DE4217301A1 - Method and device for heating a smoldering drum - Google Patents

Method and device for heating a smoldering drum

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Abstract

To heat a drum (4) designed to generate low-temperature distillation gases (s), a heating gas (g) which passes round a heating-gas circuit (70, 72) is used. In order to enable the distillation plant (1) to be operated particularly efficiently, and also autonomously, the invention calls for the heating gas (g) to be produced by burning a part (t1) of the distillation gases (s). In a distillation/combustion plant, in particular a combustion plant (2) retrofitted with a distillation plant (1), the remainder (t2) of the distillation gases (s) produced is fed to the combustion chamber (34) of the combustion plant (2).

Description

Verfahren und Einrichtung zum Beheizen einer Schweltrommel, Zusatz zum Patent . . . . . . . . . (Patentanmeldung P 42 04 728.5 - GR 92 P 3063 DE).Method and device for heating a smoldering drum, Addition to the patent. . . . . . . . . (Patent application P 42 04 728.5 - GR 92 P 3063 DE).

Gegenstand des Hauptpatents ist ein Verfahren zum Beheizen einer Schweltrommel zur Erzeugung eines Schwelgases, wobei in einem Kreis geführtes Heizgas verwendet wird, und wobei das Heizgas durch Verbrennung eines Teilstroms des Schwel­ gases erzeugt wird. Bei einer nach diesem Verfahren arbei­ tenden Einrichtung ist die Schweltrommel über eine Zuström­ leitung und eine Abströmleitung in dem Heizgaskreis ange­ ordnet, wobei der Heizgaskreis zum Erzeugen des Heizgases eine Brennkammer umfaßt, der der Teilstrom des in der Schweltrommel erzeugten Schwelgases zuführbar ist. In einer Schwel-Brenn-Anlage mit einer derartigen Einrichtung wird der Reststrom des erzeugten Schwelgases einer Brennkammer der Brennanlage zugeführt.The main patent relates to a method of heating a carbonization drum for generating a carbonization gas, wherein heating gas conducted in a circuit is used, and wherein the heating gas by burning a partial stream of smoldering gases is generated. When working according to this procedure tendency is the smoldering drum over an inflow line and an outflow line in the heating gas circuit orders, the heating gas circuit for generating the heating gas comprises a combustion chamber, which is the partial flow of the in the Carbonization drum generated carbonization gas can be fed. In a Smoldering plant with such a device the residual flow of the carbonization gas generated in a combustion chamber fed to the still.

Gemäß einer besonderen Weiterbildung des Verfahrens nach dem Hauptpatent wird zwar der Teilstrom des Schwelgases vor der Verbrennung entstaubt. Dennoch besteht die Möglich­ keit, daß sich während des Betriebs der Schwelanlage Staub im Heizgaskreis, insbesondere in der Schweltrommel, abla­ gert. Die sich ablagernde Staubmenge kann durch Verringern des zu verbrennenden Teilstroms des Schwelgases verkleinert werden. Dies führt allerdings zu einer Verminderung der mit dem Heizgas in die Schweltrommel eingebrachten Wärmemenge.According to a special development of the method the main patent is the partial flow of the carbonization gas dedusted before combustion. Nevertheless, there is the possibility that there is dust during the operation of the smoldering system abla in the heating gas circuit, especially in the smoldering drum device. The amount of dust that accumulates can be reduced of the partial flow of the carbonization gas to be burned down become. However, this leads to a reduction in the the amount of heat introduced into the smoldering drum.

Um dem Heizgas die fehlende Wärmemenge zuzuführen, ist bezüglich des Verfahrens erfindungsgemäß vorgesehen, daß das aus der Schweltrommel abströmende abgekühlte Heizgas zunächst vorgewärmt wird. In order to supply the missing amount of heat to the heating gas regarding the method according to the invention provided that the cooled heating gas flowing out of the smoldering drum is preheated first.  

Anschließend wird das vorgewärmte Heizgas zusammen mit dem erbrannten Teilstrom des Schwelgases der Schweltrommel wieder zugeführt. Eine Teilmenge des aus der Schweltrommel abströmenden Heizgases wird vor oder nach der Vorwärmung aus dem Heizgaskreis abgezweigt.The preheated heating gas is then mixed with the Partial flow of the carbonization gas of the carbonization drum fed again. A subset of the from the smoldering drum outflowing heating gas is before or after preheating branched off from the heating gas circuit.

In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens erfolgt die Vorwärmung des abgekühlten Heizgases durch indirekten Wärme­ tausch mit Dampf. Dabei wird das abgekühlte Heizgas zweckmäßigerweise vor der Vorwärmung entstaubt.In an advantageous development of the method, the Preheating the cooled heating gas by indirect heat exchange with steam. The cooled heating gas expediently dedusted before preheating.

Bezüglich der Einrichtung ist erfindungsgemäß zum Vorwär­ men des abgekühlten Heizgases ein Wärmetauscher vorgesehen, der im Heizgaskreis der Brennkammer vorgeschaltet ist.Regarding the device according to the invention for preheating a heat exchanger is provided for the cooled heating gas, which is upstream in the heating gas circuit of the combustion chamber.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Einrichtung kann in der Abströmleitung der Schweltrommel eine dem Wärmetauscher vorgeschaltete Vorrichtung zur Staubabscheidung angeordnet sein.In an advantageous embodiment of the device in the Outflow line of the carbonization drum to the heat exchanger arranged upstream device for dust separation his.

Eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Schwel- Brenn-Anlage umfaßt eine Schweltrommel zum Erzeugen des Schwelgases und eine erste Brennkammer zum Erzeugen des Heizgases für die in den Heizgaskreis geschaltete Schwel­ trommel sowie eine zweite Brennkammer der Brennanlage zur Dampferzeugung. Dabei wird der Teilstrom des erzeugten Schwelgases der ersten Brennkammer und der Reststrom der zweiten Brennkammer zugeführt. Einem im Heizgaskreis der ersten Brennkammer vorgeschalteten Wärmetauscher wird in der Brennanlage erzeugter Dampf zugeführt. Dadurch wird das abgekühlte Heizgas durch indirekten Wärmetausch mit dem Dampf vorgewärmt.A smoldering working according to the method according to the invention Burning plant comprises a smoldering drum for producing the Carbonization gas and a first combustion chamber for generating the Heating gas for the smoldering in the heating gas circuit drum and a second combustion chamber of the combustion plant Steam generation. The partial flow of the generated Smoldering gas of the first combustion chamber and the residual flow of the fed to the second combustion chamber. One in the heating gas circuit first combustion chamber upstream heat exchanger is in generated steam supplied to the combustion plant. This will the cooled heating gas with indirect heat exchange preheated to the steam.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Sie zeigt in Übereinstimmung mit der Zeichnung zum Hauptpatent in einer schematischen Darstellung eine Schwel-Brenn-Anlage mit einem an zwei alternativen Stellen in einen Heizgaskreis geschalteten Wärmetauscher, wobei gleiche oder einander entsprechende Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen sind.Embodiments of the invention are based on a Drawing explained in more detail. It shows in agreement with the drawing of the main patent in a schematic  Representation of a smoldering plant with one to two alternative places in a heating gas circuit Heat exchanger, being the same or corresponding Parts are provided with the same reference numerals.

Die gezeigte Schwel-Brenn-Anlage umfaßt eine Schwelanlage 1 mit nachgeschalteter Brennanlage 2. Die Schwelanlage 1 umfaßt eine Schweltrommel 4 mit einer Zuführeinrichtung 6 für Abfall a und eine Austragskammer 8 zum Trennen des erzeugten Schwelgases s vom ausgegasten Reststoff r. In der Schweltrommel 4 sind Heizrohre 10 angeordnet, die mit einem Heizgas g beaufschlagt sind. An die Schweltrommel 4 sind eine Zuströmleitung 12 und eine Abströmleitung 14 an­ geschlossen. Die Zuströmleitung 12 ist mit einer Misch­ kammer 16 verbunden, der eine Brennkammer 18 vorgeschaltet ist. In der Abströmleitung 14 liegt ein Gebläse oder Saug­ zug 20. Zwei Zweige 22 und 24 der Abströmleitung 14, in denen jeweils ein Ventil 23 bzw. 25 liegt, sind mit der Mischkammer 16 bzw. der Brennkammer 18 verbunden. Die Aus­ tragskammer 8 ist über eine Leitung 26 mit einer Einrich­ tung 28 zur Staubabscheidung, z. B. einem Zyklon, verbunden. Die Einrichtung 28 ist über eine Leitung 30 mit der Brenn­ kammer 18 verbunden. Ein Ausgang 27 der Einrichtung 28 ist über eine Leitung 32 mit einer Brennkammer 34 der Brenn­ anlage 2 verbunden.The smoldering plant shown includes a smoldering plant 1 with a downstream combustion plant 2 . The smoldering system 1 comprises a smoldering drum 4 with a feed device 6 for waste a and a discharge chamber 8 for separating the smoldering gas s produced from the outgassed residual material r. In the smoldering drum 4 , heating pipes 10 are arranged which are charged with a heating gas g. At the carbonization drum 4 , an inflow line 12 and an outflow line 14 are closed. The inflow line 12 is connected to a mixing chamber 16 , which is preceded by a combustion chamber 18 . In the outflow line 14 there is a blower or suction train 20 . Two branches 22 and 24 of the outflow line 14 , in each of which a valve 23 or 25 is located, are connected to the mixing chamber 16 and the combustion chamber 18 , respectively. From the carrying chamber 8 is via a line 26 with a device 28 for dust separation, z. B. a cyclone connected. The device 28 is connected via a line 30 to the combustion chamber 18 . An output 27 of the device 28 is connected via a line 32 to a combustion chamber 34 of the combustion system 2 .

Der Brennkammer 34 ist ein Abhitzekessel oder Rauchgaskühler 36 mit Heizflächen 38 nachgeschaltet. In eine Rauchgaslei­ tung 40 sind eine Vorrichtung 42 zur Rauchgasreinigung und ein weiteres Gebläse oder ein Saugzug 44 geschaltet. Die Rauchgasleitung 40 mündet in einen (nicht dargestellten) Kamin.The combustion chamber 34 is followed by a waste heat boiler or flue gas cooler 36 with heating surfaces 38 . In a Rauchgaslei device 40 , a device 42 for flue gas cleaning and another fan or a suction 44 are connected. The flue gas line 40 opens into a chimney (not shown).

Die Abströmleitung 14 der Schweltrommel 4 mündet über ein Ventil 46 im Bereich zwischen dem Abhitzekessel 36 und der Reinigungseinrichtung 42 in die Rauchgasleitung 40. Ein paralleler Zweig 41 mit einem Ventil 49 mündet in den Abhitzekessel 36. Die Rauchgasleitung 40 ist über eine Leitung 47 und Ventile 48 und 50 mit dem Zweig 22 bzw. dem Zweig 24 der Abströmleitung 14 verbunden.The outflow line 14 of the carbonization drum 4 opens into the flue gas line 40 via a valve 46 in the area between the waste heat boiler 36 and the cleaning device 42 . A parallel branch 41 with a valve 49 opens into the waste heat boiler 36 . The flue gas line 40 is connected via a line 47 and valves 48 and 50 to the branch 22 or the branch 24 of the outflow line 14 .

Das in der Schweltrommel 4 bei der Verschwelung oder Pyrolyse des Abfalls a entstehende Schwelgas s wird nach der Trennung vom ausgegasten Reststoff r über die Leitung 26 in die Einrichtung 28 gesaugt. Ein Teilstrom t1 des ent­ staubten oder staubabgereicherten Schwelgases s wird zur Heizgaserzeugung verwendet. Der Reststrom t2 gelangt aus der Einrichtung 28 über die Leitung 32 zur Brennkammer 34.The carbonization gas s produced in the carbonization drum 4 during the smoldering or pyrolysis of the waste a is sucked into the device 28 via the line 26 after the separation of the outgassed residual material r. A partial flow t 1 of the dedusted or dust-depleted carbonization gas s is used for the production of heating gas. The residual flow t 2 passes from the device 28 via the line 32 to the combustion chamber 34 .

Zur Heizgaserzeugung wird die Teilmenge oder der Teilstrom t1 des Schwelgases s in der Brennkammer 18 bei einer Tem­ peratur T1 von ca. 1250°C verbrannt. Das dabei entstehen­ de Rauchgas oder Heizgas g strömt über die Mischkammer 16 und die Zuströmleitung 12 in die Schweltrommel 4. Das aus der Schweltrommel 4 abströmende und auf eine Temperatur T2′ von ca. 250°C abgekühlte Heizgas g wird zunächst in einem auf der Druckseite des Gebläses 20 in die Abström­ leitung 14 geschalteten Wärmetauscher 80 auf eine Tempe­ ratur T2′′ von ca. 360°C vorgewärmt. Anschließend wird eine einstellbare Teilmenge t3 des vorgewärmten Heizgases g über den Zweig 22 in die Mischkammer 16 geführt. Dort wird es mit dem Heizgas g aus der Brennkammer 18 vermischt, so daß bei Eintritt in die Schweltrommel 4 eine Mischtempera­ tur T3 von ca. 520°C eingestellt ist. Eine mittels des Ventils 25 einstellbare Teilmenge t4 des vorgewärmten Heiz­ gases g ist der Brennkammer 18 direkt zuführbar. Ein Teil des Heizgases g strömt somit über die Mischkammer 16 und die Zuströmleitung 12 sowie durch die Heizrohre 10 und den Wärmetauscher 80 und über die Zweige 22, 24 der Abströmlei­ tung 14 in einem geschlossenen Teilkreis 70. Das für die Heizgaserzeugung nicht benötigte vorgewärmte Heizgas g strömt über das Ventil 46 und wird dem aus der Brennkammer 34 abströmenden Rauchgas vor der Reinigungsvorrichtung 42 zugemischt.To generate heating gas, the partial quantity or partial flow t 1 of the carbonization gas s is burned in the combustion chamber 18 at a temperature T 1 of approximately 1250 ° C. The resulting flue gas or heating gas g flows through the mixing chamber 16 and the inflow line 12 into the smoldering drum 4 . The outflowing from the smoldering drum 4 and cooled to a temperature T 2 'of about 250 ° C heating gas g is first in a on the pressure side of the blower 20 in the outflow line 14 switched heat exchanger 80 to a temperature T 2 T''of approx . 360 ° C preheated. An adjustable subset t 3 of the preheated heating gas g is then fed via the branch 22 into the mixing chamber 16 . There it is mixed with the heating gas g from the combustion chamber 18 , so that a mixing temperature T 3 of about 520 ° C. is set when entering the smoldering drum 4 . A portion t 4 of the preheated heating gas g which can be adjusted by means of the valve 25 can be fed directly to the combustion chamber 18 . Part of the heating gas g thus flows through the mixing chamber 16 and the inflow line 12 and through the heating tubes 10 and the heat exchanger 80 and via the branches 22 , 24 of the Abströmlei device 14 in a closed pitch circle 70th The preheated heating gas g which is not required for the production of heating gas flows through the valve 46 and is mixed with the flue gas flowing out of the combustion chamber 34 in front of the cleaning device 42 .

Als Wärmeträger für den Wärmetauscher 80 dient Dampf aus dem Abhitzekessel 36. Der Dampf wird den Heizflächen 38 an der Stelle A entnommen und dem Wärmetauscher 80 mit einer Eintrittstemperatur von ca. 390°C zugeführt. Der an der Stelle B aus dem Wärmetauscher 80 austretende abgekühlte Dampf strömt den Heizflächen 38 mit einer Temperatur von etwa 330°C wieder zu.Steam from the waste heat boiler 36 serves as the heat carrier for the heat exchanger 80 . The steam is removed from the heating surfaces 38 at point A and fed to the heat exchanger 80 with an inlet temperature of approximately 390 ° C. The cooled steam exiting the heat exchanger 80 at point B flows back to the heating surfaces 38 at a temperature of approximately 330 ° C.

Um eine weitere Staubabreicherung des Heizgases g zu erreichen, ist auf der Saugseite des Gebläses 20 in der Abströmleitung 14 ein Staubabscheider 82 angeordnet.In order to achieve a further dust depletion of the heating gas g, a dust separator 82 is arranged on the suction side of the blower 20 in the outflow line 14 .

Bei geschlossenen Ventilen 23 und 25 wird das Heizgas g aus der Schweltrommel 4 im Kreis 72 geführt und dabei dem Rauchgas über das Ventil 49 vor und über das Ventil 46 hinter dem Abhitzekessel 36 zugemischt. Dabei erfolgt die Reinigung des Gasgemisches allein in der Vorrichtung 42. Der Heizgaskreis 72 ist nun über die Leitung 47 und die Ventile 48 und 50 geschlossen, wobei dann der Wärmetauscher 80′ in der Leitung 47 liegt. In diesem Fall wird auf der Druckseite des Gebläses 44 sauberes Rauchgas entnommen und im in der Leitung 47 angeordneten Wärmetauscher 80′ vorge­ wärmt. Anschließend wird das vorgewärmte Rauchgas dem Heiz­ gas g wieder zugemischt.When the valves 23 and 25 are closed, the heating gas g is led out of the carbonization drum 4 in the circuit 72 and is mixed with the flue gas via the valve 49 upstream and via the valve 46 downstream of the waste heat boiler 36 . The gas mixture is purged solely in the device 42 . The heating gas circuit 72 is now closed via line 47 and valves 48 and 50 , in which case the heat exchanger 80 'lies in line 47 . In this case, clean flue gas is removed from the pressure side of the blower 44 and preheated in the heat exchanger 80 'arranged in line 47 '. The preheated flue gas is then mixed into the heating gas g again.

Claims (6)

1. Verfahren zum Beheizen einer Schweltrommel zur Erzeugung eines Schwelgases (s), wobei in einem Kreis (70, 72) geführ­ tes Heizgas (g) verwendet wird, und wobei das Heizgas (g) durch Verbrennung eines Teilstroms (t1) des Schwelgases (s) erzeugt wird, nach Patentanmeldung P 42 04 728.5, dadurch gekennzeichnet, daß das aus der Schweltrommel (4) abströmende abgekühlte Heizgas (g) zunächst vorgewärmt wird.1. A method of heating a carbonization drum to produce a carbonization gas (s), wherein in a circuit ( 70 , 72 ) is used heating gas (g), and wherein the heating gas (g) by burning a partial stream (t 1 ) of the carbonization gas (s) is produced, according to patent application P 42 04 728.5, characterized in that the cooled heating gas (g) flowing out of the smoldering drum ( 4 ) is first preheated. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmung des abgekühlten Heizgases (g) durch indirekten Wärmetausch mit Dampf erfolgt.2. The method according to claim 1, characterized in that the Preheating the cooled heating gas (g) by indirect Heat is exchanged with steam. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das abgekühlte Heizgas (g) vor der Vorwärmung entstaubt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the cooled heating gas (g) is dedusted before preheating. 4. Einrichtung zum Beheizen einer Schweltrommel (4), die über eine Zuströmleitung (12) und eine Abströmleitung (14) in einem Heizgaskreis (70, 72) angeordnet ist, wobei der Heizgaskreis (70, 72) eine Brennkammer (18) zum Erzeugen des Heizgases (g) umfaßt, und wobei der Brennkammer (18) ein Teilstrom (t1) des in der Schweltrommel (4) erzeugten Schwelgases (s) zuführbar ist, nach Patentanmeldung P 42 04 728.5, gekennzeichnet durch einen im Heiz­ gaskreis (70, 72) der Brennkammer (18) vorgeschalteten Wärmetauscher (80, 80′) zum Vorwärmen des abgekühlten Heizgases (g). 4. Device for heating a smoldering drum ( 4 ) which is arranged via an inflow line ( 12 ) and an outflow line ( 14 ) in a heating gas circuit ( 70 , 72 ), the heating gas circuit ( 70 , 72 ) being a combustion chamber ( 18 ) for generating of the heating gas (g), and wherein the combustion chamber ( 18 ) a partial flow (t 1 ) of the carbonization gas (s) generated in the carbonization drum ( 4 ) can be fed, according to patent application P 42 04 728.5, characterized by a gas circuit in the heating circuit ( 70 , 72 ) the combustion chamber ( 18 ) upstream heat exchanger ( 80 , 80 ') for preheating the cooled heating gas (g). 5. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch , eine in der Abströmleitung (14) dem Wärmetauscher (80, 80′) vorgeschal­ tete Vorrichtung (82) zur Staubabscheidung.5. Device according to claim 4, characterized by, in the outflow line ( 14 ) the heat exchanger ( 80 , 80 ') upstream device ( 82 ) for dust separation. 6. Schwel-Brenn-Anlage mit einer Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Reststrom (t2) des erzeugten Schwel­ gases (s) einer Brennkammer (34) der Brennanlage (2) zu­ führbar ist, und wobei dem Wärmetauscher (80, 80′) in der Brennanlage (2) erzeugter Dampf zuführbar ist.6. smoldering plant with a device according to claim 4 or 5, wherein the residual current (t 2 ) of the smoldering gas (s) of a combustion chamber ( 34 ) of the combustion plant ( 2 ) is feasible, and wherein the heat exchanger ( 80 , 80 ') in the combustion plant ( 2 ) generated steam can be supplied.
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