EP2324289A2

EP2324289A2 - Verfahren und vorrichtung zum fördern von verbrennungsrückständen

Info

Publication number: EP2324289A2
Application number: EP09781866A
Authority: EP
Inventors: Alan Bullock
Original assignee: Clyde Bergemann DRYCON GmbH
Current assignee: Clyde Bergemann DRYCON GmbH
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2009-08-14
Publication date: 2011-05-25
Also published as: US20110203534A1; DE102008044709A1; WO2010023119A2; WO2010023119A3; CN102317688A

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Fördern von Verbrennungsrückständen (6) in einer Förderrichtung (2) entlang eines Förderweges aus einem Verbrennungsraum (1), umfassend die folgenden Schritte: a) Fördern der Verbrennungsrückstände (6) aus dem Verbrennungsraum (1) mittels einer Fördereinrichtung (2), die wenigsten ein Gehäuse (4) aufweist; b) Erzeugen eines ersten Druckniveaus (12) in dem Gehäuse (4); c) Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände (6) in einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung (5); d) Erzeugen eines zweiten Druckniveaus (13) in Förderrichtung (7) der Verbrennungsrückstände (6) hinter der Behandlungseinrichtung (5) durch Einleiten eines Fluids (14) zur Ausbildung eines Druckgradienten.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Fördern von Verbrennungsrückständen

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zum Fördern von Verbrennungsrückständen in einer Fördereinrichtung entlang eines Förderweges aus einem Verbrennungsraum. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei der Verbrennung von fossilen Rohstoffen und/oder Abfallverbrennungsanlagen.

Beim Abtransport der Schlacke, Asche, Ruß und dergleichen, nachfolgend als „Verbrennungsrückstände" bezeichnet, ist es von besonderer Bedeutung, einerseits eine gezielte Erstarrung bzw. Verfestigung der heißen, teilweise noch schmelzförmigen Materialien zu erreichen, so dass insbesondere eine Förderung bzw. Weiterverarbeitung dieser Materialien nach Abzug aus dem Verbrennungskessel ermöglicht wird. Darüber hinaus ist auch wünschenswert, die noch in dem heißen Material befindliche Energie zu nutzen und damit den Gesamtwirkungsgrad der Anlage bzw. des Verbrennungskessels zu verbessern.

Nachdem zunächst davon ausgegangen wurde, dass für eine Förderung der heißen Materialien eine Abschreckung im Wasserbad erforderlich ist (sogenannte Nassaustragung), haben sich seit den 90er Jahren auch so genannte trockene Abzugssysteme durchgesetzt. Dabei wird das heiße Material auf Förderbänder gelegt und dort weiter transportiert, wobei gegebenenfalls eine Nachverbrennung bzw. ge- zielte Abkühlung des heißen Materials teilweise auch auf dem Förderband durchgeführt wird. Dabei wird sofort offenbar, dass die hierbei zum Einsatz gelangenden Werkstoffe, insbesondere das Förderband, den hohen Temperaturen, der korrosiven Umgebung und/oder der hohen mechanischen Belastung standhalten müssen. Diese Förderbänder sind regelmäßig gegenüber der äußeren Umgebung ge- kapselt ausgeführt, weisen also ein Gehäuse auf, welches verhindert, dass noch bei der Behandlung des Materials entstehende Verbrennungsgase ohne Weiteres in die Umgebung austreten können. Zudem werden die Verbrennungskessel ü- berwiegend mit einem leichten Unterdruck betrieben, so dass die vom Material produzierten Verbrennungsgase durch einen entsprechenden Sog hin zum Verbrennungskessel abgezogen werden.

Für eine energetisch brauchbare und hinsichtlich des Abkühlverhaltens speziell eingerichtete Abzugsvorrichtung kann auf die EP 0 471 055 Bl verwiesen werden. Dort wird dargestellt, dass es sinnvoll sei, das heiße Material in zwei getrennten Kühlstufen mit einem zwischengelagerten Zerkleinerungsschritt für das heiße Material abzukühlen. Dabei soll insbesondere ein Kühlluftstrom nach dem Gegen- Stromprinzip verwirklicht werden, der am Ende der zweiten Kühlstufe und am Ende der ersten Kühlstufe bereitgestellt wird. Dort werden besondere Effekte im Hinblick auf die Zerkleinerung des heißen Materials sowie der Umschichtung erläutert, so dass insgesamt auch ein effektiverer Betrieb des Verbrennungskessels ermöglicht sein soll.

Demnach ist also bekannt, die Verbrennungsrückstände mittels Fördereinrichtungen abzutransportieren und dabei (gleichzeitig) auch einer Nachbehandlung zu unterziehen. Hierbei können unterschiedliche Nachbehandlungen erforderlich sein, wie z.B. eine Portionierung, eine Trennung, eine Zerkleinerung von Verbrennungsrückständen. Bei diesen Nachbehandlungen kommen ggf. Einrichtungen zum Einsatz, bei denen der Förderquerschnitt für die Verbrennungsrückstände verkleinert wird, so dass also Förderengpässe vorliegen. Die bekannten Systeme neigen dabei gelegentlich Störungen im Bereich dieser Förderengpässe, insbesondere aufgrund von unerwünschten Materialansammlungen im Bereich dieser Einrichtungen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die sich aus dem Stand der Technik ergebenden Probleme zumindest teilweise zu lösen und insbesondere ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, mit denen ein verbesserter Abtrans- port von Verbrennungsrückständen erreicht wird. Das Verfahren soll insbesondere einen störungsfreien Betrieb der Fördereinrichtung und/oder der Behandlungseinrichtung (z. B. einen Zerkleinerer) ermöglichen. Mit der Vorrichtung soll auch ein einfacher Aufbau und eine kostengünstige Nachrüstung bekannter Systeme erreicht werden.

Diese Aufgaben werden mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patent- anspruchs 1 sowie einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängig formulierten Patentansprüchen angegeben. Es ist darauf hinzuweisen, dass die in den abhängig formulierten Patentansprüchen einzeln aufgeführten Merkmale in beliebiger, technologisch sinnvoller, Weise, miteinander kombiniert werden kön- nen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung definieren. Darüber hinaus werden die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale in der Beschreibung näher präzisiert und erläutert, wobei weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind.

Zur Lösung der Aufgabenstellung umfasst das erfindungsgemäße Verfahren zum Fördern von Verbrennungsrückständen in einer Förderrichtung entlang eines Förderweges aus einem Verbrennungsraum die folgenden Schritte: a) Fördern der Verbrennungsrückstände aus einem Verbrennungsraum mittels einer Fördereinrichtung, die wenigstens ein Gehäuse aufweist; b) Erzeugen eines ersten Druckniveaus in dem Gehäuse; c) Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände in einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung; d) Erzeugen eines zweiten Druckniveaus in Förderrichtung der Verbrennungsrückstände hinter der Behandlungseinrichtung durch Einleiten eines Fluids zur Ausbildung eines Druckradienten.

Schritt a) betrifft hier insbesondere die Aufgabe der Verbrennungsrückstände auf ein Förderband, dass in dem Gehäuse der Fördereinrichtung angeordnet ist. Das Gehäuse kapselt dabei das Förderband und die darin transportierten Verbren- nungsrückstände gegen die Umgebung ab. In diesem (ersten) Gehäuse wird nun während des Betriebes der Vorrichtung ein erstes Druckniveau eingestellt (Schritt b)). Hierfür wird grundsätzlich der mit Unterdruck betriebene Verbrennungskessel sorgen, ggf. kann dieser Unterdruck aber durch zusätzliche Saugeinheiten, Luftzugaben und/oder Gebläse eingestellt wer- den.

Während Schritt c) findet nun eine Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände in einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung statt. Dabei führt der Förderweg insbesondere durch die Behandlungseinrichtung, die einen Förder- engpass bildet. Die Behandlungseinrichtung kann hierbei z.B. einen Zerkleinerer, Hämmer, Mahlwerke, Klappen, Siebe oder ähnliches aufweisen.

Mit Schritt d) soll nun erreicht werden, dass entweder bestimmte Anteile der Verbrennungsrückstände nicht in die Behandlungseinrichtung eindringen und/oder das die durch die Behandlungseinrichtung geförderten Verbrennungsrückstände sicher abtransportiert werden und nicht wieder in die Behandlungseinrichtung und damit den Förderengpass eintreten.

Durch die Ausbildung eines zweiten Druckniveaus, das zur Einstellung eines Druckradienten niedriger liegt als das erste Druckniveau, ist sichergestellt, dass die Verbrennungsrückstände nicht entgegen der vorgesehenen Förderrichtung in die Behandlungseinrichtung (wieder) eintreten können. Dabei ist der Druckgradient von einem Ort höheren Druckes zu einem Ort niedrigeren Druckes gerichtet und entspricht gleichzeitig im wesentlichen der Förderrichtung. So kann bspw. das erste Druckniveau dem Unterdruck eines Verbrennungsraumes entsprechen, der an das Gehäuse der Fördereinrichtung angeschlossen ist. In der Praxis wird zur Versorgung des Verbrennungsraumes mit Luft eine Zufuhr von Luft in das Gehäuse zugelassen, so dass diese nach Durchströmen des Gehäuses in den Verbrennungsraum einströmen kann. Bei den bekannten Verfahren und Vorrich- tungen entsteht nun durch den Unterdruck des ersten Druckniveaus häufig ein Zustand, bei dem bereits durch die Behandlungseinrichtung hindurch geförderte Verbrennungsrückstände in entgegengesetzter Richtung zur Förderrichtung wie-

- A - der zurück in die Behandlungseinrichtung gesogen werden. Dies ist insbesondere bei sehr feinen Ascherückständen der Fall. Ist die Behandlungseinrichtung bspw. als Zerkleinerungseinrichtung für größere Verbrennungsrückstände ausgeführt, so besteht die Gefahr, dass diese Zerkleinerungseinrichtung nach relativ kurzer Zeit Funktionsstörungen aufgrund von Anlagerungen von Verbrennungsrückständen aufweist.

Dieses Problem löst die vorliegende Erfindung durch Einleiten eines Fluids, das bevorzugt wenigstens Luft, Wasser oder Wasserdampf aufweisen kann, wobei mittels eines Venturi-Effektes ein Unterdruck erzeugt wird, der ein zweites Druckniveau hinter der Behandlungseinrichtung ausbildet. Stellt man nun sicher, dass das zweite Druckniveau geringer ist als das erste Druckniveau, so ergibt sich ein Druckgradient, der von der Eingangsseite der Behandlungseinrichtung hin zur Ausgangsseite der Behandlungseinrichtung und damit in Förderrichtung weist, wodurch stets und unter allen Betriebszuständen sichergestellt werden kann, dass keine Verbrennungsrückstände, wie Asche oder Dämpfe, zurück in die Behandlungseinrichtung gesaugt werden. Vorzugsweise entspricht dabei das erste Druckniveau dem Unterdruck des Verbrennungsraumes und das zweite Druckniveau einem niedrigeren Druck zur Erzeugung einer Sogwirkung in Richtung der För- derrichtung der Verbrennungsrückstände.

Der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, dass die Förderrichtung durch die Reise der Verbrennungsrückstände in der Fördereinrichtung definiert wird.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das zweite Druckniveau zwischen 20 bis 600 mbar, vorzugsweise zwischen 80 bis 150 mbar niedriger als das erste Druckniveau eingestellt wird. Diese Druckniveaus haben sich als ausreichend erwiesen und können zudem in technisch einfacher Weise, bspw. mit Düsenmitteln, erzeugt werden.

Bei einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Fluid mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 4 m/sec, vorzugsweise von wenigstens 10 m/sec, eingeleitet wird. Hierbei ist mit zunehmender Geschwindigkeit aufgrund des Venturi-Effektes eine Verstärkung eines erzeugten Unterdruckes zu erreichen. Höhere Geschwindigkeiten lassen sich insbesondere mit Düsenmitteln erzeugen, mit deren Hilfe eine Austrittsgeschwindigkeit des Fluids aus dem Düsenmittel kontrolliert werden kann. Insbesondere ist so eine sehr genaue Kontrolle der Geschwindigkeit und der Austrittsrichtung des Fluids mit den entsprechenden Düsenmitteln in einfacher Weise möglich.

In diesem Zusammenhang ist in vorteilhafter Weise auch vorgesehen, dass das Fluid mit einem Druck von 4 bis 10 bar zugeführt wird. Die Zuführung des Fluids kann dabei wahlweise in direkter Form oder unter Zwischenschaltung eines Düsenmittels erfolgen. Vorteilhaft an diesem Druckbereich ist unter anderem, dass sich ein Druck von 4 bis 10 bar mit einfachen Mitteln kostengünstig bereitstellen lässt und gleichzeitig ein ausreichendes Druckniveau für eine nachgelagerte Be- schleunigung des Fluids mit Düsenmitteln bietet. Diese Druckangaben sind dabei je nach Anwendung bezogen auf den Umgebungsluftdruck oder den Druck an der Austrittsseite des Düsenmittels.

Weiterhin ist gemäß einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vor- gesehen, dass wenigstens das erste Druckniveau, das zweite Druckniveau eine Temperatur oder ein Fluidgehalt im Gehäuse erfasst wird. Dies kann bspw. mit Messmitteln geschehen, die wenigstens vor, in oder hinter der Behandlungseinrichtung angeordnet sind. So kann bspw. mit vor und hinter der Behandlungseinrichtung angeordneten Drucksensoren die korrekte Einstellung des gewünschten Druckgradienten überwacht werden. Bei einer anderen Ausführungsform ist es möglich, die Lufttemperatur oder die Temperatur der Verbrennungsrückstände zu kontrollieren, um in vorgegebener Weise und davon abhängig die Fluidzufuhr und Aktivität der Behandlungseinrichtung zu steuern. Weiterhin ist es möglich, einen Fluidgehalt im Gehäuse zu erfassen. Damit ist insbesondere gemeint, dass eine Feuchtigkeit im Gehäuseabschnitt zwischen Behandlungseinrichtung und der Stelle mit der Einleitung des Fluids überwacht wird. Dies kann bspw. unmittelbar hinter der Behandlungseinrichtung durch Anordnung eines Messmittels zur Erfas- sung des Fluidgehaltes geschehen, so dass im Falle einer ungewollten Förderung des Fluidstroms entgegen der Förderrichtung in Richtung der Behandlungseinrichtung, dieser Betriebszustand sofort erfasst wird und Gegenmaßnahmen ergriffen werden können. Derartige Gegenmaßnahmen können bspw. eine Steuerung der Fluidzufuhr, der Luftzufuhr und/oder einer Rückführung von gas- und rauchför- migen Verbrennungsrückständen umfassen. So kann bspw. durch eine Steigerung der Fluidzufuhr der Unterdruck des zweiten Druckniveaus vergrößert und einer Rückförderung der Verbrennungsrückstände entgegengewirkt werden. Alternativ kann durch die Erhöhung der Luftzufuhr im ersten Gehäuseabschnitt das erste Druckniveau angehoben werden, so dass sich der dort ausgebildete Unterdruck verringert, was ebenfalls einer Rückförderung der Verbrennungsrückstände entgegen der Förderrichtung entgegenwirkt. Weiterhin kann schließlich die Fluidzufuhr komplett unterbrochen werden, wenn trotz aller Maßnahmen die Gefahr einer Rückförderung des Fluides und der Verbrennungsrückstände besteht. Zudem ist es möglich, den Druckgradienten zwischen dem ersten Druckniveau und dem zweiten Druckniveau durch eine in Förderrichtung hinter der Behandlungsrichtung abzweigende Rückführung von gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen zu vergrößern.

Hierbei ist vorteilhaft, gas- und rauchförmige Verbrennungsrückstände zumindest teilweise in den Verbrennungsraum rückzuführen. Dabei sind bspw. am Gehäuse in Förderrichtung hinter den Mitteln zum Einleiten eines Fluides Leitungsmittel für eine zumindest teilweise Rückführung von gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen in den Verbrennungsraum vorgesehen.

Bei einer ebenfalls vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, wenigstens einen Bereich unmittelbar vor oder nach der Behandlungseinrichtung (also insbesondere vor dem Düsenmittel) auf Anwesenheit des Fluids zu überwachen und bei Anwesenheit des Fluids in Abhängigkeit von zu- mindest einem erfassten Messwert, wenigstens den Druckgradienten, die Rückführung oder die Luftzufuhr zu vergrößern oder die Zufuhr des Fluids zu vermindern bzw. unterbrechen. Um ein unbeabsichtigtes und unkontrolliertes Austreten von bspw. gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen am Ende der Fördereinrichtung aus dem Gehäuse zu verhindern, ist vorteilhafter Weise vorgesehen, dass in Förderrichtung stromabwärts der Behandlungsrichtung wenigstens im Gehäuse oder an einem Gehäuseaustritt eine Fluidsperre erzeugt wird. Dies kann bspw. dadurch erreicht werden, dass in Förderrichtung stromabwärts wenigstens im Gehäuse oder an einem Gehäuseaustritt Düsenmittel zur Erzeugung einer Fluidsperre vorgesehen sind. Eine solche Fluidsperre kann bspw. aus einem (heißen) Luftstrom oder ei- nem Flüssigkeitsstrom, der ähnlich einem gesprühten Flüssigkeitsvorhang ausgebildet ist, bestehen. Hierdurch wird das Austreten von Gasen, Rauch und sonstigen Partikeln effizient vermindert, was bspw. der Arbeitssicherheit von Bedienpersonal zuträglich ist.

Schließlich ist bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfmdungsgemä- ßen Verfahrens noch vorgesehen, dass eine Eintrittsrichtung des in das Gehäuse eintretenden Fluids so gewählt wird, das diese wenigstens eine Richtungskomponente in Förderrichtung der Verbrennungsrückstände aufweist. Die Eintrittsrichtung des Fluids kann dazu in verschiedene (vorzugsweise orthogonale) Rich- tungskomponenten aufgeteilt werden, die zusammengesetzt die Eintrittsrichtung ergeben. Liegt nun wenigstens eine Richtungskomponente in Richtung der Förderrichtung, so unterstützt dies den Transport der Verbrennungsrückstände. Insbesondere ist dies der Fall, wenn die Eintrittsrichtung des Fluids einen Winkel zwischen 10° und 80° gegenüber der Förderrichtung aufweist. Insbesondere solche Winkel, die bspw. 30° - 60° entsprechen, sind dazu vorteilhaft, weil sie gleichzeitig einen Fluidstrom erzeugen, der den gewünschten Unterdruck bewirkt und der Fluidstrom aufgrund seiner kinetischen Energie die Förderung der Verbrennungsrückstände zusätzlich unterstützt.

Die weiterhin von der Erfindung vorgeschlagene Vorrichtung zum Fördern von Verbrennungsrückständen entlang eines Förderweges mit einer Fördereinrichtung weist wenigstens ein Gehäuse sowie eine im Förderweg angeordnete Behand- lungseinrichtung zur Behandlung der Verbrennungsrückstände auf. Dabei ist in einer Förderrichtung der Verbrennungsrückstände gesehen hinter der Behandlungseinrichtung wenigstens ein Düsenmittel zur Einleitung eines Fluids in das Gehäuse hinein vorgesehen und das Fluid beim Durchströmen des Düsenmittels zur Erzeugung eines zweiten Druckniveaus in Förderrichtung hinter der Behandlungseinrichtung beschleunigt wird, löst die erfindungsgemäße Aufgabenstellung ebenfalls. Durch das erfindungsgemäße Düsenmittel zur Einleitung eines Fluids in das Gehäuse wird insbesondere in der zuvor beschriebenen Weise ein zweites Druckniveau in der Förderrichtung eingestellt, das in wirksamer Weise niedriger als das erste Druckniveau liegt und so einen Druckgradienten bildet. Der durch das eingeleitete Fluid erzeugte Unterdruck stellt so eine konstante Förderung der Verbrennungsrückstände in Förderrichtung sicher, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung signifikant verbessert wird.

Als Düsenmittel kommt hier insbesondere eine Anlage mit mehreren im Gehäuse mit einem Abstand zur Behandlungseinheit zum Einsatz. Die Düsen sind ggf. mit einer gemeinsamen Fluid- Versorgung ausgeführt, so dass z.B. eine Pumpe bedarfsorientiert (im Hinblick auf Zeitraum und Menge) das Fluid über die Düsen in das Gehäuse einleitet. Der Abstand zur Behandlungseinheit liegt insbesondere in einem Bereich kleiner 5m, bevorzugt sogar kleiner 2m oder sogar im Bereich von 20 cm bis 1 m. Bevorzugt ist weiter, dass eine über den Umfang des Gehäuses verteilte Anordnung der Düse vorgenommen ist, wobei hier eine gleichmäßige Verteilung nicht zwingend ist. Die Anordnung der Düsen ist bevorzugt in einer horizontalen Ebene ausgeführt. Die Düsenmittel sind dazu geeignet, das Fluid (insbesondere Wasser) so zu beschleunigen, dass das Fluid mit einer ausreichend hohen Geschwindigkeit in das Gehäuse eintritt, um dort einen Sog weg von der Behandlungseinrichtung zu generieren.

Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrich- tung ist vorgesehen, dass am Gehäuse in Förderrichtung hinter (stromabwärts) dem Düsenmittel Leitungsmittel für eine zumindest teilweise Rückführung von gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen in den Verbrennungsraum vorgesehen sind. Hierdurch können (unerwünschte) Anteile der Verbrennungsrückstände, wie z. B. Flugasche, zu einer Nachverbrennung in den Verbrennungsraum rückgeführt werden.

Weiterhin ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass wenigstens in Förderrichtung vor oder hinter der Behandlungseinrichtung mindestens ein Messmittel angeordnet ist, dass mit einer Steuerungseinrichtung zur Steuerung der Fluidzufuhr, der Luftzufuhr und/oder Rückführung mit Steuerungs- oder Regelungsmittel verbunden ist. Ins- besondere die Anordnung wenigstens eines Messmittels zur Feuchtigkeitsmessung vor dem Düsenmittel oder vor bzw. in der Behandlungseinrichtung ermöglicht eine sichere Überwachung dahingehend, ob Verbrennungsrückstände und/oder Fluid entgegen der Förderrichtung rückgefördert werden. Wird ein solcher Zustand erkannt, kann die entsprechend programmierte Steuerungseinrich- tung, die bspw. eine programmierbare elektronische Steuerungseinrichtung ist, entsprechende Steuerungs- oder Regelungsmaßnahmen ausführen.

Ebenfalls besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuerungseinrichtung zur Bestimmung eines Druckgradienten ausgebildet ist. Hierbei kann eine kontrollierte Einstellung oder Regelung auch in Abhängigkeit von dem wenigstens einen Druckgradienten erfolgen. Sinkt der Druckgradient bspw. unter einen vorgegebenen Grenzwert ab, kann die Steuerungseinrichtung entsprechende Gegenmaßnahmen zur Erhöhung des Druckgradienten auf das gewünschte Maß ausführen oder Schutzmaßnahmen zur Sicherheit der Vorrichtung und der Bediener einleiten.

Schließlich ist gemäß einer anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass am Gehäuse in Förderrichtung vor der Behandlungseinrichtung ein Lufteinlass vorgesehen ist. Mit diesem vorzugsweise kontrollierbaren Luftein- lass kann die Luftzufuhr zum Verbrennungsraum und damit das erste Druckni- veau im Gehäuse beeinfiusst werden. Die Erfindung findet insbesondere Anwendung in Kombination mit einer der folgenden Kesselanlagen: Kesselanlage zur Verbesserung fossiler Brennstoffe (Kohle, Braunkohle, ...), Abfallverbrennungsanlagen etc., wobei diese bevorzugt mit den hier erfindungsgemäß beschriebenen Verfahren betrieben und/oder mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet ist. Gegebenenfalls kann dieses Konzept auch bei anderen Fördersystemen, die mit einem Förderengpass (z.B. nach Art einer Mühle oder eines Zerkleinerers), angewendet werden.

Die Erfindung sowie das technische Umfeld werden nachfolgend anhand der bei- gefügten Figur näher erläutert. Es ist darauf hinzuweisen, dass die Figur eine besonders bevorzugte Ausführungsvariante der Erfindung zeigt, auf diese jedoch nicht beschränkt ist. Dabei zeigt Fig. 1 schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Förderung von Verbrennungsrückständen, die auch zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist.

In Fig. 1 ist ein Verbrennungsraum 1 gezeigt, in dem fossile Brennstoffe oder Abfälle verbrannt werden. Unter dem Verbrennungsraum 1 ist eine Fördereinrichtung 2 angeordnet, die aus Förderbändern 3, Gehäuse 4 und einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung 5 besteht. Mit dem Förderband 3 werden die Verbrennungsrückstände 6 entlang der Förderrichtung 7 transportiert, wobei sie nach Durchlaufen der Behandlungseinrichtung 5, die als Zerkleinerungseinrichtung 8 ausgeführt ist, an einem Gehäuseaustritt 9 austreten. Der Teil des Gehäuses 4 zwischen Verbrennungsraum 1 und Behandlungseinrichtung 5 kann auch als erster Gehäuseabschnitt und der Teil des Gehäuses 4 nach der Behandlungs- einrichtung als zweiter Gehäuseabschnitt bezeichnet werden, wobei diese auch separat ausgeführt sein können.

Oberhalb der Behandlungseinrichtung 5 ist ein Lufteinlass 10 vorgesehen, durch den Luft in Richtung des Pfeils 11 in das Gehäuse 4 einströmen kann, von wo aus sie weiter in den Verbrennungsraum 1 gelangt, der mit einem leichten Unterdruck betrieben wird. In diesem Bereich des Gehäuses 4 herrscht ein erstes Druckniveau 12. Im Bereich hinter (stromabwärts) der Behandlungseinrichtung 5 herrscht da- gegen ein zweites Druckniveau 13, das durch einen niedrigeren Druck als das erste Druckniveau 12 gekennzeichnet ist. Das zweite Druckniveau 13 wird durch Einleiten von Fluid 14 (Wasser) durch Düsenmittel 15 in einem Bereich unterhalb der Behandlungseinrichtung 5 erzeugt. Die Düsenmittel 15 sind dabei unter einem Winkel α gegenüber der an dieser Position vorgesehenen Förderrichtung 7 geneigt. Durch die Neigung erzeugt das aus den Düsenmitteln 15 austretende Fluid 14 gleichzeitig einen Unterdruck und fördert die Verbrennungsrückstände 6 aufgrund der Strömungsrichtung des Fluids in Richtung des Gehäuseaustritts 9. Am Gehäuseaustritt 9 sind hier weitere Düsenmittel 15 vorgesehen, aus denen ein FIu- id 14 austritt, um eine Fluidsperre 16 zu erzeugen. Hierdurch wird z. B. das unerwünschte Austreten von Rauch und Gas aus dem Gehäuse 4 verhindert. Solche unerwünschten Bestandteile der Verbrennungsrückstände können über eine Rückführung rückgeführt werden, die mittels eines Ventils 17 über ein Leitungsmittel 18 in den Verbrennungsraum 1 mündet. Zur Steuerung bzw. Regelung der Vor- richtung ist eine Steuerungseinrichtung 19 vorgesehen, die über Steuerungsleitungen 20 gleichzeitig mit dem Lufteinlass 10, dem Ventil 17, dem Düsenmittel 15 sowie Messmitteln 21 verbunden ist. Die Messmittel 21 können dabei bspw. zur Erfassung von Druck und Feuchtigkeit ausgebildet sein. Benutzt man als Fluid 14 Wasser, so kann mit Hilfe des Messmittels 21 sofort erkannt werden, wenn dieses Fluid entgegen der Förderrichtung in Richtung der Behandlungseinrichtung 5 oder gar durch diese hindurch transportiert würde. Außerdem kann bei einer Ausbildung der Messmittel 21 zur Druckerfassung die Überwachung eines Druckgradienten zwischen einer Vorderseite 22 und einer Rückseite 23 der Behandlungseinrichtung 5 sehr genau überwacht werden. Sinkt der Druckgradient zwischen der Vorderseite 22 und der Rückseite 23 in unerwünschter Weise ab, kann wahlweise mit einzelnen oder kombinierten Maßnahmen das Druckniveau 12 durch zusätzliche Luft 11 angehoben oder das zweite Druckniveau 13 durch Einleitung zusätzlichen Fluids 14 abgesenkt werden. Außerdem ist es möglich, das zweite Druckniveau 13 durch die Rückführung von Verbrennungsrückständen durch das Leitungsmittel 18 zusätzlich abzusenken. Mit der so ausgeführten Vorrichtung ist es möglich, einen dauerhaften und störungsfreien Betrieb der Behandlungseinrichtung 5 zu gewährleisten.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zuvor beschriebene und dargestellte Ausführungsform beschränkt. Es sind vielmehr zahlreiche Abwandlungen der Erfindung im Rahmen der Patentansprüche möglich, ohne den Gedanken- und Schutzbereich zu verlassen.

Bezugszeichenliste

1 Verbrennungsraum

2 Fördereinrichtung

3 Förderband

4 Gehäuse

5 Behandlungseinrichtung

6 Verbrennungsrückstände

7 Förderrichtung

8 Zerkleinerungseinrichtung

9 Gehäuseaustritt

10 Lufteinlass

11 Luft

12 erstes Druckniveau

13 zweites Druckniveau

14 Fluid

15 Düsenmittel

16 Fluidsperre

17 Ventil

18 Leitungsmittel

19 Steuerungseinrichtung

20 Steuerungsleitung

21 Messmittel

22 Vorderseite

23 Rückseite

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Fördern von Verbrennungsrückständen (6) in einer Förder- richtung (2) entlang eines Förderweges aus einem Verbrennungsraum (1), umfassend: a) Fördern der Verbrennungsrückstände (6) aus dem Verbrennungsraum

(1) mittels einer Fördereinrichtung (2), die wenigsten ein Gehäuse (4) aufweist; b) Erzeugen eines ersten Druckniveaus (12) in dem Gehäuse (4); c) Nachbehandlung der Verbrennungsrückstände (6) in einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrichtung (5); d) Erzeugen eines zweiten Druckniveaus (13) in Förderrichtung (7) der Verbrennungsrückstände (6) hinter der Behandlungseinrichtung (5) durch Einleiten eines Fluids (14) zur Ausbildung eines Druckgradienten.

2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Druckniveau (13) zwischen 20 bis 600 mbar niedriger als das erste Druckniveau (12) eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (14) mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 4 m/sec. eingeleitet wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fluid (14) mit einem Druck von 4 bis 10 bar zugeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn- zeichnet, dass wenigstens das erste Druckniveau, das zweite Druckniveau, eine Temperatur oder ein Fluidgehalt im Gehäuse (4) erfasst wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei gas- und rauchförmige Verbrennungsrückstände (6) zumindest teilweise in den Verbrennungsraum (1) rückgeführt werden.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens ein Bereich unmittelbar vor oder nach der Behandlungseinrichtung (oder vor dem Düsenmittel) auf Anwesenheit des Fluids überwacht wird und bei Anwesenheit des Fluids in Abhängigkeit von zumindest einem erfassten Messwert, wenigstens der Druckgradient, die Rückführung oder die Luftzu- fuhr vergrößert oder die Zufuhr des Fluids vermindert wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Förderrichtung (7) stromabwärts der Behandlungsrichtung

(5) wenigstens im Gehäuse (4) oder an einem Gehäuseaustritt (9) eine FIu- idsperre (16) erzeugt wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Eintrittsrichtung des in das Gehäuse (4) eintretenden Fluids so gewählt wird, dass diese wenigstens eine Richtungskomponente in Förderrichtung (7) der Verbrennungsrückstände (6) aufweist.

10. Vorrichtung zum Fördern von Verbrennungsrückständen (6) entlang eines Förderweges mit einer Fördereinrichtung (2), die wenigstens ein Gehäuse

(4) aufweist, sowie einer im Förderweg angeordneten Behandlungseinrich- tung (5) zur Behandlung der Verbrennungsrückstände (6), wobei in einer

Förderrichtung (7) der Verbrennungsrückstände (6), gesehen hinter der Behandlungseinrichtung (5), wenigstens ein Düsenmittel (15) zur Einleitung eines Fluids (14) in das Gehäuse (4) hinein vorgesehen ist und das Fluid (14) beim Durchströmen des Düsenmittels (15) zur Erzeugung eines zweiten Druckniveaus (13) in Förderrichtung (7) hinter der Behandlungseinrichtung

(5) beschleunigt wird.

11. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (4) in Förderrichtung (7) stromabwärts dem Düsenmittel (15) Leitungsmittel (18) für eine zumindest teilweise Rückführung von gas- und rauchförmigen Verbrennungsrückständen (6) in den Verbrennungsraum (1) vorgesehen sind.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens in Förderrichtung (7) vor oder hinter der Behandlungseinrichtung (5) mindestens ein Messmittel (21) angeordnet ist, das mit einer Steuerungseinrichtung (19) zur Steuerung der Fluidzufuhr, der Luftzufuhr oder der Rückführung mit Steuerungs- oder Regelungsmittel (10, 15, 17) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (19) zur Bestimmung eines Druckgradienten ausgebildet ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse (4) in Förderrichtung (7) vor der Behandlungs- einrichtung (5) ein Lufteinlass (10) vorgesehen ist.

15. Kessel mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 10 bis 14, eingerichtet für ein Verfahren gemäß Anspruch 1 bis Anspruch 9.