DE69920164T2

DE69920164T2 - Stufenförmiger Rost für eine Abfallverbrennungsanlage

Info

Publication number: DE69920164T2
Application number: DE69920164T
Authority: DE
Inventors: Erik Olsen; Erhardt Mogensen
Original assignee: Babcock and Wilcox Volund AS
Current assignee: Babcock and Wilcox Volund AS
Priority date: 1999-03-17
Filing date: 1999-03-17
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2019-03-18
Also published as: KR20000062877A; DE69920164D1; EP1036986A1; DK1036986T3; EP1036986B1; KR100682686B1

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Stufenrost für eine Müllverbrennungsanlage der in der Präambel von Anspruch 1 genannten Art.
Stand der Technik
Aus der GB-2 120 764 ist es bekannt, einen Stufenrost dieser Art bereitzustellen, bei dem die Roststäbe und Rostblockholme aus Gusseisen bestehen. Einer der Vorteile dieses Rosts ist die einfache Wartung, da alle Rostbalken und Roststäbe vertikal in den Ofen über dem Rost hochgehoben werden können, ohne dass jemand unter den Rost geht und wobei nur einfache Handwerkzeuge zum Reinigen und Warten des Rosts benötigt werden. Weiterhin ist dieser Rost dafür entworfen, einen niedrigen intrinsischen Druckabfall über den Rost im Bereich von 50 bis 100 Pascal zu bewahren. Die typische Wartung und Reinigung dieser Art von Rost findet 2 bis 3 Mal pro Jahr statt, und die typische Lebensdauer für einen Gusseisenstufenrost beträgt ungefähr 3 bis 4 Jahre, beides in hohem Maße abhängig vom Wärmegehalt des zu verbrennenden Abfalls. Traditionellerweise wurden die eine Breite von 21 mm aufweisenden Roststäbe in den Rostblock gefüllt und mögliche Toleranzen wurden durch Auffüllen der offenen Räume mit Beilagen einer Breite von 6 und 9 mm kompensiert. Während der hin und her gehenden Bewegung der beweglichen Roststangen haben diesen Beilagen eine Tendenz dazu gezeigt, hinauf und aus dem Rostblock heraus gedrückt zu werden, wodurch die Roststäbe durch den Müll während der Verbrennung verkippen und ebenfalls aus dem Rostblock herausgeschoben werden können, wodurch eine ganze Reihe von Rostblöcken alle ihre Roststäbe verlieren kann und daher unbeabsichtigte offene Löcher schließlich einer Größe entwickeln können, die der Größe der Rostbalken im Verbrennungsrost entsprechen.
Offenbarung der Erfindung
Es ist die Aufgabe der Erfindung, einen Stufenroststab der oben referenzierten Art bereitzustellen, mit dem es möglich ist, eine größere Verfügbarkeit, d.h. eine längere Lebensdauer und eine längere Zeit zwischen Reinigung und Wartung zu erhalten, und der das Verbrennen von hochkalorischem Abfall mit einem unteren Heizwert im Bereich von 10 bis 15 MJ/kg gestattet. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird dies mit einem Stufenrost genannter Art erzielt, der die im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 genannten Merkmale umfasst. Auf diese Weise ist es möglich, das Bereitstellen einer Wasserkühlung oder die Verwendung von sehr kostspieligen hochlegierten Stahlmaterialien für die Stäbe zu vermeiden, wodurch die mit der einfachen Konstruktion der luftgekühlten Roste assoziierten Vorteile bewahrt bleiben. Die Roste gemäß der Erfindung weisen weiterhin den Vorteil auf, dass sie für signifikant längere Zeit als traditionelle Gusseisentypen sauber bleiben. Vorteilhafte Ausführungsformender Erfindung, deren Natur aus der nachfolgenden Beschreibung der Erfindung evident wird, sind in den untergeordneten Ansprüchen dargelegt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden detaillierten Teil der vorliegenden Beschreibung wird die Erfindung detaillierter unter Bezugnahme auf die exemplarische Ausführungsform eines Stufenrosts gemäß der Erfindung, die in den Zeichnungen gezeigt ist, erläutert werden, in denen:
1 einen vertikalen Schnitt durch zwei aufeinanderfolgende Stufenroste einer Verbrennungsanlage zeigt;
2 einen Rostblock in Perspektive zeigt;
3 einen von der Seite gesehenen Roststab zeigt;
4 den Roststab von 3 bei Aufsicht zeigt; und
5 einen Roststab zur Verwendung am untersten Rostblock hinten zeigt.
(Vorne wird verwendet, um das Zuführende des Rosts anzuzeigen und hinten wird verwendet, um das Auslassende des Rosts zu zeigen.)
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Der Stufenrost für eine in 1 gezeigte Müllverbrennungsanlage besteht aus drei Abschnitten, wobei jeder Abschnitt stationäre und hin und her gehende Rostbalken umfasst. Jeder Balken besteht aus einer Rostschiene 2, auf der die Rostblöcke 1 fixiert sind. Jeder zweite Rostbalken ist dafür ausgelegt, eine hin und her gehende Bewegung zu machen, während die zwischenliegenden Balken stationär sind.
Wie in 2 gezeigt, besteht jeder Rostblock aus zwei Gussholmen 3, 4, die miteinander durch zwei oder vier quer laufende Stahlstäbe 5 verbunden sind. Der Rostblock 1 ist mit Gussroststäben 6 aufgefüllt, die auf den Stahlstäben 5 ruhen. Die Roststäbe sind, wie in 3 bis 5 gezeigt, mit geeigneten Lagerelementen zum Tragen der Roststäbe 6 auf den quer laufenden Stahlstäben 5 versehen.
Die Roststäbe 6 sind vorzugsweise in zwei verschiedenen Breiten vorgesehen, um in der Lage zu sein, die Rostblöcke innerhalb einer gewissen Toleranz komplett auszufüllen. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die zwei unterschiedlichen Breiten der Roststäbe 25 mm bzw. 30 mm, wobei jegliche Abmessung über 100 mm durch Kombinationen dieser zwei unterschiedlichen Breiten innerhalb einer Toleranz von 5 mm bereitgestellt werden kann.
Die primäre Luft für die Verbrennung, welche den Ofen von unten, wie in 1 gesehen, und durch den Stufenrost, betritt, geht längs der Seiten der Roststäbe durch, wobei diese Seiten mit Vertiefungen versehen sind, wie in den 3 bis 5 gezeigt. Die Vertiefungen in angrenzenden Roststäben sind so positioniert, dass sie Löcher mit einem durchschnittlichen Abstand von etwa 30 bis 70 mm bereitstellen und in der bevorzugten Ausführungsform weist die Gesamtgröße oben auf den Roststäben die Abmessungen 8 × 12 mm² auf. Wie in den 3 bis 5 gezeigt, weisen die Löcher in den Roststäben eine Öffnungsneigung bis hinunter durch das Loch auf, die in den bevorzugten Ausführungsformen einen Winkel (a) von ungefähr 14° bildet.
Die Form des in 5 gezeigten Roststabs ist zum Platzieren als unterste Reihe von Roststäben auf einem Rostholm geeignet und umfasst vorne ein hakenförmiges Lager, welches den Roststab gegen Hochheben des Vorderendes des Stabs schützt, wenn er relativ zur Hinterkante des Rostabschnitts bewegt wird. Die Hakenform ist auch dafür ausgelegt, eng der Oberfläche des Rostübergangselements zu folgen, womit eine Hemmung des Einströmens unerwünschter störender Verbrennungsluft vorgesehen wird.
Gemäß der Erfindung sind die Roststäbe 6 und die Rostblockholme 3, 4 aus einer Stahllegierung gegossen, die 22 bis 30 % Cr, 2 bis 10 % Ni, 0,5 bis 1,5 % Mn und 0,2 bis 0,8 % C umfasst. Die angegebenen Bereiche für diese vier Bestandteile gestatten die Optimierung jedes der oben erwähnten Rostblockholme 3 und 4 und Roststäbe 6 betreffs Herstellkosten, Anforderungen an die Schweißbarkeit (insbesondere der Rostblockholme 3 und 4), das Maß an Formbarkeit, Sprödigkeit und Haltbarkeit innerhalb des Abfallofens.
Diese Gussroststangen 6 und Rostblockholme 3, 4 haben bessere Hitze widerstehende Eigenschaften als die traditionellen Gusseisenroststäbe und Holme und stellen darüber hinaus eine glattere Oberfläche bereit, wodurch auch die Selbstreinigungsmerkmale des Rostsystems im Vergleich zu den Gusseisentypen verbessert ist. Klebrige Aschen, geschmolzene Metalle und Schlackestücke weisen eine geringere Tendenz auf, das Rostsystem gemäß der Erfindung zu verstopfen.
Weiterhin ist die durchschnittliche Haltbarkeit der Roststäbe 6 und der Rostblockholme 3, 4 ebenfalls im Vergleich zu den Gusseisentypen bis zu einer durchschnittlichen Lebensdauer von 5 bis 8 Jahren verbessert, welches zusammen mit den oben erwähnten selbstreinigenden Eigenschaften das Rostsystem für signifikant längere Zeiten zwischen Reinigung und Wartung der Roste verfügbar macht.
Bei den Rostblockholmen 3 und 4 und den Roststäben 6 gemäß der Erfindung ist es möglich, einen niedrigen intrinsischen Druckabfall über den Rost in einen Bereich von 50 bis 100 Pascal aufrechtzuerhalten und gleichzeitig zu gestatten, hochkalorischen Abfall mit einem unteren Heizwert im Bereich von 10 bis 15 MJ/kg auf den Rosten zu verbrennen, der nur durch die Primärluft gekühlt wird.
Der Rost gemäß der Erfindung ist geeignet, um in Verbindung mit größeren Öfen und Rosten verwendet zu werden, die dafür entworfen sind, zum Liefern von Wärme an Dampfboiler mit oder ohne Dampfturbinen für elektrische Stromerzeugung verwendet zu werden, wo eine lange Verfügbarkeit und ein niedriger Wartungsbedarf gefragt sind, wobei sie eine Verfügbarkeit größer als z.B. 8000 h/Jahr bereitstellen.

Claims

Stufenrost für eine Müllverbrennungsanlage, die aus in angrenzenden Reihen und aufeinanderfolgend in Vorschubrichtung des Abfalls und auf parallelen Rostschienen (2) aufliegenden Rostblöcken (1), bei denen jede zweite Reihe von Rostblöcken (1) dafür ausgelegt ist, eine hin und her gehende Bewegung zu vollführen, während die Zwischenreihen der Rostblöcke (1) stationär sind, wobei jeder Rostblock (1) umfasst: zwei Holme (3, 4), die aneinander durch zwei (Halbblöcke) oder vier quer laufende Stahlstäbe (5) verbunden sind und wobei jeder Rostblock (1) mit losen, vertikal hängenden Gussroststäben (6) gefüllt ist, die auf den Stahlstäben (5) aufliegen, wobei die Roststäbe (6) Vertiefungen längs ihrer anstoßenden Seiten umfassen, die Löcher zum Durchlassen von Primärluft für die Verbrennung bilden, wobei die Primärluft auch die notwendige Kühlung der Roststäbe (6) bereitstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Gussroststäbe (6) und Rostblockholme (3, 4) aus einer Stahllegierung bestehen, die umfasst: 22 bis 30 % Cr 2 bis 10 % Ni 0,5 bis 1,5 % Mn, und 0,2 bis 0,8 % C und die Vertiefungen längs der anstoßenden Seiten der Roststäbe (6) dafür dimensioniert und positioniert sind, Löcher mit einem durchschnittlichen Abstand von ungefähr 30 bis 70 mm und einer Lochgröße von mehr als 70 mm², vorzugsweise ungefähr 100 mm2, bereitzustellen.
Rost gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Löcher zum Zuführen von Primärluft eine Öffnungsneigung (α) hinab durch das Loch von mehr als 12°, vorzugsweise ungefähr 14° aufweisen.
Rost gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostblöcke (1) mit einer geeigneten Kombination von Roststäben (6) von zumindest zwei unterschiedlichen Breiten aufgefüllt sind.
Rost gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostblöcke (1) mit Roststäben mit Breiten von 25 bzw. 30 mm aufgefüllt sind.
Rost gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Roststäbe zum Platzieren auf der untersten Reihe von Roststäben auf einem Rostholm ein hakenförmiges Lager an der Front zum Sichern des Roststabs gegenüber einem Hochheben während des Betriebs umfassen.