DE3400976C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Vergasung und Verbrennung von Müll und zur Nutzung der freige­ setzten Wärme, bestehend aus einem Müllentgasungsre­ aktor, in welchem der Müll kontinuierlich unter Bildung von Schwelgas und Schwelkoks entgast wird, und einer nachgeschalteten Wirbelschichtfeuerung zur Verbrennung des Schwelkokses.

Eine derartige Vorrichtung ist bekannt durch die DE- AS 28 55 510. Diese bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Anlage zur thermischen Verwertung von Ab­ fällen, welche in nacheinander folgenden Verfahrens­ schritten zuerst getrocknet und anschließend entgast werden. Zuletzt wird der entgaste, kohlenhaltige Rest ver­ brannt. Der in einer Trockenanlage getrocknete Müll gelangt in die Entgasungsanlage, aus welcher das entstehende Pyrolysegas einer unmittelbaren Verwertung zur Energie- oder Wärmeerzeugung zugeführt wird, oder teilweise zu Öl bzw. Teeröl kondensiert und als Che­ mierohstoff verwertet wird. Der anfallende Pyrolyse­ koks gelangt unmittelbar in eine nachgeschaltete Ver­ brennungsanlage, die als Wirbelschichtreaktor ausge­ bildet sein kann. Als nachteilig erweist sich bei dieser bekannten Anlage, daß keine zeitliche Entkopp­ lung der Verwertung des anfallenden Schwelgases und Schwelkokses er­ folgt, sondern vielmehr eine kontinuierliche Verbren­ nung derselben.

Die DE-OS 23 28 332 bezieht sich auf ein Verfahren zur Vernichtung von Abfall durch Vergasung und Verbrennung, bei welchem das aus einem Gasgenerator austretende Gas in einen Gaskühler gelangt und von diesem über ein Elektrofilter zu einem Dampferzeuger geführt ist, dem ein Wärmeaustauscher mit einem weiteren Elektrofilter sowie einem Kamin nachgeschaltet sind. Die im Gaskühler und dem diesem nachgeordneten Elektrofilter abgeschie­ denen Produkte, wie Teer und Wasser, werden in einen Sedimentierungstank geführt, aus dem das wasserlös­ liche Kohlenwasserstoffe enthaltende Wasser zu einem Dampferzeuger gelangt, in dem das Wasser mit den ge­ lösten Kohlenwasserstoffen verdampft und darauf der Dampf in den Gasgenerator zurückgeführt wird. Dieser Veröffentlichung ist somit die Verbrennung des bei einer Abfallvergasung anfallenden Gases in einem nach­ geschalteten Dampferzeuger als bekannt zu entnehmen.

Von diesem Stand der Technik ausgehend liegt der Er­ findung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß bei einer kontinuierlichen Müllbeseitigung eine zeitliche Entkopplung der Verwertung des anfallenden Schwelgases und Schwelkokses zur Abdeckung wechselnder Lasten möglich ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der nur bei Spitzenlastbetrieb mit Koks beschickten Wirbel­ schichtfeuerung rauchgasseitig ein Brennkammersystem zur kontinuierlichen Verbrennung des Schwelgases und die­ sem Wärmetauscherflächen eines Kessels nachgeordnet sind.

Vorteilhaft weist die Wirbelschichtfeuerung eingetauch­ te Wärmetauscherflächen auf.

Durch diese Ausgestaltung wird das bei der kontinuier­ lichen Müllbeseitigung anfallende Schwelgas unmittel­ bar zur Abdeckung eines Schwachlastbetriebes genutzt, wobei sowohl dessen thermischer Energieinhalt eine Aus­ nutzung erfährt als auch zusätzliche Wärmeenergie, die durch Verbrennung mit Sauerstoff entsteht. Zur Abdeckung von Spitzenlasten wird Schwelkoks in die Wirbelbett­ feuerung gegeben, so daß die zusätzlich erforderliche Energie sofort zur Verfügung steht, zumal das Wirbel­ bett die Wärme hält und bei Bedarf sofort aufgeheizt werden kann. Der Schwelkoks läßt sich im Gegensatz zu dem Schwelgas sehr einfach lagern und speichern, da das Gas zu seiner Speicherung zuvor einer Reinigung unter­ zogen werden müßte, wobei ein erheblicher Teil seiner thermischen Energie verloren ginge, ganz abgesehen davon, daß für die Durchführung des Reinigungsprozesses zusätzliche Energie benötigt würde.

Die Erfindung ist an Hand der Zeichnung näher erläutert.

Mit 1 ist der Müllentgasungsreaktor bezeichnet, welcher eine Baugruppe "A" darstellt. Dem Müllentgasungsreaktor 1 wird vorsortierter Müll mit Kalk und/oder Kohle über die Leitung 2 zugeführt. Bei der kontinuierlichen Ent­ gasung des Mülls fällt Schwelgas 3 sowie Schwelkoks 4 an.

Das erzeugte Schwelgas 3 wird der Baugruppe "B" zuge­ führt, welche das Brennkammersystem 5 zur kontinuier­ lichen Verbrennung des Schwelgases aufweist, welches der nur bei Spitzenlastbetrieb mit Koks beschickten Wirbelschichtfeuerung 6 nachgeordnet ist. Die Wirbel­ schichtfeuerung 6 ist mit eingetauchten Wärmeaustauscher­ flächen versehen.

Dem Brennkammersystem 5 ist die Baueinheit "C" nachge­ ordnet, welche Wärmetauscherflächen 7 aufweist. Das über die Wärmetauscherflächen 7 geführte Gas tritt bei 8 aus und wird einem filternden Abscheider oder einem nachgeschalteten Kraftwerkskessel übergeben.

Durch diese integrierte Technologie wird das Schwelgas umweltfreundlicher erzeugt und umgesetzt.

Im Reaktor 1 findet durch die Kalkzugabe über die Lei­ tung 2 eine Einbindung des SO 2 statt, und durch Verwen­ dung von NOx-armen Brennern im Schwelkammerbereich bzw. durch die Einleitung der Schwelgase im Bereich unter der Wirbelbettfeuerung führt dies zu einer geringen Bil­ dung von Stickoxyden.

Der im Kesselteil "C" erzeugte Dampf kann ohne weiteres in nachgeschalteten Kesselsystemen eingesetzt werden.

Durch diese Verfahrensweise ist es möglich, den Müll zwar kontinuierlich zu beseitigen, aber ohne die ge­ wonnene Energie aus Müll stetig abgeben zu müssen, wie es z. B. bei einer Müllverbrennungsanlage notwendig ist.

Das in diesem Energieerzeugungssystem gewonnene Schwel­ gas und der Schwelkoks können somit für eine kurzfristig bereitzustellende Zusatzleistung zu einem größeren fossil­ befeuerten Kraftwerk genutzt oder aber in einem autar­ ken System für die Abdeckung von Spitzenleistungen oder Stromerzeugung benutzt werden.

Beispielhafte Anwendungen sind Zusatzkessel an vorhandenen Kohlekesseln, die mit Gas oder Öl beheizt werden.

Durch die Integration der Baugruppen "B" und "C" wird darüber hinaus erreicht, daß durch die niedrige Ver­ brennungstemperatur eine weitere Minderung der Stick­ oxydbildung gewährleistet ist. Ein weiterer Vorteil ist eine verbesserte Verbrennung, die dadurch gewähr­ leistet ist, daß die aus dem Wirbelbett mitgerissenen, aber noch brennbaren, sich in der Asche befindlichen Koh­ lenstoffteilchen nicht nur im Wirbelbett selbst, sondern auch in der nachgeschalteten Schwelgasbrennkammer und dem zu­ sätzlich nachgeschalteten Kessel "C" nochmals thermisch genutzt werden, so daß mit diesem integrierten System ein größtmöglicher Wirkungsgrad hinsichtlich des Aus­ brandes und somit der thermischen Nutzung garantiert werden kann und gleichzeitig die Umweltverträglichkeit hinsicht­ lich der Schadstoffe SO 2 und NOx und entsprechend der Prä­ misse der kontinuierlichen Müllentsorgung eine nachfrage­ gerechte Energiebereitstellung gegeben ist.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Vergasung und Verbrennung von Müll und zur Nutzung der freigesetzten Wärme, bestehend aus einem Müllentgasungsreaktor, in welchem der Müll konti­ nuierlich unter Bildung von Schwelgas und Schwelkoks entgast wird, und einer nachgeschalteten Wirbelschicht­ feuerung zur Verbrennung des Schwelkokses, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der nur bei Spitzenlastbetrieb mit Koks beschickten Wirbelschichtfeuerung (6) rauchgasseitig ein Brennkammersystem (5) zur kontinuierlichen Verbrennung des Schwelgases und diesem Wärmetauscherflächen (7) eines Kessels (C) nachgeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelschichtfeuerung (6) eingetauchte Wärmetau­ scherflächen aufweist.