DE69202444T2

DE69202444T2 - Anlage zur Abfallverbrennung.

Info

Publication number: DE69202444T2
Application number: DE69202444T
Authority: DE
Inventors: Marc Keersmaekers
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-11-27
Filing date: 1992-11-24
Publication date: 1995-12-21
Anticipated expiration: 2012-11-25
Also published as: JPH0626630A; US5301619A; EP0544373A1; DK0544373T3; EP0544373B1; BE1006321A6; DE69202444D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anlage mit einer drehenden Verbrennungstrommel, mit der es hinreichend möglich ist, alle Arten von Abfällen, wie Haushaltsabfälle, Krankenhausabfälle und chemische Abfälle zu verbrennen.
Aus der japanischen Patentanmeldung JP 880 159069 ist eine Anlage für die Verbrennung von Abfällen bekannt, die eine Verbrennungstrommel, eine Einrichtung zum Drehen der Trommel um ihre Achse, eine Vorrichtung zur Führung der Trommel während ihrer Drehbewegung und einen Brenner für die Erhitzung der Luft und der Verbrennungsgase besitzt die aus dem Abfall entstehen und der die Entzündung des Abfalles bewirkt, wobei die Trommel mit einer doppelten Wandung versehen ist, die an ihrem hinteren Ende geschlossen und deren innere Wand mit Löchern versehen ist.
Diese Anlage hat den Nachteil, dass wegen der Vermeidung der Überladung der Trommel mit Abfällen und zur Erzielung einer guten Verbrennung des Abfalles, die Leistungsfähigkeit der Anlage begrenzt ist.
Andere Nachteile dieser Anlage sind, dass der Abfall sich durch die Drehbewegung der Trommel aufrollt und dass es nicht möglich ist, eine gute Durchmischung und Verbrennung des Abfalles in der Trommel zu erzielen.
Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde entsprechend den Hauptmerkmalen der Erfindung eine Anlage entwickelt, bei der die Trommel mit einem Zentralhohlrohr mit Öffnungen versehen und dessen hinteres Ende geschlossen ist und radiale Doppelwände mit Öffnungen besitzt, die das vorstehend genannte Rohr und die Doppelwand der Trommel miteinander verbinden, wobei ein Kanal zum direkten Einblasen der Verbrennungsluft in die Trommel über die Trommeldoppelwand die radialen Doppelwände und das Zentralrohr vorgesehen ist, durch die eine Kühlung der Trommeldoppelwand, eine Regelung der Verbrennungstemperatur erzielt und ein Anbacken des Abfalles an der Trommel vermieden wird, sowie ein Kanal für mindestens eine teilweise Rezirkulation der verbrannten Verbrennungsgase aus der Trommel und ihre Rückführung in die genannte Trommel.
Die radialen Doppelwände der Trommel gewährleisten eine gute Durchmischung der Abfälle in der Trommel, so dass eine ausreichende Verbrennung des Abfalles ermöglicht wird und auch dass die zugeführte Verbrennungsluft, die aus dem Abfall entstehenden Verbrennungsgase und die rezirkulierten Abgase durch die Turbulenz ausreichen gemischt werden, so dass ebenfalls eine gute Verbrennung der Gase erzielt wird.
Die spezielle Ausführung der Trommel vergrössert auch die nutzbare Verbrennungsfläche beträchtlich, so dass die Dicke der Abfallschicht verringert werden kann, wodurch sie getrocknet und besser als vorher verbrannt werden kann. In dieser Trommel wird auch der Abfall während der Drehbewegung der Trommel nicht aufgerollt, sondern es wird eine gute Verteilung des Abfalles in der Trommel erzielt.
Ein anderer Vorteil der Anlage gemäss dieser Erfindung ist, dass der Verbrennungsraum in der Trommel extrem kompakt gehalten werden kann, so dass möglich ist, diesen Raum relativ schnell aufzuheizen, was beim Starten und Stoppen der Abfallverbrennung wichtig ist.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die teilweise Rezirkulation der extrahierten Verbrennungsgase bewirkt, dass ein kleineres Verbrennungsgas-Gebläse, ein kleinerer Rauchabzug mit zugehörigen Kanälen verwendet werden kann und dass im Ergebnis der CO-Gehalt der Gase, der Energieverbrauch und die Kosten der Verbrennungsanlage niedrig gehalten werden können. Andere günstige Effekte der Rezirkulation der Verbrennungsgase und der direkten Zuführung von Verbrennungsluft sind, dass diese als Kühlmittel für die Kühlung der Doppelwand der Trommel benutzt werden, dass die Temperatur im Verbrennungsraum der Trommel geregelt wird und dass eine garantierte Menge an Abfällen verbrannt werden kann und dass es möglich ist, die äusseren Wände der Anlage lediglich mit einer Isolierschicht zu versehen, anstelle diese aus Schamotteziegeln zu bauen.
Da die Verbrennungsluft und die rezirkulierten Verbrennungsgase direkt in das Feuer eingeblasen werden, ist eine gute Temperaturregelung in der Trommel und eine gute Nachverbrennung des Abfalles möglich, so dass alle Arten von Abfällen verbrannt werden können.
Ein weiterer Vorteil ist, dass die Trommel aus mehreren Teilen bestehen kann, so dass die Länge der Trommel entsprechend dem vorgesehenen Zweck ausgeführt werden kann.
Als ein Beispiel und ohne einen Anspruch auf Vollständigkeit, wird nachfolgend eine umfassendere Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Anlage gemäss der Erfindung gegeben. Diese Beschreibung bezieht sich auf die beigefügten Zeichnungen, worin:
Abb. 1 einen vertikalen Längsschnitt einer vollständigen Verbrennungsanlage zeigt;
Abb. 2 eine teilweise Vergrösserung eines vertikalen Längsschnittes der Trommel mit den zugehörigen Teilen darstellt;
Abb. 3 einen vergrösserten Querschnitt der Trommel an der Schnittlinie III-III in Abb. 2 zeigt;
Abb. 4 einen vergrösserten Längsschnitt eines Ventiles der Trommel wiedergibt und
Abb. 5 einen horizontalen Querschnitt eines Ventils an der Schnittlinie V-V in Abb. 4 darstellt.
In diesen Abbildungen wird eine am hinteren Ende nach unten geneigte Trommel 1 mit offenen Enden für die Verbrennung des abfalles gezeigt. Diese Trommel hat eine Doppelwand 2-3, die am vorderen Ende offen und am hinteren Ende geschlossen ist, deren innere Wand 3 über den grössten Teil ihrer Oberfläche mit Öffnungen 4 mit vier radialen Rillen 5 versehen ist, in den ein Ventil 6 montiert ist. Jedes Ventil hat eine Schutzabdeckung 7 über der Öffnung 4, um zu verhindern, dass der Abfall die Öffnung verstopft und einen kugelförmigen Verschluss 8, der zwischen vier Führungsstangen 9 nach oben und unten bewegt werden kann und in der Lage ist, die Öffnung 4 mit Ausnahme der vier radialen Rillen 5 zu verschliessen. Diese Einrichtung ermöglicht das Entweichen einer kleinen Menge Verbrennungsluft über den Ventilsitz. ln der Mitte der Trommel 1 ist ein Hohlrohr 10 eingebaut, welches ebenfalls mit Öffnungen 4 versehen ist, in welchem ein Ventil 6, wie vorstehend beschrieben, montiert ist. Das hintere Ende dieses Rohres 10 ist geschlossen. Zwischen dem Rohr 10 und der Innenwand 3 der Trommel 1, sind vier Doppelwände 11 radial eingebaut, die das Rohr mit den Zwischenräumen zwischen den Doppelwänden 2-3 verbinden. Die radialen Wände sind ebenfalls, wie vorstehend beschrieben, mit Öffnungen 4 und Ventilen 6 auf ihrer gesamten Oberfläche versehen. Das vordere offene Ende des Rohres 10 liegt in einem Kugellager 12, das in einer festen Wand 13 montiert ist. Die offene Vorderseite der Doppelwand 2-3 dreht in einer ringförmigen Führungsschiene 14 mit einem ringförmigen Kanal 15, der mit dem offenen Ende der Doppelwand 2-3 der Trommel verbunden ist. Die genannte Führungsschiene bildet einen Teil der vorstehend beschriebenen Wand 13. Die Trommel 1 wird an ihrem Umfang durch einen Antriebsmechanismus 16 angetrieben. Die äussere Wand der Trommel 1 ist mit mehreren U-förmigen Führungsringen 17 versehen, in welche die Führungsrollen 18 eingreifen. Die feste Wand 13 bildet einen Teil einer Kammer 19, in welcher der vordere Teil des Rohres 10 offen einmündet. Ein Brenner 20 ist ebenfalls in diese Kammer eingebaut, dessen Düse in der vorderen Sektion der Trommel 1 austritt und der für die Zündung des in die Trommel geschütteten Abfalles vorgesehen ist.
Das Gebläserohr eines Geblases 21 ist an die Kammer 19 angeschlossen, dessen Ansaugrohr mit einem Kanal 22 verbunden ist, der in der Beschickungszone 23 der Anlage offen ist. Die Verbrennungsluft wird über diesen Kanal angesaugt und über die ringförmige Leitung 15 in der Wand 13 und das vordere offene Ende des Rohres 10 in die Trommel zur Kühlung der Doppelwand 2-3 und zur Verbrennung des Abfalles geleitet. Um diese Kühlung in der optimalen Form ablaufen zu lassen und eine gute Verbrennung der Gase zu erzielen, ist in die Wand 13 ein Rohr 24 eingebaut, durch das die rückgeführten Verbrennungsgase in die Trommel geleitet werden. Das Rohr ist an einen Kanal 25 mit einem Gebläse 26 angeschlossen, wobei das Ende des Kanales mit einem Absaugkanal 27 verbunden ist, der zu einer Gaswaschanlage führt. Der letztere Kanal ist and einen elektrostatischen Filter 28 für die Reinigung der Gase angeschlossen, der wiederum mit einem Wärmetauscher 29 verbunden ist, der an den Rauchabzug 30 angeschlossen ist und der am Boden eine Öffnung 31 für die Entfernung der Schlacke aus der Abfallverbrennungsanlage hat. Das hintere Ende der Trommel mündet in diesen Rauchabzug, der einen Teil einer gemauerten Kammer 32 bildet, die um die Trommel herum gebaut ist. Der untere Teil des Wärmetauschers 29 und des elektrostatischen Filters 28 ist mit einem Absaugkanal 33 für die Entfernung der Flugasche versehen, die bei der Abfallverbrennung entsteht. Über einem Füllschacht 34 in der Beschickungszone 23 befindet sich eine Laufkatzenbrücke 35 mit Greifer zum Beschicken des Füllschachtes mit Abfall. Dieser Füllschacht führt in die Trommel 1 und ist mit einem Schieber 36 für die Förderung des Abfalles in die Trommel zur Verbrennung ausgerüstet, der durch einen Druckzylinder betätigt wird.
Wenn der Brenner 20 das Innere der Trommel 1 vorgeheizt hat und der Abfall in die Trommel 1 über den Füllschacht 34 geschüttet wird und zündet, wird die Trommel 1 mit Hilfe des Antriebsmechanismus 16 zum Drehen gebracht, so dass der Abfall sich allmählich in das hintere Ende der Trommel bewegt und ausreichend durch die radial angeordneten Doppelwände 11 der Trommel gemischt wird. Zur gleichen Zeit wird die über den Kanal 22 zugeführte Verbrennungsluft durch die Trommeldoppelwand 2-3, die radial eingebauten Wände 11 und das Zentralrohr 10 eingeblasen und das rezirkulierte Abgas über den Kanal 25 direkt in die Verbrennungszone der Trommel eingeführt, so dass die Wände der Trommel ausreichend gekühlt werden und ein Anbacken des Abfalles an den Wänden der Trommel verhindert wird. In ähnlicher Weise sichern die radial angeordneten Wände 11, dass die Verbrennungsgase, die Verbrennungsluft und die rezirkulierten Verbrennungsgase gut in der Trommel gemischt werden, um eine ausreichende Verbrennung des Abfalles zu gewährleisten, wobei deren Schlackerückstände über die Öffnung 31 am Boden des Rauchabzuges 30 entfernt werden. Während der Drehbewegung der Trommel 1 fallen immer die kugelförmigen Verschlüsse 8 durch ihr Eigengewicht nach unten, so dass die nach oben zeigenden Öffnungen 4 niemals geschlossen und die nach unten zeigenden Öffnungen 4 mit Ausnahme der Radialrillen 5 geschlossen sind, durch die immer ein kleiner Teil der Verbrennungsluft entweichen kann. Durch diese Anordnung steigen die Gase, die durch die Doppelwände 2-3, die Radialwände 11 und das Zentralrohr 10 der Trommel 1 strömen, im Abfall auf, um eine optimale Verbrennung zu bewirken.

Claims

1.- Abfallverbrennungsanlage, bestehend aus einer Verbrennungstrommel (1), einem Mechanismus (16) für den Rotationsantrieb dieser Trommel (1) um ihre Achse, Führungsmitteln (17-18) für den Führungsantrieb der Trommel während ihrer Rotationsbewegung und einem Brenner (20) für die Heizung der Luft und der Verbrennungsgase, herrührend vom Schutt und die Verbrennung desselben verursachend, wobei die Trommel (1) mit einer hinten geschlossenen Doppelwand (2-3) versehen ist, deren Innenwand (3) Öffnungen (4) hat, dadurch gekennzeichnet, dass in der Trommel (1) ein Zentralhohlrohr (10) angeordnet ist, dessen Hinterende geschlossen ist und versehen ist mit Öffnungen (4), und Radialdoppelwände (11) mit Öffnungen (4) für den gegenseitigen Anschluss des vorgenannten Rohres (10) und der Doppeltrommelwand, wobei eine Leitung (22) vorgesehen ist für die unmittelbare Verbrennungsluftzufuhr in die Trommel (1) durch die Doppeltrommelwand (2-3), die Radialdoppelwände (11) und das Zentralrohr (10) zwecks Kühlung der Doppeltrommelwand, Reglung der Ofentemperatur und Vermeidung des Anbackens des Schuttes an der Trommelwand, und eine Leitung (25) für die wenigstens teilweise Rückgewinnung der Verbrennungsgase aus der Trommel und ihre Rückführung in die Trommel (1) vorgesehen ist.

2.- Anlage gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in jeder Öffnung (4) ein Ventil (6) angeordnet ist, welche Ventile die aufwärtsgerichteten Öffnungen (4) öffnen und die nach unten gerichteten Öffnungen (4) wenigstens teilweise schliessen während der Drehbewegung der Trommel (1).

3.- Anlage gemäss dem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Ventil (6) aus einer Öffnung (4) mit einem konischen Sitz und mehreren perimetrisclien Radialrillen (5) besteht, wobei eine Schutzkappe (7) an einem Abstand von der Auspuffseite dieser Öffnung angeordnet ist und ein sphärischer Verschluss (8) über der Eintrittseite dieser Öffnung angeordnet ist und sich hin- und wider zwischen Leitstangen (9) bewegen kann, welcher Verschluss sich eignet zum Schliessen der Öffnung (4) mit Ausnahme der Radialrillen (5).

4.- Anlage gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das offene Vorderende des Rohres (10) in einem Rollenträger (12) angeordnet ist, in einer Wand (13) mit einer ringförmigen Leitschiene (14), versehen mit einer ringförmigen Öffnung (15) für den Anschluss am offenen Ende des Raumes zwischen der Doppelwand (2- 3) der Trommel (1), wodurch die Blasdüse des Brenners (20) herausragt zwecks Verbrennung des Schuttes in der Trommel und wobei die Wand (13) Teil einer Kammer (19) ist, worin eine Leitung (22) für die Zufuhr von Verbrennungsluft in die Trommel ausmündet.

5.- Anlage gemäss den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslass des Füllrohres (34) durch die Wand (13) in die Trommel (1) herausragt.

6.- Anlage gemäss dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchkanal (30) der Kammer (32) die sich um die Trommel (1) herum erstreckt und worin das Hinterende des Trommelausganges ausmündet, an einen Wärmeaustauscher (29) angeschlossen ist, und mit einem elektrostatischen Filter (28) ausgestattet ist, dessen Auslassrohr (27) das behandelte Gas nach einem Gaswascher leitet, und dass an diese Leitung (27) das Ende einer Leitung (25) angeschlossen ist, deren anderes Ende mit einer in die Trommel (1) steckenden Leitung (24) verbunden ist.