DE3730729C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Verschwelen von Abfallstoffen und verunreinigten Stoffen unter Luftabschluß mit einer Schweltrommel, insbesondere Vorrichtung zum Nachverbrennen von Reststoffen aus der Schwelanlage.

Aus der DE-PS 8 81 187 ist ein Verfahren zum Verbundbetrieb einer Veredelung von nicht schwelwürdiger Braunkohle und eines Kraftwerkes bekannt, dessen Kesselanlage mit Produkten der Brennstoffveredelung - Schwelgas und Schwelkoks - sowie Asche mit unverbrannten Reststoffen aus dem Wassergenerator beheizt wird.

Die Veredelung der nicht schwelwürdigen Braunkohle erfolgt nach Zerkleinerung, Trocknung und Brikettierung in einem Schwelofen, wo die aufbereitete Braunkohle einer Spülgasschwelung mittels Wassergas unterworfen wird unter getrennter Gewinnung von Schwelkoks, Schwelgas sowie den Nebenprodukten Schwelteer und Benzol, von denen der Schwelkoks als Grundlastbrennstoff, das Schwelgas vorwiegend als Spitzen- oder Stoßlastbrennstoff dem Kraftwerk zugeführt werden. Nähere Details zum Aufbau und zur Funktion des Schwelofens sind in dieser Schrift nicht angegeben.

Schwelanlagen für die Entsorgung von Haus- und Industriemüll und dergleichen sind beispielsweise aus der DE-PS 24 32 504 bekannt. In derartigen Schwelanlagen wird auf dem Wege der Pyrolyse eine thermische Behandlung von Abfall vorgenommen, die bei geringstmöglicher Belastung der Umwelt die Gewinnung von Grundstoffen sicherstellt und den festen Abfall in einen leicht zu verbrennenden gasförmigen Brennstoff umwandelt. Pyrolyse ist also ein Verfahren der trockenen Destillation, das in einer sauerstofflosen Atmosphäre durchgeführt wird.

Eine Niedertemperatur-Schwelanlage wird zum Beispiel in "VGB Kraftwerkstechnik" 66, Heft 5, Mai 1986, beschrieben. In dieser Anlage wird unsortierter Hausmüll zerkleinert und über ein Zufuhrsystem in eine indirekt beheizte Drehtrommel eingebracht. In einem Heizgaserzeuger wird ein Teil des erzeugten Reingases verbrannt. Die entstehenden Rauchgase werden zusammen mit Auspuffgasen eines Gasmotors durch die Heizgasrohre der Drehtrommel geleitet. Der Müll wird auf etwa 500°C erhitzt. Bei dieser Temperatur und einer Verweilzeit des Mülls von 60-90 Minuten wird der Müll entgast. Bunt- und Schwermetalle werden nicht oxidiert, da in der Drehtrommel eine reduzierte Wasserdampf-Ammoniak-Atmosphäre herrscht. Am Austragsende der Drehtrommel werden der gasförmige und der feste Stoffstrom getrennt. Der Reststoff wird über ein Austragssystem abgeführt. An die Behandlung des Mülls in der Schweltrommel schließen sich die Behand­ lung der Schwelgase im Gaswandler und die Gasreinigung an.

Der Reststoff, der aus der Schweltrommel ausgetragen wird, besitzt in der Regel noch einen hohen Anteil an Verbrennlichem in Form von Kohlenstoff, nämlich etwa 5-20 Gewichts-Prozente. Langzeitversuche hinsichtlich der Deponiefähigkeit dieser kohlenstoffhaltigen Rest­ stoffe haben gezeigt, daß die Lagerung im Hinblick auf Selbstentzündungsgefahr unkritisch ist.

Für die Energiebilanz der Schwelanlage würde jedoch die Reduzierung des Kohlenstoffanteils im Reststoff wün­ schenswert sein, um mit anderen Verfahren, zum Beispiel Müllverbrennung, wirtschaftlich konkurrieren zu können. Die im Müll enthaltene Energie wird heute zu 50% für den Eigenbedarf der Müllverbrennungsanlage und nur zu 50% als Energieabgabe (Wärme-Strom) genutzt. Hier wird jedoch angestrebt, das Verhältnis Energieeigenbedarf zu Energieabgabe zugunsten der Energieabgabe zu verbessern.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Schwelan­ lage nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches die Ener­ giebilanz in der Weise zu verbessern, daß das Schwelgas aus der Drehtrommel zur Verbrennung der Kohlenstoffan­ teile des Reststoffes aus der Verschwelung ausgenutzt wird, daß der verbleibende feste Reststoff problemlos gelagert und die Gase einerseits als Heizgase zur Be­ heizung der Schweltrommel verwendet werden können und andererseits zur weiteren Wärmerückgewinnung genutzt werden.

Nach der Erfindung besteht die Lösung dieser Aufgaben darin, daß nach dem Hauptanspruch der Austragsvorrich­ tung für Reststoffe an der Schweltrommel ein mit einer Brenneinrichtung versehener Treppenrost mit anschließen­ der Nachbrennkammer und Abhitzekessel mit Dampftrommel nachgeschaltet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unter­ ansprüche.

Das Verfahren zum Betrieb einer Verschwelungsanlage zeichnet sich demnach dadurch aus, daß zur Reststoff- Verbrennung auf dem Treppenrost das zu verbrennende Schwelgas aus der Drehtrommel verwendet wird, die Reststoff-Nachverbrennung auf dem Treppenrost unter­ stöchiometrisch durchgeführt wird, anschließend die vollkommene Schwelgasverbrennung über dem Treppenrost und am Eingang zur Nachbrennkammer erfolgt und daß das Heizgas für die Schweltrommel aus dem der Nachbrennkammer nachgeschalteten Abhitzekessel bei gewünschter Temperatur entnommen wird.

Der Reststoff aus der Schweltrommel wird ungekühlt mit der Austrittstemperatur von 400-600°C dem geneigten Treppenrost aufgegeben. Auf der Rückseite des Rostes sind mehrere kleine Brenneinrichtungen angeordnet, die mit Schwelgas aus der Schweltrommel als Brenngas ver­ sorgt werden. Das Brenngas kann durch die Zwischenräume der durch auf Wasserrohre aufgeschweißten Flacheisen ge­ bildeten, sich überlappenden Stufen des Rostes in das Brenngut gelangen und bewirkt unter Sauerstoffzufuhr die Verbrennung. Die Kühlung des Treppenrostes erfolgt durch das Wasser-Dampf-Gemisch des Umlaufes des Abhitzekessels.

Der Treppenrost ist in seiner Neigung verstellbar. Sowohl die Fall- und Steigleitungen zum Treppenrost als auch die Schwelgaszuleitungen zu den Brenneinrichtungen am Rost sind elastisch angeschlossen, um die Veränderung des Treppenrost-Neigungswinkels problemlos bewerkstelligen zu können. Dieser elastische Rohranschluß ermöglicht es auch, bei Bedarf in den Treppenrost Rüttelbewegungen zur Unterstützung des Nachrutschens der Reststoffe einzulei­ ten.

Im Anschluß an die auf dem Treppenrost stöchiome­ trisch durchgeführte erste Verbrennungsstufe findet die vollkommene Verbrennung der in den Reststoffen enthal­ tenen Kohlenstoffanteile und sonstigen brennbaren Pro­ dukte als zweite Verbrennungsstufe auf dem Wege zur Nachbrennkammer und im Eingangsbereich der Nachbrenn­ kammer selbst unter Sauerstoffzufuhr statt.

Für den Austrag der unverbrennlichen Reststoffe ist unterhalb des Treppenrostes eine Austragsschnecke ange­ ordnet.

Die Rauchgase aus dem der Nachbrennkammer nachgeschal­ teten Abhitzekessel werden teilweise als Heizgase für die Schweltrommel genutzt.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Nachver­ brennungsanlage wird nachstehend an Hand der Schemazeich­ nung erläutert.

Reststoffe aus der Schweltrommel (1) werden über den Aus­ tragbunker (2) ausgetragen und dem Verbrennungsrost (4) aufgegeben.

Der Verbrennungsrost ist als stark geneigter, korbför­ miger Treppenrost (4) dargestellt. Die Stufen des Rostes sind aus Flacheisen gebildet. Unter den Flacheisen sind zur Kühlung des Rostes Wasserrohre angeordnet, die in den Umlauf des Wasser-Dampf-Gemisches, der durch die Fal­ leitungen (8) und die Steigleitungen (12) der Dampftrom­ mel (9) des Abhitzekessels (11) gebildet wird, integriert sind.

Auf der Rückseite des Treppenrostes befinden sich Brenn­ einrichtungen (5), die mit Brenngasen (Schwelgas 7) aus der Schweltrommel (1) versorgt werden.

Auf dem Wege zur dem Treppenrost (4) nachgeschalteten Nachbrennkammer (11) und im Eingangsbereich der Nach­ brennkammer findet die Verbrennung des restlichen Koh­ lenstoffs und sonstiger brennbarer Stoffe statt.

Die Luftzufuhr für die Nachverbrennung ist durch mit Pfeilen versehene Leitungen (6) dargestellt.

Dem der Nachbrennkammer (10) nachgeordneten Abhitzekes­ sel (11) wird ein Teil der Gase mit einer gewünschten Temperatur entnommen und der Schweltrommel (1) als Heiz­ gas (13) zugeführt.

Claims (5)

1. Anlage zum Verschwelen von Abfallstoffen und ver­ unreinigten Stoffen unter Luftabschluß mit einer Schweltrommel, insbesondere Vorrichtung zum Nach­ verbrennen von Reststoffen aus der Schwelanlage, dadurch gekennzeichnet, daß der Austragsvorrichtung (2) für Reststoffe an der Schweltrommel (1) ein mit einer Brenneinrich­ tung (5) versehener Treppenrost (4) mit anschlie­ ßender Nachbrennkammer (10) und Wärmerückgewin­ nungsanlage, vorzugsweise Abhitzekessel (11) mit Dampftrommel (9), nachgeschaltet ist.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Treppenrost (4) geneigt steht, korbförmig ausgebildet ist und die Treppenrost-Auflagefläche für die Reststoffe durch auf Wasserrohre aufge­ schweißte Flacheisen gebildet ist.

3. Anlage nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Kühlung des Treppenrostes (4) die Wasser­ rohre an den Wasserumlauf des Abhitzekessels (11) angeschlossen sind.

4. Anlage nach den Ansprüchen 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlüsse der Fall- und Steigleitungen (8) für den Umlauf von der Dampftrommel (9) zum Treppenrost (4) sowie die Schwelgasleitung (7) zu den Brennern (5) des Treppenrostes (4) elastisch angeschlossen sind und der Treppenrost (4) in seiner Neigung verstellbar ist.

5. Verfahren zum Betrieb einer Verschwelungsanlage nach den Ansprüchen 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Reststoff-Verbrennung auf dem Treppenrost (4) das zu verbrennende Schwelgas aus der Schweltrommel (1) verwendet wird, die Reststoff-Nachverbrennung auf dem Treppenrost (4) stöchiometrisch durchgeführt wird, anschließend die vollkommene Schwelgasverbrennung über dem Treppenrost (4) und am Eingang zur Nachbrennkammer (10) erfolgt und daß das Heizgas für die Schweltrommel (1) aus dem der Nachbrennkammer (10) nachgeschalteten Abhitzekessel (11) entnommen wird.