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Müllverbrennungsanlage mit Schmelzkammer Die Erfindung bezieht sich
auf eine Müllverbrennungsanlage mit einem Vortrocknungsrost und einem an diesen
.sich anschließenden Verbrennungsrost, bei welcher die festen Verbrennungsrückstände
in einer dem Verbrennungsrost nachgeschalteten und mit einem Brenner versehenen
Schmelzkammer geschmolzen und die sich in der Schmelzkammer ansammelnde Schmelze
zum Erstarren in Wasser geleitet wird.
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Bei den bekannten Müllverbrennungsanlagen dieser Art wird der zu verbrennende
Müll zunächst auf dem Vortrocknungsrost durch die von der Verbrennung ausgehende
Strahlungswärme vorgetrocknet und anschließend auf dem Verbrennungsrost verbrannt.
Die festen Verbrennungsrückstände gelangen von dem Verbrennungsrost in einen Schlackenschacht,
der mit seinem unteren Ende in einen mit Wasser gefüllten Behälter ragt. Hier wird
die noch glühende Schlacke gelöscht und durch eine Fördervorrichtung abgeführt.
Die Verbrennungsrückstände sind zum Teil noch größere Schlacken, die sperrig sind
und durch mechanische Mittel weiter zerkleinert werden müssen. Die Schlacken enthalten
weiterhin noch unverbrannten Kohlenstoff, der in dem Verbrennungsprozeß nicht ausgewertet
werden konnte.
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Diese Mängel treten auch bei einem bekannten Schachtofen zur Müllverbrennung
auf, bei dem der Müll aus dem nach unten kegelförmig zusammengezogenen Schacht plötzlich
in eine weite Verbrennungskammer niedersinkt, in die Feuergase und Verbrennungsluft
eingeleitet werden, so daß der Müll der Wirkung einer ihn allseitig umspülenden
Stichflamme ausgesetzt wird. Bei dieser Art des Durchsatzes des Mülls durch den
Schacht bildet sich eine kompakte Müllsäule, die beim Schmelzen zu sperrigen Schlacken
führt und eine völlige Verbrennung bis in das Innere der Müllsäule hinein unmöglich
macht.
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Hier schaffen auch vorgeschaltete Rüttelroste und eine Vortrocknung
keine wirkungsvolle Abhilfe, da der Müll in der Einziehung des Schachtes nach der
Auflockerung auf einem Rüttelrost wieder säulenartig zusammengedrückt wird, bevor
er lotrecht in die Verbrennungskammer absinkt und dort den Feuergasen und der Verbrennungsluft
ausgesetzt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Müllverbrennungsanlage zu
schaffen, welche die festen Rückstände von brennbaren Komponenten befreit und nicht
sperrige, vielmehr verhältnismäßig kleinkörnige Rückstände erzeugt.
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Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß ein senkrecht geführter,
eine Fallstrecke bildender Wandteil der Schmelzkammer sich an den Verbrennungsrost
und ein schräg verlaufender Wandteil der Schmelzkammer sich unmittelbar an die Fallstrecke
anschließt und daß ein Schmelzkammerbrenner in dem der Fallstrecke und dem schräg
verlaufenden Wandteil gegenüberliegenden Wandteil der Schmelzkammer angeordnet und
entsprechend der Neigung des schräg verlaufenden Wandteils schräg nach oben gerichtet
ist.
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Hierdurch ist erreicht, daß der den Verbrennungsrost verlassende,
zu Schlacken verbrannte Müll im freien Fall in die Schmelzkammer gelangt, wobei
die größeren Schlackenteile auf den schräg verlaufenden Wandteil der Schmelzkammer
auftreffen und in kleine Stücke zerbrechen, während die den Verbrennungsrost verlassenden
kleineren Stücke und der Staub in das Innere der Schmelzkammer fliegen und durch
die Flamme des Schmelzkammerbrenners im Flug geschmolzen werden.
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So ist ein völliger Ausbrand etwa noch vorhandener, unvollkommen verbrannter
Teilchen sichergestellt. Die größeren Schlackenteile, die auf dem geneigten Wandteil
liegengeblieben sind, werden von der Flamme des Schmelzkammerbrenners in Richtung
der Neigung des Wandteiles überstrichen, so daß auch ein Schmelzen dieser Teile
gewährleistet ist. Dazu ist es von besonderem Vorteil, daß die Schlakken sich nur
in dünner Schicht ablagern.
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Gemäß weiterer Erfindung kann vorgesehen sein, daß der Verbrennungsrost
zwecks Rückführung des Rostdurchfalles über eine Leitung unmittelbar mit
der
Schmelzkammer verbunden ist, so daß auch der Rostdurchfall dem Schmelzprozeß unterworfen
wird.
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Im einzelnen können nach der Erfindung die Schmelzkammerwände einschließlich
der die Fallstrecke und die geneigte Fläche bildenden Wandteile mit einem Wassermantel
versehen und an ihrer Innenfläche mit Schamotte ausgekleidet sein, damit sie den
in ihrem Bereich besonders hohen Temperaturen standzuhalten vermögen.
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Die Zeichnung zeigt eine Müllverbrennungsanlage gemäß der Erfindung
im Schnitt.
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Die Müllverbrennungsanlage ist mit einem Vortrocknungsrost 2 ausgestattet,
an den sich oben ein Fülltrichter 3 und ein nicht gezeigter Schüttelrost anschließen.
Der Müll wird in den Trichter 3 eingefüllt und gelangt auf den vorzugsweise geneigten
Vortrocknungsrost 2. Unterhalb des Vortrocknungsrostes sind Luftöffnungen
4 zur Zufuhr vorgewärmter Luft vorgesehen. Der Raum unterhalb des Vortrocknungsrostes
2 verjüngt sich trichterförmig und ist an seinem unteren Ende an ein Leitungssystem
6 zur Abfuhr der durch den Rost fallenden Müllteile bestimmt.
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Schräg unterhalb des Vortrocknungsrostes 2 ist der Verbrennungs- bzw.
Hauptrost 7 vorgesehen. Der Verbrennungsrost 7 ist ebenfalls geneigt, so daß sich
das Brenngut auf Grund des Rostvorschubes auf dem Vortrocknungsrost 2 und von diesem
zu dem Verbrennungsrost fortbewegt. Unterhalb des Verbrennungsrostes 7 sind
Öffnungen 8 und 9 vorgesehen, durch die die vorzugsweise vorgewärmte
Verbrennungsluft zugeführt wird. Die Verbrennungsluft durchdringt den Rost und bewirkt
in üblicher Weise die Verbrennung auf dem Rost und in dem Verbrennungsraum. Der
Raum unterhalb des Verbrennungsrostes 7 ist in mehrere sich trichterförmig verjüngende
Räume 10 und 11 aufgeteilt, an deren unteren Enden sich Leitungen
12 und 13 anschließen, durch die Verbrennungsrückstände, die durch
den Rost 7 fallen, abgeführt werden.
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An das tiefstgelegene Ende des Verbrennungsrostes 7 schließt sich
die insgesamt mit 14 bezeichnete Schmelzkammer zum Schmelzen der den Verbrennungsrast
7 verlassenden Schlacken an. Die Schmelzkammer 14 enthält eine sich an den
Verbrennungsrost 7 anschließende Fallstrecke 15, die sich durch einen senkrecht
verlaufenden Wandteil 16
ergibt. An den senkrecht verlaufenden Wandteil
16
schließt sich ein schräg verlaufender Wandteil 17 an, auf welchen die Schlacken
auftreffen. An das untere Ende des schrägen Wandteiles 17 schließt sich ein
napfförmiger Teil 18 an, der durch die senkrecht verlaufenden Wandteile
19 und 20 sowie den Boden 21 begrenzt wird. In dem Wandteil
20, welcher dem schräg verlaufenden Wandteil 17 und dem senkrecht
verlaufenden Wandteil 16 gegenüberliegt, befinden sich Brenner 22. Die Brenner 22
sind vorzugsweise als Ölbrenner ausgebildet und schräg nach oben gerichtet, so daß
die Brennerflamme den schrägen Wandteil 17 überstreicht. Der obere Abschluß der
Schmelzkammer wird durch die schräg verlaufende Wand 23 gebildet. In der Bodenfläche
21 der Schmelzkammer ist ein Abfluß 24 für die Schmelze vorgesehen. Die das Schmelzbad
18 verlassende Schmelze gelangt beispielsweise in mit Wasser gefüllte fahrbare Behälter
25 und wird verkörnt.
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Die durch die Öffnung 26 aus der Schmelzkammer austretenden Verbrennungsgase
vermischen sich mit den von dem Verbrennungsrost und von dem Vortrocknungsrost 2
ausgehenden Gasen. Die Verbrennungsgase gelangen zunächst zu einer Strahlungsheizfläche
27, die sich über dem Vortrocknungsrost 7 befindet. Anschließend gelangen die Verbrennungsgase
zu einem überhitzer 28 und dann zu einem Sturzzug 29, in dem sich weitere Wärmetauscher,
beispielsweise überhitzer 30, 31 und 32, befinden. Die Verbrennungsgase, denen die
Wärme bereits weitgehend entzogen ist, werden nun beispielsweise über ein nicht
dargestelltes Filter in einen Schornstein abgeführt. Die Verbrennungsgase können
weiterhin durch einen Wärmetauscher geleitet werden, der die durch die Öffnungen
4, 8 und 9 der Verbrennung zugeführte Luft vorwärmt.
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Die die Trichter 10 und 11 verlassenden Verbrennungsrückstände
werden in einem Gefäß 34 gesammelt und durch die Leitung 6 pneumatisch nach
oben gefördert und erneut der Verbrennung zugeführt. Zu diesem Zweck ist an dem
Leitungsteil 6 a eine nicht dargestellte pneumatische Druckquelle angeschlossen.
Die in der Leitung 6 geförderten Rückstände können an irgendeiner Stelle wieder
in den Verbrennungsprozeß eingebracht werden. Vorzugsweise werden die Rückstände
direkt der Schmelzkammer 14 zugeführt.
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Wie bereits ausgeführt, werden die Schlacken, die den Verbrennungsrost
7 verlassen, in der Schmelzkammer 14 geschmolzen. Zu diesem Zweck sind vergleichsweise
hohe Temperaturen erforderlich. Um diese Temperaturen zu erreichen, ist es erforderlich,
daß die Innenfläche der Schmelzkammer 14 mit hitzebeständigem Schamottematerial
ausgekleidet ist. Die Wandteile 16, 17, 19, 20, 21 und 23 der Schmelzkammer werden
im übrigen vorzugsweise durch ein Wasserrohrsystem gekühlt. Die Begrenzungswände
der Schmelzkammer sind als Doppelwände ausgeführt, wobei der Zwischenraum an das
Wasserumlaufsystem der Anlage angeschlossen ist.
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Während des Betriebes wird das durch den Trichter 3 zugeführte Verbrennungsgut
auf dem Vortrocknungsrost 2 getrocknet. Die Wärmezufuhr erfolgt dabei in erster
Linie durch die Strahlung, die von der über dem Verbrennungsrost stattfindenden
Verbrennung ausgeht. Die durch die Öffnungen 4
zugeführte Luft bewirkt einen
kontinuierlichen Abtransport der sich über dem Vortrocknungsrost ausbildenden Schwaden
und führt diese der Verbrennung zu. Das vorgetrocknete Verbrennungsgut gelangt dann
zu dem Verbrennungsrost 7, wo die Verbrennung in üblicher Weise stattfindet. Die
Rückstände bzw. Schlacken des Verbrennungsvorganges gelangen nun in die Schmelzkammer
14. Die Schlacken kommen hierbei zunächst zu der mit 15
bezeichneten Fallstrecke.
Die kleineren Schlackenteile und der Staub fliegen dabei in das Innere der Schmelzkammer
14, wie dies durch die Linien 36 angedeutet ist, und werden durch die Brennerflamme
. im Flug geschmolzen. Die schweren Schlackenteile gelangen nach Durchwandern der
Fallstrecke 15 auf den schrägen Wandungsteil 17, wo sie von der Brennerflamme
überstrichen und hierbei ebenfalls geschmolzen werden. Die Schmelze sammelt sich
in dem unteren Teil 18 der Schmelzkammer und wird durch den Abflußstutzen
24 abgeführt. Die Schmelze erstarrt beim Eintreten in das Wasser der Behälter
25 zu verhältnismäßig feinkörnigem Material, welches sich somit ohne weiteres abtransportieren
läßt.
Irgendwelche sperrige größere Schlacken können nicht entstehen.
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Die dargestellte Anlage genügt allen in der Praxis auftretenden Anforderungen.
Außer den körnigen Rückständen, die durch den Stutzen 24 abgeführt werden, treten
weitere Rückstände nicht auf. Alle Aschenteile, die durch die Roste 2 und 7 fallen,
können dem Verbrennungsprozeß erneut zugeführt werden. Das Gesamtvolumen der festen
Verbrennungsrückstände ist wesentlich geringer, als dies bei den bekannten Müllverbrennungsanlagen
der Fall ist.