NL9101547A - Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in een draaiende verbrander. - Google Patents

Description

Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in een draaiende verbrander.

De werkwijze heeft betrekking op een vuilverbran-dingsoven met een draaiende verbrander, van vast afval van de gemeente en meer in het bijzonder op een werkwijze voor het verbeteren van de inleiding van lucht in de draaiende verbrander teneinde de hoeveelheid koolmonoxyde die wordt voortgebracht bij het verbranden van gemeentelijk vast afval, te verminderen.

Verassing bleek een uitvoerbare werkwijze voor het verminderen van de hoeveelheid van gemeentelijk vast afval waarvan men zich ontdoet op stortterreinen en het voortbrengen van bruikbare warmte,die kan worden omgezet in elektriciteit. Teneinde te voldoen aan de meer eisende luchtverontreinigingsstandaarden die worden opgelegd aan de uit de vuilverbrandingsoven stromende schoorsteengassen en in het bijzonder aan de vermindering van de hoeveelheid van CO, terwijl toch de N0X op een laag niveau wordt gehouden, werd het noodzakelijk de verbrandingswerkwijze in de draaibare verbrander te verbeteren.

Van de doelen van de uitvinding kan worden vermeld het verschaffen van een werkwijze voor het verbeteren van verbranding in een draaiende verbrander, die gemeentelijk vast afval verbrandt teneinde de hoeveelheid van CO en koolwaterstoffen in de uitstromende schoorsteengassen aanzienlijk te verminderen.

In het algemeen omvat een verbeterde werkwijze voor hét inleiden van lucht in een draaiende verbrander, wanneer zij wordt uitgevoerd in overeenstemming met deze uitvinding, de stappen van: het benutten van een draaiende verbrander die is gevormd uit een cilindrische reeks van koelhuizen die uit elkaar worden gehouden door een doek dat is aangebracht tussen naburige buizen, waarbij de doeken een meervoudig aantal openingen hebben die zijn aangebracht langs hun lengten ter inleiding van verbrandingslucht in de draaiende verbrander en met een inlaateinde ter inleiding van gemeentelijk vast afval en een uitlaateinde waaruit as en verbran- dingsgassen naar buiten komen: het voeden van gemeentelijk vast afval aan het inlaateinde van de draaiende verbrander; l ' het verschaffen van een meervoudig aantal windkasten teneinde lucht te voeden aan de draaiende verbrander teneinde afzonderlijk lucht te verschaffen onder het vuur, over het vuur heen en over de verbrander heen; het meten van het percentage zuurstof in de verbrandingsgassen; het snel inleiden van lucht over de verbrander heen in de draaiende verbrander als reactie op een daling in het percentage van zuurstof in het verbrandingsgas teneinde het niveau van CO in de afgewerkte gassen op aanvaardbare niveau's te houden.

De uitvinding zoals weergegeven in de conclusies zal duidelijker worden bij het lezen van de volgende gedetailleerde beschrijving in verband met de bijgaande tekeningen, waarbij gelijke verwijzingsgetallen verwijzen naar gelijke onderdelen in de tekeningen en waarin:

Fig. 1 een schematisch aanzicht van een vuilverbran-dingsoven van gemeentelijk afval vervaardigd in overeenstemming met deze uitvinding, is fig. 2 een vergroot gedeeltelijk dwarsdoorsnede-aanzicht van de draaiende verbrander en windkast naburig aan het uitlaateinde van de verbrander is; en fig.3 een vergroting van gebied A van fig. 2 is.

Nu wordt verwezen naar de tekeningen in detail en in het bijzonder naar fig. 1, 2 en 3. Weergegeven is een vuilverbrandingsoven 1 voor het verbranden van gemeentelijk vast afval 2 in een draaiende verbrander 3. De draaiende verbrander 3, zoals het beste is weergegeven in fig. 2 en 3, is gevormd uit een cilindrische reeks van buizen of leidingen 5 met een vlakke plaat of doek 7 die naburige leidingen 5 verbindt. Het doek 7 heeft een meervoudig aantal openingen of gaten 9 waardoorheen verbrandingslucht wordt toegevoerd aan het inwendige van de draaiende verbrander 3. De draaiende verbrander 3 is aangebracht teneinde te draaien op een hellende as in een windkast 13. Te verassen gemeentelijk vast afval 2 wordt gevoed aan een inlaateinde, het einde dat is weergegeven links in fig. 2, door een stamper 15 en valt in de richting van een uitlaateinde naarmate de verbrander.3 draait over metalen banden, die aangrijpen op op afstand staande rollen (niet weergegeven). De gaten of openingen 9 in de doeken 7 maken het mogelijk, dat verbrandingslucht die wordt toegevoerd uit de windkast 13 de draaiende verbrander 3 binnentreedt. Het brandend tuimelend afval 2, zoals weergegeven in fig. 2, heeft de neiging omhoog te kruipen aan één zijde van de verbrander 3 naarmate het draait. De windkast 13 is verdeeld in een meervoudig aantal compartimenten voor het toevoeren van verbrandingslucht aan verscheidene afzonderlijk geregelde gebieden van de verbrander 3 of zones Zl, Z2, Z3 en Z4. Zone Zl is geplaatst naburig aan het inlaateinde van de verbrander 3 en zone Z4 is geplaatst naburig aan het uitlaateinde van de verbrander 3. In elke zone is de windkast 13 verder verdeeld in aanvullende compartimenten of delen die lucht toevoeren aan de onderzijde van het brandend afval 2 en dit gedeelte wordt daarom een onder het vuurwindkast 21 genoemd en een naburig windkast-gedeelte 23 is aangebracht teneinde verbrandingslucht toe te voeren over het brandend afval en is daarom de over het vuurwindkast 23 genoemd. Aanwezig is een aanvullend compartiment of windkastgedeelte 25, dat lucht toevoert naar over de verbrander en wordt genoemd over de verbrander windkast 25. Een verhitter (niet weergegeven) is aangebracht ter regeling van de temperatuur van de verbrandingslucht in de verschillende zones.

Een koelingsfluïdum, water, laat men circuleren door de verbrandingsbuizen of leidingen 5 teneinde hen en de doeken 7 koel te houden en hun nuttige levensduur te verlengen. Het water wordt toegevoerd door een paar pompen 27, dat aanzuigt uit een watertrommel 29 in een afvalwarmtewaterwandkookketel 31 en doet het verhit koe-lingsfluïdum terugkeren vanuit de draaiende verbrander 3 naar een stoomtrommel 33 via een draaiende verbinding 35 en daarmee verbonden buisleiding 37. Vaste stoffen insluitend brandbare, onbrandbare, as en hete gassen komen naar buiten uit het uitlaateinde van de verbrander 3.

De vaste stoffen vallen op een uitbrandingsrooster 39 en de hete gassen en enig vliegas stroomt naar boven in een ovengedeelte 41 van de kookketel 31 en over een zuurstof analysator en regelorgaan 43.

Gemeentelijk vast afval 2 sluit in materialen met hoge verwarmingswaarde en koolstofgehalte zoals banden, zaagsel, asfalt, grind en andere materialen, die de verbrander op een onregelmatige basis en in in hoge mate variërende hoeveelheden binnenkomen, snelle en sporadische fluctuaties in de verbrandingssnelheid en vuurtemperatuur veroorzaken zodat regeling van het koolmonoxyde, CO, in I de verbrandingsgassen binnen gedefinieerde grenzen over een relatief korte tijdsspanne , bijv. 100 dpm gemiddeld over 1 uur, snelle reactie op deze variaties vereist ter voorkoming van hoge CO pieken die het gemiddelde buiten aanvaardbare grenzen opdrijven. Teneinde snel te reageren i op deze sporadische variaties in de verbrandingskarakteri-stieken en het percentage CO op een aanvaardbaar niveau te houden, wordt een grote hoeveelheid lucht ingeleid in de draaiende verbrander 3 via de over de verbrander heen windkast 25. De hoeveelheid lucht die wordt ingeleid )als over de verbrander heen lucht kan de hoge waarde hebben van ongeveer 30 tót 50% van de totale lucht die wordt toegevoerd aan de draaiende verbrander 3. Als deze aanvullende lucht wordt toegevoegd via de onder het vuur en over het vuur windkasten 21 en 23 doet de aanvullende lucht )de verbrandingssnelheid toenemen en vermindert niet de plotselinge CO pieken. Door het initiëren van de snelle tot stand brenging van over de verbrander heen lucht in reactie op een plotselinge daling in het percentage zuurstof in het verbrandingsgas, reageert het systeem met voldoende )snelheid om het CO in de gasruimte binnen de verbrander 3 te verbranden door doeltreffend overmatige hoeveelheden 02 te mengen met de wervelende gassen in de verbrander 3 teneinde het vereist gemiddeld percentage van CO in stand te houden over een relatief korte tijdsspanne .

j Dit wordt bereikt door het in beweging brengen van schuiven 51 in leidingen die toevoeren aan de over de verbrander heen windkasten 25. De schuiven 51 worden bediend in reactie op de verandering in percentage zuurstof (02) in de verbrandingsgassen. Het percentage van overmaat 02 wordt in het algemeen geregeld op een voorafbepaald afstelpunt, bijv.

6% overmaat zuurstof. De schuiven 51 zouden bijv. volledig open kunnen zijn, als de overmaat C>2 daalde met een lage waarde van 4% en volledig dicht, als de overmaat C>2 7% bereikte. De weergegeven uitvoeringsvorm leidt over de verbranding heen lucht in in alle zones Zl t/m Z4, hoewel op het ogenblik de inleiding van over de verbrander heen lucht in juist zone Z4 de voorkeur heeft, zoals het doeltreffend was bij het verschaffen van snelle reactie op veranderingen in het zuurstofniveau in het verbrandingsgas teneinde het CO te houden binnen de voorgeschreven grenzen zelfs over korte tijdsspannen.

Een aanvullend voordeel van deze verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in de verbrander is, dat, zelfs bij de onregelmatige inleiding van materialen met zeer hoge verhittingswaarden, de hoge werveling in de gasruimte in de verbrander samenwerkt met het lage O2 in het zuurstofbed teneinde laag N0X te leveren. Aldus wordt, naast het voortbrengen van zeer kleine toelaatbare hoeveelheden CO, de hoeveelheid N0X ook onder de toelaatbare grenzen gehouden.

Hoewel de voorkeur-uitvoeringsvormen die hierin zijn beschreven de beste wijze vermelden voor het in praktijk brengen van deze uitvinding die op het ogenblik in overweging wordt genomen door de uitvinder, zullen talrijke wijzigingen en aanpassingen van deze uitvinding duidelijk zijn aan andere deskundigen. Daarom dienen de uitvoeringsvormen te worden beschouwd als toelichting en bij wijze van voorbeelden en het is duidelijk, dat de conclusies beogen dergelijke wijzigingen en aanpassingen te overkoepel len zoals zij worden beschouwd binnen de geest en het kader van deze uitvinding.

Claims (5)

1. Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in een draaiende verbrander, gevormd door een cilindrische reeks van koelingsbuizen, die van elkaar af worden gehouden door een doek dat is aangebracht tussen naburige buizen, waarbij de doeken een meervoudig aantal openingen hebben die zijn aangebracht over de lengte daarvan ter inleiding van verbrandingslucht in de draaiende verbrander en met een inlaateinde voor het inleiden van gemeentelijk vast afval en een uitlaateinde waarvandaan as en verbrandingsgassen naar buiten komen, gekenmerkt door de stappen van het verschaffen van een meervoudig aantal windkasten voor de draaiende verbrander teneinde lucht door de openingen heen te voeden in de doeken van de draaiende verbrander teneinde afzonderlijk te verschaffen lucht onder het vuur, lucht over het vuur en lucht over de verbrander; het meten van het percentage zuurstof in de verbrandingsgassen; het snel inleiden van lucht over de verbrander heen in de draaiende verbrander als reactie op een snelle daling in het percentage van zuurstof in het verbrandingsgas teneinde het niveau van CO in de afgewerkte gassen op aanvaardbare niveaus te houden.

2. Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in de draaiende verbrander volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de stap van het inleiden van lucht over de verbrander heen omvat het inleiden van lucht over de verbrander heen zodanig dat ongeveer 30 tot 50% van de lucht toegevoerd aan de draaiende verbrander als lucht over de verbrander heen wordt verschaft.

3. Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in de draaiende verbrander volgens conclusie 1, m et het kenmerk, dat de stap van het verschaffen van windkasten voor de draaiende verbrander teneinde lucht te voeden aan de draaibare verbrander voor het afzonderlijk verschaffen van lucht onder het vuur, lucht over het vuur en lucht over de verbrander omvat het verschaffen van tenminste één windkast voor het leveren van lucht over de verbrander heen naburig aan het uitlaateinde van de verbrander.

4. Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in de draaiende verbrander van conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de stap van het snel inleiden van lucht over de verbrander in de draaiende verbrander is in reactie op een snelle daling in het percentage van zuurstof in de verbrandingsgassen onder een vooraf bepaald niveau.

5. Verbeterde werkwijze voor het inleiden van lucht in de draaiende verbrander van conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de stap van het inleiden van lucht over de verbrander omvat het openen en sluiten van een schuif ter regulering van de stroom van lucht in de windkast over de verbrander.