DE8903706U1

DE8903706U1 - Vorrichtung zum Behandeln der Rauchgase aus Sondermüll- und Klinikmüllverbrennungsanlagen

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Publication number: DE8903706U1
Application number: DE8903706U
Authority: DE
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Priority date: 1989-03-23
Filing date: 1989-03-23
Publication date: 1989-05-11

Description

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Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Behandeln der etwa 1000⁰C - 1200⁰C heißen Rauchgase aus Sondermüll- und Kliniksiül.lverbrennungsanlagen, mit Einführung des Rauchgases in den Brennraum eines Müllverbrennungsofen zum

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j Raucng&se aus Sondermüll- und Kiinikmüllverbrennungsanlägea [ heben aas &Egr;&eegr;&aacgr;Φ der üirennkams&ar Temperaturen im Bereich von IC=UO⁰C bis maximal 12OO°C Aus diesem Grunde werden insbesondere Klinikstüllvef&rsnnungseinrichtungen bevorzugt gameiüiiiäjn mit Müllverbrennungsanlagen an einem zentralen Standort erstellt.

Anlagen sind bereits gebaut worden, bei denen die etwa 1000⁰C heißen Rauchgase aus Klinikmüllverbrennungen so, wie sie sind, in den Brennraum einer Müllverbrennungsanlage eingeführt werden.

Hierbei ergaben sich erhebliche Schwierigkeiten, da eier Unterdruck des Müllofens bei dieser Verfahrensweise ja den Unterdruck des Klinikmüllofens, der aufgrund völlig unterschiedlicher Beschickung und zum Teil völlig unterschiedlichen Materials instabil arbeitet, steuert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer solchen Vorrichtung und bei einem solchen Verfahren die Handhabung der Rauchgase aus der Klinikmüllverbrennung zu verbessern, den Wirkungsgrad zu erhöhen und bauliche Einsparungen

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herbeizuführen, zumal die aus der Klinikmül!verbrennung stammenden Rauchgase noch mitgeführte verbrennliche Anteile wie Kohlenmonoxid, Kohlenwasserstoffe, Staub etc. enthalten.

Erreicht wird dies bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art durch kufteinfäbrungseinrichtungen in den gemauerten Rauchgaskanal sowie einen Ventilator im Weg des Rauchgasluftgemisches.

Die Verfahrensweise ist so, daß in die der Sondermüllverbrennung entstammenden Rauchgase Luft derart ^; eingedüst wird, daß die Temperatur des Rauchgasluftgemisches auf 200⁰C - 350⁰C abgesenkt wird, und das Rauchgasluftgemisch über eine Gebläse, insbesondere als Sekundär- oder als Tertiärluft in den Brennraum des Ofens eingeführt wird.

Die Vorrichtung kann dabei auf die verschiedenste Weise

ausgebildet werden.
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Einmal kann ein Wärmeaustauscher im Rauchgasweg, eine Luftzuführung und ein Ventilator vor der Sekundär- oder tertiärlufteinführung in den Brennraum des Müllverbrennungsofens angeordnet sein.

Andererseits können Lufteinführungseinrichtungen uni diesen nachgoschaltet ein Wärmeaustauscher, insbesondere ein Luftvorwärmer, im Rauchgasweg sowie ein Ventilator im Weq des Rauchgasluftgemisches als dritte Alternative vorgesehen sein.

Die Lufteinführungseinrichtungen können im gemauerter. Rauchgaskanal als Injektoren mit regelbarer Klappe ausgebildet sein.

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Vorzugaweiee sind die Injektoren unter einem Winkel von bia 30° stur Achte des Rauahgaskanals vorgesehen.

Die Klappe HfJt sich zweckmäßig vom Istwert der Temperatur hinter dem Ventilator steuern.

Vorzgusweise geht hinter dem Injektoreintritt in den Rauchgaskanal dieser In einen Blechkanal größeren

Querschnitts mit Isolierung über, in welchem gegebenenfalls 10

Schikanen eingebaut sind.

Die Sekundär- und Tertiärlufteinführunct kann über Verteilerbalken mit Düsen ausgebildet sein, die im wesentlichen gegen die Mitte des Feuerraums des Müllverbrennungsofens gerichtet sind.

Das Gebläse für das Rauchgasluftgemisch kann gleichzeitig als Sauozuoaebläse der Sondermüll- bzw. Klinikmüllverbrennungsanlage zur Steuerung auf konstantem

Feuerraumdruck ausgebildet sein.

Nach der zweiten Verfahrensweise werden die Rauchgase zunächst in einem Wärmeaustauscher, insbesondere

Luftvorwärmer, auf Temperaturen im Bereich von 200⁰C bis 2b

35O⁰C abgekühlt und diese gegebenenfalls unter Zusatz von Luft vor dem Müllofen als Sekundär- oder Tertiärluft in den Brennraum des Ofens über eine Gebläse eingeführt.

Schließlich ist es noch möalich, in die aus der

Sondermül!verbrennung stammenden Rauchaase Luft derart einzudüsen, daß die Temperatur des Rauchqasluftgemisches auf Werte um 65O⁰C abgesenkt, dann durch einen Wärmeaustauscher, insbesondere Luftvorwärmer geleitet wird und anschließend über ein Gebläse, insbesondere als Sekundärluft oder Tertiärluft mit einer Temperatur von 200⁰C - 350⁰C in den Feuerraum des Ofens eingeblasen wird.

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Die Lufteindüsung kann ausgehend von der Größe der Temperatur hinter dem Ventilator gesteuert werden.

Durch die erfindungsgemäße Kombination ergibt sich also die

Möglichkeit, die Rauchgase einer solchen Anlage nach 5

vorheriger Temperaturabsenkung zum Zwecke einer nochmaligen

Nachverbrennung der Müllverbrennung zuzuführen. Die auf diese Weise in einer Brennkammer - nämlich der

Müllofenbrennkammer - vermischten Rauchgase werden in dem iö

anschließenden Wärmeaustauscher, welcher in dsr Regel sin Dampferzeuger ist, auf 300⁰C - 300⁰C abgekühlt und in dem nachgeschalteten Rauchgasreinigungssystem gemeinsam gereinigt. Dies zieht den weiteren Vorteil nach sich, daß eine gesonderte Rauchgasreinigungsanlage für die Sondermüll- oder Klinikmüllanlage gegenstandslos wird.

Die kontrolliert auf Temperaturen um 35O⁰C beispielsweise abgekühlten Rauchgase werden also über ein Gebläse kontrolliert in die Brennkammer der Müllverbrennung

eingedüst und gleichzeitig nachverbrannt. Mit Hilfe dieses Gebläses und einer geeigneten Unterdruckregeluna kann im Feuerraum der Klinikmüll- oder Sondermüllverbrennuna auch bei unterschiedlichem Abbrandverhalten der

Feuerraumunterdruck konstant gehalten werden. Durch die 2b

Nachverbrennung in der Brennkammer des Müllofens wird der

Sauerstoffgehalt des eingedüsten Rauchgas-Luftgemisches, welcher zwischen 10% bis 18%, je nach gewählter Verfahrensmodifikation, betraoen kann, in entsprechender

Weise reduziert. Gleichzeitig werden mitgeführte

verbrennliche Anteile wie CO_f C_nH_1n (Kohlenwasserstoffe),

Staub, C etc. nachverbrannt und der NO_x-Anteil (Stickoxide)

im Müllofen reduziert.

Die Umweltverhältnisse werden dadurch erheblich verbessert.

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FUr die Verfahrensvarianten ist zu sagen, da0 zwischen 30% und 46% der Verbrennungsluft als Sekundär- und Tertiärluft Müllverbrennungsanlagen zugeführt werden. Der Sauerstoffanteil in dem Rauchgas-Luftgemisch entspricht also etwa dem Sauerstoffanteil der Sekundär- und Tertiärluft. Gegebenenfalls muß noch zusätzlich Frischluft zugeführt werden, um insgesamt den Sauerstoffanteil an Sekundär- und Tertiärluft in der Brennkammer des Müllofens zu gewährleisten.

Das Rauchgasluftgemisch, das je nach der gewählten Verfahrenstechnik einen Sauerstoffgehalt von 10% bis 18% hat, wird mit Hilfe eines Gebläses, welches gleichzeitia

als Saugzuggebläse der Sondermüll- bzw. 15

Klinikmüllverbrennungsanlage dient, gezielt in den Feuerraum der Müllverbrennungsanlage eingedüst. Die dargestellte Verfahrenstechnik bietet somit je nach

erforderlichem Sauerstoffbedarf der Sekundär- oder

Tertiärluft der Müllverbrennung mehrere Varianten, nämlich

Variante 1;

Temperaturreduzierung nur mit Lufteindüsung {(^-Gehalt bis

zu 18%).

Variante 2:

Temperaturreduzierung mit Wärmeaustauschern ((^-Gehalt etwa

um 10%).

Variante

Temperaturreduzierung mit Lufteindüsung und Wärmeaustauschern ((^-Gehalt etwa 14% bis 16%).

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Bs ergibt sich eine kontrollierte Verbrennung im Sondermüll- bzw. Klinikmüllofen durch konstanten Peuerraumunterdruck bei unterschiedlichen Abbrandgeschwindigkeiten und Heizwerten.

Weiterhin eine Reduzierung von Schadstoffen durch Nashverbrennung von CO, C_nH_m, Staub in Form von C...

_in Auch eine Verringerung des NO_x-Gehaltes im Müllofan durch R&uchgaseindüsung

eine bessere Energienutzung im Wärmeaustauscher des Müllofens (der Rauchgase insgesamt) eine gemeinsame Rauchgasreinigung

,_ eine Reduzierung des gesamten Rauchgasstroms durch

Teilnahme des eingedüsten O2 an der Verbrennung im Müllofen und schließlich

wesentliche Verringerung der gesamten Investitionskosten.

&ldquor;Φ Beispielsweise Ausführunasformen der Erfindung sollen nun mit bezug auf die beiliegenden Seichnungen näher erläutert werden, in denen

die Figuren 1 bis 3 drei Varianten

Figur 4 eine Einzelheit im Bereich Klinikmüllverbrennunu und Figur 5 eine Einzelheit im Bereich Müllverbrennung zeigt.

Die aus dem Brennraum 10 für Klinikmüll und Sondermüli 3Q kommenden Rauchgase gelangen in den Rauchgaskanal 12 mit etwa IuOO⁰C. Luft 16 wird bei 14 eingedüst. Das Rauchgas-Luftaemisch 18 tritt mit 200⁰C - 350⁰C aus und hat dabei einen O₂-Gehalt von ca. 18%. Es wird als Sekundäroder Tertiärluft über einen Ventilator 20 bei 24 in den _g5 Brennraum des Müllofens 22 eingeführt. Die Rauchaase aus

beiden Verbrennungen passieren also im MOllverbrennungsofen Wärmeaustauscher und werden bei 26 der Rauchgasreinigungsanlage zugeführt.

In Fig. 2 bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Einrichtungen. Die Verbrennungsgase treten aus dem Brennraum für Klinikmüll oder Sondermüll 10 in den Rauchgaskanal 12 mit

einer Temperatur von 1000⁰C ein und durchströmen einen

Wärmeaustauscher bekannter Bauart für die Erhitzung von Luft oder Wasser 28. Das Rauchgasluftgemisch 30 tritt mit

200⁰C - 35O⁰C aus und hat dabei einen O2~Gehalt von ca. 10%. p &Idigr;

Um stöchometrische bzw. überstöchometrische Bedingungen im % Brennraum 23 zu erhalten, wird aus 32 kommende Luft |

zugemischt. Der Ventilator 34 bläst das Gemisch über die i

Eindüsung 24 in den Brennraum 22. M

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Nach Fig. 3 tritt das Rauchgas aus dem Brennraum für j| Klinikmüll oder Sondermüll 10 mit etwa 1000°C in den % Rauchgaskanal 12 und wird in diesem durch eintretende Luft

36 auf beispielsweise 65O⁰C gekühlt und dann einem

Wärmeaustauscher 38 zugeleitet. Diese Verfahrensweise hat !

den Vorteil, daß der Wärmeaustauscher nicht mit den besonders heißen und aggressiven Gasen belastet wird.

Das Rauchgasluftgemisch 40 tritt mit 200⁰C - 35O⁰C und einem C^-Gehalt von 14% bis 16% aus und wird über ein Gebläse 42 bei 24 in den Brennraum 22 eingedüst.

Die Lufteindüsung 14 bzw. 36 kann gemäß Fig. 4 ausgebildet ••in. Zwei Injektoren 54 sind unter einem Winkel OC von beispielsweise 15° bis 30° zur Achse des Rauchgaskanal« 50 angeordnet. Durch die Verhältnisse hinter dem Ventilator wird die Lufteindüsung von der Größe der dortigen Temperatur gesteuert.

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Regelbare Klappen 56 sorgen für die notwendige Luftzuführung. Die Klappen können über einen Motor geregelt werden.

Im dargestellten Beispiel erweitert sich, da ja größere Fluidsiengen gehandhabt werden nüssen, der Kanal. Die ieföparstüren haben sich abgekühlt. Der gemauerte K**jal geht ia einen Slemskasal »it Isolierung 52, in des Schikanen eingebaut sein können, über.

Nach einer Variante kann der Rauchgaskanal als Venturirohr, mit Einlassen für Luft an der engsten Stelle, ausgebildet sein.

Dez Müllofen 22 kann mit einem beliebigen Rost 60, im

dargestellten Fall einem Stufenrost, mit Zuteiler 62 und Schlackenabzug 64, MOllaufgäbe 66 und Rauchgasabzug 68 ausgestattet sein.

Die vorher erwähnte Sekundär- oder Tertiärluft wird über

einen Verteilerbalken 70 mit Düsen 72 in den Bereich der Nachverbrennung im Feuerraum 22 eingedüst. Die Rauchgase 68 werden der gemeinsamen Rauchgasreinigungsanlage (gemeinsam

für Klinikmüll- oder Müllverbrennungsofen) zugeleitet. 25

Bekannt ist andererseits, die Rauchgase aus der Klinikmüllverbrennung in einem Dampfkessel zu kühlen und die auf ca. 35O⁰C abgekühlten Rauchgase in den Bereich

hinter den Mtillkesseln zu geben, wo sich dann die Rauchgase 30

verschiedenen Ursprungs bei etwa gleicher Temperatur am besten vermischen.

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ANSPRUCHS

_c 1. Vorrichtung zum Behandeln der etwa 1000⁰C - 1200⁰C &ogr;

heißen Rauchgase aus Sondetüiüll- und Klinikmüliverbrennungsanlage», mit Einführung des Rauchgases in den Brennraum eines MüllVerbrennungsofens, ^"gefceKnzeiehnec durch Lnftelnführungseinriefctunsfes il6> ifcv den gemauerten Rauchgaskanal ?50) sowie einen Ventilator (20) im Weg des Rauchgasluftgemisches.
2. Vorrichtung ztm Behandeln der etwa 1000⁰C - 1200⁰C heißen Rauchgase aus Sondermüll- und

Klinikraüllvcrbrennungsanla^ri", mit Einführung des .15

Rauchgases in den Brennraum eines Müllverbrennungsofens, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (28), eine Luftzuführung (32) und einen Ventilator (34) vor der Sekundär- oder Tertiärlufteinführung (24) in den

Brennraum (22) des MüllVerbrennungsofens. 20
3. Vorrichtung zum Behandeln der etwa 1000⁰C - 1200"C heißen Rauchgase aus Sondermüll- und Klinikmüllverbrennungsanlagen, mit Einführung des

Rauchgases in den Brennraum eines Müllverbrennungsofens, 25

gekennzeichnet durch Lufteinführungseinrichtungen (36) und diesen nachgeschaltet einen Wärmetauscher (38), insbesondere Plattenwärmetauscher z.B. Luftvorwärmer, im Rauchgasweg sowie einen Ventilator (42) im Weg des Rauchgasluftgemisches.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinführunoseinrichtunoen in einem gemauerten Rauchgaskanal (30) als Injektoren (54) mit regelbarer Klappe (56) ausgebildet sind.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Injektoren einen Winkel (oC) von 15° - 30° zur Achse

des Rauchgaskanals (50) bilden. 5
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappen vom Istwert der Temperatur hinter dem Ventilator steuerbar sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß hinter dem Injektoreintritt in den Rauchgaskanal (50) dieser in einen Blechkanal (52) größeren Querschnitts mit Isolierung übergeht, in

welchem gegebenenfalls Schikanen eingebaut sind. 15
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch Verteilerbalken (70) mit Düsen (72), die im wesentlichen in den Bereich oberhalb des

brennenden Müllbettes im Müllofen gerichtet sind. 20

Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (20; 34; 42) für das Rauchgasluftgemisch gleichzeitig als Saugzuggebläse der Sondermüll- bzw. Klinikmüllverbrennungsanlage zur Steuerung auf konstantem Feuerraumunterdruck ausgebildet ist.

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