| (19) |
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(11) |
EP 0 409 037 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
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Hinweis auf die Patenterteilung: |
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21.09.1994 Patentblatt 1994/38 |
| (22) |
Anmeldetag: 09.07.1990 |
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| (54) |
Brennkammer zum Verbrennen zumindest teilweise brennbarer Stoffe
Combustion chamber for the combustion of at least partially combustible materials
Chambre de combustion des matières au moins partiellement combustibles
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH DE DK ES FR GB GR IT LI LU NL SE |
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Priorität: |
19.07.1989 EP 89113285
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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23.01.1991 Patentblatt 1991/04 |
| (73) |
Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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Erfinder: |
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- Tratz, Herbert, Dr.
D-8561 Ottensoos (DE)
- Lösel, Georg, Dipl.-Ing. (FH)
D-8521 Uttenreuth (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 143 510 DE-A- 3 004 186 DE-U- 8 811 665 GB-A- 616 840 US-A- 4 291 634
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EP-A- 0 302 310 DE-A- 3 527 697 FR-A- 1 043 461 GB-A- 2 155 161
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- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 10, Nr. 246 (M-510)[2302], 23. August 1986;& JP-A-61
76 818 (NIPPON FURNACE K.K.) 19-04-1986
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 10, Nr. 207 (M-500)[2263], 19. Juli 1986;& JP-A-61
49 915 (SHOWA SENPU K.K.) 12-03-1986
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 7, Nr. 203 (M-241)[1348], 8. September 1983;& JP-A-58
102 019 (AKIO ISHIHARA) 17-06-1983
- PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, Band 8, Nr. 37 (M-277)[1474], 17. Februar 1984;& JP-A-58
193 004 (MITSUBISHI) 10-11-1983
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft eine Brennkammer, die mit einem Brenner ausgerüstet ist, und
einen Einlaß für ein Gut aufweist, das Pyrolysereststoff und Schwelgas aus einem Pyrolysereaktor
umfaßt, der Abfall in Schwelgas und im wesentlichen nichtflüchtigen Pyrolysereststoff
umformt, wobei am Pyrolysereaktor insbesondere eine Austragsvorrichtung für den nichtflüchtigen
Pyrolysereststoff angeschlossen ist, die einen Schwelgasabzugstutzen zum Abführen
von Schwelgas aufweist, und wobei das Schwelgas und aufbereiteter Pyrolysereststoff
der Brennkammer zugeleitet sind.
[0002] Aus der EP 0 143 510 A1 ist ein Brenner für Biomasse bekannt, in den an vier verschiedenen
Stellen Verbrennungsluft eingespeist wird. Die zugeleitete Biomasse ist feucht und
wird im Brenner getrocknet und entgast. Der bekannte Brenner weist eine Brennkammer
auf, deren gesamte Innenoberfläche mit einer feuerfesten Beschichtung versehen ist.
Üblich ist bei derartigen Brennkammern eine Ausmauerung mit feuerfesten Schamottsteinen.
Auch eine Beschichtung mit einer feuerfesten sogenannten Stampfmasse ist üblich.
[0003] In einer solchen Brennkammer wird bei Verbrennung von aschehaltigem Brennstoff während
des Betriebes flüssige Asche gebildet, die die Oberflächen der Steine oder der Stampfmasse
angreifen kann. Es ist daher nach einer bestimmten Betriebszeit eine Erneuerung oder
Ausbesserung der Schamottsteine oder der Stampfmasse notwendig. Diese Betriebsintervalle
zwischen zwei Instandsetzungen einer Brennkammer können durch die Verwendung besonders
widerstandsfähiger Schamottsteine verlängert werden. Solche gegen flüsse Asche weitgehend
resistenten Schamottsteine sind aber sehr teuer.
[0004] Aus der EP 0 302 510 Al ist eine Anlage zur thermischen Abfallentsorgung bekannt.
Mit dieser Anlage wird Abfall in einem Pyrolysereaktor in Schwelgas und im wesentlichen
nichtflüchtigen Pyrolysereststoff umgeformt. Am Pyrolysereaktor ist eine Austragsvorrichtung
für den nichtflüchtigen Pyrolysereststoff angeschlossen, die einen Schwelgasabzugstutzen
zum Abführen von Schwelgas aufweist. Das Schwelgas und aufbereiteter, beispielsweise
gemahlener Pyrolysereststoff gelangen in eine Brennkammer. Dort erfolgt eine Verbrennung,
wobei schmelzflüssige Schlacke entsteht. Außerdem entsteht Rauchgas, das aus der Brennkammer
über eine Rauchgasleitung abgeleitet wird. Auch die schmelzflüssige Schlacke wird
aus der Brennkammer abgelassen. Nach Abkühlung liegt sie dann in verglaster Form vor.
[0005] Die Brennkammer dieser Anlage ist wie andere bekannte Brennkammern mit Schamottsteinen
oder Stampfmasse ausgekleidet. Wie bei anderen Brennkammern ist eine teuere Auskleidung
vorhanden, damit das Betriebsintervall zwischen zwei notwendigen Wartungen der Brennkammer
möglichst groß ist.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Brennkammer anzugeben, die kostengünstig
zu erstellen ist und trotzdem nur selten gewartet werden muß. Insbesondere die innere
Verkleidung der Brennkammer soll kostengünstig zu erstellen sein und eine lange, ungestörte
Betriebszeit gewährleisten.
[0007] Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Brennkammer zumindest
dreiteilig ist, wobei eine Primärkammer, eine Sekundärkammer und ein Ascheaustragsraum
hintereinander angeordnet sind, daß der Brenner der Primärkammer zugeordnet ist, wobei
über den Brenner ein erster Luftstrom (Primärluft) in die Primärkammer gelangt, daß
die Primärkammer einen Einlaß für einen zweiten Luftstrom (Sekundärluft) zur unterstöchiometrischen
Verbrennung des Gutes bei einer Temperatur unterhalb des Ascheerweichungspunktes und
ohne Schlackenfluß aufweist, wobei die Wände der Primärkammer nicht mit einem gegen
flüssige Schlacke beständigen Material beschichtet sind, und daß die Sekundärkammer
einen Einlaß für einen dritten Luftstrom (Tertiärluft) zur kurzfristigen, intensiven,
vollständigen Verbrennung des Austrages aus der Primärkammer mit Schlackenfluß aufweist,
wobei die Wände der Sekundärkammer mit einem gegen flüssige Schlacke beständigen Material
beschichtet sind.
[0008] Der Ascheaustragsraum hat beispielsweise einen Boden, in dem sich ein Ascheauslaufloch
befindet. Außerdem weist der Ascheaustragsraum beispielsweise eine Rauchgasabführöffnung
auf.
[0009] Die Primärkammer ist für eine unterstöchiometrische Verbrennung ausgelegt. Daß die
Verbrennung stets unterstöchiometrisch bleibt, muß in der Primärkammer stets ein Luftunterschuß
vorhanden sein. Durch Einlässe für zwei getrennte Luftströme, die Primärluft und die
Sekundärluft, in der Primärkammer kann an jeder Stelle der Primärkammer stets der
benötigte Luftstrom zur Verfügung stehen, ohne daß in einem Teil der Primärkammer,
beispielsweise im oberen Bereich, zu viel Luft vorhanden wäre. Bedingt durch die unterstöchiometrische
Verbrennung überschreitet die Temperatur in der Primärkammer den Ascheerweichungspunkt
nicht. Der Ascheerweichungspunkt einer bestimmten Asche ist eine Temperatur, bei der
sich definitionsgemäß eine bestimmte Verformung und Klebefähigkeit einstellt. Da der
Ascheerweichungspunkt in der Primärkammer nicht überschritten wird, kann auch keine
flüssige Asche oder Schlacke an die Innenauskleidung der Primärkammer gelangen. Dadurch
ist eine Auskleidung der Primärkammer mit teueren flüssiger Asche oder Schlacke widerstehenden
Schamottsteinen oder mit entsprechend geeigneter Stampfmasse nicht erforderlich.
[0010] Die sich an die Primärkammer anschließende Sekundärkammer weist gemäß der Erfindung
einen Einlaß für Tertiärluft auf. Durch diese Tertiärluft wird in der Sekundärkammer
ein Luftüberschuß eingestellt, der eine kurzfristige, intensive und vollständige Verbrennung
gewährleistet. Dabei überschreitet die Temperatur den Aschefließpunkt, und es kommt
zu einem Schlakkenfluß auf der Innenoberfläche der Sekundärkammer. Der Aschefließpunkt
einer bestimmten Asche ist eine Temperatur, bei der die Zähigkeit so niedrig ist,
daß die Asche fließt. Die Sekundärkammer ist gemäß der Erfindung daher mit hitzebeständigem
und gegen flüssige Schlacke beständigem Material beschichtet. Dieses Material ist
teuerer als das für die Beschichtung der Primärkammer verwendete Material. Die Anlage
nach der Erfindung benötigt das teuere Material aber nur zur Beschichtung eines Teiles
der Brennkammer, nämlich der Sekundärkammer. Man kommt daher mit wenig teuerem Material
aus.
[0011] An die Sekundärkammer schließt sich der Ascheaustragsraum an. In dessen Boden befindet
sich ein Ascheauslaufloch. Nur der Boden des Ascheaustragsraumes, der mit flüssiger
Asche oder Schlacke in Kontakt kommt, ist mit gegen flüssige Schlacke beständigem
Material beschichtet. Der Ascheaustragsraum weist eine Rauchgasabführöffnung auf,
an die ein Rauchgaskanal, der zu einem Kamin führt, angeschlossen sein kann.
[0012] Beim Einsatz der Brennkammer nach der Erfindung in einer Anlage zur thermischen Abfallentsorgung,
einer sogenannten Schwel-Brenn-Anlage, wird in der Brennkammer aufbereiteter Pyrolysereststoff
zusammen mit Schwelgas verbrannt. Es verbleiben Rauchgas und flüssige Asche oder Schlacke,
die in einem Wasserbad zu Schmelzgranulat weiterverarbeitet werden kann.
[0013] Mit der Brennkammer nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß ein großer Teil
der Brennkammer, die Primärkammer, ohne eine teuere Auskleidung auskommt. Nur ein
kleiner Teil der Brennkammer, die Sekundärkammer benötigt eine gegen flüssige Schlacke
beständige Auskleidung. Die Brennkammer nach der Erfindung ist kostengünstig auszuführen
und gewährleistet eine lange, ungestörte Betriebszeit.
[0014] Beispielsweise sind die Wände der Sekundärkammer gekühlt. Dadurch kann auch auf eine
teuere Beschichtung des Inneren der Sekundärkammer zum Schutz gegen flüssige Asche
und Schlacke verzichtet werden. Mit einer kostengünstigen Beschichtung ist eine lange,
ungestörte Betriebszeit gewährleistet.
[0015] Es kann eine Beschichtung gewählt werden, die kostengünstiger ist als eine Beschichtung,
die in einer ungekühlten Kammer notwendig wäre, in der flüssige Asche oder Schlacke
fließt.
[0016] Der Einlaß für den zweiten Luftstrom (Sekundärluft) befindet sich beispielsweise
im Brenner. Nach einem anderen Beispiel befindet sich der Einlaß für die Sekundärluft
am oberen Abschnitt der Primärkammer seitlich neben dem Anschluß für den Brenner.
Ein anderes Beispiel sieht vor, daß mehrere Einlässe für Sekundärluft an der Primärkammer
über deren gesamte Länge verteilt angeordnet sind. Insbesondere damit wird der Vorteil
erzielt, daß in der gesamten Primärkammer überall genau diejenige Luftkonzentration
einzustellen ist, die eine unterstöchiometrische Verbrennung bei einer Temperatur
unterhalb des Ascheerweichungspunktes sicherstellt. Die Luftzufuhr in die Primärkammer
ist so zu wählen, daß einerseits die Temperatur des Ascheerweichungspunktes nicht
überschritten wird und andererseits die unterstöchiometrische Verbrennung in der gesamten
Primärkammer stets aufrechtzuerhalten ist. Das ist dadurch gewährleistet, daß neben
der Primärluft Sekundärluft, insbesondere an den besonders ausgewählten Stellen, in
die Primärkammer hineingelangen kann. Der Luftstrom ist so an jedem Punkt in der Primärkammer
optimal einzustellen.
[0017] Beispielsweise sind ein Einlaß oder mehrere Einlässe für die Sekundärluft in der
Primärkammer schräg, das heißt mit tangentialer Komponente, zur Wand der Primärkammer
ausgerichtet. Damit wird im Medium, das sich in der Primärkammer befindet, ein Wirbel
erzeugt, der sich von der Primärkammer aus in die Sekundärkammer hinein fortsetzt.
[0018] In der Primärkammer wird durch diese Zuführung von Sekundärluft das Medium vermischt.
Der entstehende schwache Drall am Eingang der Sekundärkammer begünstigt die Bildung
eines Dralls in der Sekundärkammer.
[0019] Beispielsweise sind Einlässe für die Sekundärluft in der Primärkammer in parallelen
Ebenen untereinander angeordnet. Entsprechend können auch zwei oder mehrere Einlässe
für die Tertiärluft in der Sekundärkammer in parallelen Ebenen untereinander angeordnet
sein. Durch diese Zuführung von Luft in mehreren Ebenen kann die Verbrennung in der
Primärkammer aber auch in der Sekundärkammer gesteuert werden.
[0020] Die Einlässe für Luft können in Einbuchtungen hinein münden, die in der Innenwand
der Primärkammer und/oder der Sekundärkammer angeordnet sind. Dadurch sind die Einmündungen
vor dem in der Brennkammer befindlichen Gut geschützt.
[0021] Dem Schutz einer Einmündung kann auch ein dachförmiger Vorsprung dienen, der beispielsweise
oberhalb eines Einlasses an der Innenwand der Brennkammer angeordnet ist.
[0022] Beispielsweise ist die Primärkammer in hintereinander geschaltete Teilbrennkammern
unterteilt. Einlässe für den zweiten Luftstrom befinden sich beispielsweise in jeder
Teilbrennkammer, in deren oberem Abschnitt, also in Strömungsrichtung am Eingang der
Teilbrennkammer. Mit der Unterteilung der Primärkammer in Teilbrennkammern und mit
der Luftzuführung in jede dieser Teilbrennkammern wird eine optimale Luftzuführung
in die Primärkammer und eine optimale Durchmischung des Mediums in der Primärkammer
erzielt.
[0023] Beispielsweise ist der Einlaß für Tertiärluft in die Sekundärkammer schräg, das heißt
mit tangentialer Komponente zur Wand der Sekundärkammer ausgerichtet. Dadurch wird
direkt in der Sekundärkammer ein Drall erzeugt, der die schweren Teile des Mediums
in der Sekundärkammer zur Wand hin drückt. Dort wird flüssige Asche an der Wand abgeschieden
und fließt entlang der Wand zur Austrittsöffnung der Sekundärkammer. Von dort gelangt
die flüssige Asche in den Ascheaustragsraum. Die Wirkung des in der Sekundärkammer
erzeugten Dralls ist deutlich verbessert, falls bereits in der Primärkammer ein Drall
erzeugt worden ist. Durch die Erzeugung eines Dralls im Medium, das sich in der Brennkammer
befindet, wird der Vorteil erzielt, daß flüssige Asche und Schlacke vom Rauchgas und
auch von anderen Stoffen schnell und zuverlässig abzutrennen ist.
[0024] Wie die Primärkammer kann auch die Sekundärkammer in hintereinander geschaltete Teilbrennkammern
unterteilt sein. Entsprechend befinden sich Einlässe für den dritten Luftstrom beispielsweise
in jeder Teilbrennkammer der Sekundärkammer in deren oberen Abschnitt, also in Strömungsrichtung
am Eingang der Teilbrennkammer. Mit der Unterteilung auch der Sekundärkammer in Teilbrennkammern
und mit der Luftzuführung in jede dieser Teilbrennkammern ist eine genaue Steuerung
der Verbrennung in der Sekundärkammer möglich. Es wird außerdem eine verbesserte Durchmischung
des Mediums in der Sekundärkammer erzielt.
[0025] Die Wände der Sekundärkammer sind von innen beispielsweise mit Steinen abgedeckt.
Diese Steine bestehen aus einem Material, das widerstandsfähig ist und durch Schlacke
und Asche nicht angegriffen wird. Nach einem weiteren Beispiel sind die Wände der
Sekundärkammer von innen mit einer Stampfmasse beschichtet, die entsprechende Eigenschaften
hat. Da nur die Sekundärkammer mit hochwertigen Steinen oder Stampfmassen auszustatten
ist, ergibt das einen Kostenvorteil gegenüber einer Brennkammer, die ganz mit hochwertigen
Steinen oder Stampfmassen ausgekleidet werden muß.
[0026] Um die Wände der Sekundärkammer noch preisgünstiger zu machen, sind diese Wände gekühlt.
Dazu enthalten die Wände der Sekundär kammer beispielsweise Kühlkanäle, die ein Kühlmittel,
insbesondere Wasser oder Luft, aufnehmen. Durch diese ständige Kühlung der Sekundärkammerwände
von außen her wird eine starke Überhitzung der mit der flüssigen Asche oder Schlacke
benetzten Innenoberflächen der Wände verhindert. Folglich können selbst in der Sekundärkammer,
wie schon in der Primärkammer, preisgünstige Auskleidungen verwendet werden. Durch
die Kühlung bildet sich auf der Oberfläche der Auskleidung eine dünne, feste Schlackenschicht,
auf der sich nach innen ein flüssiger Schlackefilm bildet. Die feste Schlackenschicht
schützt das darunterliegende Material der Auskleidung vor einem Angriff durch die
flüssige Schlacke. Man benötigt also für die Auskleidung der Sekundärkammer kein teueres
gegen Schlackenfluß resistentes Material.
[0027] Der Primärkammer oder der Sekundärkammer oder dem Ascheaustragsraum ist beispielsweise
Flugstaub zuführbar. Die Zufuhr kann über besonderer Zuführöffnungen, aber auch durch
den Brenner oder zusammen mit Sekundärluft oder Tertiärluft erfolgen. Läßt sich der
Flugstaub aufgrund seiner Eigenschaften leicht in ein Schlackebad einbinden, dann
ist es besonders vorteilhaft, den Flugstaub direkt dem Ascheaustragsraum zuzuführen.
Der Flugstaub wird auf diese Weise in die Schlacke eingebunden.
[0028] Der Ascheaustragsraum ist beispielsweise breiter als der Ausgang der Sekundärkammer.
Dadurch gelangt die aus der Sekundärkammer aus getragene Schlacke oder flüssige Asche
nicht an die Seitenwände des Ascheaustragsraumes. Deshalb muß nur der Boden des Ascheaustragsraumes
mit gegen flüssige Schlacke resistentem Material belegt sein. Das können teuere Steine
oder Stampfmassen sein, oder auch kostengünstige Steine oder Stampfmassen, falls eine
Kühlvorrichtung im Boden des Ascheaustragsraumes vorhanden ist. Die Kühlvorrichtung
kann derart aufgebaut sein, daß der Boden des Ascheaustragsraumes Kühlkanäle enthält,
zur Aufnahme eines Kühlmittels, insbesondere von Wasser oder Luft.
[0029] Der Boden des Ascheaustragsraumes verläuft z.B. waagerecht, wodurch sich bei Kühlung
um das Ascheauslaufloch herum eine Schlackenschicht ausbilden kann, die den Boden
vor Errosion schützt.
[0030] Der Ausgang der Sekundärkammer ist in der Sekundärkammer beispielsweise von einem
Ring umgeben, der eine Ablaufstelle an einer von der Rauchgasabführöffnung abgewandten
Seite aufweist. Dazu ist, von einer fiktiven horizontalen Ebene aus gemessen, die
Höhe dieses Ringes an einer vom Rauchgasabführstutzen des Ascheaustragsraumes abgewandten
Stelle kleiner als sonst. Dadurch ergibt sich eine Rinne, die um den Ausgang der Sekundärkammer
herum verläuft. Beim Betrieb der Brennkammer füllt sich diese Rinne mit flüssiger
Asche oder Schlacke an. Dort wo der Ring gegenüber einer horizontalen Ebene am niedrigsten
ist, fließt die Schlacke sowie die Rinne gefüllt ist, in einem Strahl aus der Sekundärkammer
in den Ascheaustragsraum. Da die niedrigste Stelle des Ringes sich an einer vom Rauchgasabführstutzen
des Ascheaustragsraumes abgewandten Stelle befindet, fließt dort die gesamte flüssige
Schlacke mit nur einem Strahl in den Ascheaustragsraum hinein. Mit dem Ring wird folglich
der Vorteil erzielt, daß sich nur ein Aschestrahl von der Sekundärkammer in den Ascheaustragsraum
ergibt, der durch ausströmendes Rauchgas nicht gekreuzt wird. Somit wird der Ascheausfluß
nicht durch die Rauchgasströmung gestört. Falls flüssige Asche und Rauchgas beide
unkontrolliert aus dem breiten Ausgang der Sekundärkammer herausfließen würden, würde
eine Vermischung von Rauchgas und Schlacke im Ascheaustragsraum erfolgen können. Statt
zum Ascheauslaufloch zu gelangen, würden kleine Schlackenteile mit dem Rauchgas weggetragen
werden. Das wird durch den Ring in der Sekundärkammer verhindert.
[0031] Im Rauchgasabführstutzen des Ascheaustragsraumes ist beispielsweise ein Aschefangrost
angeordnet. Damit wird der Vorteil erzielt, daß weniger Ascheteilchen in den Rauchgaskanal
gelangen. Solche Teilchen würden in der Rauchgasleitung vorhandene Wärmetauscherheizflächen
verschmutzen.
[0032] Beispielsweise ist im Ascheaustragsraum ein Aufheizbrenner angeordnet. Er wird eingesetzt,
falls die aus der Sekundärkammer kommende flüssige Schlacke oder Asche schlechte Fließeigenschaften
haben sollte. Dann wird die Schlacke im Ascheaustragsraum nochmals erwärmt, so daß
sie zum Ascheauslaufloch gelangt und dort austritt. Bei ausreichender Fließfähigkeit
der Schlacke oder Asche bleibt der Aufheizbrenner ausgeschaltet. Der Aufheizbrenner
wird mit einem externen Brennmaterial gespeist. Er kann aber auch mit Schwelgas gespeist
sein, das einem Pyrolysereaktor entstammt. Dadurch wird externes Brennmaterial eingespart.
[0033] Mit der Brennkammer nach der Erfindung wird insbesondere der Vorteil erzielt, daß
bei kostengünstiger Ausführung der Brennkammer lange Betriebsintervalle ohne Wartungsarbeiten
oder Reparaturarbeiten an der Brennkammer durchführbar sind.
[0034] In dem zu behandelnden Gut, besonders aber im Rückstand der unterstöchiometrischen
Verbrennung wird beispielsweise ein Drall erzeugt, wodurch die sich bildende flüssige
Asche nach außen getragen wird und an einer Behälterwand, z.B. der Brennkammerwand,
herunter fließen kann. Die Trennung von Rauchgas und flüssiger Asche wird dadurch
verbessert.
[0035] Dem zu behandelnden Gut oder dem Rückstand der unterstöchiometrischen Verbrennung
wird beispielsweise Flugstaub beigemischt, der der Einrichtung der Erfindung entstammen
kann und der somit zurückgeführt wird. Flugstaub kann auch der noch fließenden Asche
oder Schlacke beigemischt werden. Damit wird der Flugstaub vorteilhaft ganz oder teilweise
in später festes Schlackengranulat eingebunden.
[0036] Beispielsweise wird die flüssige Asche, nachdem sie gebildet worden ist, nochmals
aufgeheizt, damit ein frühzeitiges Erstarren verhindert wird. Die Schlacke fließt
dann besser aus dem Ascheaustragsraum der Brennkammer heraus.
[0037] Schließlich kann das entstandene Rauchgas nach Abkühlung in einem Wärmetauscher im
Brenner oder in separaten Zuführstellen z.B. zusammen mit der Verbrennungsluft in
die Brennkammer eingespeist werden. Dadurch ist die notwendige Temperatur an jeder
Stelle der Brennkammer einzustellen.
[0038] Mit der Anlage nach der Erfindung wird der Vorteil erzielt, daß zu behandelnde Gut,
das insbesondere Pyrolysereststoff und Schwelgas aus einem Schwel-Brenn-Verfahren
ist, in einer kostengünstig zu erstellenden Brennkammer, die wenig Wartungs- und Reparaturaufwand
benötigt, zuverlässig in flüssige Asche und Rauchgas zu zerlegen ist.
[0039] Ein Ausführungsbeispiel der Anlage nach der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher
erläutert.
- FIG 1
- zeigt eine Brennkammer mit in Teilbrennkammern unterteilter Primärkammer.
- FIG 2
- zeigt schematisch eine Wand einer Sekundärkammer, die in Teilbrennkammern unterteilt
ist.
- FIG 3
- zeigt schematisch eine Wand einer Brennkammer mit Einbuchtungen zur Aufnahme von Luftzuführungen.
- FIG 4
- zeigt schematisch eine Wand einer Brennkammer mit Luftzuführungen und darüber angeordneten
dachförmigen Vorsprüngen.
[0040] Eine Brennkammer 1 nach Figur 1, die mit einem Brenner 2 ausgerüstet ist, ist dreiteilig
aufgebaut. Dabei sind eine Primärkammer 3, eine Sekundärkammer 4 und ein Ascheaustragsraum
5 hintereinander angeordnet. Der Brenner 2 ist der Primärkammer 3 zugeordnet. Die
Primärkammer 3 besteht aus drei hintereinander angeordneten Teilbrennkammern 3a, 3b
und 3c. Die Primärkammer 3 kann aber auch einteilig sein. Über den Brenner 2 gelangt
ein zumindest teilweise brennbares Gut, das Pyrolysereststoff PR und Schwelgas SG
aus einer Schwel-Brenn-Anlage sein kann, in die Primärkammer 3. Auch ein Primärluft
genannter erster Luftstrom EL gelangt über den Brenner 2 in die Primärkammer 3. Die
Primärkammer 3 weist über ihre Länge verteilt Einlässe 6a, 6b, 6c und 6d für einen
Sekundärluft genannten zweiten Luftstrom ZL auf. Dabei ist jeder Teilbrennkammer 3a,
3b und 3c mindestens ein Einlaß 6a, 6b und 6c zugeordnet. Mindestens ein weiterer
Einlaß 6d kann sich im Brenner 2 befinden. Durch eine tangentiale Anordnung zumindest
einiger der Einlässe 6a bis d werden in dem in der Primärkammer 3 strömenden Medium
Wirbel erzeugt, die eine gute Durchmischung des Mediums zur Folge haben. Es wird auch
in der Primärkammer 3 ein schwacher Drall erzeugt, der sich in die Sekundärkammer
4 hinein fortpflanzt. Die Luftzufuhr in die Primärkammer 3 ist so bemessen, daß dort
nur eine unterstöchiometrische Verbrennung erfolgt. Die Temperatur bleibt unterhalb
des Ascheerweichungspunktes, so daß flüssige Asche A oder Schlacke nicht entsteht.
Daher reicht eine einfache Auskleidung 7 der Primärkammer 3 beispielsweise mit kostengünstigen
Steinen aus. Über einen Ausgang 8, der ohne oder mit Einziehung ausgebildet sein kann,
steht die Primärkammer 3 unmittelbar mit der Sekundärkammer 4 in Verbindung. In dem
der Primärkammer 3 zugewandten Bereich der Sekundärkammer 4 ist zumindest ein Einlaß
9 für einen Tertiärluft genannten dritten Luftstrom DL angeordnet. Dieser Luftstrom
DL ist so bemessen, daß in der Sekundärkammer 4 eine vollständige Verbrennung des
aus der Primärkammer 3 zugespeisten Rückstandes R erfolgt. Diese Verbrennung geschieht
bei einer Temperatur oberhalb des Ascheerweichungspunktes, so daß flüssige Asche A
oder Schlacke entsteht. Auch die Einlässe 9 für den dritten Luftstrom DL sind, wie
schon die Einlässe 6a bis d, für den zweite Luftstrom ZL schräg, das heißt mit tangentialer
Komponente, zur Wand der Brennkammer 1 ausgerichtet. Dadurch entsteht im Rückstand
R, der sich in der Sekundärkammer 4 befindet, ein Drall, durch den flüssige Asche
A oder Schlacke auf der Innenoberfläche der Sekundärkammer 4 abgeschieden wird. Dort
fließt die flüssige Asche A nach unten. Um Beschädigungen vorzubeugen, sind die Innenwände
der Sekundärkammer 4 mit einer Schicht 10 aus Steinen oder aus Stampfmasse versehen.
Damit auch weniger teueres Material für die Schicht 10 der Sekundärkammer 4 ausreicht,
befinden sich in den Wänden der Sekundärkammer 4 Kühlkanäle 11, durch die ein Kühlmittel,
insbesondere Wasser oder Luft, strömt. Durch die ständige Kühlung werden die Wände
der Sekundärkammer 4 durch die flüssige Asche A gar nicht oder nur wenig angegriffen,
da sich zwischen der flüssigen Aschenschicht und der gekühlten Wand eine feste Schlackenschicht
aufgrund der Kühlung ausbildet. An die Sekundärkammer 4 schließt sich über einen engen
Ausgang 12 der Ascheaustragsraum 5 an. In diesen Ascheaustragsraum 5 hinein gelangt
die flüssige Asche A oder Schlacke über eine ringförmige Rinne 13, die den Ausgang
12 umschließt und von diesem durch einen ringförmigen Wulst 14 getrennt ist. Der Wulst
14 hat gegenüber einer fiktiven horizontalen Ebene an einem bestimmten Punkt eine
minimale Höhe. Dadurch ist eine Ablaufstelle 14a gebildet. Flüssige Asche A, die an
den Wänden der Sekundärkammer 4 herunterfließt, sammelt sich zunächst in der Rinne
13 und überschreitet dann den Wulst 14 an dessen niedrigsten Punkt, nämlich an der
Ablaufstelle 14a. Durch das Ansammeln der flüssigen Asche A vor der Abgabe in den
Ascheaustragsraum 5 ist ein gleichmäßiger, kontinuierlicher Aschestrahl gegeben. Dadurch,
daß der Ausgang 12 eng ist, gelangt dort Rauchgas RG mit hoher Geschwindigkeit in
den Ascheaustragsraum 5. Der zunächst nach unten gerichtete Rauchgasstrom wird auf
einem Boden 15 des Ascheaustragsraumes 5 umgelenkt. Der Boden 15 wirkt dabei wie eine
Prallplatte. Dabei werden Ascheteilchen aus dem Rauchgas RG abgeschieden.
[0041] Der Ascheaustragsraum 5 weist eine Rauchgasabführöffnung 16 auf, durch die das Rauchgas
RG abgeleitet wird. Vor der Rauchgasabführöffnung 16 befindet sich bei Bedarf ein
Aschefangrost 17, der weitere Ascheteilchen zurückhält. Zur Abfuhr der flüssigen Asche
A oder Schlacke befindet sich im Ascheaustragsraum 5 ein Ascheauslaufloch 18. Dieses
Ascheauslaufloch 18 wird von heißem Rauchgas RG überstrichen und wird damit erhitzt,
so daß Asche A oder Schlacke im Ascheauslaufloch 18 nicht erstarren kann. Das Ascheauslaufloch
18 kann daher nicht verstopfen.
[0042] Der Ascheaustragsraum 5 ist breiter als der Ausgang 12 der Sekundärkammer 4. Daher
kann flüssige Asche A oder Schlacke nicht an die Seitenwände des Ascheaustragsraumes
5 gelangen, die daher nicht aus hochgradig widerstandsfähigem Material zu bestehen
brauchen. Der Boden 15 des Ascheaustragsraumes 5 ist ähnlich wie die Wände der Sekundärkammer
4 mit einer Schicht 19 aus Stampfmasse oder Steinen versehen und enthält häufig Kühlkanäle
20.
[0043] Auch in den Seitenwänden können Kühlkanäle vorhanden sein. Bedingt durch die Kühlung
bildet sich im Laufe des Betriebes der Brennkammer 1 auf dem Boden 15 des Ascheaustragsraumes
5 eine feste Schlackenschicht aus, die den Boden 15 vor Erosion schützt. Auf dieser
festen Schlackenschicht, die als Wärmedämmschicht dient, fließt die flüssige Asche
A zum Ascheauslaufloch 18 und gelangt von dort in einen Wasserbehälter 21, wo sie
granuliert. Die niedrigste Stelle des ringförmigen Wulstes 14 um den Ausgang 12, die
Ablaufstelle 14a der Sekundärkammer 4 befindet sich an einer Position, die den größten
Abstand zur Rauchgasabführöffnung 16 hat. Dadurch ist gewährleistet, daß sich im Ascheaustragsraum
5 flüssige Asche A und Rauchgas RG nicht kreuzen, was zu einer Verwirbelung des Rauchgases
RG und zum Mitreißen von flüssiger Asche in den Rauchgasen führen würde. Um gegebenenfalls
die flüssige Asche A im Ascheaustragsraum 5 flüssig zu halten, befindet sich im Ascheaustragsraum
5 ein Aufheizbrenner 22, der mit einem externen Brennstoff B oder auch mit Schwelgas
SG einer Schwelbrennanlage gespeist sein kann. Flugstaub FS, der zuvor aus dem Rauchgas
RG herausgefiltert wurde, und auch Rauchgas RG können in die Brennkammer 1 zurückgespeist
werden.
[0044] Die Brennkammer der Figur 2 unterscheidet sich von der Brennkammer 1 nach Figur 1
nur dadurch, daß neben der Primärkammer 3 auch die Sekundärkammer 4 in Teilbrennkammern
4a, 4b, 4c unterteilt ist. Dabei ist jeder Teilbrennkammer 4a, 4b und 4c mindestens
ein Einlaß 9a, 9b und 9c zugeordnet. Dadurch wird eine gute Durchmischung des Mediums
in der Sekundärkammer 4 bewirkt. Der bereits in der Primärkammer 3 erzeugte schwache
Drall wird auch in der Sekundärkammer 4 unterstützt. Außerdem läßt sich die Luftzufuhr
und damit die Verbrennung gut steuern.
[0045] Die Lufteinlässe 6b, 6c in der Primärkammer 3 können beispielsweise so gestaltet
sein, daß die Innenwand der Primärkammer 3, wie in Figur 3 gezeigt, Einbuchtungen
23 aufweist, wobei die Einlässe 6b, 6c in diese Einbuchtungen 23 hinein münden. Die
Einlässe 6b, 6c befinden sich dabei in einer geschützten Position. Entsprechende Einbuchtungen
zur Aufnahme der Einlässe 9b, 9c kann auch die Innenwand der Sekundärkammer 4 aufweisen.
[0046] Nach Figur 4 kann oberhalb eines Einlasses 6b, 6c zu dessen Schutz ein dachförmiger
Vorsprung 24 an der Innenwand der Primärkammer 3 angeordnet sein. Ein entsprechender
dachförmiger Vorsprung kann auch oberhalb eines Einlasses 9b, 9c an der Innenwand
der Sekundärkammer 4 angeordnet sein.
[0047] In der Brennkammer 1 können Brennstoffe, insbesondere Pyrolysereststoff PR und Schwelgas
SG, die einer Schweltrommel entstammen, vollständig verbrannt und in Rauchgas RG und
flüssige Asche A oder Schlacke umgewandelt werden, ohne daß aufwendige und teuere
Beschichtungen der Brennkammer 1 notwendig wären und ohne daß häufige Wartungen und
Reparaturen der Brennkammer 1 notwendig sind.
1. Brennkammer (1),
a) die mit einem Brenner (2) ausgerüstet ist,
b) die einen Einlaß für ein Gut aufweist, das Pyrolysereststoff (PR) und Schwelgas
(SG) aus einem Pyrolysereaktor umfaßt, der Abfall in Schwelgas (SG) und im wesentlichen
nichtflüchtigen Pyrolysereststoff (PR) umformt, wobei am Pyrolysereaktor insbesondere
eine Austragsvorrichtung für den nichtflüchtigen Pyrolysereststoff (PR) angeschlossen
ist, die einen Schwelgasabzugstutzen zum Abführen von Schwelgas (SG) aufweist, und
wobei das Schwelgas (SG) und aufbereiteter Pyrolysereststoff (PR) dem Einlaß für das
Gut zugeleitet sind,
c) die zumindest dreiteilig ist, wobei eine Primärkammer (3), eine Sekundärkammer
(4) und ein Ascheaustragsraum (5) hintereinander angeordnet sind, und
d) deren Brenner (2) der Primärkammer (3) zugeordnet ist, wobei über den Brenner (2)
ein erster Luftstrom (Primärluft) (EL) in die Primärkammer (3) gelangt,
e) deren Primärkammer (3) einen Einlaß (6a, 6b, 6c, 6d) für einen zweiten Luftstrom
(Sekundärluft) (ZL) zur unterstöchiometrischen Verbrennung des Gutes bei einer Temperatur
unterhalb des Ascheerweichungspunktes und ohne Schlackenfluß aufweist, wobei die Wände
der Primärkammer (3) nicht mit einem gegen flüssige Schlacke beständigen Material
beschichtet sind, und
f) deren Sekundärkammer (4) einen Einlaß (9) für einen dritten Luftstrom (Tertiärluft)
(DL) zur kurzfristigen, intensiven, vollständigen Verbrennung des Austrages aus der
Primärkammer (3) mit Schlackenfluß aufweist, wobei die Wände der Sekundärkammer (4)
mit einem gegen flüssige Schlacke beständigen Material beschichtet sind.
2. Brennkammer nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ascheaustragsraum (5) einen Boden (15) hat, in dem sich ein Ascheauslaufloch
(18) befindet.
3. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß der Ascheaustragsraum (5) eine Rauchgasabführöffnung (16) aufweist.
4. Brennkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wände der Sekundärkammer (4) gekühlt sind.
5. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß (6d) für den zweiten Luftstrom (Sekundärluft) (ZL) sich im Brenner
(2) befindet.
6. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Einlaß (6a) für den zweiten Luftstrom (Sekundärluft) (ZL) sich am oberen Abschnitt
der Primärkammer (3) seitlich vom Brenner (2) befindet.
7. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Einlässe (6a - 6d) für den zweiten Luftstrom (Sekundärluft) (ZL) sich
in der Primärkammer (3) über deren Höhe verteilt befinden.
8. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Einlaß (6a) oder mehrere Einlässe (6a - 6d) für den zweiten Luftstrom (ZL)
in der Primärkammer (3) schräg zur Wand der Primärkammer (3) ausgerichtet angeordnet
ist/sind.
9. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß mehrere Einlässe (6a - 6d) für den zweiten Luftstrom (ZL) in der Primärkammer
(3) und/oder mehrere Einlässe (9, 9a - 9c) für den dritten Luftstrom (DL) in der Sekundärkammer
(4) in parallelen Ebenen untereinander angeordnet sind.
10. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Einlaß (6b, 6c, 6, 9) in einer in der Wand der Primärkammer (3) und/oder der
Sekundärkammer (4) angeordneten Einbuchtung (23) mündet.
11. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß oberhalb des Einlasses (6b, 6c, 6, 9) im Inneren der Kammer (3,4) ein dachförmiger
Vorsprung (24) angeordnet ist.
12. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, daß die Primärkammer (3) in hintereinandergeschaltete Teilbrennkammern (3a,3b,3c)
unterteilt ist.
13. Brennkammer (1) nach Anspruch 12,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einlässe (6a - 6c) für den zweiten Luftstrom (Sekundärluft) (ZL) sich im oberen
Abschnitt jeder Teilbrennkammer (3a,3b,3c) befinden.
14. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein Einlaß (9) oder mehrere Einlässe (9a - 9c) für den dritten Luftstrom (DL)
(Tertiärluft) in der Sekundärkammer (4) schräg zur Wand der Sekundärkammer (4) ausgerichtet
angeordnet ist/sind.
15. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Sekundärkammer (4) in hintereinandergeschaltete Teilbrennkammern (4a,4b,4c)
unterteilt ist.
16. Brennkammer (1) nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Einlässe (9a - 9c) für den dritten Luftstrom (Tertiärluft) (DL) sich im oberen
Abschnitt jeder Teilbrennkammer (4a,4b,4c) befinden.
17. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Innenwände der Sekundärkammer (4) mit Steinen abgedeckt sind.
18. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 17,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wände der Sekundärkammer (4) innen mit einer Schicht (10) aus Stampfmasse
versehen sind.
19. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 18,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Wände der Sekundärkammer (4) Kühlkanäle (11) enthalten zur Aufnahme eines
Kühlmittels, insbesondere von Wasser oder Luft.
20. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Primärkammer (3) oder der Sekundärkammer (4) oder dem Ascheaustragsraum (5)
Flugstaub (FS) zuführbar ist.
21. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ascheaustragsraum (5) breiter ist als der Ausgang (12) der Sekundärkammer
(4), und daß nur der Boden (15) und nicht die Seitenwände des Ascheaustragsraumes
(5) beschichtet und/oder gekühlt sind.
22. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (15) des Ascheaustragsraumes (5) mit einer Schicht (19) aus Steinen
oder Stampfmasse versehen ist.
23. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Boden (15) des Ascheaustragsraumes (5) Kühlkanäle (20) enthält, zur Aufnahme
eines Kühlmittels, insbesondere von Wasser oder Luft.
24. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ascheaustragsraum (5) einen waagerecht verlaufenden Boden (15) aufweist.
25. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 24,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Ausgang (12) der Sekundärkammer (4) in der Sekundärkammer (4) von einem ringförmigen
Wulst (14) umgeben ist, der eine Ablaufstelle (14a) an einer von der Rauchgasabführöffnung
(16) abgewandten Seite aufweist.
26. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 25,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Rauchgasabführstutzen (16) des Ascheaustragsraumes (5) ein Aschefangrost (17)
angeordnet ist.
27. Brennkammer (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 26,
dadurch gekennzeichnet,
daß im Ascheaustragsraum (5) ein Aufheizbrenner (22) angeordnet ist.
28. Brennkammer (1) nach Anspruch 27,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Aufheizbrenner (22) mit Schwelgas (SG) gespeist ist.
1. Combustion chamber (1):
a) which is equipped with a burner (2);
b) which comprises an inlet for a substance which contains pyrolysis residue (PR)
and incompletely burned gas (SG) from a pyrolysis reactor which converts waste into
incompletely burned gas (SG) and into substantially non-volatile pyrolysis residue
(PR), there being connected to the pyrolysis reactor in particular a discharge apparatus
for the non-volatile pyrolysis residue (PR), which apparatus comprises an incompletely
burned gas vent connection for discharging incompletely burned gas (SG), and the incompletely
burned gas (SG) and prepared pyrolysis residue (PR) being delivered to the inlet for
the substance;
c) which is in at least three parts, a primary chamber (3), a secondary chamber (4)
and an ash discharge chamber (5) being disposed in series; and
d) of which the burner (2) is associated with the primary chamber (3), a first air
flow (primary air) (EL) passing into the primary chamber (3) via the burner (2);
e) of which the primary chamber (3) comprises an inlet (6a, 6b, 6c, 6d) for a second
air flow (secondary air) (ZL) for the substoichiometric combustion of the substance
at a temperature below the ash softening point and without clinker flux, the walls
of the primary chamber (3) not being coated with a material which is resistant to
fluid clinker; and
f) of which the secondary chamber (4) comprises an inlet (9) for a third air flow
(tertiary air) (DL) for the brief, intensive and complete combustion of the discharge
from the primary chamber (3) with clinker flux, the walls of the secondary chamber
(4) being coated with a material which is resistant to fluid clinker.
2. Combustion chamber according to Claim 1, characterized in that the ash discharge chamber
(5) has a base (15) in which there is an ash outlet hole (18).
3. Combustion chamber according to either of Claims 1 and 2, characterized in that the
ash discharge chamber (5) comprises a flue gas vent opening (16).
4. Combustion chamber according to any one of Claims 1 to 3, characterized in that the
walls of the secondary chamber (4) are cooled.
5. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 4, characterized in that
the inlet (6d) for the second air flow (secondary air) (ZL) is in the burner (2).
6. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 5, characterized in that
the inlet (6a) for the second air flow (secondary air) (ZL) is located in the upper
portion of the primary chamber (3) laterally of the burner (2).
7. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 6, characterized in that
a plurality of inlets (6a - 6d) for the second air flow (secondary air) (ZL) is disposed
in the primary chamber (3) distributed over the height thereof.
8. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 7, characterized in that
an inlet (6a) or a plurality of inlets (6a - 6d) for the second air flow (ZL) is disposed
in the primary chamber (3) aligned obliquely relative to the wall of the primary chamber
(3).
9. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 8, characterized in that
a plurality of inlets (6a - 6d) for the second air flow (ZL) in the primary chamber
(3) and/or a plurality of inlets (9, 9a - 9c) for the third air flow (DL) in the secondary
chamber (4) are disposed below one another in parallel planes.
10. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 9, characterized in that
an inlet (6b, 6c, 6, 9) opens into an indentation (23) disposed in the wall of the
primary chamber (3) and/or of the secondary chamber (4).
11. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 10, characterized in that
a roof-like projection (24) is disposed above the inlet (6b, 6c, 6, 9) inside the
chamber (3, 4).
12. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 11, characterized in that
the primary chamber (3) is divided into partial combustion chambers (3a, 3b, 3c) connected
in series.
13. Combustion chamber (1) according to Claim 12, characterized in that the inlets (6a
- 6c) for the second air flow (secondary air) (ZL) are located in the upper portion
of each partial combustion chamber (3a, 3b, 3c).
14. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 13, characterized in that
an inlet (9) or a plurality of inlets (9a - 9c) for the third air flow (DL) (tertiary
air) is disposed in the secondary chamber (4) aligned obliquely relative to the wall
of the secondary chamber (4).
15. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 14, characterized in that
the secondary chamber (4) is divided into partial combustion chambers (4a, 4b, 4c)
connected in series.
16. Combustion chamber (1) according to Claim 15, characterized in that the inlets (9a
- 9c) for the third air flow (tertiary air) (DL) are located in the upper portion
of each partial combustion chamber (4a, 4b, 4c).
17. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 16, characterized in that
the inner walls of the secondary chamber (4) are covered with bricks.
18. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 17, characterized in that
the walls of the secondary chamber (4) are provided internally with a layer (10) of
tamping clay.
19. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 18, characterized in that
the walls of the secondary chamber (4) contain cooling ducts (11) for receiving a
coolant, in particular water or air.
20. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 19, characterized in that
fly ash (FS) can be delivered to the primary chamber (3) or the secondary chamber
(4) or the ash discharge chamber (5).
21. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 20, characterized in that
the ash discharge chamber (5) is wider than the outlet (12) of the secondary chamber
(4); and in that only the base (15) and not the side walls of the ash discharge chamber
(5) is coated and/or cooled.
22. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 21, characterized in that
the base (15) of the ash discharge chamber (5) is provided with a layer (19) of bricks
or tamping clay.
23. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 22, characterized in that
the base (15) of the ash discharge chamber (5) contains cooling ducts (20) for receiving
a coolant, in particular water or air.
24. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 23, characterized in that
the ash discharge chamber (5) has a horizontal base (15).
25. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 2 to 24, characterized in that
the outlet (12) of the secondary chamber (4) in the secondary chamber (4) is surrounded
by an annular bead (14) which comprises a drain point (14a) on a side remote from
the flue gas vent opening (16).
26. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 2 to 25, characterized in that
an ash catcher grate (17) is disposed in the flue gas vent connection (16) of the
ash discharge chamber (5).
27. Combustion chamber (1) according to any one of Claims 1 to 26, characterized in that
a reheater burner (22) is disposed in the ash discharge chamber (5).
28. Combustion chamber (1) according to Claim 27, characterized in that the reheater burner
(22) is fed with incompletely burned gas (SG).
1. Chambre de combustion (1),
a) équipée d'un brûleur (2),
b) qui comporte une entrée pour un produit, qui comprend un résidu de pyrolyse (RP)
et un gaz de distillation (GC) issus d'un réacteur de pyrolyse, qui transforme les
déchets en gaz de distillation (GC) et en résidu de pyrolyse (RP) essentiellement
non volatil, un dispositif de déchargement du résidu de pyrolyse (RP) non volatil
étant notamment raccordé au réacteur de pyrolyse et comportant un embout de sortie
de gaz de distillation pour l'évacuation du gaz de distillation (GC), et le gaz de
distillation (GC) et le résidu de pyrolyse (RP) traité étant envoyés à l'entrée de
produit,
c) qui est au moins constituée de trois parties, dans une chambre primaire (3), une
chambre secondaire (4) et une zone (5) de déchargement des cendres étant disposées
les unes derrière les autres, et
d) dont le brûleur (2) est associé à la chambre primaire (3), un premier courant d'air
(air primaire) (EL) arrivant dans la chambre primaire (3) par le brûleur (2),
e) dont la chambre primaire (3) comporte une entrée (6a, 6b, 6c, 6d) pour un deuxiéme
courant d'air (air secondaire) (ZL) destiné à la combustion hypo-stoechiométrique
du produit à une température inférieure au point de ramollissement des cendres et
sans flux de scorie, les parois de la chambre primaire (3) n'étant pas revêtues d'un
matériau résistant aux scories volatiles, et
f) dont la chambre secondaire (4) comporte une entrée (9) pour un troisième courant
d'air (air tertiaire) (DL) destiné à la combustion rapide, intense et complète, du
produit issu de la chambre primaire (3) ayant un flux de scorie, les parois de la
chambre secondaire (4) étant revêtues d'un matériau résistant aux scories volatiles.
2. Chambre de combustion selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone (5)
de déchargement des cendres a un fond (5) dans lequel se trouve un orifice (18) d'évacuation
des cendres.
3. Chambre de combustion selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que
la zone de déchargement des cendres (5) comporte un orifice (16) de sortie de la fumée.
4. Chambre de combustion selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que
les parois de la chambre secondaire (4) sont refroidies.
5. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce
que l'entrée (6d) du deuxième courant d'air (air secondaire) (ZL) se trouve dans le
brûleur (2).
6. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce
que l'entrée (6a) du deuxième courant d'air (air secondaire) (ZL) se trouve à la partie
supérieure de la chambre primaire (3), à côté du brûleur.
7. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce
que plusieurs entrées (6a à 6d) du deuxième courant d'air (air secondaire) (ZL) sont
réparties sur la hauteur de la chambre primaire (3).
8. Chambre de combustion (1), selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce
qu'une entrée (6a) ou plusieurs entrées (6a à 6d) du deuxième courant d'air (ZL) sont
disposées dans la chambre primaire (3), en étant en oblique par rapport à la paroi
de la chambre primaire (3).
9. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce
que plusieurs entrées (6a à 6d) du deuxième courant d'air (ZL) dans la chambre primaire
(3) et/ou plusieurs entrées (9, 9a à 9c) du troisième courant d'air (TC) dans la chambre
secondaire (4), sont disposées les unes en dessous des autres dans des plans parallèles.
10. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce
que l'entrée (6b, 6c, 6, 9) débouche dans un renforcement (23) de la paroi de la chambre
primaire (3) et/ou de la chambre secondaire (4).
11. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce
qu'une saillie (24) en forme de toit est prévue au-dessus des entrées (6b, 6c, 6,
9) à l'intérieur de la chambre (3,4).
12. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce
que la chambre primaire (3) est subdivisée en chambres partielles de combustion (3a,
3b, 3c) en série.
13. Chambre de combustion (1) selon la revendication 12, caractérisée en ce que les entrées
(6a à 6c) du deuxième courant d'air (air secondaire) (ZL) se trouvent à la partie
supérieure de chaque chambre partielle de combustion (3a, 3b, 3c).
14. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisée en ce
qu'une entrée (9) ou plusieurs entrées (9a à 9c) du troisième courant d'air (air tertiaire)
(DL) est ou sont disposée(s) en oblique par rapport à la paroi de la chambre secondaire
(4).
15. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 14, caractérisée en ce
que la chambre secondaire (4) est subdivisée en chambres partielles de combustion
(4a, 4b, 4c) en série.
16. Chambre de combustion (1) selon la revendication 15, caractérisée en ce que les entrées
(9a à 9c) du troisième courant d'air (air tertiaire) (DL) se trouvent à la partie
supérieure de chaque chambre partielle de combustion (4a, 4b, 4c).
17. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 16, caractérisée en ce
que les parois intérieures de la chambre secondaire (4) sont garnies de pierres.
18. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisée en ce
que les parois intérieures de la chambre secondaire (4) sont revêtues d'une couche
(10) d'un revêtement damé.
19. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisée en ce
que les parois de la chambre secondaire (4) comprennent des canaux de refroidissement
(11) de réception d'un fluide de refroidissement, notamment d'eau ou d'air.
20. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications à 19, caractérisée en ce
que des cendres volantes (FS) peuvent être amenées à la chambre primaire (3) ou à
la chambre secondaire (4) ou à la zone (5) de déchargement des cendres.
21. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 20, caractérisée en ce
que la zone (5) de déchargement des cendres est plus large que la sortie (12) de la
chambre secondaire (4), et que seulement le fond (15), et non les parois latérales
de la zone (5) de déchargement des cendres, est revêtu et/ou réfroidi.
22. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 21, caractérisée en ce
que le fond (15) de la zone (5) de déchargement des cendres est revêtu d'une couche
(19) de pierres ou d'un revêtement damé.
23. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 22, caractérisée en ce
que le fond (15) de la zone (5) de déchargement des cendres comprend des canaux de
refroidissement (20) de réception d'un fluide de refroidissement, notamment d'eau
ou d'air.
24. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 23, caractérisée en ce
que la zone (5) de déchargement des cendres a un fond (15).
25. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 2 à 24, caractérisée en ce
que la sortie (12) de la chambre secondaire (4) est entourée d'un renflement annulaire
(14) qui comporte une zone d'évacuation (14a) du côté éloigné de l'orifice d'évacuation
des fumées (16).
26. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 2 à 25, caractérisée en ce
qu'une grille (17) de retenue des cendres est disposée dans l'embout (16) d'évacuation
des vapeurs de la zone (5) de déchargement des cendres.
27. Chambre de combustion (1) selon l'une des revendications 1 à 26, caractérisée en ce
qu'un brûleur de chauffage (22) est prévu dans la zone (5) de déchargement des cendres.
28. Chambre de combustion (1) selon la revendication 27, caractérisée en ce que le brûleur
de chauffage (22) est alimenté par du gaz de distillation (SG).

