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(1) Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft Fließbettöfen. Dabei werde
Abfall und ein in den Fluidzustand gebrachtes Medium gemischt und
verbrannt, insbesondere in Fließbettöfen mit
einem Mechanismus zum Entfernen von in verbrennbarem Abfall enthaltenen
unverbrennbaren Stoffen.
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(2) Beschreibung der einschlägigen Technik
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Herkömmlicherweise
wird Abfall wie städtischer
Abfall, Flüssigabfall & Schlamm sowie
Industrieabfall durch einen Fließbettofen verbrannt. Ein Fließbettofen
verbrennt den Abfall durch die Wärmeenergie
des in den Fluidzustand versetzten Mediums, wenn das hoch erhitzte,
durch Luft in den Fluidzustand versetzte Medium von der Unterseite
des Bettkörpers
her eingeleitet wird, wobei das Medium in den Fluidzustand versetzt
wird und wobei Kontakt zum Abfall hergestellt wird. Ein Fließbettofen
zeigt einen Vorteil dahingehend, dass es kaum zu Funktionsausfällen in
der Vorrichtung kommt, da keine örtliche
hohe Temperatur vorliegt, wodurch ein gleichmäßiger und stabiler Brennvorgang
erleichtert ist.
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Jedoch
wird gleichmäßiges und
stabiles Brennen durch unverbrennbare Stoffe wie Leitungen, Kacheln
sowie Kiesel, Steine und Gläser
im Abfall, der sich in der Abfallanlage angesammelt hat, verhindert,
wodurch Ausfälle
und Fehlfunktionen im Ofen auftreten.
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Hierauf
wurden, um das oben angegebene Problem zu lösen, verschiedene Fliessbettöfen mit Auslässen für die unverbrennbaren
Stoffe in einem Teil des Fliessbetts offenbart und in praktischen
Gebrauch gebracht.
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Z.
B. offenbart das
JP
51-109669 U (1976) schräge
Rektifizierplatten am Boden des Körpers des Abfallverbrennungsofens.
Die unverbrennbaren Stoffe werden aus Auslassrohren ausgeblasen,
die an den Unterrändern
der Rektifizierplatten vorhanden sind. Genauer gesagt, werden die
unverbrennbaren Stoffe durch ein Windsieb gesichtet, das durch einen von
den unteren Teilen der Auslassrohre eingeblasenen Wind erzeugt wird,
und sie werden durch einen Schraubenförderer zur Aussenseite des
Abfallverbrennungsofens ausgestossen.
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Jedoch
zeigt das
JP 51-109669
U (1976) den Nachteil, dass das in den Fluidzustand versetzte
Medium (Sand) durch die eingeblasene Luft von den unverbrennbaren
Stoffen getrennt wird und sich diese in den Auslassrohren sammeln,
wodurch diese verstopft werden. Ferner besteht ein anderer Nachteil dahingehend,
dass die Rektifiziereinrichtungen kompliziert aufgebaut sind und
sie möglicherweise
durch die unverbrennbaren Stoffe verschlossen werden.
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Ferner
offenbart die
JP 4-208
304 A (1992) eine Auslasseinrichtung für unverbrennbare Stoffe, die
in der zentralen Vertiefung des kontinuierlich schräg verlaufenden
Betts angeordnet ist, wobei die Auslasseinrichtung für unverbrennbare
Stoffe durch ihre Breite und Fläche
definiert ist. Jedoch besteht ein Nachteil dahingehend, dass ein
massives in den Fluidzustand versetztes Medium (Sand) ausgestossen
werden sollte, wenn das Bett grosse Abmessungen aufweist, wodurch
die Wärmeverluste
erhöht sind.
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Ferner
offenbart die
JP 63-271016
A mehrere Windkästen
im unteren Teil des Betts. Genauer gesagt, ist ein Auslass für unver brennbare
Stoffe am Talboden des Betts vorhanden. Die Luftmenge, um den Sand
in den Fluidzustand zu versetzen, nimmt zum Zentrum des Tals allmählich ab.
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Ferner
offenbart die
JP 4-217
708 A Luftzuführleitungen
in drei oder mehr Windkästen
mit Flusssteuerungsventilen in einem Bett, wobei eine Luftverteilungsplatte
schräg
nach unten verläuft,
und ein Auslass für
unverbrennbare Stoffe im abgeschrägten Zentrum des Betts vorhanden
ist.
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Jedoch
besteht bei
JP 63-271016
A und
JP 4-217
708 A ein Nachteil dahingehend, dass die Bewegung der unverbrennbaren
Stoffe möglicherweise verhindert
sein kann, wenn der Sandfluss am Auslass gering ist und zwischen
diesem und den Windkästen
ein Bereich ohne Fluss erzeugt wird. Demgegenüber sollte, wenn das Gebiet
ohne Fluss weggenommen werden sollte, massiver Sand ausgestossen
werden, wodurch die Wärmeverluste
stark zunehmen.
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Ferner
offenbart das
JP 4-122926
U (1992) Luftdüsen
an der Wand nahe dem Eingang des Auslasses, um dadurch den Bereich
ohne Fluss am Eingang des Auslasses zu zerstören oder zu unterdrücken. Obwohl
es möglich
ist, die unverbrennbaren Stoffe auszustossen, die immer auf den
Boden des Betts senken, zeigt das
JP 4-122926 U (1992) den Nachteil, dass unverbrennbare
Stoffe wie Leitungen und Maschen, die bei einer bestimmten Dichte
in der fluidisierten Schicht abzusinken beginnen, möglicherweise
zurückbleiben,
wenn nicht die Strömungsrichtung
und die Geschwindigkeit des Sands auf diejenigen der unverbrennbaren
Stoffe eingestellt werden.
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Ferner
offenbart die
JP 9-236227
A (1997) Luftverteilungseinrichtungen zum Umwälzen der Luft,
damit die unverbrennbaren Stoffe um den Auslass herum strömen, um
sie dadurch auszustossen. Jedoch zeigt die
JP 9-236227 A (1997) einen
Nachteil dahingehend, dass massive unverbrennbare Stoffe in den
Auslass herunterfallen, wenn die Luftumwälzung zu stark ist. Im Ergebnis
wird der Auslass mögli cherweise
verschlossen. Ferner besteht ein anderer Nachteil dahingehend, dass
die Konstruktion und der Steuerungsmechanismus des Abfallverbrennungsofens
kompliziert sind, da die Luftumwälzung unter
optimalen Bedingungen der Luftgeschwindigkeit, des Luftanteils und
der Verbrennungstemperatur erzeugt werden sollte, um die optimale
Verbrennung aufrecht zu erhalten und die Erzeugung schädlicher Materialien
zu unterdrücken.
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Die
oben erläuterten
verschiedenen herkömmlichen
Fliessbettöfen
sollten die folgenden Probleme lösen,
wenn unverbrennbare Stoffe gleichmässig bei minimalem Wärmeverlust
auszustossen sind.
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Die
Probleme liegen in Folgendem: (1) Die Bewegung der unverbrennbaren
Stoffe wird verhindert, wenn sich nahe dem Auslass der Bereich ohne Strömung bildet;
(2) der Wärmeverlust
nimmt zu, wenn ein massives in den Fluidzustand versetztes Medium
ausgestossen wird, um die Ausbildung des Bereichs ohne Strömung zu
verhindern; (3) der Auslass wird verschlossen, wenn ungleichmässige und aggregierte
unverbrennbare Stoffe ausgestossen werden; (4) die Luftumwälzung wird
nur schwer durch eine Konstruktion gesteuert, bei der zwangsweise umgewälzte Luft
erzeugt wird, um unverbrennbare Stoffe auszustossen, und ferner
fallen massive unverbrennbare Stoffe in den Auslass, wenn die Luftumwälzung übermässig ist;
(5) unverbrennbare Stoffe wie Drähte
und Maschen, die bei einer bestimmten Dichte in der fluidisierten
Schicht abzusinken beginnen, sind schwer auszustossen, wenn nicht
die Strömungsrichtung
und die Geschwindigkeit des Sands auf diejenigen der unverbrennbaren
Stoffe eingestellt werden.
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AUFGABE DER ERFINDUNG
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Es
ist eine Aufgabe der Erfindung, Fliessbettöfen zu schaffen, die in verbrennbarem
Abfall enthaltene Stoffe bei minimalem Wärmeverlust gleichmässig ausstossen
können.
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Lösung
der Aufgabe
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Diese
Aufgabe wird gelöst
durch die in den unabhängigen
Patentansprüchen
definierten Fliessbettöfen.
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Weitere
bevorzugte Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen beschrieben.
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Genauer
gesagt, werden beim Fließbettofen gemäß dem ersten
Beispiel der Erfindung ein in den Fluidzustand versetztes Medium
und verbrennbare Stoffe, die unverbrennbare Stoffe mit einer Dichte über dem
des in den Fluidzustand versetzten Mediums enthalten, vermischt
und verbrannt.
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Der
Fließbettofen
gemäß dem ersten
Beispiel ist mit Folgendem versehen: einer Luftverteileinrichtung,
die an einem Ofenbett angeordnet ist, um Fluidisierungsluft einzuleiten;
einem Auslassöffnungsgraben
für unverbrennbare
Stoffe, der im Zentrum des Ofenbetts angeordnet ist, um die unverbrennbaren
Stoffe auszustoßen;
einer Auslassrutsche für
unverbrennbare Stoffe, die mit dem Auslassöffnungsgraben über einen
schrägen
Abschnitt des Grabens verbunden ist, der von mindestens einem Ende
des Grabens schräg
nach unten verläuft;
einer oder mehreren Hilfsdüsen,
die einander gegenüberstehend
an Innenseiten des Grabens angeordnet sind, um zwei Wege von Hilfsluft
einzuleiten, die in den schrägen
Abschnitt und die Rutsche eingeleitet werden; und Flussratensteuerungen
zum Steuern der Flussraten der zwei Wege von Hilfsluft.
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Beim
Fließbettofen
des ersten Beispiels ist die Luftgeschwindigkeit über dem
Ofenbett größer als
die über
dem schrägen
Abschnitt, die größer als die über der
Rutsche ist, was durch Steuern der Flussraten der Fluidisierungsluft
und der zwei Wege von Hilfsluft erfolgt, damit die unverbrennbaren
Stoffe in der Rutsche gesammelt werden, was auf Grundlage der Dichtedifferenz
zwischen dem fluidisierten Medium und den unverbrennbaren Stoffen
erfolgt.
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Gemäß dem ersten
Beispiel, bei dem die Luftgeschwindigkeit über dem Fließbett größer als die über dem
schrägen
Abschnitt ist, die größer als die über der
Rutsche ist, werden die unverbrennbaren Stoffe auf Grundlage der
Luftgeschwindigkeitsdifferenz und einer Dichtedifferenz zwischen
dem fluidisierten Medium und den unverbrennbare Stoffen sicher in
der Rutsche gesammelt.
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Ferner
werden, gemäß dem ersten
Beispiel, die unverbrennbaren Stoffe in der nicht brennbaren Rutsche
gesammelt, ohne dass das Ofenbett abgeschrägt wird, oder ohne Ausbildung
(wie bei der herkömmlichen
Technik) irgendeiner festen Luftumwälzung, die die Bewegung des
fluidisierten Mediums dominiert. Demgemäß sind die Ofenkonstruktion
und der zugehörige
Steuerungsmechanismus vereinfacht. Ferner ist die Ausbildung des
nicht fluidisierten Bereichs verhindert, wodurch die unverbrennbaren Stoffe
gleichmäßig ausgestoßen werden.
Ferner wird der Wärmeverlust
minimal, da es nicht erforderlich ist, ein massives fluidisiertes
Medium auszustoßen.
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Ferner
sind, gemäß dem ersten
Beispiel, die Luftgeschwindigkeiten entsprechend dem Bereich im Ofen,
verschieden gemacht, d. h., der Abwärtsstrom ist über der
Auslassöffnung
ausgebildet, während das
fluidisierte Medium über
dem schrägen
Abschnitt und am Ofenbett um die beiden Seiten des Öffnungsgrabens
herum fluidisiert ist. Daher werden die unverbrennbaren Stoffe geeignet
mit dem fluidisierten Medium gemischt, der Verbrennungszustand wird geeignet
aufrecht erhalten, und die unverbrennbaren Stoffe werden durch den
Abwärtsstrom
von oberhalb der Auslassöffnung
gleichmäßig ausgestoßen.
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Beim
Fließbettofen
des zweiten Beispiels der Erfindung ist das Fließbett zu den beiden Seiten
des Grabens flach. Gemäß dem zweiten
Beispiel ist es nicht erforderlich, das Fließbett abzuschrägen (wie bei
der herkömmlichen
Technik), wodurch die Ofenkonstruktion vereinfacht ist.
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Beim
Fließbettofen
des dritten Beispiels blasen die Hilfsdüsen die Hilfsluft nach unten
in Bezug auf die horizontale Richtung, um dadurch das Ausstoßen der
unverbrennbaren Stoffe zu fördern.
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Gemäss dem dritten
Beispiel ist die oben genannte Ausbildung des Abwärtsstroms
gefördert,
wodurch die Bildung des nicht fluidisierten Bereichs um die Auslassöffnung herum
verhindert ist und die unverbrennbaren Stoffe gleichmässig ausgestossen werden.
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Beim
Fliessbettofen des dritten Beispiels der Erfindung werden ein fluidisiertes
Medium und verbrennbare Stoffe, die unverbrennbare Stoffe mit einer Dichte über der
des fluidisierten Mediums enthalten, gemischt und verbrannt. Der
Fliessbettofen des vierten Beispiels ist mit Folgendem versehen:
einer Luftverteileinrichtung, die an einem Ofenbett angeordnet ist,
um Fluidisierungsluft zum Fluidisieren des fluidisierten Mediums
einzuleiten; einer Auslassöffnung für unverbrennbare
Stoffe, die im Zentrum des Ofenbetts angeordnet ist, um die unverbrennbaren
Stoffe auszustossen, wobei das die Auslassöffnung umgebende Ofenbett flach
ist; einer Auslassrutsche für
unverbrennbare Stoffe, die mit der Auslassöffnung für unverbrennbare Stoffe verbunden
ist; einer oder mehreren Hilfsdüsen,
die einander gegenüberstehend
an Innenseiten der Öffnung
angeordnet sind, um Hilfsluft einzuleiten, die in die Rutsche eingeleitet wird;
und Flussratensteuerungen zum Steuern der Flussraten der Hilfsluft.
Beim Fliessbettofen des vierten Beispiels fördert der Hilfsluftstoss von
den Hilfsdüsen
das Ausstossen der unverbrennbaren Stoffe.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Hilfsdüsen symmetrisch oder asymmetrisch
angeordnet sind. Gemäss
dem vierten Beispiel blasen die Hilfsdüsen die Hilfsluft nach unten
in Bezug auf die horizontale Richtung, um die Ausbildung des Abwärtsstroms
zu fördern,
um die Ausbildung des nicht fluidisierten Bereichs um die Auslassöffnung herum
zu verhindern. So werden die unverbrennbaren Stoffe gleichmässig ausgestossen.
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Beim
erfindungsgemässen
Fliessbettofen ist die Luftgeschwindigkeit über dem die Öffnung umgebenden
Ofenbett grösser
als die über
der Rutsche, was durch Steuern der Flussraten der Fluidisierungsluft
und der Hilfsluft erfolgt, wodurch die unverbrennbaren Stoffe in
der Rutsche gesammelt werden, was auf Grundlage der Dichtedifferenz
zwischen dem fluidisierten Medium und den unverbrennbaren Stoffen erfolgt.
Gemäss
der Erfindung wird der Verbrennungszustand der verbrennbaren Stoffe
geeignet aufrecht erhalten, und die unverbrennbaren Stoffe werden
gleichmässig
ausgestossen.
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Ferner
ist es bevorzugt, dass die Strahllängen des Hilfsluftstroms von
den Hilfsdüsen
auf solche Weise eingestellt werden, dass der Strahl nicht das Zentrum
der Öffnung
erreicht. Gemäss
dem sechsten Beispiel werden die unverbrennbaren Stoffe mit vergleichsweise
kleinen Dichten sicher ausgestossen, ohne durch die Hilfsluft gestört zu werden.
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Es
ist auch bevorzugt, dass die Hilfsdüsen entlang der vertikalen
Richtung an der Innenseite des Grabens angebracht werden und die
Hilfsluft aus Ausblaslöchern
ausgeblasen wird, die an den Vorderenden der Hilfsdüsen angebracht
sind, wobei eine geeignete Düsenkonstruktion
vorhanden ist.
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Gemäss der Erfindung
ist das gleichmässige Ausstossen
der unverbrennbaren Stoffe dadurch erleichtert, dass eine kleine
Menge an Hilfsluft eingeleitet wird und die unverbrennbaren Stoffe
und das fluidisierte Medium gemischt werden. Ferner ist der Wärmeverlust
minimiert, und es wird ein minimales Ausstossen des fluidisierten
Mediums erzielt. Im Ergebnis sind die Konstruktion und der Steuerungsmechanismus
des Fliessbettofens im Vergleich zur herkömmlichen Technik vereinfacht.
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Zusammengefasst
gesagt, werden, gemäss der
Erfindung, bei der die Flussraten der Hilfsluft und der Fluidisierungsluft
auf solche Weise gesteuert werden, dass alle Luftgeschwindigkeiten
in jedem Teil des Ofens verschieden sind, die unver brennbaren Stoffe
entsprechend den Luftgeschwindigkeitsdifferenzen und den Dichtedifferenz
in den unverbrennbaren Stoffen sicher in der Auslassrutsche gesammelt.
Bei der Erfindung ist es nicht erforderlich, das Ofenbett schräg auszubilden.
Ferner ist es nicht erforderlich, unter der Flusssteuerung der aus
den Luftkästen
ausgeblasenen Luft eine Luftumwälzung
auszubilden. So sind die Ofenkonstruktion und der zugehörige Steuerungsmechanismus
vereinfacht.
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Ferner
ist, gemäß der Erfindung,
die Ausbildung des nicht fluidisierten Bereichs verhindert, wodurch
die unverbrennbaren Stoffe gleichmäßig ausgestoßen werden.
Ferner ist es nicht erforderlich, ein massives fluidisiertes Medium
auszustoßen,
wodurch der minimale Wärmeverlust
erzielt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1A ist
eine Draufsicht des Fließbettofens
der Ausführungsform
1 der Erfindung. 1B ist eine beispielhafte Schnittansicht
entlang der Linie X-X in der 1A. 1C ist
eine andere beispielhafte Schnittansicht entlang der Linie X-X in
der 1A. 1D ist eine Schnittansicht entlang
der Linie Y-Y in der 1A.
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2 ist
eine schematische Ansicht des Fließbettofens mit flachem Bett.
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3 ist
eine Seitenansicht einer beispielhaften Hilfsdüse.
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4 ist
eine schematische Ansicht eine ersten beispielhaften Fließbettofens
auf Grundlage der Ausführungsform
1 mit einem schrägen
Bett, wie es in der 1C dargestellt ist.
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5A ist
eine Draufsicht eines zweiten beispielhaften Fliessbettofens auf
Grundlage der Ausführungsform
1. 5B ist eine Schnittansicht entlang der Linie Y'-Y' in der 5A.
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6A ist
eine Draufsicht des Fliessbettofens mit flachem Bett der Ausführungsform
2 der Erfindung. 6B ist eine Schnittansicht entlang
der Linie X'-X' in der 6A. 6C ist
eine Draufsicht des Fliessbettofens mit schrägem Bett gemäß einem Vergleichsbeispiel. 6D ist
eine Schnittansicht entlang der Linie X''–X'' in der 6C.
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7 ist
eine schematische Ansicht des in der 6A und
der 6B dargestellten Abfallverbrennungsofens.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nun
werden bevorzugte Ausführungsformen der
Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert. Es
ist zu beachten, dass die Erfindung nicht auf speziell beschriebene
Grössen,
Materialien und Relativanordnungen usw., hinsichtlich der Konstruktionselemente,
eingeschränkt
ist.
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Allgemein
gesagt, verbrennt der erfindungsgemässe Abfallverbrennungsofen
hauptsächlich
verbrennbare Stoffe wie üblichen
Abfall, Industrieabfall, Klärwasser
und Klärschlämme, die
unverbrennbare Stoffe enthalten, deren Dichte grösser als die des fluidisierten
Mediums ist, wie Leitungen, Kacheln & Kiesel, Steine, Gläser, Reifen
und Bauholzabfall.
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Ausführungsform
1
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Die 1 zeigt einen Fliessbettofen der Ausführungsform
1, und die 2 ist eine schematische Ansicht
des Abfallverbrennungsofens mit flachem Bett, wie in der 1 dargestellt.
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Als
Erstes geht es unter Bezugnahme auf die 2 um den
Gesamtaufbau des Fließbettofens.
Ein Ofenkörper 11 eines
(Fließbett-)-Ofens 10 ist
von rechteckiger oder zylindrischer Form (in der 2 nicht
dargestellt). Der Ofen 10 verfügt über ein am Boden des Ofenkörpers 11 ausgebildetes
Ofenbett 12. Am Ofenbett 12 sind horizontal angebrachte
Luftverteilplatten vorhanden. Ferner sind unter den Luftverteilplatten
Wind-, Luftkästen 14 zum
zeitweiligen ansammeln der Luft zum Fluidisieren des Mediums (z.
B. Sand) angebracht. Die Windkästen 14 sind durch
vertikale Trennplatten 15a und 15b in mehrere Teilkammern
unterteilt. Wie es in der 1 dargestellt
ist, sind mehrere Luftdüsen
(Luftverteildüse) 13 an
den Luftverteilplatten vorhanden. Die Luft wird von den Luftverteildüsen nach
oben eingeleitet, um das Medium (z. B. Sand) und den Abfall über den
Luftverteilplatten zu fluidisieren. die Luftflussrate wird durch die
in die Windkästen 14 eingeleitete
Luftmenge bestimmt, wobei die Luftmenge durch nicht dargestellte Luftzuführrohre,
nicht dargestellte Flusssteuerungsventile usw. gesteuert wird. Die
Luftmenge kann für jeden
der Luftkästen 14 dieselbe
sein, oder sie kann unter Verwendung mehrerer Luftfluss-Steuerungsmechanismen
für jeden
Luftkasten anders sein.
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Ferner
ist im flachen Abschnitt im Zentrum des Ofenbetts 12 eine
grabenförmige
Auslassöffnung/Auslassoffnungsgraben 20 für unverbrennbare Stoffe
ausgebildet. Mit dem Ende der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe ist eine Auslassrutsche 17 für unverbrennbare Stoffe über einen
schrägen Abschnitt 16 verbunden.
Hierbei sind, vorzugsweise unter der Auslassrutsche 17,
ein Schraubförderer zum
Transportieren der unverbrennbaren Stoffe und des fluidisierten
Mediums, eine magnetische Selektionseinrichtung zum Trennen der
unverbrennbaren Stoffe vom fluidisierten Medium, ein Schwingsieb oder
eine Klassifiziereinrichtung zum Klassifizieren des fluidisierten
Mediums vorhanden. Ferner ist es bevorzugt, eine Umwälzeinrichtung
zum Zurückführen des
abgetrennten fluidisierten Mediums zurück in den Ofenkörper 11 anzubringen.
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An
der Innenseite der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe sind mehrere Hilfsdüsen 18 vorhanden,
die mit einem vorgegebenen Abstand entlang der Längsrichtung der (Auslass-)-Öffnung 20 vorhanden
sind, wie es in der 1A und der 1D dargestellt
ist, um dadurch Hilfsluft einzublasen, um das Ausstossen der unverbrennbaren
Stoffe zu unterstützen.
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Wie
es in 1A, 1D, 5A und 5B dargestellt
sind, wird die Hilfsluft in mehr als zwei Wege aufgeteilt, um dadurch
in eine Hilfsdüse 18a,
die im schrägen
Bereich der Öffnung 20 positioniert
ist, und eine Hilfsdüse 18b eingeleitet
zu werden, die an der Auslassrutsche 17 für unverbrennbare
Stoffe positioniert ist. Hierbei werden die Flusssteuerungen für die Düsen 18a und 18b voneinander verschieden
ausgeführt.
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Wie
es in der 3 dargestellt ist, verfügt die Hilfsdüse 18 über eine
Verjüngung 18c zum
Ausbilden eines Ausblaslochs 18d im unteren Teil derselben.
Die Hilfsluft wird vorzugsweise nicht horizontal sondern um 10 deg.
bis 45 deg. nach unten ausgestossen.
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Die
Luftgeschwindigkeit im Ofenkörper 11 wird
durch die von den Luft-/-Hilfsdüsen 13 eingeleitete
Luftmenge zum Einleiten der Luft zum Fluidisieren des Mediums sowie
diejenige Luftmenge gesteuert, die von den Hilfsdüsen 18a und 18b eingeleitet wird.
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Genauer
gesagt, wird die Geschwindigkeit der Luft über dem Ofenbett 12 und
an den beiden Seiten der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare Stoffe
durch die von den Hilfsdüsen 13 eingeleitete Luftmenge
gesteuert. Die Geschwindigkeit der Luft über den schrägen Abschnitten
der Öffnung 20 wird durch
die von der Hilfsdüse 18a eingeleitete
Luftmenge gesteuert, während
die Geschwindigkeit der Luft über
der Auslassrutsche 17 für
unverbrennbare Stoffe durch die von der Hilfsdüse 18b eingeleitete
Luftmenge gesteuert wird.
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Die
Luftgeschwindigkeit ist über
dem Ofenbett 12 grösser
als die über
den schrägen
Abschnitten der Öffnung 20,
die grösser
als die über
der Auslassrutsche 17 für
unverbrennbare Stoffe ist. Ferner beträgt, bevorzugt, die Luftgeschwindigkeit über den schrägen Abschnitten
ungefähr
90% derjenigen über dem
Ofenbett 12.
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Hierbei
wird die Geschwindigkeit der Luft über dem Ofenbett 12 und
den schrägen
Abschnitten auf solche Weise gesteuert, dass das fluidisierte Medium
und die unverbrennbaren Stoffe fluidisiert werden, während die
Geschwindigkeit der Luft über
der Auslassrutsche 17 für
unverbrennbare Stoffe auf solche Weise gesteuert wird, dass sich
ein Abwärtsstrom
des fluidisierten Mediums bildet.
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Entsprechend
den Luftgeschwindigkeitsdifferenzen und den Dichtedifferenzen zwischen
dem fluidisierten Medium und den unverbrennbaren Stoffen werden
die unverbrennbare Stoffe sicher in der Auslassrutsche für unverbrennbare
Stoffe gesammelt. Ferner wird, gemäss der oben erläuterten Flusssteuerung,
das fluidisierte Medium geeignet gemischt und fluidisiert, um dadurch
den Verbrennungszustand geeignet aufrecht zu erhalten. So werden
die unverbrennbaren Stoffe durch den Abwärtsstrom des fluidisierten
Mediums gleichmässig
ausgestossen.
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Gemäss der Ausführungsform
1 ist es nicht erforderlich, eine herkömmliche Luftumwälzung auszubilden,
die die Bewegung des fluidisierten Mediums beherrscht. Daher sind
die Ofenkonstruktion und der zugehörige Steuerungsmechanismus
vereinfacht, und darüber
hinaus werden die unverbrennbaren Stoffe sicher in der Auslassrutsche
gesammelt.
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Ferner
werden eine erste und eine zweite Anwendung auf Grundlage der Ausführungsform
1 erläutert.
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Als
Erstes wird, unter Bezugnahme auf die 4, die erste
beispielhafte Anwendung des Fließbettofens auf Grundlage der
Ausführungsform
1 mit schrägem
Bett, wie in der 1C dargestellt, erläutert.
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Wie
es in der 4 dargestellt ist, ist das Ofenbett 12 nach
unten abgeschrägt,
um dadurch die gegenüberstehenden
Wände des
Ofenkörpers 11 zum
Zentrum hin auszubilden, wobei die Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe im Zentrum der Vertiefung ausgebildet ist. Ferner sind, wie
es in der 1C dargestellt ist, mehrere
Hilfsdüsen 18 einander
gegenüberstehend
in der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe angeordnet, wobei die schrägen Abschnitte 16 im
Graben von den Enden der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe her vorhanden sind, ähnlich
wie beim in der 2 dargestellten Ofenbett 12,
und darüber
hinaus ist die Auslassrutsche 17 für unverbrennbare Stoffe mit
dem zentralen Abschnitt des schrägen
Ofenbetts 12 verbunden.
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Das
schräge
Ofenbett 12 ist dann besonders von Nutzen, wenn mehr unverbrennbare
Stoffe mit größeren Dichten,
die die Luft nur schwer fluidisieren kann, enthalten sind.
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Als
Nächstes
wird, unter Bezugnahme auf die 5A, die
zweite beispielhafte Anwendung des Fließbettofens auf Grundlage der
Ausführungsform
1 erläutert.
Die 5A ist eine Draufsicht des Ofenbetts. Die 5B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie Y'-Y' in
der 5A. Hierbei kann das Ofenbett flach oder abgeschrägt sein.
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Wie
es in der 58 dargestellt ist, ist
die Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe im Zentrum der Vertiefung ausgebildet. Ferner ist ein schräger Abschnitt 16 vorhanden,
der von einem Ende der Öffnung 20 zum
anderen derselben schräg
verläuft. Die
Auslassrutsche 17 für
unverbrennbare Stoffe ist mit dem Boden des schrägen Abschnitts 16,
d. h. dem anderen Ende der Öffnung 20,
verbunden. Ähnlich
wie bei der ersten beispielhaften Anwendung sind mehrere Hilfsdüsen 18 einander
gegenüberstehend
in der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare Stoffe
angeordnet.
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Hierbei
werden bei der ersten und der zweiten beispielhaften Anwendung die
unverbrennbares Differenzen gesteuert, und die Hilfsluft wird von
der Hilfsdüse 18 nach
unten ausgestossen.
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Ausführungsform
2
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Die 6A ist
eine Draufsicht des Fliessbettofens mit flachem Bett gemäss der Ausführungsform
2 der Erfindung. Die 6B ist eine Schnittansicht entlang
der Linie X'-X' in der 6A.
Die 6C ist eine Draufsicht des Fliessbettofens mit schrägem Bett
gemäss
einem Vergleichsbeispiel. Die 6B ist
eine Schnittansicht entlang der Linie X'-X in der 6C. Die 7 ist
eine schematische Ansicht des in den 6A und 6B dargestellten Abfallverbrennungsofens.
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Unter
Bezugnahme auf die 7 wird der Gesamtaufbau des
Fliessbettofens 10 kurz erläutert. Der Ofenkörper 11 des
Fliessbettofens 10 ist von quadratischer oder nicht dargestellter
Zylinderform. Der Ofen 10 verfügt über ein am Boden des Ofenkörpers 11 ausgebildetes
Ofenbett 12. Am Ofenbett 12 sind horizontal angeordnete
Luftverteilplatten (es ist keine Bezugszahl vergeben, jedoch wird
im Wesentlichen und substanziell auf die Oberseite des (Ofen-)-Betts 12 Bezug
genommen, an dem die (Luft-/Hilfs-)-Düsen 13 vorhanden sind)
vorhanden. Ferner sind unter den Luftverteilplatten Luftkästen 14 zum
zeitweiligen Ansammeln der Luft zum Fluidisieren des Mediums (z.
B. Sand) angebracht. Die Windkästen 14 sind
durch vertikale Trennplatten 15 in mehrere Teilkammern
unterteilt. Hierbei kann das Ofenbett 12 flach oder schräg sein.
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In
den Luftverteilplatten sind mehrere Luftdüsen (Luftverteildüsen) 13 ausgebildet.
Die Luft wird von den Luftverteilplatten nach oben eingeleitet,
um das Medium und den Abfall über
ihnen zu fluidisieren. Die Luftflussrate wird durch die in die Windkästen 14 eingeleitete
Luftmenge bestimmt.
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Ferner
ist im Zentrum des Ofenbetts 12 eine Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe, die kreisförmig,
quadratisch, rechteckig oder von anderer beliebiger Form sein kann,
ausgebildet, und sie ist mit der sich nach unten erstreckenden Auslassrutsche 19 für unverbrennbare
Stoffe verbunden.
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An
der Innenseite des Auslasses/der Auslassöffnung 20 für unverbrennbare
Stoffe sind mehrere Hilfsdüsen 18 vorhanden,
die mit einem vorgegebenen Abstand angeordnet sind. Die Flussrate
der von den Hilfsdüse 18 eingeleiteten
Hilfsluft wird durch einen einzelnen Flusssteuerungsmechanismus
gesteuert.
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Die
Hilfsluft wird nach unten ausgestoßen, wie es in der 3 dargestellt
ist.
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Die
Flussraten der Luft zum Fluidisieren des fluidisierten Mediums und
der unverbrennbaren Stoffe und der Hilfsluft werden auf solche Weise
gesteuert, dass die Luftgeschwindigkeit über der (Auslass-)-Rutsche 19 kleiner
als die über
dem Ofenbett 12 ist. Entsprechend der Geschwindigkeitsdifferenz und
den Dichtedifferenzen zwischen dem fluidisierten Medium und den
unverbrennbaren Stoffen werden die unverbrennbaren Stoffe in der
Rutsche 19 gesammelt. Ferner fördert der Abwärtsstrom
des fluidisierten Mediums, der durch den Abwärtsstrom der von den Hilfsdüsen 18 ausgestoßenen Hilfsluft
erzeugt wird, das Ausstoßen
der unverbrennbaren Stoffe.
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Ferner
ist es bevorzugt, die Strahllänge
der von den Hilfsdüsen 18 eingeleiteten
Hilfsluft einzustellen, um dadurch einen Be reich auszubilden, in dem
der Strahlstrom das Zentrum der Öffnung 20 nicht
erreicht. Entsprechend der Stahllängeneinstellung können unverbrennbare
Stoffe mit kleinen Dichten vom Zentrum der Öffnung 20 sicher ausgeblasen werden,
ohne durch die Hilfsluft behindert zu werden.