DE19609721A1 - Process for energetic use of waste material in steam power station - Google Patents

Abstract

The process is applied in a steam-operated power station which burns fossil fuels, and which has smoke cleansing equipment. After a preparatory stage, the material is gasified to produce a combustible gas, which is then brought into contact with an aqueous cleansing liquid, so that heavy metals are separated from the gas, and are absorbed by the liquid in insoluble sulphide form as a sludge. The gas which is partly cleaned through contact with the liquid is then fed to a steam generator for burning, and its chemical energy is used to produce steam or hot water. The sulphur compounds which are then burnt, if necessary as well as nitrogen oxide which arises from the combustion, are restrained in the cleansing equipment together with harmful material which arises from the combustion of the fossil fuel.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen Brennstoffen in einem Dampfkraftwerk.The invention relates to a method for recycling residues and waste materials as well as low calorific fuels in a steam power plant.

Die Erfindung ist überall dort anwendbar, wo belastete Rest- und Abfallstoffe sowie heizwertarme bzw. ballastreiche Brennstoffe unabhängig von ihrer Beschaffenheit und ihrem Gehalt an toxischen Schwermetallen, Chlorverbindungen und Salzen energiewirtschaftlich, unter Substitution von fossilen Brennstoffen in fossil beheizten Kraftwerken verwertet werden sollen.The invention can be used wherever contaminated residues and waste materials as well Low calorific or high-ballast fuels regardless of their nature and their content of toxic heavy metals, chlorine compounds and salts energy industry, with substitution of fossil fuels in fossil-heated Power plants should be used.

Unter Rest- und Abfallstoffen sind zu verstehen Hausmüll, Gewerbemüll, kommunale und industrielle Klärschlämme, Reste aus der Aufbereitung verbrauchter Industriegüter mit organischen Anteilen wie Kabel, Altautos, Elektronikschrott, nicht stofflich verwertbare Reste aus Sammlungen wie DSD sowie Produktionsreste aus verschiedenen technologischen Verfahren besonders der Recyclingwirtschaft. Dazu gehören weiter belastete Altöle, Ölschlämme und pastöse bzw. schlammartige wäßrige Schlämme, beispielsweise Farbschlämme. Heizwertarme Brennstoffe sind beispielsweise Biobrennstoffe wie Stroh, Holz, Gräser, Laub, speziell gezüchtete, für die energetische Nutzung vorgesehene Pflanzen, aber auch belastete, brennbare Schwachgase und Dämpfe, wie Deponie- und Klärgase. Residual and waste materials are household waste, commercial waste, municipal and industrial sewage sludge, residues from the treatment of used Industrial goods with organic components such as cables, old cars, electronic waste, not residues from collections such as DSD and production residues that can be recycled various technological processes, particularly in the recycling industry. To include contaminated waste oils, oil sludge and pasty or sludge-like aqueous sludges, for example colored sludges. Low-calorific fuels are for example biofuels such as straw, wood, grass, leaves, specially bred, for Plants intended for energy use, but also contaminated, flammable Low gases and vapors, such as landfill and sewage gases.  

Die energiewirtschaftliche Verwertung dieser Stoffe wird erschwert durch ihre heterogene Zusammensetzung und in der Regel hohe Konzentrationen an anorganischen und organischen toxischen Stoffen wie Schwermetallen, chlororganischen Verbindungen und zyklischen Kohlenwasserstoffen. Vielfach besteht auch die Gefahr der Bildung hochtoxischer Verbindungen wie Dioxine und Furane im Zuge der Verbrennung.The recycling of these substances by the energy industry is made difficult by their heterogeneous composition and usually high concentrations inorganic and organic toxic substances such as heavy metals, organochlorine compounds and cyclic hydrocarbons. Often there is also a risk of the formation of highly toxic compounds such as dioxins and Furans in the course of the combustion.

Es ist durchaus übliche Praxis, Abfall- und Reststoffe oder heizwertarme bzw. ballastreiche Brennstoffe der beispielhaft dargestellten Art einer Verbrennung zuzuführen und die frei werdende Wärme zur Elektroenergieerzeugung und/oder zur Erzeugung von Dampf bzw. Heißwasser für Heizungszwecke zu nutzen. Für die Verbrennung sind jedoch spezielle Feuerungen und Kesselkonstruktionen und außerordentlich umfangreiche Rauchgasreinigungsanlagen erforderlich, um die vom Einsatzgut mitgebrachten bzw. im Zuge der Verbrennung entstehenden Schadstoffe sicher aus dem Rauchgas abzutrennen. Es bestehen weiter große Probleme, die in Form einer mehr oder weniger gesinterten, inhomogenen Asche anfallenden Verbrennungsrückstände und die im Zuge der Rauchgasreinigung anfallenden Flugstäube, Entschwefelungsprodukte und Salze umweltgerecht zu deponieren. Anlagen zur thermischen Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie niederkalorischen Brennstoffen haben in der Regel relativ geringe thermische Leistungen. Üblich ist ein Bereich zwischen 10 und 50 MW (thermisch). Beispielsweise hat eine Anlage zur Verwertung von Hausmüll durchschnittlicher Zusammensetzung mit einer Kapazität von 100 000 t/a eine thermische Leistung von 35-40 MW. Als Nachteil dieser relativ niedrigen thermischen Leistung ergeben sich wiederum hohe spezifische Investitionskosten sowie niedrige Verstromungswirkungsgrade. Dies wirkt sich auf die Höhe der Entsorgungskosten aus. Es bestehen deshalb Anreize, anfallende Rest- und Abfallstoffe oder heizwertarme Brennstoffe in größeren, fossil beheizten Dampfkraftwerken oder Heizkraftwerken mit einzusetzen und dabei einen äquivalenten Teil der fossilen Brennstoffe einzusparen. Trotz vielfältiger Bemühungen ist dieses Ziel bisher nur in wenigen Sonderfällen erreicht worden. Ursachen dafür sind, daß die oben genannten Stoffe wegen ihrer Heterogenität, ihres Ballastgehaltes oder ihrer Zusammensetzung in üblichen Dampferzeugern nicht oder nicht ausreichend vollständig verbrannt werden können, daß gegebenenfalls auch in Wechselwirkung mit den mineralischen Bestandteilen des fossilen Hauptbrennstoffes betriebsstörende Ansätze und Verschmutzungen der Heizflächen des Dampferzeugers auftreten, daß insbesondere die mit den Abfällen oder Biobrennstoffen eingebrachten Chlorverbindungen zu erheblichen Korrosionsschutzmaßnahmen an Kessel und Rauchgasreinigung zwingen, daß eine erhebliche Erweiterung der Rauchgasreinigungsanlage (beispielsweise für die Beherrschung leichtflüchtiger Schwermetalle wie Quecksilber) notwendig wird, daß die Verwertungs- und Absatzmöglichkeiten für die Kesselasche und den bei der Rauchgasentschwefelung anfallenden Gips im Vergleich zu einem ausschließlich mit Kohle beheizten Dampferzeuger stark beeinträchtigt werden und die gesetzlichen Kontroll- und Überwachungsauflagen für den Betrieb der Anlage erheblich verschärft werden, um Umweltbeeinträchtigungen durch Schadstoffemissionen in zulässigen Grenzen zu halten.It is quite common practice to use waste and residues or low calorific value or Ballast-rich fuels of the type of combustion shown as an example to supply and the heat released for the generation of electrical energy and / or Use steam or hot water for heating purposes. For the However, combustion are special firing and boiler designs and extraordinarily extensive flue gas cleaning systems required to the from Bringed input material or pollutants arising in the course of combustion separate safely from the flue gas. There are still major problems in Form of a more or less sintered, inhomogeneous ash Combustion residues and those arising in the course of flue gas cleaning Dump dust, desulfurization products and salts in an environmentally friendly manner. Plants for the thermal utilization of residual and waste materials as well low calorific fuels generally have relatively low thermal Services. A range between 10 and 50 MW (thermal) is common. For example, a facility for recycling household waste has average Composition with a capacity of 100,000 t / a a thermal output of 35-40 MW. The disadvantage of this relatively low thermal output is again high specific investment costs as well as low ones Electricity efficiency. This affects the amount of disposal costs out. There are therefore incentives  accumulating residues and waste materials or low calorific value fuels in larger, fossil to use heated steam power plants or combined heat and power plants with one save the equivalent part of fossil fuels. Despite being diverse Efforts to achieve this goal have so far only been achieved in a few special cases. The reasons for this are that the substances mentioned above because of their heterogeneity, their Ballast content or their composition in usual steam generators or not can not be burned completely completely, if necessary also in Interaction with the mineral components of the main fossil fuel Approaches and contamination of the heating surfaces of the Steam generator occur that especially with the waste or Biofuels introduced chlorine compounds to considerable Corrosion protection measures on the boiler and flue gas cleaning force a significant expansion of the flue gas cleaning system (for example for the Mastery of volatile heavy metals such as mercury) is necessary that the recycling and sales opportunities for the kettle ash and the at Flue gas desulphurization gypsum in comparison to an exclusively with Coal-heated steam generators are severely affected and the legal Control and monitoring requirements for the operation of the system are significantly tightened to allow environmental pollution caused by pollutant emissions in Keep limits.

Es ist bekannt, Rest- und Abfallstoffe sowie heizwertarme Brennstoffe zur Erzeugung brennbarer Gase durch Vergasung mit Luft oder technischem Sauerstoff einzusetzen, wobei die anorganischen Bestandteile des Einsatzgutes in Form geschmolzenen Granulates als Wertstoff gewonnen werden können. Die Vergasung kann, wie dem Fachmann bekannt, nach unterschiedlichen Prinzipien der Verfahrensführung erfolgen, beispielsweise im Festbett bzw. Wanderbett, in der Wirbelschicht oder im Flugstrom. Charakteristisch für die Vergasung ist die Überführung des mit dem Einsatzgut eingebrachten Schwefelgehaltes in die Form von Schwefelwasserstoff. Chlorverbindungen im Einsatzgut werden praktisch vollständig zu Chlorwasserstoff bzw. nach Neutralisation mit Alkalien zu chloridischen Salzen umgewandelt.It is known to use residual and waste materials as well as low calorific fuels Generation of flammable gases by gasification with air or technical oxygen use, the inorganic components of the feed in the form melted granules can be obtained as a valuable material. The gasification can, as is known to the person skilled in the art  different principles of process management take place, for example in Fixed bed or moving bed, in the fluidized bed or in the flight stream. Characteristic for gasification is the transfer of the introduced with the feed Sulfur content in the form of hydrogen sulfide. Chlorine compounds in Feedstocks become practically completely hydrogen chloride or after Neutralization with alkalis converted to chloride salts.

Es ist Stand der Technik, Schwefelwasserstoff, Chlorwasserstoff und Chloride sowie mitgeführte staubförmige Verunreinigungen aus dem erzeugten Gas abzutrennen und das gereinigte Gas einer Gasturbine oder einem Gasmotor zuzuführen.It is state of the art, hydrogen sulfide, hydrogen chloride and chlorides as well remove entrained dust-like impurities from the gas generated and to supply the cleaned gas to a gas turbine or a gas engine.

In der Technik der Gaserzeugung ist die Vergasung von Brennstoffen, die sich in einem fließfähigen Zustand befinden oder in diesen Zustand überführt werden können, durch partielle Oxydation im Flugstrom bekannt. Dabei wird der Brennstoff mit Sauerstoff in Form einer Flammenreaktion, vielfach auch unter erhöhtem Druck, in ein kohlemonoxid- und wasserstoffreiches Gas umgewandelt. Es ist vorgeschlagen worden, für die Gaserzeugung durch Partialoxydation auch kohlenstoffhaltige beziehungsweise brennbare Rückstände mit einem zusätzlichen Brennstoff heranzuziehen, soweit sie in einem fließfähigen Zustand vorliegen beziehungsweise in diesen gebracht werden können. Beispiele dafür geben die DE 28 31 208 und die DE 38 20 013.In the technology of gas generation is the gasification of fuels that are in are in a flowable state or are transferred to this state can be known by partial oxidation in the entrained flow. This is the fuel with oxygen in the form of a flame reaction, often also under increased pressure, converted into a carbon monoxide and hydrogen rich gas. It is suggested been used for the gas generation by partial oxidation also carbon-containing or combustible residues with an additional fuel if they are in a flowable state or can be brought into this. Examples of this are given in DE 28 31 208 and DE 38 20 013.

Zur Überführung heterogen zusammengesetzter Einsatzstoffe in ein fließfähiges Gut wird schließlich die Kombination von einer Pyrolyse- mit einer Flugstromvergasungsstufe nach DE 42 38 934 genannt, wobei der Pyrolysestufe die Aufgabe zukommt, durch Erzeugung eines Pyrolysekokses und eines Pyrolysegases aufbereitbare und der Flugstromvergasungsstufe zuführbare Produkte zu erzeugen. Ein wesentlicher Vorteil dieser Technologie ist, daß die mineralischen Bestandteile in eine schmelzflüssige Schlacke überführt werden, die nach Kühlung als glasartiges Granulat anfällt und keiner Nachbehandlung bedarf. Vorteilhaft ist weiterhin, daß ein von Kohlenwasserstoffen freies Rohsynthesegas entsteht.For converting heterogeneously composed feedstocks into a flowable material is the combination of a pyrolysis with a Entrained flow gasification stage according to DE 42 38 934, the pyrolysis stage The task is to create a pyrolysis coke and a pyrolysis gas editable and entrained-flow gasification stage  to produce feedable products. A major advantage of this technology is that the mineral components are converted into a molten slag be that after cooling as glass-like granules and none Aftercare required. It is also advantageous that one of hydrocarbons free raw synthesis gas is produced.

Mit Rücksicht auf das regionale Aufkommen an Abfall- und Reststoffen oder heizwertarmen Brennstoffen ist auch bei thermischen Abfallverwertungsanlagen auf der Basis von Vergasungsprozessen vielfach die mögliche thermische Leistung einer Anlage zu gering, um einen hohen Wirkungsgrad der Energiewandlung und niedrige spezifische Investitionskosten zu erreichen.With regard to the regional generation of waste and residues or Low calorific value fuels are also open in thermal waste recycling plants based on gasification processes often the possible thermal performance of a Plant too low to have a high energy conversion efficiency and low to achieve specific investment costs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, anfallende Rest- und Abfallstoffe der eingangs geschilderten Art sowie heizwertarme und ballastreiche Brennstoffe in Dampfkraftwerken oder Heizkraftwerken für fossile Brennstoffe einzusetzen, dadurch einen äquivalenten Teil der fossilen Brennstoffe einzusparen und eine umweltfreundliche energetische Verwertung dieser Stoffe bei hohen Wirkungsgraden und abgesenkten Kosten zu ermöglichen und zugleich die mit dem Stand der Technik gegebenen Nachteile einer solchen Mitverbrennung für die Gestaltung und den Betrieb des fossil beheizten Kraftwerkes zu überwinden, insbesondere sollen bestehende fossil beheizte, in der Regel mit Kohle oder Heizöl beheizte Kraftwerke und Heizkraftwerke für die Verwertung regional anfallender Abfall- und Reststoffe, beispielsweise des Hausmülls, herangezogen werden können.The invention has for its object to accumulate residual and waste materials type described above as well as low calorific value and high ballast fuels in Use steam power plants or thermal power plants for fossil fuels, thereby saving an equivalent part of fossil fuels and one environmentally friendly energetic utilization of these substances with high efficiency to enable and reduced costs and at the same time with the state of the art given disadvantages of such co-incineration for the design and the To overcome the operation of the fossil-fired power plant, in particular existing fossil-fired power plants, usually heated with coal or heating oil and thermal power plants for the recycling of regional waste and residues, For example, household waste can be used.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des ersten Patentanspruches gelöst. Die Unteransprüche geben vorteilhafte Ausführungen der Erfindung wieder.This object is achieved by the features of the first claim. The Subclaims represent advantageous embodiments of the invention.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur energetischen Verwertung von belasteten Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen bzw. ballastreichen Brennstoffen in einem fossil beheizten, in der Regel mit Kohle oder Heizöl beheiztem Kraftwerk geht davon aus, die genannten Stoffe gegebenenfalls nach einer Aufbereitung einer Vergasung zu unterwerfen und damit ihre organischen Bestandteile bzw. ihren Kohlenstoffinhalt in einen brennbares Vergasungsgas umzuwandeln. In einer der Vergasung folgenden Stufen wird das Vergasungsgas in Kontakt mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit gebracht, also einer Wasserwäsche unterzogen. Es wurde gefunden, daß die mit den Rest- und Abfallstoffen eingebrachten leichtflüchtigen, toxischen Schwermetalle, vor allem Quecksilber, Cadmium, Blei und Zink, im Zuge der Vergasung in das Vergasungsgas übergeben und durch den Kontakt mit der Waschflüssigkeit aus dem Vergasungsgas praktisch quantitativ abgetrennt und in Form ihrer unlöslichen Sulfide als Schlamm von der wäßrigen Waschflüssigkeit aufgenommen werden.The method according to the invention for the energetic utilization of contaminated residual and Waste materials as well as low calorific or high-fiber fuels in one Fossil-heated power plant, usually heated with coal or heating oil, assumes this from, the substances mentioned, if necessary, after treatment of a gasification  to subject and thus their organic components or their Convert carbon content into a combustible gasification gas. In one of the Gasification following stages, the gasification gas is in contact with an aqueous Brought washing liquid, i.e. subjected to a water wash. It was found, that the volatile, toxic substances introduced with the residues and waste materials Heavy metals, especially mercury, cadmium, lead and zinc, in the course of the Gasification passed into the gasification gas and through contact with the Wash liquid practically quantitatively separated from the gasification gas and in Form their insoluble sulfides as sludge from the aqueous washing liquid be included.

Das auf diese Weise von toxischen Schwermetallen, aber auch von Chlorwasserstoff bzw. Alkalichloriden und anderen Alkalisalzen befreite und damit teilgereinigte Gas wird erfindungsgemäß einem Dampferzeuger des Kraftwerkes zur Verbrennung zugeführt und seine chemisch gebundene Wärme zur Dampf- bzw. Heißwassererzeugung genutzt. Das entstehende Verbrennungsgas mischt sich dem aus der Verbrennung des fossilen Hauptbrennstoffes entstehenden Rauchgasstrom zu.That way of toxic heavy metals, but also of hydrogen chloride or alkali chlorides and other alkali salts freed and thus partially cleaned gas According to the invention, a steam generator of the power plant for combustion fed and its chemically bound heat for steam or Hot water generation used. The resulting combustion gas mixes with it flue gas flow resulting from the combustion of the main fossil fuel.

Der mit den Rest- und Abfallstoffen bzw. heizwertarmen Brennstoffen eingebrachte Schwefelgehalt wird im Zuge der Vergasung vorwiegend in Schwefelwasserstoff überführt und ist in dieser Bindungsform im Vergasungsgas enthalten. Bei der Verbrennung des teilgereinigten Vergasungsgases entstehen daraus Schwefeloxide, zu überwiegendem Anteil Schwefeldioxid. Wesentlich für die Erfindung ist, daß die aus der Verbrennung des teilgereinigten Vergasungsgases stammenden Schwefeloxide und Stickstoffoxide gemeinsam mit den entsprechenden Schadstoffen aus der Verbrennung des fossilen Hauptbrennstoffes beim Durchgang des vereinigten Rauchgasstromes durch die für Kohle- bzw. Heizölfeuerung ausgelegte Rauchgasreinigungsanlage des Dampferzeugers zurückgehalten werden. Einer der durch die Erfindung erreichten wirtschaftlichen und technischen Effekte ist somit, daß trotz des Einsatzes von mit leichtflüchtigen, toxischen Schwermetallen, Chlor und Schwefel belasteten Rest- und Abfallstoffen ohne zusätzliche Umweltbelastung sowohl auf die aufwendige, für die Rest- und Abfallstoffe zugeschnittene Rauchgasreinigung mit Schwermetall- und Chlorwasserstoffabscheidung am Dampferzeuger, als auch auf die für Vergasungsanlagen sonst notwendige Entschwefelungsanlage zur Abtrennung von Schwefelwasserstoff aus dem Vergasungsgas verzichtet werden kann. Die bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung geht von einer Vergasung nach dem Prinzip der Partialoxydation im Flugstrom mit technischem Sauerstoff als Vergasungsmittel bei Temperaturen oberhalb des Schmelzbereiches der mineralischen Bestandteile der Rest- und Abfallstoffe sowie der heizwertarmen bzw. ballastreichen Brennstoffe aus. Mit dieser Vergasungstechnologie wird einerseits erreicht, daß die mineralischen Bestandteile der Rest- und Abfallstoffe in ein z. B. als Baustoff verwertbares eluationsfestes Schmelzgranulat mit glasartiger Struktur überführt werden, andererseits ein Gas erzeugt wird, das frei von kondensierbaren und gasförmigen Kohlenwasserstoffen ist, was eine einfache und betriebssichere technische Gestaltung der Wasserwäsche und der erforderlichen Abwasserreinigungsanlage und eine einfache Gestaltung der Rohrleitungen und Einrichtungen zur Verbrennung des Vergasungsgases im Dampferzeuger ermöglicht. Die Partialoxydation im Flugstrom setzt wie bekannt die Überführung der Einsatzstoffe für die Vergasung in einen fließfähigen Zustand voraus. Bei einer Reihe von Rest- und Abfallstoffen genügt dazu eine einfache Aufbereitung durch Aufmahlung zu einem staubförmigen Produkt, gegebenenfalls verbunden mit einer vorherigen Trocknung. Rest- und Abfallstoffe wie kommunaler oder gewerblicher Müll, Altholz, Leichtshreddergut der Altautoverwertung und ähnliche Materialien sind im Anfallzustand nicht oder nicht mit wirtschaftlich tragbarem Aufwand zu Staubfeinheit aufzumahlen. In solchen Fällen entspricht es der Erfindung, der Vergasung eine thermische Behandlung in Form einer Pyrolyse vorzuschalten und die bei der Pyrolyse entstehenden festen, gasförmigen und dampfförmigen Produkte gegebenenfalls nach einer Zwischenaufbereitung und Aushaltung von Fraktionen dieser Produkte der Vergasung zuzuführen.The one brought in with the residual and waste materials or low-calorific fuels In the course of gasification, the sulfur content is predominantly in hydrogen sulfide transferred and is contained in this bond form in the gasification gas. In the Combustion of the partially cleaned  Gasification gas is the result of sulfur oxides, the majority of which Sulfur dioxide. It is essential for the invention that from the combustion of the partially cleaned gasification originating sulfur oxides and nitrogen oxides together with the corresponding pollutants from burning the fossil Main fuel in the passage of the combined flue gas flow through for Coal or heating oil combustion designed flue gas cleaning system of the Steam generator are held back. One of the achieved by the invention economic and technical effects is that despite the use of with volatile, toxic heavy metals, chlorine and sulfur contaminated residual and Waste materials without additional environmental impact both on the elaborate, for the Residual and waste materials tailored flue gas cleaning with heavy metal and Hydrogen chloride separation on the steam generator, as well as on the for Gasification plants otherwise necessary desulfurization plant for the separation of Hydrogen sulfide can be dispensed from the gasification gas. The preferred Embodiment of the invention is based on gasification according to the principle of Partial oxidation in the entrained flow with technical oxygen as a gasifying agent Temperatures above the melting range of the mineral components of the Residual and waste materials as well as low calorific or high-ballast fuels. With this gasification technology it is achieved on the one hand that the mineral Components of the residues and waste materials in a z. B. usable as a building material elution-resistant melt granules with a glass-like structure are transferred, on the other hand, a gas is generated that is free of condensable and gaseous Hydrocarbons is what a simple and reliable technical design the water wash and the required wastewater treatment plant and a simple design of the pipes and facilities for combustion of the Gasification gas in the steam generator enables. The partial oxidation in  As is known, entrained flow implements the transfer of the feedstocks for gasification a fluid state ahead. With a number of residues and waste materials All that is required is a simple preparation by grinding to a dust-like shape Product, possibly combined with a previous drying. Rest and Waste materials such as municipal or commercial waste, waste wood, light shredder material Used car recycling and similar materials are not or not in the state of attack to grind to fineness with economically acceptable effort. In such It is in accordance with the invention that the gasification undergoes a thermal treatment Form pyrolysis and the solid pyrolysis gaseous and vaporous products, optionally after a Interim treatment and maintenance of fractions of these products To supply gasification.

Wie dem Fachmann bekannt, ist unter Pyrolyse die thermische Behandlung des Einsatzgutes unter weitgehendem Luftabschluß bei Temperaturen zwischen etwa 250°C und etwa 750°C zu verstehen, wobei die organischen Bestandteile des Einsatzgutes in einen spröden, mahlbaren festen Rückstand, den Pyrolysekoks, sowie in gas- und dampfförmige Kohlenwasserstoffverbindungen überführt werden. Bei einer bevorzugten Ausführung erfolgt die Pyrolyse mit indirekter Wärmezufuhr aus einem gasförmigen Heizmedium über Heizflächen, beispielsweise in einem außenbeheizten Drehrohrreaktor. Vorteilhaft wird nach der Erfindung als Heizmedium ein aus dem Rauchgasstrom des Dampferzeugers an einer Entnahmestelle mit einer bestimmten, für die Beheizung der Pyrolyse geeigneten Temperatur abgezweigten Rauchgasteilstrom verwendet, der nach Abgabe seiner Heizenergie und entsprechenden Abkühlung an einer geeigneten Stelle stromabwärts der Entnahmestelle in den Rauchgasstrom des Dampferzeugers zurückgeführt wird.As is known to the person skilled in the art, pyrolysis is the thermal treatment of the Good material with a substantial absence of air at temperatures between approximately 250 ° C and understand about 750 ° C, wherein the organic components of the Good in a brittle, grindable solid residue, the pyrolysis coke, as well be converted into gaseous and vaporous hydrocarbon compounds. At In a preferred embodiment, the pyrolysis is carried out with indirect supply of heat a gaseous heating medium over heating surfaces, for example in one externally heated rotary tube reactor. Is advantageous according to the invention Heating medium on from the flue gas stream of the steam generator Tapping point with a specific one suitable for heating the pyrolysis Temperature branched flue gas stream used after its Heating energy and appropriate cooling at a suitable location downstream the tapping point is returned to the flue gas stream of the steam generator.

In der Regel liegt die Temperatur des aus dem Dampferzeuger abgezweigten Rauchgasteilstroms zwischen 500 und 1000°C, und die Temperatur des nach Wärmeabgabe zur Beheizung der Pyrolyse in den Dampferzeuger zurückgeführten Rauchgasteilstroms entsprechend zwischen 200 und 600°C. As a rule, the temperature of the branched off from the steam generator is Flue gas partial flow between 500 and 1000 ° C, and the temperature of the Heat output for heating the pyrolysis is returned to the steam generator Flue gas partial flow between 200 and 600 ° C.  

Erfindungsgemäß können die gas- und dampfförmigen Produkte der Pyrolyse ohne stärkere Kühlung und ohne Kondensation von Kohlenwasserstoff- und Wasserdämpfen der Vergasung zugeführt werden. Alternativ ist es möglich, die gas- und dampfförmigen Pyrolyseprodukte einer Kühlung und Kondensation zu unterwerfen, wobei die Endtemperatur der Kühlung so gewählt wird, daß mindestens ein öliges bzw. teerartiges Kondensat anfällt und die nach Kühlung und Kondensation gas- und dampfförmig bleibenden Pyrolyseprodukte und mindestens das ölige Kondensat der Vergasung zugeführt werden.According to the invention, the gaseous and vaporous products of pyrolysis can be used without stronger cooling and without condensation of hydrocarbon and Water vapors are supplied to the gasification. Alternatively, it is possible to gas and vaporous pyrolysis products for cooling and condensation subject, the final temperature of the cooling is selected so that at least an oily or tar-like condensate is obtained and after cooling and Condensation and gaseous pyrolysis products and at least the oily condensate is fed to the gasification.

Vielfach ist es vorteilhaft, aus dem festen Pyrolyserückstand eine Metallfraktion und/oder eine grobkörnige Inertfraktion, vorwiegend gröbere Steine bzw. gröbere Glas- und Keramikbrocken, abzutrennen und einer gesonderten Verwertung zuzuführen, während der verbleibende Anteil des festen Pyrolyserückstandes aufgemahlen und vergast wird.It is often advantageous to convert the solid pyrolysis residue into a metal fraction and / or a coarse-grained inert fraction, predominantly coarser stones or coarser ones Lumps of glass and ceramics, to be separated and used separately feed while the remaining portion the solid pyrolysis residue is ground and gasified.

Es wurde gefunden, daß abhängig von der Art der Einsatzstoffe, ein wesentlicher Anteil leichtflüchtiger Schwermetalle, vor allem Quecksilber, bereits in der Pyrolysestufe in die gas- und dampfförmigen Pyrolyseprodukte übergehen und mit diesen Produkten zur Vergasung gelangen, während der Gehalt an Schwermetallen im festen Pyrolyserückstand stark zurückgegangen ist. Es entspricht der Erfindung, wenn in solchen Fällen mindestens eine Fraktion des festen Pyrolyserückstandes nicht der Vergasung unterworfen wird, sondern dem Hauptbrennstoff eines mit festen fossilen Brennstoffen, also mit Steinkohle oder Braunkohle beheizten Dampferzeugers zugegeben und mit diesem gemeinsam im Dampferzeuger verbrannt wird.It has been found that depending on the type of feedstock, an essential one Proportion of volatile heavy metals, especially mercury, already in the Pyrolysis step into the gaseous and vaporous pyrolysis products and with these products get gasified while the content of heavy metals in the solid pyrolysis residue has decreased significantly. It corresponds to the invention if in such cases at least a fraction of the solid pyrolysis residue not the  Gasification is subjected, but the main fuel one with solid fossil Fuels, i.e. steam generators heated with hard coal or lignite added and burned together with this in the steam generator.

Schließlich kann es nach der Erfindung Vorteile bieten, wenn mindestens ein Teilstrom des teilgereinigten Vergasungsgases nicht im Bereich der Hauptfeuerung des Dampferzeugers eingesetzt, sondern an einer solchen Stelle der Kesselzüge verbrannt wird, daß damit die Frischdampf- bzw. Zwischenüberhitzungstemperatur beeinflußt und auf diese Weise der Wirkungsgrad des Kraftwerkes zusätzlich verbessert wird.Finally, according to the invention, it can offer advantages if at least one Partial flow of the partially cleaned gasification gas not in the area of the main combustion of the steam generator used, but at such a point in the boiler trains is burned so that the live steam or reheat temperature influenced and in this way the efficiency of the power plant additionally is improved.

Mit der erfindungsgemaßen Lösung wird die Möglichkeit geschaffen, Rest- und Abfallstoffe sowie heizwertarme bzw. ballastreiche Brennstoffe in einem konventionellen, fossil, insbesondere mit Kohle oder Heizöl befeuerten Kraftwerk einzusetzen, mit diesen Abfallstoffen eine äquivalente Menge des Hauptbrennstoffes zu substituieren, dabei niedrige spezifische Investitionskosten einzuhalten und Wirkungsgrade der Strom- bzw. Wärmebereitstellung zu erzielen, wie sie in modernen, fossil beheizten Großkraftwerken üblich sind. Insbesondere bieten die erfindungsgemäßen Lösungen eine technisch und wirtschaftlich besonders vorteilhafte Möglichkeit, ein bestehendes Kraftwerk oder Heizkraftwerk auf Kohle oder Heizölbasis für die thermische Verwertung von regional anfallenden Rest-und Abfallstoffen, insbesondere von kommunalem Müll nachzurüsten und dabei seinen Wirkungsgrad gegebenenfalls noch zu verbessern.The solution according to the invention creates the possibility of Residual and waste materials as well as low calorific or high-ballast fuels in one conventional, fossil-fueled power plant, especially with coal or heating oil use an equivalent amount of the main fuel with these waste materials to substitute while maintaining low specific investment costs and To achieve efficiencies in the provision of electricity or heat, as described in modern, fossil-heated large power plants are common. In particular, they offer solutions according to the invention are technically and economically special advantageous way to build an existing power plant or thermal power station on coal or heating oil base for the thermal utilization of regionally occurring Residual and waste materials, in particular municipal waste and retrofit to improve its efficiency if necessary.

Im weiteren wird die Erfindung an einer Figur und einem Ausführungsbeispiel erläutert. Furthermore, the invention is based on a figure and an embodiment explained.  

Das Ausführungsbeispiel betrifft die Nachrüstung eines mit Steinkohle gefeuerten 100-MW-Kraftwerksblockes zur thermischen Verwertung des regional anfallenden Rest- und Gewerbemülls mit einer Menge von 80 000 t/Jahr. Der Kraftwerksblock ist mit einer konventionellen Rauchgasreinigungsanlage (Entschwefelung, Entstickung) ausgerüstet. Mit Rücksicht auf die Beschaffenheit des zu verarbeitenden Mülls ist die Pyrolyse als thermische Vorbehandlung vor der Vergasungsstufe erforderlich.The exemplary embodiment relates to the retrofitting of a fired with hard coal 100 MW power plant block for thermal recovery of the regionally generated Residual and commercial waste with a lot of 80,000 t / year. The power plant block is with a conventional one Flue gas cleaning system (desulfurization, denitrification) equipped. With consideration on the nature of the waste to be processed is pyrolysis as thermal Pretreatment before the gasification stage required.

Wie die beiliegende Figur zeigt, wird der in Silofahrzeugen zugebrachte Müll zunächst in einen Bunker 1 entleert, um Tages- und Wochenschwankungen des Anfalles ausgleichen zu können. Nach einer Vorzerkleinerung mittels Shredderscheren 2 auf eine Stückgröße von ca. 100 mm wird der Hausmüll einer Pyrolyse 3 aufgegeben, wobei eine Aufheizung auf ca. 500°C vorgenommen wird. Als Pyrolysereaktor dient ein mit heißen Rauchgasen beheiztes Drehrohr. In einer der Pyrolyse nachgeschalteten Abscheidekammer 4 werden die flüchtigen gas- und dampfförmigen Pyrolyseprodukte, das Pyrolysegas, vom festen Rückstand der Pyrolyse, dem Pyrolysekoks, getrennt.As the attached figure shows, the garbage delivered in silo vehicles is first emptied into a bunker 1 in order to be able to compensate for daily and weekly fluctuations in the accumulation. After pre-shredding using shredder shears 2 to a piece size of approx. 100 mm, the domestic waste of a pyrolysis 3 is fed in, heating up to approx. 500 ° C. A rotary tube heated with hot flue gases serves as the pyrolysis reactor. The volatile gaseous and vaporous pyrolysis products, the pyrolysis gas, are separated from the solid pyrolysis residue, the pyrolysis coke, in a separation chamber 4 downstream of the pyrolysis.

In der vereinfacht dargestellten Kühlung und Kondensation 5 wird das Pyrolysegas auf ca. 60°C gekühlt. Dabei kondensiert ein Öl-Wassergemisch aus, das auch den vom Pyrolysegas aus der Abscheidekammer 4 mitgeführten Reststaub aufnimmt. Das gekühlte Pyrolysegas und das Öl/Wasser-Staub-Gemisch werden mit einem Verdichter 6 bzw. einer Pumpe 7 dem unter einem Druck von 2 bar betriebenen Flugstromvergasungsreaktor 8 zugeführt. Alternativ ist eine Beschränkung der Kühlung auf ca. 90°C möglich, wobei ausschließlich ein öliges Kondensat anfällt und der Vergasung zugeführt wird. Schließlich ist als weitere Möglichkeit die Zuführurig des ungekühlten Pyrolysegases einschließlich seines Gehaltes an Öl- und Wasserdämpfen zum Flugstromvergaser gegeben.In the simplified cooling and condensation 5 , the pyrolysis gas is cooled to approx. 60 ° C. An oil-water mixture condenses out, which also picks up the residual dust carried by the pyrolysis gas from the separation chamber 4 . The cooled pyrolysis gas and the oil / water-dust mixture are fed with a compressor 6 or a pump 7 to the entrained-flow gasification reactor 8 operated under a pressure of 2 bar. Alternatively, the cooling can be limited to approx. 90 ° C, whereby only an oily condensate is produced and fed to the gasification. Finally, another possibility is the supply of uncooled pyrolysis gas, including its content of oil and water vapors, to the entrained-flow gasifier.

Der im Abscheider 4 vom Pyrolysegas getrennte Pyrolysekoks passiert zunächst einen Magnetscheider 9 und einen Wirbelstromscheider 10 zur Abtrennung von Eisen- und Nichteisenmetallfraktionen 25. Der verbleibende Pyrolysekoks wird in der Mühle 11, hier eine Kugelmühle, auf eine Feinheit von kleiner 1 mm gebracht und auf pneumatischem Wege dem Flugstromvergasungsreaktor 8 zugegeben.The pyrolysis coke separated from the pyrolysis gas in the separator 4 first passes through a magnetic separator 9 and an eddy current separator 10 for separating ferrous and non-ferrous metal fractions 25 . The remaining pyrolysis coke is brought to a fineness of less than 1 mm in the mill 11 , here a ball mill, and is added to the entrained-flow gasification reactor 8 by pneumatic means.

Im Reaktionsraum des Vergasungsreaktors 8 werden die zugeführten Pyrolyseprodukte mit Sauerstoff in einer Flammenreaktion umgesetzt. Dabei entsteht ein kohlenwasserstofffreies, brennbares Vergasungsgas mit H₂ und CO als Hauptbestandteilen. Durch Einstellung des Verhältnisses von Sauerstoff zu brennbaren Bestandteilen der Pyrolyseprodukte kann die sich im Reaktionsraum einstellende Vergasungstemperatur beeinflußt werden. Sie wird so gewählt, daß die mineralischen Bestandteile des Einsatzgutes aufgeschmolzen werden. In der Regel sind dazu Temperaturen größer als 1300°C notwendig.In the reaction chamber of the gasification reactor 8 , the pyrolysis products supplied are reacted with oxygen in a flame reaction. This creates a hydrocarbon-free, flammable gasification gas with H₂ and CO as the main components. By adjusting the ratio of oxygen to combustible components of the pyrolysis products, the gasification temperature which arises in the reaction space can be influenced. It is chosen so that the mineral components of the feed are melted. Usually temperatures above 1300 ° C are necessary.

Unter den Bedingungen der Vergasung werden leichtflüchtige, mit den Abfallstoffen eingebrachte Schwermetalle, wie Quecksilber, Cadmium, Thallium, Blei oder Zink verdampft und vom heißen Rohgas aufgenommen. Gleiches gilt für Alkalisalze. Organische Chlorverbindungen werden vollständig umgesetzt. Der entstehende Chlorwasserstoff bleibt im heißen Vergasungsrohgas, gegebenenfalls auch - nach Bindung an überschüssige Alkalien - in Form verdampfter Salze. Charakteristisch ist weiter, daß Schwefelverbindungen im Einsatzgut zu Schwefelwasserstoff umgesetzt werden.Under the conditions of gasification become volatile, with the waste materials introduced heavy metals, such as mercury, cadmium, thallium, lead or zinc evaporated and absorbed by the hot raw gas. The same applies to alkali salts. Organic chlorine compounds are fully implemented. The emerging Hydrogen chloride remains in the hot gasification raw gas, possibly also - after Binding to excess alkalis - in the form of evaporated salts. Is characteristic further that sulfur compounds in the feed converted to hydrogen sulfide will.

Das bei der Vergasung entstandene und mit Schwermetall- und Salzdämpfen beladene Rohgas und die schmelzflüssige Schlacke gelangen gemeinsam in einen dem Reaktionsraum nachgeschalteten Quenchraum 12, in dem durch Einspritzen von Wasser eine spontane Abkühlung bis auf den vom Druck im Vergasungsreaktor abhängigen Taupunkt des Rohgases erfolgt.The raw gas formed during the gasification and loaded with heavy metal and salt vapors and the molten slag pass together into a quench chamber 12 downstream of the reaction chamber, in which spontaneous cooling takes place by injecting water down to the dew point of the raw gas which is dependent on the pressure in the gasification reactor.

Durch den Kontakt mit Wasser wird gleichzeitig die Schlacke zum Erstarren gebracht, die dabei in ein feinkörniges Schmelzgranulat zerfällt. Es wird über eine Schleuse 13 und eine wassergefüllte Austragswanne 24 ausgetragen.Contact with water causes the slag to solidify, which breaks down into fine-grained melt granules. It is discharged via a lock 13 and a water-filled discharge trough 24 .

Beginnend bereits im Quenchraum, weitergeführt in dem nachgeschalteten Venturiwäscher 14 findet eine intensive Wasserwäsche des Rohgases statt. Dabei werden Alkalisalze bzw. noch freier Chlorwasserstoff vom Waschwasser gelöst, während die Schwermetalle unter Einwirkung des Schwefelwasserstoffgehaltes praktisch quantitativ als sulfidischer Schlamm vom Waschwasser aufgenommen werden.Starting in the quench room and continuing in the downstream venturi scrubber 14 , the raw gas is intensively water-washed. Alkali salts or still free hydrogen chloride are dissolved from the wash water, while the heavy metals are absorbed by the wash water practically quantitatively as sulfidic sludge under the action of the hydrogen sulfide content.

Bei einem Vergasungsdruck von ca. 2 bar verläßt das wasserdampfgesättigte und von Alkalisalzen und Schwermetallen befreite Vergasungsgas den Venturiwäscher 14 mit einer Temperatur von ca. 100°C. Es passiert einen in der Figur nicht dargestellten Wärmetauscher, in dem das nunmehr teilgereinigte Vergasungsgas weiter gekühlt und die Hauptmenge des Sättigungswasserdampfes kondensiert wird.At a gasification pressure of approx. 2 bar, the gasification gas saturated with water vapor and freed from alkali salts and heavy metals leaves the venturi scrubber 14 at a temperature of approx. 100 ° C. It passes through a heat exchanger, not shown in the figure, in which the gasification gas which has now been partially cleaned is cooled further and the main amount of the saturated water vapor is condensed.

Das teilgereinigte aber noch schwefelwasserstoffhaltige Gas wird nunmehr dem Dampferzeuger 15 des Kraftwerksblocks zur Verbrennung zugeführt. Das gebildete Verbrennungsabgas mischt sich dem Rauchgasstrom des Dampferzeugers 15 zu und gelangt mit diesen in die Rauchgasreinigungsanlage 16 bestehend aus einer Entschwefelungsstufe mit Kalk als Entschwefelungsmittel und einer katalytisch wirkenden Denoxanlage zur Abtrennung von Stickstoffoxiden. Das gereinigte Rauchgas wird über den Kamin 17 in die Atmosphäre abgestoßen.The partially cleaned but still hydrogen sulfide gas is now fed to the steam generator 15 of the power plant block for combustion. The combustion exhaust gas formed mixes with the flue gas stream of the steam generator 15 and passes with it into the flue gas cleaning system 16 consisting of a desulfurization stage with lime as the desulfurization agent and a catalytically active denox system for the separation of nitrogen oxides. The cleaned flue gas is expelled into the atmosphere via the chimney 17 .

Das aus dem Quenchraum 12 und dem Sumpf des Venturiwaschers 14 abgestoßene mit Salzen und sulfidischen Schwermetallen beladene Waschwasser passiert eine Filterstufe 22, in der der Schwermetallschlamm abgetrennt wird. Ein Teilstrom des gefilterten Wassers wird zusammen mit dem im Wärmetauscher anfallenden Kondensat in den Quench- und Waschkreislauf zurückgeführt. Der Rest geht zur Eindampfstufe 23, in der ein Mischsalz gewonnen wird. Das anfallende saubere Kondensat steht für technologische Zwecke zur Verfügung.The washing water loaded with salts and sulfidic heavy metals and discharged from the quench chamber 12 and the sump of the venturi scrubber 14 passes through a filter stage 22 in which the heavy metal sludge is separated off. A partial flow of the filtered water is returned to the quenching and washing circuit together with the condensate in the heat exchanger. The rest goes to the evaporation stage 23 , in which a mixed salt is obtained. The resulting clean condensate is available for technological purposes.

Der Schwermetallschlamm kann grundsätzlich einer Buntmetallhütte zur Verwertung zugeführt werden, da z. B. Zinkgehalte bis zu 8%, Bleigehalte bis zu etwa 2% auftreten können. Alternativ ist für die relativ sehr kleine Menge eine untertägige Deponie möglich. Ähnliches gilt für das Mischsalz aus der Eindampfungsstufe 23.The heavy metal sludge can in principle be fed to a non-ferrous metal smelter for recycling, since e.g. B. zinc levels up to 8%, lead levels up to about 2% can occur. Alternatively, an underground landfill is possible for the relatively very small amount. The same applies to the mixed salt from the evaporation stage 23 .

Das bei der Vergasung anfallende Schmelzgranulat wird als Zuschlagstoff für die Betonherstellung abgesetzt.The melt granulate obtained during gasification is used as an additive for the Discontinued concrete production.

Für die Beheizung des Pyrolysereaktors wird aus dem Dampferzeuger 15 ein Rauchgasteilstrom mit einer Temperatur von 700°C entnommen. Die Entnahmestelle liegt dabei zwischen dem Zwischenüberhitzer 19 und dem Speisewasservorwärmer 20.To heat the pyrolysis reactor, a partial flue gas with a temperature of 700 ° C. is removed from the steam generator 15 . The tapping point lies between the reheater 19 and the feed water preheater 20 .

Nach der Wärmeabgabe in der Pyrolyse wird der Rauchgasteilstrom mit 400°C in den Dampferzeuger, und zwar vor dem Luftvorwärmer 21 zurückgeführt.After the heat has been released in the pyrolysis, the partial flue gas stream is returned to the steam generator at 400 ° C., specifically before the air preheater 21 .

Das teilgereinigte Vergasungsgas wird dem Dampferzeuger an mehreren Stellen, in der Figur an zwei Stellen, nämlich im Bereich der Zuführung des Hauptbrennstoffes (Steinkohlenstaub) und zwischen Schottüberhitzer 18 und Zwischenüberhitzerheizflächen 20 zur Verbrennung zugeführt. Die Verteilung auf die einzelnen Brennstellen ist regelbar. Durch diese Regelung läßt sich die Zwischenüberhitzungstemperatur des Dampfes bei unterschiedlichen Lastverhältnissen des Dampferzeugers vorteilhaft beeinflussen und so der Wirkungsgrad des Dampfturbinenprozesses verbessern.The partially cleaned gasification gas is fed to the steam generator at several points, in the figure at two points, namely in the area of the supply of the main fuel (hard coal dust) and between the bulkhead superheater 18 and the intermediate superheater heating surfaces 20 for combustion. The distribution among the individual burners can be regulated. With this regulation, the intermediate superheating temperature of the steam can advantageously be influenced under different load conditions of the steam generator and the efficiency of the steam turbine process can thus be improved.

Der dem Ausführungsbeispiel zugrunde liegende 100-MW-Kraftwerksblock wird im Mittellastbereich mit etwa 4500 Vollaststunden im Jahr betrieben, ist jedoch etwa 7000 Stunden im Jahr am Netz. Wegen des relativ gleichmäßigen Anfalls des Mülls werden Pyrolyse und Vergasungsanlage praktisch über die gesamte Betriebszeit von 7000 Stunden pro Jahr mit etwa konstanter Last gefahren und decken einen Grundlastanteil von etwa 8 MW. Über diesen Wert hinausgehende Leistungsforderungen werden über den Hauptbrennstoff Steinkohle gedeckt. Durch den Einsatz des Mülls werden jährlich etwa 20 000 t Steinkohle ersetzt. Die anfallende Kesselasche aus der Steinkohlenfeuerung wird durch den Mülleinsatz nicht beeinflußt, so daß ihre Verwertung in der Baustoffindustrie weiter gesichert ist. Das gleiche gilt für den in der Rauchgasentschwefelungsanlage anfallenden Gips. Eine Ergänzung und Erweiterung der Rauchgasreinigungsanlage war nicht erforderlich.The 100 MW power plant block on which the exemplary embodiment is based is shown in Medium load range operated with about 4500 full load hours per year, however, is approximately 7000 hours a year on the network. Because of the relatively even amount of waste pyrolysis and gasification plants are practically used for the entire operating time 7000 hours a year with roughly constant load and cover you Base load share of around 8 MW. Beyond this value Performance claims are covered by the main fuel, hard coal. By Around 20,000 tons of hard coal are replaced every year. The Accumulating kettle ash from the hard coal combustion is replaced by the waste not influenced, so that their utilization in the building materials industry is further ensured. The same applies to the gypsum produced in the flue gas desulfurization system. The flue gas cleaning system was not supplemented or expanded required.

Die Gefahr der Bildung und der Emissionen von Dioxinen und Furanen aus chlorhaltigen Bestandteilen des Mülls ist ausgeschlossen, weil im Zuge der Vergasung eine vollständige Überführung von Chlorverbindungen aus dem Müll in Chlorwasserstoff bzw. chloridische Salze erreicht wird und diese Komponenten durch den Kontakt des Vergasungsgases mit der wäßrigen Waschlösung vor dessen Verbrennung im Kessel ausgewaschen werden.The danger of formation and emissions of dioxins and furans chlorine-containing components of the waste is excluded because in the course of Gasification a complete transfer of chlorine compounds from the garbage into Hydrogen chloride or chloride salts is achieved and these components by contact of the gasification gas with the aqueous washing solution before it Combustion can be washed out in the boiler.

Claims (14)

1. Verfahren zur energetischen Verwertung von Rest- und Abfallstoffen sowie heizwertarmen Brennstoffen in einem Dampfkraftwerk für fossile Brennstoffe mit einer auf den Einsatz des fossilen Hauptbrennstoffes zugeschnittenen Rauchgasreinigungsanlage, wobei die belasteten Rest- und Abfallstoffe und heizwertarmen Brennstoffe gegebenenfalls nach einer Aufbereitung einer Vergasung unterworfen werden und ein brennbares Vergasungsgas erzeugt wird,
in einer der Vergasung folgenden Stufe das Vergasungsgas in Kontakt mit einer wäßrigen Waschflüssigkeit gebracht wird, wobei die vom Gas mitgeführten flüchtigen Schwermetalle aus dem Gas abgetrennt und in Form ihrer unlöslichen Sulfide als Schlamm von der Waschflüssigkeit aufgenommen werden,
das durch den Kontakt mit der wäßrigen Waschflüssigkeit teilgereinigte Vergasungsgas einem Dampferzeuger des Kraftwerkes zur Verbrennung zugeführt und seine chemisch gebundene Wärme zur Dampf- bzw. Heißwassererzeugung genutzt wird
und die bei der Verbrennung der vom Vergasungsgas mitgeführten Schwefelverbindungen, vorwiegend Schwefelwasserstoff, entstehenden Schwefeloxyde sowie gegebenenfalls bei der Verbrennung entstehende Stickstoffoxyde in der genannten Rauchgasreinigungsanlage gemeinsam mit den entsprechenden Schadstoffen aus der Verbrennung des fossilen Hauptbrennstoffes zurückgehalten werden.1.Procedure for the energetic utilization of residual and waste materials as well as low calorific value fuels in a steam power plant for fossil fuels with a flue gas cleaning system tailored to the use of the main fossil fuel, the contaminated residual and waste materials and low calorific value fuels possibly being subjected to gasification after processing and a combustible gasification gas is generated,
in a step following the gasification, the gasification gas is brought into contact with an aqueous washing liquid, the volatile heavy metals carried by the gas being separated from the gas and being taken up in the form of their insoluble sulfides as sludge from the washing liquid,
the gasification gas partially cleaned by contact with the aqueous washing liquid is fed to a steam generator of the power plant for combustion and its chemically bound heat is used to generate steam or hot water
and the sulfur oxides formed during the combustion of the sulfur compounds carried by the gasification gas, predominantly hydrogen sulfide, and any nitrogen oxides formed during the combustion are retained in the said flue gas cleaning system together with the corresponding pollutants from the combustion of the main fossil fuel. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergasung nach dem Prinzip der Partialoxydation im Flugstrom mit technischem Sauerstoff als Vergasungsmittel und bei Temperaturen oberhalb des Schmelztemperaturbereiches der mineralischen Bestandteile der Rest- und Abfallstoffe sowie der heizwertarmen bzw. ballastreichen Brennstoffe erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the gasification after the principle of partial oxidation in entrained flow with technical oxygen as Gasifying agent and at temperatures above the Melting temperature range of the mineral components of the residual and Waste materials as well as the low calorific value or high ballast fuels takes place. 3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rest- und Abfallstoffe sowie heizwertarmen bzw. ballastreichen Brennstoffe vor ihrer Vergasung einer thermischen Behandlung in Form einer Pyrolyse unterworfen werden und die festen, gasförmigen und dampfförmigen bzw. kondensierten Produkte der Pyrolyse gegebenenfalls nach einer Zwischenaufbereitung und Aushaltung von Fraktionen dieser Produkte der Vergasung unterworfen werden.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the residual and Waste materials as well as low calorific or high-fiber fuels before their Gasification subjected to thermal treatment in the form of pyrolysis and the solid, gaseous  and vaporous or condensed pyrolysis products, if appropriate after intermediate preparation and fractions of these Products are subjected to gasification. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Pyrolyse mit indirekter Wärmezuführung aus einem gasförmigen Heizmedium erfolgt.4. The method according to claim 3, characterized in that the pyrolysis with indirect heat supply from a gaseous heating medium. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als gas-förmiges Heizmedium ein aus dem Dampferzeuger mit einer bestimmten Temperatur an einer Entnahmestelle abgezweigter Rauchgasteilstrom verwendet wird, der nach Abgabe von Heizenergie und dadurch erfolgter Abkühlung an geeigneter Stelle stromabwärts der Entnahmestelle in den Rauchgasstrom des Dampferzeugers zurückgeführt wird.5. The method according to claim 4, characterized in that as a gaseous Heating medium on from the steam generator with a certain temperature a tapped branch of flue gas is used, the after supplying heating energy and thereby cooling down to a suitable one Place downstream into the flue gas stream of the Steam generator is returned. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des aus dem Dampferzeuger abgezweigten Rauchgasteilstromes zwischen 500 und 1000 Grad Celsius liegt.6. The method according to claim 5, characterized in that the temperature of the from the steam generator branched flue gas partial flow between 500 and 1000 degrees Celsius. 7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur des nach Abgabe von Heizenergie an die Pyrolyse in den Dampferzeuger zurückgeführten Rauchgasteilstroms zwischen 200 und 600 Grad Celsius liegt.7. The method according to claim 5, characterized in that the temperature of the after supplying heating energy to the pyrolysis in the steam generator returned partial flue gas is between 200 and 600 degrees Celsius. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die gas- und dampfförmigen Produkte der Pyrolyse ohne Kondensation und Zwischenaufbereitung der Vergasung zugeführt werden.8. The method according to any one of claims 3 to 7, characterized in that the gaseous and vaporous products of pyrolysis without condensation and Interim treatment of the gasification. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die gas- und dampfförmigen Produkte der Pyrolyse einer Kühlung und Kondensation unterworfen werden, wobei mindestens ein öliges Kondensat anfällt und die nach Kühlung und Kondensation gas- und dampfförmig verbleibenden Produkte der Pyrolyse und mindestens das ölige Kondensat der Vergasung zugeführt werden.9. The method according to any one of claims 3 to 8, characterized in that the Gaseous and vaporous products of the pyrolysis of a cooling and Be subjected to condensation, at least one oily condensate accumulates and after cooling and condensation in gaseous and vaporous form remaining products of pyrolysis and at least the oily condensate Gasification can be supplied. 10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem festen Pyrolyserückstand eine Metallfraktion und/oder eine grobkörnige Inertfraktion abgetrennt werden und der verbleibende Anteil aufgemahlen und der Vergasung zugeführt wird.10. The method according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the solid pyrolysis residue a metal fraction and / or a coarse-grained  Inert fraction are separated and the remaining portion is ground and is supplied to the gasification. 11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Teilstrom des teilgereinigten Vergasungsgases an einer für die Beeinflussung einer Frischdampfüberhitzungstemperatur bzw. Zwischenüberhitzungstemperatur geeigneten Stelle des Dampferzeugers zugeführt wird.11. The method according to claim 1, characterized in that at least one Partial flow of the partially cleaned gasification gas at one for influencing a live steam superheating temperature or Suitable place of the steam generator between superheating temperature is fed. 12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der fossile Hauptbrennstoffe mindestens überwiegend Heizöl ist.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the main fossil fuel is at least predominantly heating oil. 13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der fossile Hauptbrennstoff mindestens überwiegend Kohle ist.13. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the main fossil fuel is at least predominantly coal. 14. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Fraktion des festen Pyrolyserückstandes unter Umgehung der Vergasung der als Hauptbrennstoff dienenden Kohle zugegeben und mit dieser gemeinsam im Dampferzeuger verbrannt wird.14. The method according to claims 3 and 13, characterized in that at least a fraction of the solid pyrolysis residue bypassing the Gasification of the coal serving as the main fuel added and with this is burned together in the steam generator.