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"Müllverbrennungsanlage" Gegenstand des Patentes ....... (Patentanmeldung
St 16 395 Ia/24d) ist eine kontinuierlich arbeitende, mit einer Zusatzfeuerung
ausgestattete Müllverbrennungsanlage, die mit einem durch einen Einfüllschacht und
einen Zuteiler beschickten, aus mehreren treppenartig untereinander angeordneten
Walzenrosten bestehenden Schrägrost und einem letzterem unmittelbar nachgeschalteten
Nachverbrennungsrost versehen ist, der als Wanderrost mit vorzugsweise Pilgerschrittantrieb
ausgebildet ist. Die aus dem Einfüllschacht und dem Zuteiler bestehende Aufgabevorrichtung
ist so beschaffen, daß sie den Müll mit vergleichsweise großer, vorzugsweise über
1,2 m betragender Schichtdicke dem Feuerraum zuführt, wo der eingefahrene Müll,
entsprechend seinem Böschungswinkel, von dem Zuteiler gewissermaßen scheibenweise
in relativ
dünnen Schichten auf den aus den urlaufenden Walzen bestehenden
Schrägrost abstürzt. Dadurch tritt eine intensive Trocknung des Mülls ein. Auf dem
Schrägrost wird dann der trockene Müll unter gleichzeitigem Erwärmen der aus ihm
ausgetriebenen BrUden auf 800 bis 1000o 0 verbrannt. Dabei ist wesentlich,
daß der Müll bei der Übergabe von der einen auf die andere Walze des Schrägrostes
stets wirksam. gewendet wird, wodurch ein gutes Grundfeuer aufrechterhalten wird.
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Da hierbei durch die starke Verbrennung des Mülls eine starke Volumenverkleinerung
eintritt, werden die Walzen des Schrägrostes im allgemeinen mit in Förderrichtung
abnehmen-. der Umlaufgeschwindigkeit angetrieben. Nach dem Verlassen der letzten
Walze des Schrägrostes soll der Müll im wesentlichen bereits verbrannt sein. Es
ist aber notwendig, anschließend noch die Verbrennung der restlichen verbrennliehen
Rückstände in der Asche durchzuführen. Dazu dient im Falle des Hauptpatentes der
dem Schrägrost nachgeschaltete Wanderrost.
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Wie sich nun aber gezeigt hat, vermag ein solcher Wanderrost die vorerwähnte
Nachverbrennung noch nicht wirksam genug herbeizuführen. Dabei kommt_es vor allem
auf die Einhaltung der folgenden Bedingungen an: Der Nachverbrennungsrost muß die
sperrige Asche des Müllsy in der alle möglichen unverbrannten Gegenstände enthalten
sind, gleichmäßig weiter transportieren können, ohne daß Verklemmungen und Betriebsstörungen
eintreten.
Die Asche muß ständig mit hinrei-ohend hoher Schicht ununterbrochen in Bewegung
gehalten wer-den# wobei ein Durchtreten von Falschluft vermieden werden mußo_8ahließlich
kommt es darauf an, den zur Verbrennung notwendigen Sauerstoff wirksam an die restlichen
verbrennli-0hen Bestandteile des Mülls bzw. der Müllasche heranzubrin-gen.
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Es wurde nun gefunden, daß die im Hauptpatent besehriebene
Müllverbrennungsanlage in Hinblick auf die vorerwähnten Bedingungen für eine wirksame
Nachverbrennung noch wesentlich verbessert werden kann, wenn - wie das die Erfindung
vorsieht - der Nachverbrennungsrost nicht als Wanderrost, sondern aus mehreren,
unmittelbar hintereinander angeordneten Walzenrosten besteht. Ein solcher Wanderrost
für die Nachverbrennung arbeitet entsprechend seiner andersartigen Aufgabe unter
grundsätzlich anderen Betriebsbedingungen wie der Schrägrost für die Müllverbrennung.
Während nämlich auf letzterem ein Volumenschwund bis zui90% auftritt, liegt beim
Walzenrost für die Nachverbrennung regelmäßig nur ein Volumenschwund von
etwa 5% vor. Daher werden in letzterem Fall die Walzen zweckmäßig starr miteinander
gekuppelt und mit unterschiedlichen, in Förderrichtung zunehmenden Drehzahlen gemeinsam
angetrieben. Dieser gemeinsame, drehzahlmäßig abgestufte Antrieb für die Walzen
des Nachverbrennungsrostes wird zweckmäßig mit den Antrieben für den Zuteiler
und
die Walzen des Schrägrostes für die Müllverbrennung elektrisch bzw. mechanisch regelbar
gekuppelt. Weiter empfiehlt es sich, die Walzen des Nachverbrennungsrostes in
einem gemeinsamen Rahmen zu lagern und letzteren um eine horizontale, vorzugsweise
mit der Achse der ersten Walze den Nachverbrennungarostes zusammenfallenden Drehachse
neigungnveratellbar auszubilden.
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Weitere Merkmale nach der Erfindung seien an Hand eines in
der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben, wobei
Fig.
1 die neue Müllverbrennungsanlage in senkrechtem Längsschnitt zeigt, während
die
Fig. 2 und 3 ,zwei Bunkeraustragvorrichtungen darstellen, die zur
Erläuterung der in den Pig. 4 und 5 veranschaulichten Wirkungsweise des erfindungsgemäß
ausgebildeten Nachverbrennungerostes dienen. Die in Fig. 1 abgebildete Müllverbrennungsanlage
ist mit einem Einfüllsehaeht 1 versehen, der einen als Zu-teiler dienenden
Schieberboden 2 aufweist, welcher durch den Motor 3 und den Kurbeltrieb 4 angetrieben
wird. Zur Regelung der Schichthöhe des über den Sehieberboden 2 in den Feuerraum
einzuführenden Mülls dient der Schieber 5. Beim jeweiligen Rückwärtshub des Sehieberbodens
2 rutscht der auf ihm in verhältnismäßig großer Schichtdicke lagernde Müll in relativ
dünner
Schicht 6 entsprechend seinem Böschungswinkel ab und fällt dadurch auf den Schrägrost
7: Dieser besteht aus mehreren treppenartig untereinander angeordneten Walzenrosten
8, die mit ihren Drehaohsen senkrecht-zur Förderrichtung liegen. Zwischen dem Sehieberboden
2 und den Walzenrosten 8 sind jeweils Zeitwände 9, 10, 11 und 12 aus feu-erfestem
Mauerwerk od.dgl* vorgesehen, die im wesentlichen senkrecht verlaufen.
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An die letzte Walze 8 des Schrägrostes 7 bzw. an dessen Zeitwand 12
schließt sich der Nachverbrennungarost 13 an, der erfindungsgemäß aus mehreren unmittelbar
hintereinander angeordneten Walzenrosten 14, 15, 16, 17 besteht. Diese Walzenroste
sind in einem gemeinsamen Rahmen oder Träger 18 gelagert, der um die mit der Achse
der ersten Walze 14 des Nachverbrennungarostes 13 zusammenfallende Drehachse 19
neigungsverstellbar ist. Zu diesem Zweck greift an dem untereng durch eine entsprechende
Öffnung im Mauerwerk 20 herausragenden Ende 18' des Rahmens ein Kettenzug 21 ang
der über die motorisch angetriebene Winde 22 läuft.
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Oberhalb des Schrägrostes 7 ist in der Feuerraumdecke 23 eine weitere
Öffnung 24 vorgesehen, durch die ein nicht dargestellter Brenner für die Zusatzfeuerung
in den Ofenraum in Richtung des Pfeiles 25 hineinragtö Der an der anderen
Seite der Feuerung gelegene Rauchgasabzug 26 kann zu einem Dampfkessel führen.
Die
Walzen 14 bis 17 des Nachverbrennungsrostes 13 sind dicht an dicht drehbar gelagert
und starr miteinander gekuppelt. Sie besitzen einen gemeinsamen regelbaren Antrieb,
der mit dem Antrieb des Sohieberbodens 2 sowie mit dem für die Walzenroste 8 des
Schrägrostes 7 elektrisch bzw. meohaniseh regelbar gekuppelt ist. Die walzen 14
bis 17 werden mit unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben, und zwar sot daß ihre
Drehzahlen in Förderrichtung zunehmen.
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Unterhalb der Walzenroste 8 sowie 14 bis 17 sind jeweils Gehäuse 8'
bzw. 14', 15', 16', 17' zur Aufnahme und Einführung der Verbrennungsluft vorgesehen.
Diese Gehäuse sind für jede Walze voneinander getrennt, so daß jeder einzelnen Walze
über die in den Zuleitungen 81' bzw. 14'' bis 17'' gelegenen Drosselklappen
27 nach Bedarf die zugehörige Verbrennungsluftmenge zugeführt werdän kann. Als Verbrennungsluft
können entweder über die Zeitung 28 herangeführte Frischluft, etwa von einem Luftvorwärmer
kommend, oder die über die Leitung 29 herangeführten Rauchgase vom Kesselende verwendet
werden, um auf diese Weise also den Restsauerstoffgehalt der Rauchgase für die Nachverbrennung
auszunutzen. Über die Verbindungeleitung 30 und die zwischengeschalteten Absperrventile
31 kann ebenso gut auch ein Gemisch von Frischluft und Rauchgasen an die Walzenroste
herangeführt werden.
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Die Arbeitsweise der Walzenroste, insbesondere des aus unmittelbar
hintereinanderliegenden Walzen bestehenden
Nachverbrennungsrostes
in Bezug auf die Förderung und das dabei wiederholte Wenden der darüber wandernden
Müll- bzw. Asohenschicht beruht im wesentlichen auf fol-gendem: Wenn
man, wie in Fig. 2 dargestellt, aus zwei mit verschieden körnigen Gütern gefüllten
Bunkern 32, 33 mittels eines umlaufenden Förderbandes 34 die Güter abzieht,
so kann man dadurch einwandfreie Mischung dieser Güter erzielen. Das Gut aus dem
Bunker 32 schiebt sich nämlich entsprechend der eingestellten Schichthöhe unter
das Gut des Bunkers 33 und vermischt sich dadurch mit letzterem. Die-ser
Effekt beruht im wesentlichen darauf, daß die Reibung des Bunkergutes auf
dem Förderband 34 größer ist als die Reibung in dem abzuziehenden Gut. Die grundsätzlich
gleiche Erscheinung tritt ein, wenn man, wie in Fig. 3 darge-stellt, mit
einem Förderband 34 Gut aus einem einzigen Bun-ker 35 abzieht, da auch in
.diesem Fall das Bunkergut in überwiegendem Umfang aus dem unteren Teil des Bunkers,
und zwar im Sinne der eingezeichneten Pfeilrichtung entnommen wird. Ganz
ähnlich liegen die Verhältnisse bei dem in Fig.4 dargestellten Walzenrost. Die Walze
36 stellt gewissermaßen ein zylinderförmig gebogenes Förderband dar, das
das zu-fördernde Gut 37 dem unteren Teil des z.B. von der Zeitwand 12 seitlich begrenzten
Vorratsraumes 38 im Sinne des eingezeichneten Richtungspfeiles entnimmt. Der grundsätzliche
Unterschied zwischen einem waagerecht liegenden Förderband und
einer
Walze besteht hier nur darin, daß bei der Walze zusätzlich
eine Hubarbeit geleistet werden muß. Diese Hubarbeit ist aber im Verhältnis
zur auftretenden Reibung an der Walzenoberfläche sehr klein. Sie kann noch dadurch
erheblich verringert werden, wenn der Walzenrost zum Ende hin eine Schräglage nach
unten erhält. Zu diesem Zweck ist der die Nachverbrennungsroetwalzen tragende Rahmen
18, wie oben schon erwähnt, neigungsverstellbar gelagert. Da das zu fördernde Gut
dem Vorratsraum 38 jeweils unten in der Nähe des Walzeneintritts entnommen wird,
fließt das Gut im Vorratsraum 38 stets von oben nach unten, bis es dann durch
Reibungsmitnahme ausgetragen wird, so wie das Fig. 4 zeigt. Diese Reibung bzw. Haftung
des Gutes auf der Walzenoberfläohe ist von der Höhe S des Vorrats 38 abhängig. Je
höher die Vorratshöhe S um so höher ist auch die Schichtdicke s, die somit eine
Funktion der Vorratshöhe S ist. Solange ein Vorrat an Fördergut im Raum 38 vorhanden
ist, bleibt die Walze 36 entsprechend belegt.
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Wie bereits erwähnt, arbeitet der Schrägrost 7 für die ääi.llverbrennung
mit einem Volumenschwund von etwa 9096 des aufgegebenen Gutes. Daher müssen die
Drehzahlen der Walzenroste 8 zueinander verstellt werden können. Demgegenüber liegt
aber bei den Walzenrosten 14 bis 17 für die Nachverbrennung nur ein Volumenschwund
von etwa 5% vor, der es ermöglicht, die Walzen 14 bis 17 starr miteinander zu kuppeln.
Die
Drehzahlen der Walzen 14 bis 17 werden aber vorteilhaft auch unterschiedlich gehalten,
und zwar so, daß sie in Förderrichtung zunehmen, so wie das Fig. 5 zeigt. Hier läuft
die erste Walze 14 des Nachverbrennungsrostes mit der Drehzahl u1 um, während die
folgenden Walzen 15, 16, 17 jeweils mit gesteigerter Drehzahl u2 bzw. u3 und u4
umlaufen. Dadurch tritt eine Verringerung der Schichtdicke s1, s2, s3 und s4 ein,
womit gleichzeitig eine Verringerung der Vorratshöhe S zwischen den einzelnen Walzenrosten
verbunden ist. Dennoch aber ist die Abnahme der Schichtdikken s1 bis s4 eine vergleichsweise
geringe, weil wegen des funktionalen Zusammenhanges zwischen der Schichthöhe s und
der Vorratshöhe S der Verkleinerung der Schichthöhe s eine entsprechende Grenze
gezogen ist. Wegen der sich steigernden Drehzahlen u von Walze zu Walze und der
dadurch bedingten Zunahme der Oberflächengeschwindigkeiten der Walzen ist gewährleistet,
daß sich das Fördergut in keinem Falle zwischen den Walzen 14 bis 17 einklemmen
kann.