| (19) |
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(11) |
EP 0 286 077 B2 |
| (12) |
NEUE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Veröffentlichungstag und Bekanntmachung des Hinweises auf die Entscheidung über den
Einspruch: |
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31.07.1996 Patentblatt 1996/31 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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18.12.1991 Patentblatt 1991/51 |
| (22) |
Anmeldetag: 07.04.1988 |
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| (54) |
Verfahren zum Verbrennen von Müll
Method of burning refuse
Procédé pour la combustion de déchets
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE ES FR GB IT LI LU NL SE |
| (30) |
Priorität: |
09.04.1987 DE 3712039 14.05.1987 DE 3716088
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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12.10.1988 Patentblatt 1988/41 |
| (73) |
Patentinhaber: AWG Abfallwirtschaftsgesellschaft
mit beschränkter Haftung Wuppertal |
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D-42349 Wuppertal (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Temelli, Sedat, Dipl.-Ing.
D-4006 Erkrath (DE)
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| (74) |
Vertreter: Patentanwälte
Dr. Solf & Zapf |
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Postfach 13 01 13 42028 Wuppertal 42028 Wuppertal (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
WO-A-84/01014 DE-A- 2 550 635 DE-B- 1 054 645 DE-C- 84 844 FR-A- 482 877 FR-A- 2 290 243 US-A- 4 538 529
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WO-A-87/06999 DE-A- 3 207 433 DE-B- 2 411 672 DE-C- 3 038 875 FR-A- 587 356 US-A- 4 442 800
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- "Die Industriefeuerung", 1986, Seiten 23-32
- "Müll und Abfall", 7/78, Seiten 219-223
- "Meyers Lexikon der Technik und der exakten Naturwissenschaften", 1970, Seite 2637
- "Ullmanns Encyclopädie der technischen Chemie", 4. Aufl., Band 5, 1980, Seiten 835-836
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[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Verbrennungskessel, insbesondere für die
Müllverbrennung, bestehend aus einem Feuerraum mit einem Verbrennungsrost und mit
einer oberhalb des Verbrennungsrostes angeordneten Müllaufgabe, wobei der Feuerraum
in seinem oberen, dem Feuerrost gegenüberliegenden, in Richtung eines Rauchgasabzuges
weisenden Bereich eine symmetrische Drosselung aufweist und eine Lufteindüsvorrichtung
für Sekundärluft mit mehreren Düsenöffnungen besitzt.
[0002] Ein derartiger Verbrennungskessel ist aus der Veröffentlichung "Müll und Abfall"
7/78, Seite 219 bis 223 und "Industriefeuerung" 38 (1986), Seiten 23 bis 32 bekannt.
Die bei diesem Verbrennungskessel vorhandene symmetrische Einschnürung soll eine starke
Verwirbelung der aufsteigenden Rauchgase auslösen. Die Zufuhr der Sekundärluft erfolgt
bei diesem Verbrennungskessel vom Rand, schräg zur Strömungsrichtung der aufsteigenden
Rauchgases, und zwar in einem Bereich unterhalb der symmetrischen Einschnürung. Bei
dieser Ausbildung verbleiben im Zentrum der aufsteigenden Rauchgase ein großer Anteil
von Rauchgassträhnen, die nicht von der Sekundärluft kontaktiert werden können. Somit
findet keine vollständige Beseitigung von CO-Strähnen statt. Durch die starke Wirbelbildung,
die durch die symmetrische Einschnürung hervorgerufen werden soll, wird eine gleichmäßige
Strömung der Rauchgase innerhalb des Rauchgasabzuges verhindert, so daß es hier zu
Anbackungen an den schrägen Wandflächen kommen kann, da aufgrund der ungleichmäßigen
Strömungsstruktur keine gleichmäßige, vollständige Nachverbrennung stattfinden kann.
[0003] Weiterhin ist aus der US-A 4,538,529 ein Verbrennungskessel bekannt, bei dem der
Übergang vom Feuerraum zum Rauchgasabzug durch nasenförmige, auf einander gegenüberliegenden
Seiten ausgebildete Vorsprünge der Wandungen des Feuerraums eingeschnürt ist. Im Bereich
dieser Nasen innerhalb der Nachverbrennungszone wird Sekundärluft eingedüst, wodurch
die Rauchgase verwirbelt werden, um eine Durchmischung der im Feuerraum entstandenen
Rauchgassträhnen im Rauchgasabzug zu erreichen und hiermit das Entstehen von Anbackungen
an den schrägen Wandflächen der Nasen zu vermeiden. Die Eindüsung der Sekundärluft
erfolgt mit Hilfe eines oder mehrerer Düsenbalken. Diese Düsenbalken sind jedoch im
Bereich des Rauchgasabzuges selbst angeordnet oder aber die Eindüsung der Sekundärluft
erfolgt in Strömungsrichtung der Rauchgase am Übergang zwischen dem Feuerraum und
dem Rauchgasabzug. Damit wird innerhalb des Übergangs zwischen dem Feuerraum und dem
Rauchgasabzug aber eine starke Verwirbelung herbeigeführt.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von einem Verbrennungskessel
der eingangs beschriebenen Art, diesen derart zu verbessern, daß eine derartige Führung
und Durchmischung der Rauchgase möglich ist, daß ein beträchtlich verbesserter Abbau
der in den Rauchgasen enthaltenen Schadstoffe, insbesondere der halogenierten Kohlenwasserstoffe
bewirkt wird.
[0005] Eine erste erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert,
während eine zweite Lösung im Anspruch 3 enthalten ist.
[0006] In beiden Fällen wird durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Verbrennungskessels
innerhalb des Feuerraums ein Rauchgasstau bewirkt, so daß die Verweilzeit der Rauchgase
im Feuerraum vergrößert wird. Dabei findet dieser Rauchgasstau in einem Bereich des
Feuerraums statt, wo ein etwa einheitliches Temperaturniveau von 900°C bis 1050°C
vorhanden ist. Hierdurch wird aber ein wirksamer Abbau der halogenierten Kohlenwasserstoffe
im Rauchgas erzielt, wobei durch die gleichzeitig mit dem Rauchgasstau hervorgerufene
intensive Durchwirbelung der Rauchgase eine vollständige Auflösung der Rauchgassträhnen
noch vor dem Eintritt in die Nachverbrennungszone bewirkt wird. Erfindungsgemäß ist
es dabei wesentlich, daß sich innerhalb des Feuerraums eine einheitliche Temperaturzone
ausbilden kann, da nur hierdurch, durch eine definierte Eindüsung der Sekundärluft
in einen definierten Verbrennungsbereich, eine gezielte Steuerung und somit eine Optimierung
herbeigeführt werden kann. Durch die erfindungsgemäße Nachverbrennung wird eine zusätzliche
Abbremsung der Rauchgase vor dem Eintritt in die Nachverbrennungszone bewirkt. Dabei
ist es erfindungsgemäß von Vorteil, wenn eine Verweildauer der Rauchgase von ca. 8
Sekunden erreicht wird. Hierbei wird die Sekundärluft vorzugsweise mit einer Strömungsgeschwindigkeit
von ca. 60 bis 90 m/s in den Feuerraum eingedüst.
[0007] Es wird eine derartig vollständige Verbrennung der Rauchgase bewirkt, daß ein umfassender
Abbau der halogenierten Kohlenwasserstoffe, insbesondere der Dioxine, gewährleistet
ist. Auch die in den Rauchgasen mitgeführten, brennbaren Bestandteile werden infolge
der intensiven Versorgung mit Sauerstoff und der innigen Vermischung schon in der
der Eindüszone vorgelagerten Feuerraumzone vollständig ausgebrannt. Dadurch wird ein
wesentlicher Beitrag zur Verbesserung der PCDD- und PCDF-Emmissionen gewährleistet.
[0008] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen
enthalten und werden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- einen Querschnitt durch einen erfindungsgemäßen Verbrennungskessel in Prinzipdarstellung,
- Fig. 2 und 3
- jeweils einen Schnitt durch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verbrennungskessels.
[0009] Ein erfindungsgemäßer Verbrennungskessel 1, insbesondere ein Müllverbrennungskessel,
wie in Fig. 1 dargestellt, besteht aus einem Feuerraum 2, in dessen Boden ein Verbrennungsrost
3 angeordnet ist. Hierbei handelt es sich im dargestellten Ausführungsbeispiel um
einen Walzenrost, der schräg zur Horizontalen nach unten geneigt verläuft. Im gezeigten
Ausführungsbeispiel besteht der Walzenrost aus sechs hintereinander angeordneten,
parallel zueinander verlaufenden Walzen. Unterhalb des Verbrennungsrostes 3 befinden
sich Zuführungen 4 zum Zuführen kalter Verbrennungsluft. sogenannter Primärluft, in
die den Rost 3 umgebende Verbrennungszone 5. Die über die Zuführungen 4 zugeführte
Verbrennungsluft wird von einem Unterwindventilator aus dem Müllbunker angesaugt.
Dabei wird diese Ansaugung so durchgeführt, daß die Staubfracht der angesaugten Luft
möglichst gering ist. Durch große Ansaugquerschnitte, d. h. geringe Strömungsgeschwindigkeiten,
wird die Luft vorzugsweise direkt an der kesselhausseitigen Bunkerwand entnommen.
Durch geeignete Maßnahmen ist dabei sichergestellt, daß die Ansauggeräusche den Schallpegel
im Bunker nur unwesentlich erhöhen. Die Primärluftansaugkanäle sind an den Staubanfallpunkten
mit ausreichend großen und leicht zugänglichen Reinigungsöffnungen versehen. In den
Feuerraum 2 mündet oberhalb des oberen Endes des Verbrennungsrostes 3, gesehen in
Transportrichtung des Mülls, siehe Pfeil X, eine Müllaufgabe 6. Die Austrittsöffnung
7 der Müllaufgabe 6 erweitert sich über Schrägflächen 8, 9 in den Feuerraum 2. Der
Feuerraum 2 oberhalb des Verbrennungsrostes 3 besteht aus einem unteren Abschnitt
2a, der oberhalb des unteren Endes des Rostes im Bereich einer den Kesselausgang bildenden
Öffnung 10 und den beiden unteren Walzen des Walzenrostes ausgebildet ist, so daß
dieser Abschnitt sich etwa im unteren Drittel des Verbrennungsrostes 3 befindet und
von einer Deckenwandung 11, die parallel zum Rost 3 verläuft, nach oben begrenzt wird.
Die Höhe des Abschnitts 2a oberhalb des Verbrennungsrostes 3, d. h. oberhalb der Walzen
entspricht etwa dem Durchmesser der Walzen. Die Zone entspricht etwa der Abkühlzone
der Verbrennungsschlacke. Im Anschluß an den Abschnitt 2a erweitert sich der Feuerraum
2 nach oben und mündet in einen Rauchgasabzug 12, wobei die Breite des Rauchgasabzuges
12 etwa der halben Länge des Rostes 3 entspricht und im dargestellten Ausführungsbeispiel
beispielsweise ca. 5 m beträgt, und zwar in Anpassung an die gewünschte Verbrennungsleistung
des erfindungsgemäßen Verbrennungskessels 1. Die etwa horizontale Verbindungsöffnung
13 zwischen dem Feuerraum 2 und dem Rauchgasabzug 12 liegt unmittelbar oberhalb der
Einmündung der Müllaufgabe 6 und bildet einen symmetrisch zur Achse des Rauchgasabzuges
ausgebildeten Strömungsquerschnitt. Der Feuerraum 2 weist eine Rückwand 14 auf, die
sich von der Deckenwandung 11 aus vertikal nach oben erstreckt und sich unmittelbar
in die Rückwand 15 des Rauchgasabzuges 12 verlängert. Die Vorderwand 16 des Rauchgasabzuges
12 verläuft parallel zu dessen Rückwand 15 und erstreckt sich vom Ende der Schrägfläche
9, die sich an die Müllaufgabe 6 anschließt, nach oben. Der Bereich des Rauchgasabzuges
12 unmittelbar in Strömungsrichtung der Rauchgase gesehen hinter der Verbindungsöffnung
13 weist eine Drosselung 17 auf, die ebenfalls symmetrisch zur Rauchgasabzugsachse
und im dargestellten vorteilhaften Ausführungsbeispiel venturirohrartig ausgebildet
ist. Diese venturirohrartige Zone 17 stellt eine Nachbrennkammer dar, in dem das Rauchgasgemisch
zunächst eine Beschleunigung auf ca. 8 bis 10 m/s erhält und dann eine Geschwindigkeitsverringerung
auf etwa 4 bis 5 m/s. Hierdurch ergeben sich Relativbewegungen innerhalb des Rauchgasstromes,
so daß eine intensive Mischung der Rauchgas- und Temperatursträhnen erfolgt. Dies
bewirkt eine verbesserte Verbrennung des Rauchgasgemisches und damit einen erhöhten
Abbau der darin enthaltenen Restschadstoffe, insbesondere der darin enthaltenen halogenierten
Restkohlenwasserstoffe (z. B. Dioxine).
[0010] Die erfindungsgemäße glattflächige und relativ hohe Ausgestaltung des Feuerraums
2 mit einem vorzugsweise rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt oberhalb der
Trocknungs- und Verbrennungszone des Verbrennungsrostes 3 ohne Vorsprünge und Nasen
verhindert das Auftreten von Anbackungen. Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße
Ausgestaltung eine gleichmäßige Strömung der Rauchgase und die Ausbildung definierter
Verbrennungszonen, wodurch das Verbrennungsverhalten im Sinne einer gleichmäßigen
Verbrennung verbessert wird. Dies wird noch dadurch unterstützt, daß bedingt durch
die am Ausgang des Feuerraums angeordnete Drosselung zunächst ein Stau erzeugt wird,
der die Verweilzeit der Rauchgase im Feuerraum verlängert, wobei dies auch deshalb
besonders vorteilhaft ist, da gerade im Bereich vor der Drosselung eine Temperaturzone
vorhanden ist, die einen Temperaturbereich von etwa 900° C bis 1050° C aufweist, und
gerade dieser Temperaturbereich für die Verbrennung der in den Rauchgasen enthaltenen
halogenierten Kohlenwasserstoffe maßgeblich ist.
[0011] Weiterhin ist innerhalb der Verbindungsöffnung 13 zwischen dem Feuerraum 2 und dem
Rauchgasabzug 12, d. h. vor dem Eintritt in die venturirohrartige Zone 17, eine Eindüsvorrichtung
18 für weitere Zuluft vorgesehen ist. Diese über die Eindüsvorrichtung 18 zugeführte
Zuluft wird im folgenden als Sekundärluft bezeichnet. Die Eindüsvorrichtung 18 ist
derart ausgestaltet, daß die aus dieser austretenden Luftstrahlen ein quasi lückloses
Gitter bilden, so daß keine Rauchgassträhne diesen Bereich durchdringen kann, ohne
intensiv mit der eingedüsten Sekundärluft in Berührung zu kommen. Diese Eindüsvorrichtung
18 besteht aus einem Düsenbalken, welcher sich quer zur Richtung des Rauchgasstromes
von der Vorder- zur Rückseite des Rauchgasabzuges 12 erstreckt und in den Wandungen
gelagert ist. Je nach Größe des Querschnitts der Verbindungsöffnung 13 können aber
auch zwei oder mehr beabstandete, parallele Düsenbalken 18 vorgesehen sein. Ein derartiger
erfindungsgemäßer Düsenbalken 18 besteht aus einem druckfesten, hitzebeständigen Material
und weist vorzugsweise einen etwa quadratischen oder kreisförmigen Querschnitt auf,
wobei in zwei benachbarten Seiten Düsenöffnungen 19 ausgebildet sind, die in Zeilenanordnung
in den Kastenseiten 20, 21 angeordnet sind. Ein derartiger Düsenbalken ist an sich
der DE-PS 30 38 875 bekannt, jedoch wirkt er bei der vorliegenden Erfindung gerade
entgegengesetzt zu der Wirkungsrichtung gemäß der DE-PS 30 38 875. Der Düsenbalken
18 ist derart angeordnet, daß die die Düsenöffnung 19 aufweisenden Kastenseiten 20,
21 schräg zur Rauchgasabzuglängsachse, vorzugsweise unter einem Innenwinkel von 45°,
dem Feuerraum 2 zugekehrt verlaufen. Infolge der zeilenartigen Anordnung der Düsenöffnungen
19 bilden die austretenden Luftstrahlen ein lückenloses Gitter, so daß keine Rauchgassträhne
diesen Bereich durchdringen kann, ohne intensiv mit der eingedüsten Luft in Berührung
zu kommen. Dabei ist die Eindüsrichtung der Sekundärluft der Abzugsrichtung des Rauchgases
entgegengesetzt, so daß hierdurch Turbulenzen und eine Abtrennung der Rauchgase im
Bereich vor der Drosselung 17 erzeugt werden, wodurch die Verweilzeit der Rauchgase
in diesem Bereich, der ein Temperaturniveau von 900° C bis 1050° C aufweist, zusätzlich
erhöht wird und eine Verweildauer der Rauchgase in diesem Bereich von ca. 8 Sekunden
erreicht wird. Hierdurch wird der Abbau der halogenierten Kohlenwasserstoffe gewährleistet.
Die Sekundärluft kann aus den Düsenöffnungen 19 mit einer Geschwindigkeit von über
60 bis 90 m/s austreten. Weiterhin wird durch die Lufteindüsung bewirkt, daß die in
den Rauchgasen mitgeführten brennbaren Bestandteile infolge der intensiven Versorgung
mit Sauerstoff schon in der oberen Feuerraumzone vollständig ausbrennen. Die Sicherstellung
des Ausbrandes bei allen Betriebszuständen innerhalb des Feuerungsleistungsdiagrammes
wird durch die neuentwickelte Gestaltung des Feuerraums ebenso gewährleistet wie insbesondere
auch die Verhinderung der Entstehung von halogenierten Kohlenwasserstoffen. Eindeutig
positive Resultate bezüglich der PCDD/F-Verminderung zeigen Untersuchungen bei Erhöhung
der Turbulenz und Verweilzeit der Verbrennungsgase in heißen Temperaturzonen. Nach
derzeitigem Kenntnisstand ist es möglich, bei den Verbrennungstemperaturen, die eine
Müllfeuerung bietet, bei einer homogenen Erwärmung der Rauchgase auf 1000° C über
eine Dauer von 2 Sekunden, die unerwünschten entstandenen Produkte, wie insbesondere
halogenierte Kohlenwasserstoffe, abzubauen.
[0012] Weiterhin können vorteilhafterweise, wie in Fig. 2 dargestellt ist, in der Vorderwand
im Bereich der Schrägfläche 9 kurz vor dem Übergang zur venturirohrartigen Zone 17
sowie in der Rückwand 14 kurz oberhalb des Endes der Deckenwandung 11 Tertiärluftdüsen
22 angeordnet sein. Durch diese wird Tertiärluft in den Rauchgasstrom eingeblasen,
und zwar mit einer Geschwindigkeit vorzugsweise von mehr als 60 m/s. Hierdurch soll
eine gute Durchmischung erreicht werden, wobei die Eindringtiefe der Luftstrahlen
und die Verteilung der Düsen derart bemessen sind, daß der Rauchgasstrom, insbesondere
im Wandungsbereich vollständig erfaßt wird. Diese Düsen sind als Ergänzung zu den
Düsenbalken 18 vorteilhaft, da mit ihnen insbesondere die Bereiche in Nähe der Wandungen
hinreichend mit Luft durchdrungen werden ,um eine vollständige Verbrennung auch in
diesem Bereich zu bewirken.
[0013] Das Sekundär- und Tertiärluftsystem sind völlig getrennt vom Primärluftsystem ausgebildet.
Die Ansaugung erfolgt durch separate Luftgebläse unterhalb der Kesseldecke. Mit Rücksicht
auf Geräuschentwicklung sind sämtliche Ansaugkanäle und druckseitige Luftkanäle so
dimensioniert, daß die Strömungsgeschwindigkeit von 15 m/s nicht überschritten wird.
Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Luftkanäle ausreichend ausgesteift sind, und
die Verbindungen der Kanäle und der Aufhängungen an Gebäudeteilen, Kessel- und Feuerungsgerüst
elastisch und körperschalldämmend ausgeführt sind.
[0014] Die Zufuhr von Sekundärluft und vorzugsweise auch von Tertiärluft gemäß der Erfindung
ermöglicht eine Verminderung der zugeführten Primärluftmenge auf etwa η = 1 bis 1,2
(η = Luftüberschußzahl), so daß in der Verbrennungszone 5 eine unvollständige Verbrennung
erfolgt und der Verbrennungsvorgang verzögert wird. Hierdurch reduziert sich die NO
x-Gasbildung im Feuerraum. Die erfindungsgemäße Zufuhr der Sekundärluft mit der Vermischung
im Venturirohr 17 sichert die abschlieβende vollkommene Verbrennung und die Einhaltung
einer Luftüberschußzahl von ca. η = 1,5 - 1,8 im Rauchgasabzug. Somit kann durch die
Erfindung der NO
x-Anteil im Rauchgas insgesamt bei vollständiger Verbrennung verringert werden.
[0015] In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann es zweckmäßig sein, wenn wie in Fig.
1 dargestellt ist, mit dem Sekundärluftsystem eine Ammoniak-Anlage 24 verbunden ist.
Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, über die Düsenbalken 18 in den Bereich der
Verbindungsöffnung 13 Ammoniak einzudüsen, das sich dort innig mit dem Rauchgasstrom
vermischt, wobei die Eindüsung in einen Feuerraumbereich erfolgt, in dem ein effektives
Temperaturniveau von ca. 1000° C herrscht. Bei diesem Temperaturniveau ist der Stickoxidanteil
wie folgt, 5 bis 10 % NO
2 und 90 bis 95 % NO. Indem nun gemäß der Erfindung im Bereich der Verbindungsöffnung
vor dem Venturirohr 17 Ammoniak eingedüst wird, erfolgt eine selektive Reduktion der
Stickoxide, so daß durch die Zugabe von Ammoniak Stickstoff und Wasser entsteht, und
zwar ohne daß hierzu Katalysatoren erforderlich sind. Auch hier gewährleistet die
Erfindung eine gleichmäßige Durchdringung des Rauchgases mit Ammoniak, und zwar sowohl
im Feuerraum als auch im Anschluß an den Feuerraum im Nachbrennbereich der venturirohrartigen
Zone. Zwar ist aus der DE-PS 24 11 672 an sich ein Verfahren zum Entfernen von Stickstoffmonoxid
aus sauerstoffhaltigen Verbrennungsabgasen durch selektive Reduktion mit Ammoniak
bekannt, jedoch ergibt sich die Anwendbarkeit dieses Verfahrensprinzips bei der Müllverbrennung
erst in Verbindung mit der erfindungsgemäßen Anordnung und dem erfindungsgemäßen Prinzip
der Eindüsung des Ammoniaks mit dem erfindungsgemäßen Sekundärluftsystem, wobei eine
Mischung aus Sekundärluft und Ammoniak wird.
[0016] Die Erfindung ermöglicht zudem eine Steuerung bzw. Regelung der Zufuhr der Sekundärluft
und/oder der Ammoniakzufuhr in Abhängigkeit von der in der Eindüszone der Sekundärluft
bestehenden Temperatur, die durch an den Düsenbalken angebrachte Temperaturfühler
gemessen werden kann. Hierbei kann die Temperatur durch Erhöhung bzw. Reduzierung
der Sekundärluftwerte erhöht bzw. verringert werden.
[0017] In der dargestellten Ausführung gemäß Fig. 3 besteht die Eindüsvorrichtung aus vorzugsweise
zwei Düsenbalken 18, welche sich quer zur Richtung des Rauchgasstromes von der Vorder-
zur Rückseite des Rauchgasabzuges 12 erstrecken und in den Wandungen mittels Fest-
und Loslager drehbar gelagert sind. Die Drehzahl und die Drehrichtung des Düsenbalkens
können stufenlos geregelt gefahren werden.
[0018] Das bei Verbrennung auf dem Walzenrost 3 entstehende Rauchgas wird insbesondere durch
den rotierenden Luftsauerstoff noch intensiver durchmischt. Hierbei entstehen vorzugsweise
zwei gegenläufig rotierende Feuerwalzen.
[0019] Im übrigen sind gleiche Teile, wie in den Fig. 1 und 2, mit denselben Bezugsziffern
versehen.
1. Verbrennungskessel, insbesondere für die Müllverbrennung, bestehend aus einem Feuerraum
(2) mit einem Verbrennungsrost (3) und mit einer oberhalb des Verbrennungsrostes (3)
angeordneten Müllaufgabe (6) und einem Rauchgasabzug (12), wobei zwischen dem Feuerraum
(2) und dem Rauchgasabzug (12) oberhalb der Einmündung der Müllaufgabe (6) eine etwa
horizontale Verbindungsöffnung (13) mit einem symmetrisch zur Achse des Rauchgasabzuges
(12) ausgebildeten Strömungsquerschnitt vorhanden ist, und unmittelbar in Strömungsrichtung
der Rauchgase hinter der Verbindungsöffnung (13) eine symmetrisch zur Achse des Rauchgasabzugs
ausgebildete, venturirohrartige Zone (17) als Nachverbrennkammer angeordnet ist, und
innerhalb der Verbindungsöffnung (13) vor dem Eintritt in die venturirohrartige Zone
(17) mindestens ein Düsenbalken (18) derart angeordnet ist, daß er sich quer zur Richtung
des Rauchgasstromes von der Vorder- zur Rückseite des Rauchgasabzuges erstreckt, wobei
in dem Düsenbalken (18) in Richtung des Feuerraumes (2) weisende Düsenöffnungen (19)
derart ausgebildet sind, daß die aus diesen austretenden Luftstrahlen vor dem Einströmen
der Rauchgase in die venturirohrartige Zone (17) in einer der Strömungsrichtung der
Rauchgase entgegengesetzten Richtung eingeblasen werden und ein quasi lückenloses
Gitter bilden, so daß die Rauchgase zusätzlich gebremst werden, um die Verweildauer
der Rauchgase in dem Feuerraum weiter zu erhöhen.
2. Verbrennungskessel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenbalken (18) in seinen beiden angrenzenden, dem Feuerraum (2) zugekehrten,
zur Längsachse des Rauchgasabzuges geneigt verlaufenden Kastenseiten (20, 21) mehrere
Düsenöffnungen (19) in Zeilenordnung aufweist.
3. Verbrennungskessel, insbesondere für die Müllverbrennung, bestehend aus einem Feuerraum
(2) mit einem Verbrennungsrost (3) und mit einer oberhalb des Verbrennungsrostes (3)
angeordneten Müllaufgabe (6) und einem Rauchgasabzug (12), wobei zwischen dem Feuerraum
(2) und dem Rauchgasabzug (12) oberhalb der Einmündung der Müllaufgabe (6) eine etwa
horizontale Verbindungsöffnung (13) mit einem symmetrisch zur Achse des Rauchgasabzuges
(12) ausgebildeten Strömungsquerschnitt vorhanden ist, und unmittelbar in Strömungsrichtung
der Rauchgase hinter der Verbindungsöffnung (13) eine symmetrisch zur Achse des Rauchgasabzugs
ausgebildete, venturirohrartige Zone (17) als Nachverbrennkammer angeordnet ist, und
innerhalb der Verbindungsöffnung (13) vor dem Eintritt in die venturirohrartige Zone
(17) mindestens ein Düsenbalken (18) derart angeordnet ist, daß er sich quer zur Richtung
des Rauchgasstromes von der Vorder- zur Rückseite des Rauchgasabzuges erstreckt, wobei
der Düsenbalken (18) drehbar innerhalb der Wandungen des Feuerraums (2) gelagert ist
und über eine Antriebsvorrichtung angetrieben wird, und wobei in dem Düsenbalken (18)
mehrere Düsenöffnungen (19) in Zeilenanordnung derart ausgebildet sind, daß die aus
diesen austretenden Luftstrahlen vor dem Einströmen der Rauchgase in die venturirohrartige
Zone (17) auf einer Kreisbahn eingeblasen werden.
4. Verbrennungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der Düsenbalken (18) mit einer Luftzuführeinrichtung und einer Ammoniakgasanlage
(24) verbunden ist.
5. Verbrennungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei Düsenbalken (18) parallel zueinander angeordnet sind, so daß zwischen ihnen
und den jeweils benachbarten Wänden (15, 16) des Rauchgasabzuges (12) dieselben Abstände
gegeben sind.
6. Verbrennungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerraum (2) glattwandig ausgebildet und in seinem Querschnitt dem Querschnitt
des Rauchgasabzuges (12) angepaßt ist, wobei seine Rückwand (14) parallel zur Achse
des Rauchgasabzuges (12) vertikal verläuft und in den Rauchgasabzug (12) unmittelbar
gradlinig übergeht.
7. Verbrennungskessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß im Feuerraum (2) Tertiärluftdüsen (22) angeordnet sind, die einerseits in der
Vorderwand des Feuerraums (2) kurz vor dem Übergang zur venturirohrartigen Zone (17)
und andererseits in der Rückwand (24) oberhalb des Endes einer oberhalb des Verbrennungsrostes
(3) parallel zu diesem verlaufenden Deckenwandung (11) in Zeilenordnung hintereinander
angeordnet sind.
1. A combustion boiler, in particular for burning refuse, comprising a combustion chamber
(2) with a grate (3) and with a refuse charger (6) disposed above the grate (3), and
a flue gas exhaust (12), an approximately horizontal connection opening (13) with
a cross-section of flow symmetrical with respect to the axis of the flue gas exhaust
(12) being provided between the combustion chamber (2) and the flue gas exhaust (12)
above the merge point of the refuse charger (6), and a Venturi tube-like zone (17)
which is symmetrical with respect to the axis of the flue gas exhaust being disposed
directly in the direction of flow of the flue gases, downstream of the connection
opening (13), as a post-combustion chamber, and at least one nozzle bar (18) being
disposed inside the connection opening (13), upstream of entry to the Venturi tube-like
zone (17), such that the nozzle bar (18) extends transversely to the direction of
the flue gas flow from the front side to the rear side of the flue gas exhaust, nozzle
openings (19) which point in the direction of the combustion chamber (2) being constructed
in the nozzle bar (18) such that the air jets emerging therefrom upstream of inflow
by the flue gases to the Venturi tube-like zone (17) are blown in in a direction opposed
to the direction of flow of the flue gases, and form a more or less gap-free grating
in such a manner that the flue gases are additionally decelerated to further increase
the residence time of the flue gases in the combustion chamber.
2. A combustion boiler according to Claim 1, characterized in that the nozzle bar (18)
has a plurality of nozzle holes (19) arranged in a line constructed in its two adjacent
box sides (20, 21) facing the combustion chamber (2) and extending obliquely to the
longitudinal axis of the flue gas exhaust.
3. A combustion boiler, in particular for burning refuse, comprising a combustion chamber
(2) with a grate (3) and with a refuse charger (6) disposed above the grate (3), and
a flue gas exhaust (12), an approximately horizontal connection opening (13) with
a cross-section of flow symmetrical with respect to the axis of the flue gas exhaust
(12) being provided between the combustion chamber (2) and the flue gas exhaust (12)
above the merge point of the refuse charger (6), and a Venturi tube-like zone (17)
which is symmetrical with respect to the axis of the flue gas exhaust being disposed
directly in the direction of flow of the flue gases, downstream of the connection
opening (13), as a post-combustion chamber, and at least one nozzle bar (18) being
disposed inside the connection opening (13), upstream of entry to the Venturi tube-like
zone (17), such that the nozzle bar (18) extends transversely to the direction of
the flue gas flow from the front side to the rear side of the flue gas exhaust, the
nozzle bar (18) being mounted rotatably within the walls of the combustion chamber
(2) and being driven by way of a drive mechanism, and a plurality of nozzle openings
(19) being constructed in the nozzle bar (18) in a line such that the air jets emerging
therefrom upstream of inflow by the flue gases to the Venturi tube-like zone (17)
are blown in in a circular path.
4. A combustion boiler according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the nozzle
bar (18) is connected to an air supply device and an ammonia gas installation (24).
5. A combustion boiler according to one of Claims 1 to 4, characterized in that two nozzle
bars (18) are disposed parallel to one another in such a manner that the distances
between them and the respectively adjacent walls (15, 16) of the flue gas exhaust
(12) are the same.
6. A combustion boiler according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the walls
of the combustion chamber (2) are smooth and its cross-section is adapted to the cross-section
of the flue gas exhaust (12), the rear wall (14) of the combustion chamber extending
vertically parallel to the axis of the flue gas exhaust (12) and merging directly
rectilinearly into the flue gas exhaust (12).
7. A combustion boiler according to one of Claims 1 to 6, characterized in that there
are disposed in the combustion chamber (2) arranged in a line one behind the other
tertiary air nozzles (22) which are disposed on the one hand in the front wall of
the combustion chamber (2) just before the transition to the Venturi tube-like zone
(17) and on the other hand in the rear wall (24) above the end of a cover wall (11)
running above and parallel to the grate (3).
1. Foyer de combustion, en particulier pour la combustion de déchets, comprenant une
chambre de combustion (2) avec une grille de combustion (3) et un dispositif d'alimentation
en déchets (6) agencé au-dessus de la grille de combustion (3), ainsi qu'un dispositif
d'évacuation des gaz de fumée (12), une ouverture de liaison (13) sensiblement horizontale
étant prévue au-dessus de l'embouchure du dispositif d'alimentation en déchets (6),
la section de passage de cette ouverture étant symétrique à l'axe du dispositif d'évacuation
des gaz de fumée (12), une zone (17) en forme de tube de venturi, formée symétriquement
à l'axe du dispositif d'évacuation des gaz de fumée, étant disposée immédiatement
derrière l'ouverture de liaison (13) dans la direction de circulation des gaz de fumée
et servant de chambre de combustion supplémentaire, au moins une colonne soufflante
(18) étant disposée à l'intérieur de l'ouverture de liaison (13), avant l'entrée dans
la zone en forme de tube de venturi (17) de manière à s'étendre transversalement à
la direction du flux des gaz de fumée, de la face antérieure vers la face postérieure
du dispositif d'évacuation des gaz de fumée, des ouvertures de soufflage par buse
(19) orientées vers le foyer (2) étant agencées dans la colonne (18) de manière à
ce que les jets d'air qui en sortent soient insufflés, avant que les gaz de fumée
entrent dans la zone en forme de tube de venturi (17), dans une direction opposée
à la direction de circulation de ces gaz et forment une grille quasi continue, ce
qui exerce un freinage supplémentaire sur les gaz pour augmenter encore le temps de
séjour des gaz dans la chambre de combustion.
2. Foyer de combustion selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la colonne soufflante (18) présente, dans les deux faces voisines
(20, 21) de sa caisse orientées vers la chambre de combustion (2), et inclinées par
rapport à l'axe longitudinal du dispositif d'évacuation des gaz de fumée, plusieurs
ouvertures de soufflage par buses (19) agencées en ligne.
3. Foyer de combustion, en particulier pour la combustion de déchets, comportant une
chambre de combustion (2) avec une grille de combustion (3) et un dispositif d'alimentation
en déchets (6) agencé au-dessus de la grille de combustion (3), ainsi qu'un dispositif
d'évacuation des gaz de fumée (12), une ouverture de liaison (13) sensiblement horizontale
étant prévue entre la chambre de combustion (2) et le dispositif d'évacuation des
gaz de fumée (12) au-dessus de l'embouchure d'un dispositif d'alimentation en déchets
(6), la section de passage de cette ouverture étant symétrique à l'axe du dispositif
d'évacuation des gaz de fumée (12), une zone (17) en forme de tube de venturi étant
agencée en tant que chambre de combustion supplémentaire immédiatement derrière l'ouverture
de liaison (13) dans la direction de circulation des gaz de fumée, cette zone étant
symétrique à l'axe du dispositif d'évacuation des gaz de fumée, au moins une colonne
soufflante (18) étant disposée à l'intérieur de l'ouverture de liaison (13), avant
l'entrée dans la zone en forme de tube de venturi (17), de manière à s'étendre transversalement
à la direction du flux des gaz de fumée, de la face antérieure vers la face postérieure
du dispositif d'évacuation des gaz de fumée, la colonne soufflante (18) étant disposée
de manière rotative à l'intérieur des parois de la chambre de combustion (2) et entraînée
par un dispositif d'entraînement, plusieurs ouvertures soufflantes (19) étant formées
en ligne dans la colonne soufflante (18) de manière à ce que les jets d'air qui en
sortent soient insufflés par voie circulaire avant l'entrée des gaz de fumée dans
la zone en forme de tube de venturi (17).
4. Foyer de combustion selon l'une des revendications 1 à 3,
caractérisé en ce que la colonne soufflante (18) est reliée à un dispositif d'amenée
d'air et une installation de fourniture de gaz d'ammoniac (24).
5. Foyer de combustion selon l'une des revendications 1 à 4,
caractérisé par le fait que deux colonnes soufflantes (18) sont disposées en parallèle
de manière telle qu'entre elles et les parois voisines respectives (15, 16) du dispositif
d'évacuation des gaz de fumée (12) les mêmes distances soient observées.
6. Foyer de combustion selon l'une des revendications 1 à 5,
caractérisé par le fait que la chambre de combustion (2) possède des parois lisses
et que sa section droite est adaptée à celle du dispositif d'évacuation des gaz de
fumée (12), sa paroi postérieure (14) s'étendant dans la direction verticale parallèlement
à l'axe du dispositif d'évacuation des gaz de fumée (12) et débouchant directement
et en ligne droite dans celui-ci.
7. Foyer de combustion selon l'une des revendications 1 à 6,
caractérisé par le fait que, dans la chambre de combustion (2) sont situées des buses
d'air tertiaire (22) qui sont disposées en ligne d'une part dans la paroi antérieure
de la chambre de combustion (2) juste avant la transition vers la zone (17) en forme
de tube de venturi et, d'autre part, dans la paroi postérieure (24) au-dessus de l'extrémité
d'une paroi de couverture (11) s'étendant au-dessus de la grille de combustion (3)
et parallèlement à celle-ci.