EP2028418A2 - Entschlackungsvorrichtung für Verbrennungsanlagen - Google Patents

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EP2028418A2
EP2028418A2 EP08162405A EP08162405A EP2028418A2 EP 2028418 A2 EP2028418 A2 EP 2028418A2 EP 08162405 A EP08162405 A EP 08162405A EP 08162405 A EP08162405 A EP 08162405A EP 2028418 A2 EP2028418 A2 EP 2028418A2
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EP
European Patent Office
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slag
opening
housing
purification device
slag container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP08162405A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2028418A3 (de
Inventor
Jörg Bachmann
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Original Assignee
Individual
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Publication of EP2028418A2 publication Critical patent/EP2028418A2/de
Publication of EP2028418A3 publication Critical patent/EP2028418A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a purification device for the discharge of slag from incinerators.
  • Incineration plants are subject to various residues, including about 250 kg of slag per tonne of incinerated waste. In addition to a considerable heavy metal load, this slag also contains valuable materials such as metals.
  • FIG. 1 shows such a Wet Entschlackungssystem according to the prior art.
  • a slag roller 11 From the end of a slag roller 11, the unburned solids, in particular the incineration slag, fall through a shaft 12 into a water tank 14.
  • the water tank 14 acts as a lock to prevent the entry of cold outside air into the furnace chamber, where this has a negative influence can have the combustion efficiency of the furnace.
  • the waterline 15 in the water tank 14 is selected so that it is above the lower end of the shaft 12, so that no cold air passes from the outer space 19 into the inner space 18.
  • the use of such a water lock has the advantage that the slag is cooled. At regular intervals an ejection element is moved from a first position 13 'next to the shaft to a second position 13 below the shaft 12, whereby the wet slag accumulated in the water tank 14 is pushed out of the water tank 14 and further onto a conveyor belt 16 via a ramp 17 , The resulting wet slag is difficult to recycle. In particular, it is not efficiently possible to separate residual metal components. As a consequence of this, virtually all of the slag has to be processed in a costly manner due to the heavy metal load and disposed of separately.
  • a rotary valve is used.
  • Such rotary valves or cell locks as they are known above all as metering devices for solids, have several comparatively small chambers, and must therefore be operated continuously. There is also the risk of jamming of larger metal parts in the import opening, which blocks the system. If the dimension of the cell lock chosen larger, the total mass of the system are excessively large. The high thermal load due to the hot slag also limits the lifetime of a cell sluice.
  • Another variant of a purification plant is off EP 072277 in which a conventional Najiaustragsvorraum is modified by prior to the introduction of the slag in the water tank, a fine fraction screened out and dry discharged via screw conveyor.
  • the screw conveyors also serve as an air seal.
  • the remaining coarse fraction falls as usual in the water tank.
  • the upstream screening stage can optionally be bypassed by a bypass in the form of a pivoting sheet, so that the entire slag is discharged wet.
  • this form of purifying plant which uses a combined dry / wet discharge, only a fine fraction can be excreted dry.
  • the object of the invention is to provide a purification device of the type mentioned above, which does not have the above-mentioned and other disadvantages.
  • the purifying apparatus according to the invention is intended in particular to permit dry discharge of the entire slag and to be reliable in operation, for example against jamming and thermal and mechanical wear.
  • the system should be easy to maintain, and be as simple and space-saving as possible.
  • the purifying device has a slag container, which is arranged below the shaft, wherein the falling slag passes through an opening in the slag tank.
  • the slag container is preferably designed drum-shaped, and is rotatably mounted about a horizontal longitudinal axis. After reaching a desired degree of filling and / or at other chosen regular intervals of the slag container is rotated from the filling position to substantially 180 ° about its longitudinal axis in a discharge position, so that the opening facing downward, and the slag falls from the container into a processing plant , To ensure the most efficient filling and emptying of the slag tank, the opening should be as large as possible.
  • the opening therefore extends over as large an angle as possible over the circumference of the drum-shaped container, which also has the advantage that in the emptying position, the curved walls of the slag container adjoining the opening are as steep as possible, so that no slag can remain thereon.
  • the drum-shaped slag container is arranged in a housing which essentially has the shape of the slag container, and is designed such that there is as small a distance as possible between the slag container and the housing wall, so that an air seal which is as dense as possible is ensured. It should of course be noted that the slag container must still be able to be rotated without friction.
  • the housing wall has a first opening on, which corresponds to the opening of the slag tank. Opposite the upper opening, the housing wall has a lower, second opening through which the slag can fall out in the emptying position. The second opening also substantially corresponds to the opening of the slag tank.
  • the lower opening of the housing is equipped with flaps, so that during the rotation of the slag container, the tightness is ensured, and during emptying, nevertheless, the entire opening of the slag tank can be used.
  • the slag tank advantageously has a water cooling, which on the one hand increases the service life of the purifying apparatus according to the invention, and on the other hand makes it possible to precool the still hot slag.
  • FIG. 1 shows a wet slagging device according to the prior art, in a vertical sectional view.
  • FIG. 2 shows a possible embodiment of an inventive slagging device, (a) in a section perpendicular to the longitudinal axis of the slag tank, and (b) along the longitudinal axis.
  • FIG. 3 shows a filling and emptying cycle of a purification device according to the invention.
  • FIG. 2 (a) An advantageous embodiment of an inventive slagging device 20 is shown in FIG. 2 (a) , in a section perpendicular to the longitudinal axis 24 of the slag tank 21st
  • FIG. 2 (b) shows the same inventive Entschlackungsvorraum, in a section along the longitudinal axis 24 of the slag tank.
  • the slag tank 21 is in the filling position, d. H. the opening 25 of the drum-shaped slag container 21 points upwards, and the slag container 21 is opened upwards against the shaft 12 or the interior 18 of the oven.
  • the slag container 21 is arranged in a housing 39, with two curved lateral housing walls 35 and two terminal housing walls 36.
  • the curvature of the lateral housing walls 35 substantially corresponds to the outer wall 28a of the slag container, so that the smallest possible distance between them remains, and the invention Purification device is substantially air and gas tight.
  • the purification device In the region of the lower, second opening of the housing 39, the purification device has two pivotally mounted side flaps 22, 22 ', which can be pivoted in the example shown by hydraulic actuators. During filling of the slag tank 21, the side flaps 22, 22 'are closed, and the jaws of the side flaps are sealed over the entire length on the outer wall 28a of the slag tank.
  • the water-cooled slag container is rotatably mounted via two hollow shafts 23, 23 ', wherein a shaft 23' is coupled to a drive unit 37.
  • the slag tank 21 comprises an inner wall 28b and an outer wall 28a, which are spaced apart by webs 28c, and form a cooling water chamber 26. The flow 27 and the return 28 of the cooling water through the hollow shafts 23, 23 '.
  • baffles 31, 31 ', 31 are mounted, which guide the slag 30 into the opening 25 of the slag tank 21.
  • FIG. 2 (a) shows an enlargement of the corresponding detail in the region of the right edge 29 '.
  • Step (I) corresponds to the filling position.
  • the slag tank 21 is partially filled with slag 30.
  • the slag roll is now stopped and the slag container is rotated about its longitudinal axis.
  • the slag container is still open towards the interior 18.
  • the emptying cycle can be gradual, or continuous.
  • the two side flaps 22, 22 ' can be operated simultaneously, as in FIG. 3 shown, or separately.
  • the activation or actuation of the actuator elements of the side flaps can take place electronically, or else mechanically, for example via a cam control on the shaft 23. It is also possible not to switch off the slag roller during a discharge cycle. The falling during the discharge cycle through the shaft 12 slag would then temporarily accumulate in the shaft 12 lying on the outer wall 28a of the slag tank 21 to then fall during the reverse rotation of the slag tank in the filling position in the slag tank.
  • the vibrating channel 32 is arranged under a hood 33, which sealingly adjoins the cover of the purification device 20 according to the invention. Via a suction device 34, a negative pressure is generated within the hood 33. At the end of the vibrating channel 32, the slag 30 reaches a conveyor belt 16 and is sent for further processing. The prevailing in the hood 33 negative pressure generates an air flow from the cover of the conveyor belt, which entrains the fluidized particulate matter in the suction, where then the fine dust is deposited, for example, by a cyclone dust collector, to be disposed of separately.
  • the drive 37, the bearings 23 a, and the shaft seals are placed outside the hood 33 so that they are always accessible for maintenance and repairs.
  • the lower air pressure within the hood 33 has the additional advantage that the pressure difference between the interior 18 and outer space 19, which in this case corresponds to the hood 33, is lowered, which further reduces air currents through possibly not completely tight points of the purification device.
  • a plurality of purification devices according to the invention can also be arranged side by side. This may be advantageous over longer slag containers, as longer slag containers, which are only supported by their shafts, could sag. Alternatively, however, additional support means may be provided along the slag container, such as rollers.

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Abstract

Eine Entschlackungsvorrichtung (20) für die Beförderung von Schlacke (39) aus einem Innenraum (18) einer Verbrennungsanlage weist ein Schleusenelement auf, wobei das Schleusenelement aus einem Gehäuse (39) und einem darin angeordneten drehbar gelagerten einkammerigen Schlackenbehälter (21) besteht. Das Gehäuse (39) weist zwei Öffnungen auf, mit einer ersten Öffnung gegen den Innenraum (18) der Verbrennungsanlage hin und einer zweiten Öffnung gegen den Aussenraum (19) hin. Der Schlackenbehälter (21) weist über seine gesamte Länge eine Öffnung (25) auf, und kann von einer Befüllstellung, in welcher diese Öffnung (25) im wesentlichen mit der ersten Öffnung des Gehäuses (39) überlappt, in eine Entleerungsstellung gedreht werden, in welcher die Öffnung (25) im wesentlichen mit der zweiten Öffnung des Gehäuses (39) überlappt. Das Gehäuse (39) umfasst Wände (35, 36), die bündig zur Aussenwand (28a) des Schlackenbehälters (21) angeordnet sind, so dass sowohl in der Befüllungsstellung als auch in der Entleerungsstellung das Schleusenelement einen Gas- bzw. Luftfluss zwischen Innenraum (18) und Aussenraum (19) durch die Entschlackungsvorrichtung (20) hindurch verhindert.

Description

    Technisches Gebiet
  • Die Erfindung betrifft eine Entschlackungsvorrichtung für die Austragung von Schlacke aus Verbrennungsanlagen.
    • Stand der Technik
  • Bei Verbrennungsanlagen, insbesondere für Haushaltsabfälle, fallen verschiedene Reststoffe an, unter anderem ca. 250 kg Schlacke pro Tonne verbrannten Abfall. Diese Schlacke enthält neben einer erheblichen Schwermetallbelastung auch Wertstoffe wie Metalle.
  • In herkömmlichen Verbrennungsanlagen für Siedlungs- und Haushaltsabfälle wird die Schlacke nass ausgetragen, d.h. die nach der Verbrennung verbleibenden Feststoffe fallen in einen am unteren Ende des Ofenraumes angeordneten Wasserbehälter. Figur 1 zeigt ein solches Nassentschlackungssystem gemäß dem Stand der Technik. Von Ende einer Schlackenwalze 11 fallen die nicht verbrannten Feststoffe, insbesondere die Verbrennungsschlacke, über einen Schacht 12 in einen Wasserbehälter 14. Der Wasserbehälter 14 wirkt dabei als Schleuse, um das Eindringen von kalter Aussenluft in den Ofenraum zu verhindern, wo diese einen negativen Einfluss auf die Verbrennungseffizienz des Ofens haben kann. Die Wasserlinie 15 im des Wasserbehälters 14 ist so gewählt, dass sie über dem unteren Ende des Schachts 12 steht, so dass keine kalte Luft vom Aussenraum 19 in den Innenraum 18 gelangt. Weiter hat die Verwendung eines solchen Wasserschlosses den Vorteil, dass die Schlacke abgekühlt wird. In regelmässigen Abständen wird ein Ausstosselement von einer ersten Position 13' neben dem Schacht in eine zweite Position 13 unter dem Schacht 12 gefahren, wodurch die im Wasserbehälter 14 angesammelte nasse Schlacke über eine Rampe 17 aus dem Wasserbehälter 14 und weiter auf ein Förderband 16 geschoben wird. Die resultierende nasse Schlacke ist nur schwer weiter zu verwerten. Insbesondere ist es nicht effizient möglich, Restmetallanteile abzutrennen. Als Folge davon muss praktisch die gesamte Schlacke aufgrund der Schwermetallbelastung aufwendig aufbereitet und gesondert entsorgt werden.
  • Um eine einfachere Auftrennung der Schlacke zu ermöglichen, ist es deshalb wünschenswert, die Schlacke trocken auszutragen. Am einfachsten kann die erreicht werden durch das Weglassen des Wassers bei einer herkömmlichen Entschlackungsanlage. Allerdings ist dann die Schleusenwirkung nicht mehr gegeben, und aufgrund des Unterdrucks im Innenraum 18 des Ofens dringt kalte Luft durch die Entschlackungsanlage hindurch in den Innenraum 18 des Ofens ein.
  • Eine andere Möglichkeit einer Entschlackungsvorrichtung mit Trockenaustrag ist aus EP 0372039 und CH 687441 bekannt. Diese Dokumente beschreiben Verfahren zur Aufbereitung von Schlacke, wobei die Schlacke vom Ofen direkt und ohne vorherige Abschreckung in einem Wasserbad einer Grobreinigung zugeführt wird. Zur Verhinderung des Luftzuges vom Schlackenaustritt in den Innenraum ist eine Sperreinrichtung vorgesehen, welche einen Gasdurchgang von z.B. Verbrennungsgasen oder
  • Luft verhindert und so auch die Aufrechterhaltung der gewünschten Druckverhältnisse im Feuerraum ermöglicht. Als Sperreinrichtung findet eine Zellradschleuse Verwendung. Solche Zellradschleusen bzw. Zellschleusen, wie sie vor allem als Dosiereinrichtungen für Feststoffe bekannt sind, weisen mehrere vergleichsweise kleine Kammern auf, und müssen demnach kontinuierlich betrieben werden. Es besteht auch die Gefahr des Verklemmens von grösseren Metallteilen in der Einfuhröffnung, wodurch die Anlage blockiert wird. Wird die Dimension der Zellschleuse grösser gewählt, werden die Gesamtmasse der Anlage übermässig gross. Die hohe thermische Belastung aufgrund der heissen Schlacke begrenzt zudem die Lebenszeit einer Zellschleuse.
  • Eine andere Variante einer Entschlackungsanlage ist aus EP 072277 bekannt, bei welcher eine herkömmliche Nassaustragsvorrichtung modifiziert wird, indem vor dem Einbringen der Schlacke in den Wasserbehälter eine Feinfraktion ausgesiebt und über Schneckenförderer trocken ausgetragen wird. Die Schneckenförderer dienen gleichzeitig als Luftabschluss. Die verbleibende Grobfraktion fällt wie üblich in den Wasserbehälter. Die vorgelagerte Siebstufe kann wahlweise auch durch einen Bypass in Form eines schwenkbaren Blechs umgangen werden, so dass die gesamte Schlacke nass ausgetragen wird. Bei dieser Form einer Entschlackungsanlage, die einen kombinierten Trocken-/Nassaustrag verwendet, kann nur eine Feinfraktion trocken ausgeschieden werden.
    • Darstellung der Erfindung
  • Aufgabe der Erfindung ist es, eine Entschlackungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art zur Verfügung zu stellen, welcher die oben erwähnten und andere Nachteile nicht aufweist. Die erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtung soll insbesondere einen Trockenaustrag der gesamten Schlacke ermöglichen, und zuverlässig im Betrieb sein, beispielsweise gegenüber Verklemmen und thermischem und mechanischem Verschleiss. Zudem soll die Anlage leicht zu warten sein, und möglichst einfach und Platz sparend aufgebaut sein.
  • Diese und andere Aufgaben werden gelöst durch eine erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtung gemäss dem unabhängigen Anspruch. Weitere bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen gegeben.
  • Die erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtung weist einen Schlackenbehälter auf, welcher unterhalb des Schachts angeordnet ist, wobei die herunterfallende Schlacke durch eine Öffnung in den Schlackenbehälter gelangt. Der Schlackenbehälter ist vorzugsweise trommelförmig ausgestaltet, und ist um eine waagrechte Längsachse drehbar gelagert. Nach Erreichen eines gewünschten Füllgrades und/oder in anders gewählten regelmässigen Zeitabständen wird der Schlackenbehälter aus der Befüllungsstellung um im wesentlichen 180° um seine Längsachse in eine Entleerungsstellung gedreht, so dass die Öffnung nach unten weist, und die Schlacke aus dem Behälter in eine Verarbeitungsanlage fällt. Um eine möglichst effiziente Befüllung und Entleerung des Schlackenbehälters zu gewährleisten, soll die Öffnung möglichst gross sein. Die Öffnung erstreckt sich also über einen möglichst grossen Winkel über den Umfang des trommelförmigen Behälters, was zudem den Vorteit hat, dass in der Entleerungsstellung die an die Öffnung angrenzenden gekrümmten Wände des Schlackenbehälters möglichst steil sind, so dass keine Schlacke darauf liegen bleiben kann.
  • Der trommelförmige Schlackenbehälter ist in einem Gehäuse angeordnet, welches im wesentlichen die Form des Schlackenbehälters aufweist, und so ausgestaltet ist, dass zwischen Schlackenbehälter und Gehäusewand ein möglichst kleiner Abstand besteht, so dass eine möglichst dichter Luftabschluss gewährleistet ist. Dabei ist natürlich zu beachten, dass der Schlackenbehälter trotzdem reibungsfrei gedreht werden können muss. Im oberen Bereich weist die Gehäusewand eine erste Öffnung auf, die der Öffnung des Schlackenbehälters entspricht. Der oberen Öffnung gegenüberliegend weist die Gehäusewand eine untere, zweite Öffnung auf, durch welche in der Entleerungsstellung die Schlacke herausfallen kann. Die zweite Öffnung entspricht ebenfalls im wesentlichen der Öffnung des Schlackenbehälters.
  • Bei einem sehr grossen Öffnungswinkel des Schlackenbehälters muss sichergestellt werden, dass bei der Drehung des Schlackenbehälters von der Befüllstellung in die Entleerungsstellung die Dichtheit der Entschlackungsvorrichtung über die gesamte Drehung sichergestellt ist. Das heisst, es darf zu keinem Zeitpunkt eine Verbindung zwischen Aussenraum und Innenraum durch den Schlackenbehälter hindurch entstehen. Zu diesem Zweck ist vorteilhaft die untere Öffnung des Gehäuses mit Klappen ausgestattet, so dass während der Drehung des Schlackenbehälters die Dichtheit sichergestellt ist, und während der Entleerung trotzdem die gesamte Öffnung des Schlackenbehälters genutzt werden kann.
  • Der Schlackenbehälter verfügt vorteilhaft über eine Wasserkühlung, was einerseits die Lebensdauer der erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung erhöht, und andererseits die Vorkühlung der noch heissen Schlacke ermöglicht.
    • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Im folgenden wird die erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtung anhand von Zeichnungen erläutert.
  • Figur 1 zeigt eine Nassentschlackungsvorrichtung nach dem Stand der Technik, in einer senkrechten Schnittansicht.
  • Figur 2 zeigt eine mögliche Ausführungsform einer erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung, (a) in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse des Schlackenbehälters, und (b) entlang der Längsachse.
  • Figur 3 zeigt einen Befüllungs- und Entleerungszyklus einer erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung.
    • Ausführung der Erfindung
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung 20 ist dargestellt in Figur 2(a), in einem Schnitt senkrecht zur Längsachse 24 des Schlackenbehälters 21. Figur 2(b) zeigt die gleiche erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtung, in einem Schnitt entlang der Längsachse 24 des Schlackenbehälters.
  • Der Schlackenbehälter 21 befindet sich in der Befüllungsstellung, d. h. die Öffnung 25 des trommelförmig ausgestalteten Schlackenbehälters 21 zeigt nach oben, und der Schlackenbehälter 21 ist nach oben gegen den Schacht 12 bzw. den Innenraum 18 des Ofens hin geöffnet. Der Schlackenbehälter 21 ist in einem Gehäuse 39 angeordnet, mit zwei gekrümmten seitlichen Gehäusewänden 35 und zwei endständige Gehäusewände 36. Die Krümmung der seitlichen Gehäusewände 35 entspricht im wesentlichen der Aussenwand 28a des Schlackenbehälters, so dass ein möglichst geringer Abstand zwischen diesen verbleibt, und die erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtung im wesentlichen luft- und gasdicht ist. Im Bereich der unteren, zweiten Öffnung des Gehäuses 39 weist die Entschlackungsvorrichtung zwei schwenkbeweglich gelagerte Seitenklappen 22, 22' auf, welche im gezeigten Beispiel durch hydraulische Aktuatoren geschwenkt werden können. Während dem Befüllen des Schlackenbehälters 21 sind die Seitenklappen 22, 22' geschlossen, und die Backen der Seitenklappen liegen über die gesamte Länge auf der Aussenwand 28a des Schlackenbehälters dichtend auf.
  • Der wassergekühlte Schlackenbehälter ist über zwei Hohlwellen 23, 23' drehbar gelagert, wobei eine Welle 23' mit einer Antriebseinheit 37 gekoppelt ist. Der Schlackenbehälter 21 umfasst eine inneren Wandung 28b und eine äussere Wandung 28a, welche über Stege 28c beabstandet sind, und eine Kühlwasserkammer 26 bilden. Der Vorlauf 27 und der Rücklauf 28 des Kühlwassers erfolgt durch die Hohlwellen 23, 23'.
  • Während des Betriebs des Verbrennungsofens fallen Schlackenstücke 30 vom Ende der Schlackenwalze (nicht dargestellt) kontinuierlich durch den Schacht 12 in den Schlackenbehälter 21. Grössere Schlackenteile können dabei durch den Aufprall in kleinere Stücke zerbrechen, was mit Blick auf die spätere Verarbeitung wünschenswert ist. Am unteren Ende des Schachts 12 sind Leitbleche 31, 31', 31" angebracht, welche die Schlacke 30 in die Öffnung 25 des Schlackenbehälter 21 leiten. An den Kanten 29, 29' der Öffnung 25 des Schlackenbehälters 21 und an den Kanten der oberen, ersten Öffnung des Gehäuses 39 sind in beiden Drehrichtungen austauschbare Messer 29a, 29a' angebracht, welche eventuell auB dem behälter 21 herausragende grössere Schlackenstücke beim Drehen des Schlackenbehälters zerschneiden, und so eine Blockierung der Entschlackungsvorrichtung 20 verhindern. Figur 2(a) zeigt eine Vergrösserung des entsprechenden Details im Bereich der rechten Kante 29'.
  • In regelmässigen Abständen wird durch eine Steuerung die Schlackenwalze 11 gestoppt, und der Schlackenbehälter 21 gedreht, um ihn zu entleeren. Ein solcher Befüllungs- und Entleerungszyklus einer erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung ist in Figur 3 über mehrere Schritte schematisch dargestellt.
  • Schritt (I) entspricht der Befüllungsstellung. Der Schlackenbehälter 21 ist zu einem Teil mit Schlacke 30 gefüllt. Die Schlackenwalze wird nun gestoppt, und der Schlackenbehälter wird um seine Längsachse gedreht. Schritt (II): Nach einem gewissen Drehwinkel erreicht die Kante 29 der Öffnung 25 die dichtend geschlossene Seitenklappe 22. Der Schlackenbehälter ist noch immer gegen den Innenraum 18 hin offen. Schritt (III): Die Kante 29' der Öffnung erreicht die gegenüberliegenden Kante der Seitenwand 35 des Gehäuses 39, womit nun der Schlackenbehälter gegen den Innenraum 18 hin dicht abgeschlossen ist. Die Seitenklappen 22, 22' werden nun geöffnet, und die Schlacke 30 beginnt heraus zu fallen. Schritt (IV): Der Schlackenbehälter 21 ist vollständig entleert. Schritt (V): Der Schlackenbehälter wird weiter gedreht. Schritt (VI): Bevor die Kante 29 wieder die obere Gehäuseöffnung erreicht, werden die Seitenklappen 22, 22' wieder geschlossen, und der Schlackenbehälter gegen den Aussenraum 19 hin abgedichtet. Schritt (VII): Der Schlackenbehälter ist wieder in der Befüllstellung, die Schlackenwalze 11 wird wieder in Bewegung gesetzt, und die Befüllung beginnt von vorne.
  • Der Entleerungszyklus kann schrittweise erfolgen, oder kontinuierlich. Die beiden Seitenklappen 22, 22' können gleichzeitig betätigt werden, wie in Figur 3 gezeigt, oder auch separat voneinander. Die Ansteuerung bzw. Betätigung der Aktuatorelemente der Seitenklappen kann elektronisch erfolgen, oder auch mechanisch, beispielsweise über eine Nockensteuerung auf der Welle 23. Es ist auch möglich, die Schlackenwalze während eines Entleerungszyklus nicht abzuschalten. Die während des Entleerungszyklus durch den Schacht 12 herunterfallende Schlacke würde sich dann vorübergehend im Schacht 12 auf der Aussenwand 28a des Schlackenbehälters 21 liegend ansammeln, um anschliessend beim Rückdrehen des Schlackenbehälters in die Befüllstellung in den Schlackenbehälter zu fallen. Dieses Vorgehen erlaubt einen vollständig kontinuierlichen Drehbetrieb der erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung, jedoch muss dann die Aussenwand 28a des Schlackenbehälters entsprechend stabiler ausgelegt werden, und es müssen vorzugsweise Vorkehrungen getroffen werden, damit keine Schlacketeile zwischen Gehäuse und Schlackenbehälter gelangen. Nachdem die Schlacke 30 aus dem Schlackenbehälter entleert worden ist, wird sie weiterverarbeitet, beispielsweise mittels Siebe- und Metallabscheidern. Im in Figur 2 gezeigten Beispiel einer erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung 20 gelangt die Schlacke 30 auf eine Rüttelrinne 32, wobei der Feinstaub aufgewirbelt wird. Von diesem ist bekannt, dass er einen Grossteil der in der Schlacke enthaltenen Schwermetalle enthält. Die Rüttelrinne 32 ist unter einer Haube 33 angeordnet, welche dichtend an die Abdeckung der erfindungsgemässen Entschlackungsvorrichtung 20 anschliesst. Über eine Absaugvorrichtung 34 wird innerhalb der Haube 33 ein Unterdruck erzeugt. Am Ende der Rüttelrinne 32 gelangt die Schlacke 30 auf ein Förderband 16, und wird einer Weiterverarbeitung zugeführt. Der in der Haube 33 herrschende Unterdruck erzeugt eine Luftströmung von der Abdeckung des Förderbands her, welcher den aufgewirbelten Feinstaub in die Absaugvorrichtung mitreisst, wo anschliessend der Feinstaub abgeschieden wird, beispielsweise durch einen Zyklon-Staubabscheider, um anschliessend gesondert entsorgt zu werden.
  • Der Antrieb 37, die Lager 23a, und die Wellenabdichtungen sind ausserhalb der Haube 33 platziert, so dass sie jederzeit für Wartung und Reparaturen zugänglich sind.
  • Der niedrigere Luftdruck innerhalb der Haube 33 hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Druckdifferenz zwischen Innenraum 18 und Aussenraum 19, welcher in diesem Fall der Haube 33 entspricht, erniedrigt ist, was Luftströmungen durch eventuell vorhandene nicht vollständig dichte Stellen der Entschlackungsvorrichtung weiter vermindert.
  • Je nach der Breite eines Ofens können auch mehrere erfindungsgemässe Entschlackungsvorrichtungen nebeneinander angeordnet werden. Dies kann gegenüber längeren Schlackenbehältern von Vorteil sein, da längere Schlackenbehälter, die nur über ihre Wellen gelagert sind, durchhängen könnten. Alternativ können jedoch auch entlang dem Schlackenbehälter zusätzliche Stützmittel vorgesehen sein, wie beispielsweise Rollen.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Entschlackungsvorrichtung
    11
    Schlackenwalze
    12
    Schacht
    13
    Ausstosselement in erster Position
    13'
    Ausstosselement in zweiter Position
    14
    Wasserbehälter
    15
    Wasserlinie/Wasserstand
    16
    Förderband
    17
    Rampe
    18
    Innenraum
    19
    Aussenraum
    20
    Entschlackungsvorrichtung
    21
    Schlackenbehälter
    22, 22'
    Seitenklappen
    23, 23'
    Hohlwelle
    23a
    Lager
    24
    Längsachse des Schlackenbehälters
    25
    Öffnung
    26
    Kühlwasserkammer
    27
    Kühlwasservorlauf
    28
    Kühlwasserrücklauf
    28a
    Aussenwand
    28b
    Innenwand
    28c
    Stützstege
    29, 29'
    Kanten
    29a, 29a'
    Messer
    30
    Schlacke
    31, 31', 31"
    Leitblech
    32
    Rüttelrinne
    33
    Haube
    34
    Absaugvorrichtung
    35
    seitliche Gehäusewand
    36
    Endständige Gehäusewand
    37
    Antriebseinheit
    38
    Leitblech
    39
    Gehäuse

Claims (7)

  1. Entschlackungsvorrichtung (20) für die Austragung von Schlacke (39) aus einem Innenraum (18) einer Verbrennungsanlage in einen davon luftdicht abgetrennten Aussenraum (19), mit einem zwischen dem Innenraum (18) und dem Aussenraum (19) anbringbaren Schleusenelement, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleusenelement aus einem Gehäuse (39) und einem darin angeordneten und entlang einer Längsachse (25) drehbar gelagerten einkammerigen Schlackenbehälter (21) besteht,
    wobei das Gehäuse (39) zwei Öffnungen aufweist, mit einer ersten Öffnung, die vorgesehen ist, gegen den Innenraum (18) der Verbrennungsanlage hin angeordnet zu werden, und einer zweiten Öffnung, die vorgesehen ist, gegen den Aussenraum (19) hin angeordnet zu werden;
    wobei der Schlackenbehälter (21) über seine gesamte Länge eine Öffnung (25) aufweist, und von einer Befüllstellung, in welcher diese Öffnung (25) im wesentlichen mit der ersten Öffnung des Gehäuses (39) überlappt, in eine Entleerungsstellung drehbar ist, in welcher die Öffnung (25) im wesentlichen mit der zweiten Öffnung des Gehäuses (39) überlappt; und
    das Gehäuse (39) Wände (35, 36) umfasst, die bündig zur Aussenwand (28a) des Schlackenbehälters (21) angeordnet sind, so dass sowohl in der Befüliungsstellung als auch in der Entleerungsstellung das Schleusenelement einen Gas- bzw. Luftfluss zwischen Innenraum (18) und Aussenraum (19) durch die Entschlackungsvorrichtung (20) hindurch verhindert.
  2. Entschlackungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlackenbehälter (21) im wesentlichen trommelförmig ausgestaltet ist.
  3. Entschlackungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (25) des Schlackenbehälters (21) einen Öffnungswinkel aufweist, der grösser ist als der entsprechende Winkel der Seitenwände (35) zwischen den beiden Öffnungen des Gehäuses (39).
  4. Entschlackungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine oder zwei Seitenklappen (22, 22'), welche an der zweiten Öffnung des Gehäuses (39) entlang einer bzw. beider seitlichen Gehäusewände (35) schwenkbar angebracht sind, wobei die Seitenklappen (22, 22') in eine Schliessposition schwenkbar sind, in welcher die Backen der Seitenklappen (22, 22') bündig an der Aussenwand (28a) des Schlackenbehälters (21) anliegen, und wobei die Seitenklappen (22, 22') derart ausgestaltet sind, dass sie in der Schliessposition als Verlängerung der entsprechenden Seitenwände (35) wirken.
  5. Entschlackungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlackenbehälter (21) eine Flüssigkeitskühlung aufweist, insbesondere eine Wasserkühlung.
  6. Entschlackungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlackenbehälter (21) doppelwandig ist, mit einer Aussenwand (28a) und einer Innenwand (28b), die einen Zwischenraum (26) bilden, wobei durch den Zwischenraum (26) Kühlmittel, insbesondere Wasser, zirkulierbar ist.
  7. Entschlackungsvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelvorlauf (27) und Kühlmittelrücklauf (28) über zwei Hohlwellen (23, 23') erfolgt, mittels welchen der Schlackenbehälter (21) drehbar gelagert ist.
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