenden oder brennenden Partikel vollständig auszubrennen, wobei offenbar die stets vorhandene mechanische Bewegung der Asche mitwirkt. Jedenfalls konnte festgestellt werden, daß die Asche nach dem Austrag vollständig ausgebrannt ist.
Ebenso hat es sich bewährt, das Gemisch aus abgeschiedener Asche und noch glühender Feinpartikel zusammen mit Luft von einem Radialgebläse ansaugen zu lassen und über eine Rohrleitung zu einem Aschesilo zu fördern. Die Erprobung ergab, daß dann der noch in der Asche vorhandene Anteil an Unverbranntem unter 1% und damit an der Nachweisgrenze lag.
Neben dem von der Erfindung angestrebten Ziel eines vollständigen Ausbrandes stückigen Brennstoffes kann mit der Erfindung auch eine beträchtliche Einsparung an Bauaufwand insbesondere für die Verbrennungseinrichtung, beispielsweise den Rost, erreicht werden. Während Brennroste nach dem Stand der Technik z.B. bei der Verfeuerung von Abfallholz höchstens mit 0,8 bis 1,0 MW/m2 belastet werden dürfen, wenn der Ausbrand nicht allzu schlecht werden soll, werden mit dem erfindungsgemäßen Verfahren Leistungen von 3 bis 6 MW/m2 bei einwandfreiem Ausbrand erzielt. Die obere Grenze gilt für geschreddertes Holz, die untere Grenze bei Vorhandensein großer Stücke von bis zu 300 mm Kantenlänge.
Die Erfindung soll nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
  • Fig. 1 ein Blockschema einer Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • Fig. 2 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens mit einem Stufenrost;
  • Fig. 3 eine schematische Draufsicht auf die Vorrichtung von Fig. 2, und
  • Fig. 4 eine als Hohlkegel ausgebildete Trenneinrichtung zur Verwendung bei dem erfindungsgemäßen Verfahren und einer Vorrichtung zur Ausführung desselben.
    • In Fig. 1 ist mit 1 ein Brennguteintrag an einer Verbrennungseinrichtung in Form eines Rostes dargestellt, der mit 2 symbolisiert ist. Dieser Rost hat einen Austrag 3 für den Rostdurchfall, insbesondere Asche. An das austrittsseitige Ende des Rostes 2 ist eine Trenneinrichtung 4 angeschlossen, die einen Ascheaustrag 5 und einen Rückführausgang 6 aufweist, der zu einer Rückführeinrichtung 7 führt, die am eintrittsseitigen Ende des Rostes 2 mündet. In den Austrag 5 für die Asche mündet eine Luftzuführleitung 8.
    Die Querschnittszeichnung von Fig. 2 und die Draufsicht von Fig. 3 zeigen eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit denselben Bezugszeichen für die anhand Fig. 1 beschriebenen Baugruppen, so daß auf eine detaillierte Erläuterung verzichtet werden kann. Es sei nur betont, daß gemäß der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 der Rost 2 als Stufenrost ausgebildet ist. Auch kann statt des Rostes auch ein Drehrohr eingesetzt werden, da dieses im vorliegenden Falle gleichwirkend arbeitet. Als Rückführeinrichtung 7 ist im dargestellten Beispiel eine Förderschnecke vorgesehen, doch sei angemerkt, daß auch ein Kettenförderer oder eine andere geeignete Fördereinrichtung eingesetzt werden kann.
    Im in den Fig. 2 und 3 dargestellten Beispiel ist die Trenneinrichtung 4 ein Sieb in warmfester Ausführung, das die nicht abgebrannten gröberen Brennstoffstücke einer vorgegebenen Mindestgröße auffängt und über einen Überlauf 6 der Förderschnecke 7 zuführt. Letztere ist warmfest und thermisch isoliert ausgeführt, um die glühenden oder brennenden Brennstoffstücke unter möglichst geringem Wärmeverlust dem Eintrittsende des Rostes 2 zuzuführen.
    Statt eines ebenen Siebes 4 kann als Trenneinrichtung auch eine bekannte Siebtrommel verwendet werden.
    Bei geringeren Ansprüchen an die Trennschärfe der Trenneinrichtung 4 oder wenn ein Zusetzen derselben, wenn als Sieb ausgeführt, durch heiße, klebrige Rückstände zu befürchten ist, kann als Trenneinrichtung 4 in vorteilhafter Weise ein Trennkegel verwendet werden, wie er in Fig. 4 dargestellt ist. Ein solcher Trennkegel ist ein kegeliger Hohlkörper (Hohlkegel) 9, der an der Kegelbasis einen nach innen gerichteten Rand 10 aufweist und um eine schrägstehende Achse 11 rotiert, die so gerichtet ist, daß die Kegelspitze nach unten weist. Dabei ist der Kegel 9 so angeordnet, daß seine untere Mantellinie von der Kegelspitze ausgehend unter einem kleinen Winkel α gegen die Horizontale in Richtung auf die Kegelbasis abfällt.
    Der Kegelwinkel β ist so gewählt, daß die obere Mantellinie von der Kegelspitze zur Kegelbasis schräg oder vertikal nach oben verläuft. Die in der Zeichnung dargestellte Form entspricht in etwa einer brauchbaren Ausführung.
    Dieser Hohlkegel 9 wirkt wie folgt:
    Führt man das von dem Verbrennungsrost 2 kommende Gemisch aus großen brennenden Teilen, feinen glühenden oder brennenden Partikeln und feiner Asche dem Hohlkegel 9 zu, zerlegt es sich aufgrund des Trenneffektes, der durch die Rotation des Hohlkegels 9 hervorgerufen wird, wie folgt: die feinen Teile wandern zum kleinen Durchmesser (Kegelspitze) und fallen dort aus dem Ascheaustrag 5 heraus, die großen Teile fallen über den nach innen gerichteten Rand 10 bei 6 aus dem Hohlkegel 9 und gelangen zur Rückführeinrichtung 7.
    Da bei diesem Vorgang immer ein Volumen an brennendem Gemisch aus großen und kleinen Teilen vorhanden ist, das von dem Hohlkegel 9 ständig umgewälzt wird und dessen Niveau etwas über der Oberkante des nach innen gerichteten Randes 10 liegt, findet auch im Hohlkegel 9, der hier mit Trennkegel bezeichnet werden soll, eine Verbrennung statt.
    Da auch die in den Fig. 2 und 3 als Förderschnecke dargestellte Rückführeinrichtung 7 für die unverbrannten, größeren Brennstoffstücke bei der Förderung zugleich eine Umwälzbewegung ausführt, kann der Rückführeinrichtung 7 weitere Luft zugeführt werden, um den Ausbrand zu fördern.
    Die in den Fig. 2 bis 4 dargestellten Einrichtungen sind nur Beispiele zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Je nach Umständen und Ansprüchen können auch andere Einrichtungen und Gerätekombinationen verwendet werden, beispielsweise ein Drehrohr als Verbrennungseinrichtung mit einem angesetzten drehsymmetrischen Siebkorb als Trenneinrichtung. Ein Drehrohr verlangt allerdings eine größere Länge als ein Rost, weil große Teile schneller durch ein Drehrohr laufen, als über einen Rost, für die großen Teile aber eine gewisse Mindestverweilzeit im eigentlichen Verbrennungsprozeß erforderlich ist. Auch kann der Verbrennungsanteil im Trennkegel zu Lasten des Verbrennungsanteils auf dem Rost bzw. im Drehrohr erhöht werden, usw.. Wesentlich ist nur, daß jedes Brennstoffstück das erfindungsgemäße Verfahren durchläuft, wonach es so oft durch die Verbrennungszone geführt wird, wie nötig ist, um es vollständig zu Asche zu verbrennen, wobei nach jedem Durchlauf die entstandene Asche abgetrennt wird.

    Claims (16)

    1. Verfahren zum vollständigen Verbrennen von stückigen, aschehaltigen Brennstoffen, insbesondere von solchen unterschiedlicher Stückgrößen, in einer Verbrennungszone, der die Brennstoffstücke an einem ersten Ende aufgegeben werden und in der sie beim Verbrennungsvorgang in Richtung auf ein zweites Ende fortbewegt werden, wobei der Feinanteil des Brennstoffs bei einem Durchgang durch die Verbrennungszone im wesentlichen vollständig verbrannt wird, die gröberen Stücke des Brennstoffs am zweiten Ende der Verbrennungszone aber noch brennen oder gar erst gezündet haben, noch brennender oder glühender Feinanteil falls vorhanden zusammen mit angefallener Asche am zweiten Ende abgetrennt und einem Ausgang zugeführt und dort ausgebrannt wird und die gröberen Brennstoffstücke an das erste Ende der Verbrennungszone zurückgeführt werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinanteil im Austrag mit zusätzlicher Luft in Berührung gebracht wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinanteil im Austrag mechanisch bewegt wird.
    4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Feinanteil mittels mechanischer Trenneinrichtungen von den größeren Brennstoffstücken abgetrennt wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffstücke während de Rückführung zum ersten Ende der Verbrennungszone mit gesondert zugeführter Luft in Berührung gebracht werden.
    6. Vorrichtung zum vollständigen Verbrennen von stückigen, aschehaltigen Brennstoffen unterschiedlicher Stückgrößen, enthaltend eine Brenneinrichtung (2) mit einem Träger zum Ablegen des Brennstoffs darauf, Einrichtungen zum Zuführen von Verbrennungsluft, eine Einrichtung zum Zuführen der Brennstoffstücke an einem ersten Ende der Brenneinrichtung (2) und einer Einrichtung zum Bewegen der Brennstoffstücke durch die Brenneinrichtung (2) in Richtung auf ein zweites Ende derselben, weiterhin enthaltend eine Trenneinrichtung (4) am zweiten Ende der Brenneinrichtung (2), die noch brennende oder gar erst gezündete gröbere Brennstoffstücke von vorhandenem Feinanteil des Brennstoffs abtrennt, eine Rückführeinrichtung (7), die die von der Trenneinrichtung (4) abgegebenen gröberen Brennstoffstücke zum ersten Ende der Brenneinrichtung (2) zurückführt, und eine Nachverbrennungseinrichtung (5), die den Feinanteil von der Trenneinrichtung (4) zum vollständigen Ausbrennen desselben entgegennimmt.
    7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung (4) ein Sieb ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneinrichtung ein Rost (9) ist.
    9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenneinrichtung ein Drehrohr ist.
    10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Trenneinrichtung ein rotierender Kegel (9) ist, dessen Drehachse (11) von der Kegelspitze her gesehen schräg aufwärts zeigt.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die unterste Mantellinie des Kegels (9) von der Kegelspitze ausgehend leicht abwärts geneigt verläuft.
    12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kegel (9) einen Öffnungswinkel (β) von etwa 90° hat.
    13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand (10) des Kegels (9) an dessen Basis nach innen gebogen ist.
    14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung eine Förderschnecke (7) ist.
    15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung ein Kettenförderer ist.
    16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückführeinrichtung mit Luftzuführungseinrichtungen versehen ist.
    EP99107651A 1998-04-17 1999-04-16 Verfahren und Vorrichtung zur vollständigen Verbrennung stückiger, aschehaltiger Brennstoffe Expired - Lifetime EP0952391B1 (de)

    Applications Claiming Priority (2)

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    DE19817119 1998-04-17
    DE19817119A DE19817119A1 (de) 1998-04-17 1998-04-17 Verfahren und Vorrichtung zur vollständigen Verbrennung stückiger, aschehaltiger Brennstoffe

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