NL9000068A - Verbeterde bindlaag voor roterende verbrandingsoven. - Google Patents

Description

Verbeterde bindlaag voor roterende verbrandingsoven.

De uitvinding heeft betrekking op een roterende verbrandingsoven voor het verbranden van vast stedelijk afval en meer in het bijzonder op een verbetering in de bindlaag tussen koelhuizen, welke de verbrandingsoven vormen.

.Bindlagen, aangebracht tussen koelhuizen van roterende verbrandingsovens, die stedelijk vast afval verbranden, zijn onderworpen aan zware bedrijfsomstandigheden, hoge werktemperaturen, erosieve en corrosieve elementen in het stedelijk afval en een gasmilieu, dat heen en weer schommelt tussen het zijn van oxyderende en reducerende atmosferen, resulterende in dunner worden of verloren gaan van de bindlagen. Het dikker maken van de bindlagen stelt de vervanging ervan alleen maar uit, en het verminderen van de afstand tussen koelhuizen voor het verbeteren van de warmte-overdracht veroorzaakt andere problemen bij het verbranden van het afval.

Het Amerikaanse octrooi 4.724.778 beschrijft een roterende verbrandingsoven, waarbij stedelijk vast afval wordt verbrand in een gas-poreuze cilinder, welke een in secties en compartimenten verdeelde windkast heeft, welke een selectieve afgifte van lucht mogelijk maakt door het brandende afval, boven het brandende afval, bij het begin van het verbrandingsproces en nadat het verbranden goed ingezet is. De gas-poreuze bindlagen, die de koelhuizen verbinden voor het vormen van de roterende verbrandingsoven hebben evenwel te lijden aan metaal-verlies en dunner worden, resulterende in verhoogde onderhoudskosten en bedrijfstijdverliezen.

Het is nu het doel van de uitvinding te voorzien in bindlaagorganen, die zorgen voor een meer doelmatige warmtedissipatie, de instromende verbrandingsluchtstroom verbeteren en bestand zijn tegen het milieu van brandend stedelijk vast afval.

Algemeen omvat een roterende verbrandingsoven, vervaardigd volgens de uitvinding, een aantal onderling op afstand gelegen, evenwijdige koelhuizen, geplaatst in een cirkelvormige opstelling voor het vormen van een algemeen cilindrische verbrandingstrommel. De trommel is voor rotatie geplaatst op een gehelde as, zodat het inlaateinde van de trommel zich bevindt boven het uitlaat-einde. De verbeterde bindlaag omvat een aantal algemeen vlakke platen, geplaatst tussen aangrenzende koelhuizen voor het vormen van de trommel. De platen zijn algemeen evenwijdig aan elkaar opgesteld in afdalende orde vanaf de inlaat naar het uitlaateinde van de verbrandings-trommel met de zijkanten van de platen gelast aan de buizen, waarbij eindranden een afstand L overlappen en waarbij zich een ruimte D uitstrekt tussen aangrenzende platen, teneinde verbrandingslucht daardoor heen te laten stromen. De platen zijn zo opgesteld, dat de verhouding van L/D groter is dan 1 en bij voorkeur ligt in het gebied van 4, teneinde de stroom van influente lucht en de levensduur van de platen te verbeteren. De opstelling onder een hoek van de platen wordt eveneens gevarieerd voor het verbeteren van de optimale influente luchtstroom aan elk gedeelte van de roterende verbrandingsoven.

De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de volgende beschrijving in samenhang met de tekeningen, waarin gelijke verwijzingscijfers betrekking hebben op gelijke onderdelen in alle tekeningen. In de tekeningen toont:

Fig.l een schematisch aanzicht van een verbrandings-inrichting met een roterende verbrandingsoven, vervaardigd volgens de onderhavige uitvinding;

Fig.2 een gedeeltelijk aanzicht in doorsnee van de roterende verbrandingsoven; en

Fig.3 een vergroot gedeeltelijk aanzicht in doorsnee van een gedeelte van de roterende verbrandingsoven.

Verwezen zij nu naar de tekeningen in detail en in het bijzonder naar fig.l, waarin een verbrandings-inrichting 1 getoond is voor het verbranden van stedelijk vast afval 3, dat via een hopper 5 wordt toegevoerd naar een aanstamper 7. De aanstamper 7 duwt discrete hoeveelheden van het afval 3 in een roterende verbrandingsoven of verbrandingstrommel 9, waarin het afval 3 wordt verbrand.

De verbrandingstrommel 9 is gevormd uit een aantal algemeen evenwijdige koelhuizen 11, opgesteld in een cirkelvormige reeks voor het vormen van een algemeen cilindrische trommel 9. De cilindrische verbrandingstrommel 9 is verdeeld in een inlaat of drooggedeelte 13 aangrezend de hopper 5, een tussen- of verbrandingsgedeelte 15 en een uitlaat-of uitbrandgedeelte 17. De verbrandingstrommel 9 is voor rotatie opgesteld op een gehelde as 19, die een hoek C vormt met de horizontaal, zodat het inlaateinde 13 ervan geplaatst is boven het uitlaateinde 17. Een windkast 21 is opgesteld voor het toevoeren van verbrandingslucht aan de verbrandingstrommel 9. De windkast 21 is verdeeld in een inlaatgedeelte 23, vanwaar de lucht wordt toegevoerd aan het inlaat- of drooggedeelte 13 van de verbrandingstrommel 9, teneinde het afval 3 te drogen; een tussenge-deelte 25, vanwaar verbrandingslucht wordt toegevoerd aan het verbrandingsgedeelte 15 van de verbrandingstrommel 9, teneinde het afval 3 te vervliegen en te branden, en een uitlaatgedeelte 27, vanwaar verbrandingslucht wordt toegevoerd aan het uitbrandgedeelte 17 van de verbrandingstrommel 9, teneinde de verbrandbare vaste stoffen te verbranden en CO en mogelijke andere brandbare gassen te verbranden. Elk gedeelte van de windkast 21 is verder verdeeld in ondervuur en bovenvuurgedeelten, waarbij elk gedeelte afzonderlijke regelingen heeft, zodat de ondervuurlucht en de bovenvuurlucht afzonderlijk kunnen worden geregeld in elk gedeelte van de verbrandingstrommel 9.

Uitlaatgassen van de roterende verbrandingstrommel 9 stromen door een afvalswarmte-koker 31, een filter 33 zoals een elektrostatische precipitator of ander filter-orgaan, en naar een schoorsteen 35, vanwaar zij worden uitgelaten naar de atmosfeer.

De koelhuizen 11, welke de roterende verbrandingstrommel 9 vormen, zijn voorzien van koelfluïdum vanaf een circulatiepomp 37, die opzuigt van een watertrommel 39 in de afvalswarmte-koker 31 en het verwarmde koelfluïdum doet terugkeren naar een stoomtrommel 41, geplaatst in de bovenzijde van de afvalswarmte-koker 31 via een roterende verbinding 43 en geassocieerde leiding 45.

Zoals getoond in de fig.2 en 3 zijn de koelhuizen 11 onderling op afstand gehouden door een verbeterde bindlaag, die bestaat uit een aantal algemeen vlakke platen 51, geplaatst tussen aangrenzende koelhuizen 11, voor het vormen van de verbrandingstrommel 9. De platen 51 zijn geplaatst algemeen parallel ten opzichte van elkaar in afdalende orde van het inlaateinde van de verbrandihgstrommel 9 naar het uitlaateinde daarvan.

De zijkanten van de platen 51 zijn gelast aan de koelhuizen 11 en eindranden van de platen 51 overlappen een afstand L, waarbij zich een ruimte D uitstrekt tussen aangrenzende platen 51. De onderlinge afstand en de lokatie van de platen 51 ten opzichte van elkaar kan variëren van het ene einde van de roterende verbrandingsoven 9 naar de andere, teneinde evenwel te zorgen voor een goede doordringing van de verbrandingslucht in het afval 3 en de verbrandingsoven 9, dient de verhouding L/D groter te zijn dan 1 en bij voorkeur te liggen in het algemene gebied van 4. De as 19 van de roterende verbrandingsoven 9 is benedenwaarts geheld onder een hoek C met een horizontale lijn, waarbij deze hoek algemeen 6° bedraagt.

Zoals aangegeven in fig.2, zijn de platen 51 opgesteld onder verschillende hoeken I, M en 0 ten opzichte van de koelhuizen.11. De hoek I is algemeen kleiner dan 6°, terwijl de hoek M algemeen 6° is, waardoor de platen in het brandgedeelte van de verbrandingsoven 9 algemeen horizontaal zijn. De platen 51 in het uitbrandgedeelte 17 van de verbrandingsoven 9 vormen een hoek 0, die groter is dan 6°, teneinde te zorgen voor een beter binnendringen van verbrandingslucht in deze zone, en de hoeveelheid overvuur-lucht, geleverd aan deze zone, is bij voorkeur groter dan de hoeveelheid ondervuur-lucht, geleverd aan deze zone, teneinde de hoeveelheid CO in de uitlaatgassen op een minimum te brengen. Hoewel de hoeken zoals getoond de voorkeur bezitten voor een speciale zone, zal het duidelijk zijn, dat vele hoeken te gebruiken zijn in een enkele zone en dat hoeken anders dan die getoond te gebruiken zijn in de zones.

Eën voordeel van het nemen van hoeken kleiner dan 6° is, dat kleinere hoeken de platen 51 zo zullen positioneren, dat, wanneer de geplaatst in de verbrandingsinrichting 1, zij benedenwaarts zullen hellen en voorkomen, dat gesmolten aluminium de windkast 21 binnenkomt.

De opstelling van de vlakke platen 51 tussen de koelhuizen 11, zoals in het voorgaande uiteengezet, verbetext met groot voordeel de warmte-overdracht naar de platen door te zorgen voor een meer efficiënte convectie-koeling van de platen 51, daar influente lucht gedwongen wordt te stromen over de boven- en benedenoppervlakken.

Bij dit arrangement is tevens een gedeelte van de platen 51 zodanig geplaatst, dat gedeelten van de platen 51 niet in contact zijn met het brandende afval, teneinde te zorgen voor betere warmte-overdracht vanaf de gedeelten, die in contact zijn met het brandende afval, aangezien meer warmte zal worden geleid naar zowel de influente verbrandingslucht als naar de koelbuizen 11. De grenslaag van influente verbrandingslucht, die stroomt over beide zijden van de platen 51, zal een oxyderende atmosfeer onderhouden, die de platen 51 omsluit, aldus de afwisselende blootstelling aan reducerende en oxyderende omstandigheden elimineren, waardoor de erosie en het verlies van de platen 51 wordt gereduceerd en de verdeling van influente ondervuur-verbrandingslucht aan het verbrandingsgedeelte 15 van de roterende verbrandingsoven 9 wordt verbeterd, aangezien de verbrandingslucht de verbrandingstrommel 9 bijna horizontaal binnenkomt, en niet gedeeltelijk het brandstofbed behoeft te ondersteunen, zoals nodig is in het geval, dat gaten in de bindlaag aangebracht zijn. Verder kunnen de afzonderlijke platen 51 worden weggenomen en verwisseld zonder naburige platen 51 te verstoren, waardoor het onderhoud en de vervanging ervan is verbeterd.

Hoewel de alhier beschreven voorkeursuitvoeringen momenteel geacht worden de beste wijze te zijn, waarop de uitvinding in praktijk gebracht wordt, zullen tal van modificaties en aanpassingen de vakman duidelijk zijn. De beschreven uitvoeringen dienen daarom te worden opgevat als illustratief en aansluitend bij wijze van voorbeeld, en alle modificaties en aanpassingen, gelegen binnen het kader van de uitvinding, zoals beschreven in de beschrijving en conclusies worden geacht mede omvat te zijn.

-conclusies-

Claims (8)

1. Verbeterde bindlaag voor een roterende verbrandingsoven, gebruikt voor het verbranden van stedelijk vast afval, met een aantal onderling op afstand gelegen, parallelle koelhuizen, geplaatst in een cirkelvormige opstelling voor het vormen van een algemeen cilindrische verbrandingstrommel, welke trommel voor rotatie geplaatst is op een gehelde as, zodat het inlaateinde van de trommel zich bevindt boven het uitlaateinde, gekenmerkt door een aantal algemeen vlakke platen (51), geplaatst tussen aangrenzende koelhuizen (11), welke platen (51) zijn geplaatst algemeen parallel ten opzichte van elkaar in afdalende orde vanaf het inlaat-(13) naar het uitlaateinde (17) van de verbrandingstrommel (9), met zijkanten van de platen (51) gelast aan de buizen (11) , met eindranden, die een afstand L overlappen en met een ruimte D tussen aangrenzende platen, teneinde verbrandingslucht daardoor heen te laten stromen.

2. Bindlaag volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de verhouding van L tot D groter is dan 1.

3. Bindlaag volgens conclusie 2, m e t het kenmerk, dat de verhouding van L tot D algemeen ongeveer 4 bedraagt.

4. Bindlaag volgens één der voorgaande conclusies, met het kenmerk, dat de platen (51) opgesteld zijn onder een hoek ten opzichte van de as van de aan elkaar grenzende buizen (11), en genoemde hoek algemeen gelijk is aan de hoek, waaronder de roterende verbrandingsoven (9) geheld is.

5. Bindlaag volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de platen (51) geplaatst zijn onder een hoek ten opzichte van de as van de aan elkaar grenzende buizen (11), waarbij de hoek van de platen (51) varieert in verschillende gedeelten van de verbrandingstroiranel (9) .

6. Bindlaag volgens één der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat de platen (51) in tenminste één gedeelte van de verbrandingsoven (9) geplaatst zijn onder een hoek ten opzichte van de as van de aan elkaar grenzende buizen (11), en genoemde hoek iets minder is dan de hoek, waaronder de roterende verbrandingsoven (9) helt.

7. Bindlaag volgens êên der conclusies 1-3, m et het ken me r k, dat de platen (51) in tenminste één gedeelte van de verbrandingsoven (9) aangrenzend aan het uitlaateinde (17) daarvan geplaatst zijn onder een hoek ten opzichte van de as van de onderlinge aangrenzende buizen (11), en genoemde hoek groter is dan de hoek, waaronder de roterende verbrandingsoven (9) is geheld.

8. Bindlaag volgens conclusie 1, m e t het k e n m e r k, dat de rotatie-as van de verbrandingstrommel (9) geheld is over ongeveer 6° en de platen (51) opgesteld zijn onder een hoek ten opzichte van de aangrenzende buizen (11) , die algemeen ongeveer 6° bedraagt.