DE1243315B - Schachtofen fuer Muellverbrennung mit Zusatzfeuerung in der Flammenkammer - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

PATENTSCHRIFT

Int. CL:

Nummer:

Aktenzeichen:

Anmeldetag:

F23g

Deutsche Kl.: 24 d - 3

W 266991 a/24 d

11. November 1959

29.Juni 1967

21. Dezember 1967

Auslegetag:

Ausgabetag:

Patentschrift stimmt mit der Auslegeschrift überein

Die Erfindung betrifft einen Schachtofen zur Müllverbrennung mit Zusatzfeuerung in der Flammenkammer, mit Abzug flüssiger Schlacke und mit Rauchgas- und Luftkanälen in den Schachtwänden.

Es sind eine Reihe Schachtofen solcher Art' bekanntgeworden, so z.B. ein Schachtofen, bei welchem der Müll in eine zweite Verbrennungskammer niedersinkt, welche die Müllsäule als ringförmiger Raum umgibt, in den Feuergase und Luft eingeleitet werden, zum Zweck, den Müll der Wirkung einer ihn allseitig umspülenden Stichflamme auszusetzen (z. B. deutsche Patentschrift 123 239). Auch Schachtofen mit Luftvorwärmung und solche mit Rauchgasverbrennungskanälen im Mauerwerk sind bekannt (z. B. deutsche Patentschrift 195 463).

Nach der Erfindung soll ein Schachtofen geschaffen werden, bei dem die aufeinanderfolgenden Vorgänge des Trocknens bzw. Austreiben des Feuchtigkeitswassers im oberen Teil, des Verschwelens bzw. Austreibens der flüchtigen brennbaren Bestandteile im mittleren Teil des eigentlichen Schachtes, des Endverbrennens der verbleibenden brennbaren festen Bestandteile sowie das Einschmelzen der nicht brennbaren Bestandteile in einer unter dem Schacht liegenden Flammenkammer, das Nachverbrennen des Hauptteiles der dabei entwickelten Rauchgase in einer besonderen, den Brennstoffschacht beheizenden Nachbrennkammer, und das Vorwärmen der der Flammenkammer zugeführten Luft mit einem, von einem besonderen Teil der Rauchgase beheizten, dem Brennstoffschacht parallelen Wärmeaustauscher so durchgeführt werden, daß man ihren Ablauf (z. B. durch Verteilen der Luftzufuhr und der Wärmeentwicklung) beeinflussen und die Arbeitsräume zu Bedienungs- und Reparaturzwecken begehen kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Schachtofen der oben angegebenen Art dadurch gelöst,

a) daß der Brennstoffschacht außen begrenzt ist von der Innenwand eines ersten keramischen Ringzylinders und innen von einem gleichmittig angeordneten zylindrischen metallischen Mantel und daß im Abstand zu diesem metallischen Mantel ein gleichmittig angeordneter zweiter keramischer Ringzylinder angeordnet ist, dessen unterer Abschluß nach außen abgesetzt ist und an dem metallischen Blechmantel anliegt;

b) daß der Ringraum des ersten Ringzylinders als Rauchgas-Nachverbrennungskammer dient, daß dessen Innenwand Öffnungen zum Brennstoffschacht für den Schwelgaseintritt aufweist und Schachtofen für Müllverbrennung

mit Zusatzfeuerung in der Flammenkammer

Patentiert für:

Dr.-Ing. Johannes Wotschke,
Hannover-Waldhausen, Güntherstr. 26

Als Erfinder benannt:
Dr.-Ing. Johannes Wotschke,
Hannover-Waldhausen

daß in dessen Außenwand Ventile für den Eintritt von Zweitluft in die Rauchgas-Nachverbrennungskammer angeordnet sind;

c) daß 'der Ringraum, welcher gebildet ist von dem den Brennstoffschacht begrenzenden metallischen Mantel und der Außenwand des zweiten keramischen Ringzylinders als Luftvorwärmkanal dient und daß der Ringraum des zweiten keramischen Ringzylinders als Nebenverbrennungskammer dient, wobei der Luftstrom im Gegenstrom zu dem aufsteigenden Neben-Rauchgasstrom geführt ist;

d) daß die Brennstoff-Füllung des Brennstoff-Schachtes sich auf eine metallische Bodenschale abstützt und in Richtung zu dem in der Bodenschale vorgesehenen Schmelz-Schlacken-Überlauf im Schüttwinkel frei abfällt;

e) daß in der als unterer Abschluß dienenden Basiswand des zweiten keramischen Ringzylinders ein Brenner dem Schlackenüberlauf gegenüber angeordnet ist;

f) daß der Rauchgashauptstrom durch den Schlackenauslauf über einen Verbindungskanal in den Ringraum des ersten keramischen Ringzylinders geführt ist;

g) daß oberhalb des Brennstoffschachtes ein Abzugskanal für die Brüden vorgesehen ist, welcher zugleich Abzugskanal für den in dem Ringraum des zweiten keramischen Ringzylinders aufsteigenden Nebenrauchgasstrom ist.

Die Nachteile der bekannten Schachtofen, die im wesentlichen darin bestehen, daß die Einzelvorgänge des Entwässerns, Entschwelens, Restverbrennens in einem und demselben Schacht miteinander und durcheinander, und daher nicht überschaubar und regelbar, verlaufen, daß die dabei entstehenden Produkte demgemäß auch nicht in für eine optimale

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Wirtschaftlichkeit des Verbrennungsverfahrens zweck- Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des

mäßige Kanäle geleitet und entsprechend ihrer Ver- Gegenstandes der Erfindung, im Schnitt verein-

wendungsmöglichkeit abgeleitet werden können, sind facht, dar.

mit dem Gegenstand der Erfindung vermieden. Der Der den Brennstoff aufnehmende Schacht ist außen Brennstoff schacht ist von' Ringzylindern begrenzt, 5 begrenzt durch einen ersten keramischen Ringzylindergestalt, daß die aus ihnen ausgestrahlte Vorwär- der 1, innen durch einen gleichmittig angeordneten mung den Brennstoff mit großer Beaufschlagungs- metallischen Mantel 2. Innerhalb desselben befindet fläche gleichmäßig durchheizt. Das dabei im oberen sich ein gleichmittig angeordneter zweiter keramischer Teil des Schachtes frei werdende Feuchtigkeitswasser Ringzylinder 3. Dieser besitzt unten eine als Abkann in Form von Brüden frei nach außen ab- io Schluß dienende keramisch ausgekleidete Basis 4, strömen. die ihrerseits nach außen hin mit dem metallischen

Die sich im mittleren und unteren Teil des Schach- Mantel 2 verbunden ist. Der äußere Ringraum des tes mit zunehmender Erwärmung aus dem Brennstoff ersten keramischen Ringzylinders dient als Nachentwickelnden Schwelgase treten ihrerseits in eine verbrennungsraum 5. Durch Öffnungen 6 treten dazu ihre Wärme unmittelbar freimachende, besondere 15 aus dem Brennstoffschacht 7 Schwelgase in ihn über. Nachverbrennungskammer über. Sie wird mit ge- Durch Ventile 8 wird die erforderliche Verbrenregelter Zweitluft gespeist, zugleich werden in ihr nungsluft dosiert ausgeführt. Die Außenwand 9 des die aus der Verbrennung der festen Reststoffe in der zweiten keramischen Ringzylinders 3 bildet mit dem Flammenkammer freigemachten Rauchgase so aus- metallischen Mantel 2 eine Vorwärmkammer 10 für gebrannt, daß die gesamten Abgase dieser Nach- 20 die in ihm abwärts strömende Verbrennungsluft. Sie verbrennungskammer — beispielsweise in einem an- wird dazu selber von im Gegenstrom aufstreigenden geschlossenen Abhitzekessel — ausgenutzt werden Rauchgasen beheizt.

können. Vorher haben sie über die keramische Aus- Der Brennstoff schacht 7 stützt sich auf eine me-

kleidung der Nachbrennkammer den Brennstoff- tallische Bodenschale 12 ab und böscht sich auf ihr

schacht mitbeheizt. 25 in Richtung zu einem in ihrer Mitte vorgesehenen

Ein regelbarer Teil Rauchgase wird aus der Flam- Schlackenschmelze-Überlauf 13 ab. Er bildet auf

menkammer dergestalt in einem zweiten keramischen diese Weise die Seitenflächen einer Flammenkammer,

Ringzylinder hochgeführt, daß er im Gegenstrom als deren Deckel die Basis 4 anzusehen ist. In ihr

herabgeführte Verbrennungsluft über eine Trennwand befindet sich ein die Flammenkammer und besonders

aufheizt, sich anschließend mit den Brüden des 30 den Auslauf 13 im Bedarfsfalle beheizender Bren-

Trocknungsvorganges vermischt und diese dadurch ner 14.

so weit aufheizt, daß — gerade bei Abfallstoffen Die an der abböschenden Brennstoffoberfläche

störende Geruchsbelästiger — unwirksam gemacht entwickelten Rauchgase ziehen in der Hauptsache

werden. durch den Schlackenschmelze-Überlauf 13 nach

Das Nichtverbrennbare der Brennstoffe wird in der 35 unten ab und werden über Verbindungskanäle 15 in Flammenkammer geschmolzen und tritt aus dieser die Nachbrennkammer 5 umgeleitet, wobei die Zugüberlaufend frei und selbsttätig nach unten aus, z. B. Verhältnisse ebenfalls durch die Ventile 8 geregelt in eine entsprechende Nachbehandlung, etwa Gra- werden können, gleichzeitig mit der erforderlichen mauerung. Zufuhr an Zweitluft.

Zur thermischen Regelung und Beherrschung des 40 Der Brennstoffbeschicker 16 ist zusammen ' mit

auf diese Weise geregelten und vollständigen Zer- dem zweiten keramischen Ringzylinder 3 und dem

legungsvorganges des Brennstoffes ist über dem mit ihm verbundenen metallischen Mantel 2 an einem

Schlackenüberlauf ein die Temperatur in der Flam- Tragegerüst 17 vertikal beweglich befestigt,

menkammer regelnder Brenner angeordnet. Der Auf diese Weise ist der zweite Ringzylinder samt

Brennstoff böscht sich in der Flammenkammer frei 45 metallischem Mantel 2 und Basis 4 als höhenbeweg-

ab und bildet so die eigentliche, sich im Verbren- licher Gichtverschluß zu verwenden, wobei die räum-

nungsvorgang abzehrende und immer wieder nach- liehen Maße der Flammenkammer und/oder die.

fließende Auskleidung derselben. physikalischen Verbrennungsverhältnisse in ihr, bei-

In Weiterbildung des Gegenstandes der Erfindung spielsweise die freigemachte Wärme, bezogen auf soll der zweite keramische Ringzylinder und der 5° den Verbrennungsraum, sich verändern lassen.
Brennstoff-Beschicker an einem vertikal beweg- Mit 18 ist ein begehbarer innerer Hohlraum innerbaren Tragegerüst aufgehängt sein. Dadurch wird h'alb des zweiten Ringzylinäers bezeichnet. Von eine regelbare Veränderung der Böschungsfläche des diesem aus ist beispielsweise der Brenner 14 und Brennstoffes in, der Flammenkammer, der Größe der nach Herausnehmen desselben die unter der Basis 4 Brennfläche und somit des Durchsatzes erreicht. 55 liegende Flammenkammer 20 zugänglich, des-

Der innere Hohlraum des zweiten keramischen gleichen die Innenräume des zweiten Ringzylinders,

Ringzylinders kann als Begehungskammer dienen und z. B. durch seitliche öffnungen,

damit die Flammenkammer von oben, die Ring- Für den ersten Ringzylinder 1 sind derartige

räume der Rauchgas-Nebenverbrennung, der Luft- öffnungen bei 21 angedeutet.'

vorwärmung, des Brennstoff Schachtes seitlich zu- 60 Mit 19 ist ein die Rauchgase aus der Nach verbren-

gänglich machen, z.B. für Instandsetzungsarbeiten. nungskammer 5 zum Abhitzekessel führender Rauch-

Der als Rauchgas-Nachverbrennungskammer die- gaskanal bezeichnet.

nende Ringraum des ersten keramischen Ringzylin- Die gemeinsame Ableitung für die Nebenrauch-

ders weist einen zu einem Abhitzekessel führenden gase und die von ihnen aufgeheizten Brüden aus

Rauchgaskanal auf. Es soll damit die unmittelbare 65 der Trocknungszone 22 ist mit 23 bezeichnet. 24 ist

und damit wirtschaftliche Ausnutzungsmöglichkeit die Luftzufuhr zur Vorwärmkammer 10 bzw. zum

der aus Rauch- und Schwelgasen freigemachten Brenner 14 und zur Flammenkammer 20. Der durch

Wärme angedeutet werden. den Brennstoffbeschicker 16 aufgegebene Brennstoff

kann durch einen bei 25 angetriebenen umlaufenden Verteiler 26 in dem Brennstoffschacht 7 gleichmäßig verteilt werden. Die mit 27 angedeutete frei ausfließende Schlackenschmelze kann an dem mit 28 bezeichneten Auslauf in Formen abgegossen oder in einer bekannten Granuliereinrichtung gekörnt werden. Mit 29 ist die auf der metallischen Bodenschale 12 rings um den Überlauf 13 sich in der Flammenkammer 20 ansammelnde Schmelze bezeichnet, mit 30 die nach Art eines Kegelmantels sich frei abböschende Oberfläche des Brennstoffes in der Flammenkammer, in der und an der sich der eigentliche Vorgang der Restverbrennung der festen Brennstoffe in dünner Schicht vollzieht. 31 ist die in die Flammenkammer eingeführte Verbrennungsluft, 32 die nach oben abziehenden Teilräuchgase.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   '. 1. Schachtofen für Müllverbrennung mit Zusatzfeuerung in der Flammenkammer, mit Abzug flüssiger Schacke und mit Rauchgas- und Luftkanälen in den Schachtofenwänden, dadurch gekennzeichnet,

   a) daß der Brennstoff schacht des Schachtofens außen von der Innenwand eines ersten keramischen Ringzylinders (1) und innen von einem gleichmittig angeordneten zylindrischen metallischen Mantel (2) begrenztist und daß .im Abstand zu diesem metallischen Mantel (2) ein gleichmittig angeordneter zweiter keramischer Ringzylinder (3) angeordnet ist, dessen unterer Abschluß (4) nach außen abgesetzt an dem metallischen Mantel (2) anliegt;

   b) daß der Ringraum des ersten Ringzylinders (1) als Rauchgas-Nachverbrennungskammer

   (5) dient, daß dessen Innenwand Öffnungen

   (6) zum Brennstoff schacht, (7) für den Schwelgaseintritt aufweist und daß in dessen Außenwand Ventile (8) für den Eintritt von Zweitluft in die Rauchgas-Nachverbrennungskammer (5) angeordnet sind;

   c) daß der Ringraum, welcher gebildet ist von dem den Brennstoffschacht (7) begrenzenden metallischen Mantel (2) und der Außenwand (9) des zweiten keramischen Ringzylinders als Luftvorwärmkanäl (lO) dient und daß der Ringraum (11) des zweiten keramischen Ringzylinders als Nebenverbrennungskammer dient, wobei der Luftstrom im Gegenstrom zu dem aufsteigenden Nebenrauchgasstrom geführt ist; .

   d) daß die Brennstoff-Füllung des Brennstoffschachtes (7) sich auf eine metallische Bodenschale (12) abstützt und in Richtung zu dem in der Bodenschale vorgesehenen Schlackenschmelze-Überlauf (13) im Schüttwinkel frei abfällt;

   e) daß in der als unterer Abschluß dienenden Basiswand (4) des zweiten keramischen Ringzylinders ein Brenner (14) dem Schlakkenschmelze-Überlauf (13) gegenüber angeordnet ist;

   f) daß der Rauchgas-Hauptstrom über den Schlackenüberlauf und über einen Verbindungskanal (15) in den Ringraum (5) des ersten keramischen Ringzylinders geführt ist;

   g) daß oberhalb des Brennstoffschachtes ein Abzugskanal (23) für die Brüden vorgesehen ist, welcher zugleich Abzugskanal für den in dem Ringraum (11) des zweiten keramischen Ringzylinders aufsteigenden Nebenrauchgasstrom ist.

   2. Schachtofen nach Anspruch 1, dadurch gegekennzeichnet, daß der zweite keramische Ringzylinder (3) und der Brennstoffbeschicker

   (16) an einem vertikal bewegbaren Tragegerüst

   (17) aufgehängt ist.

   3. Schachtofen nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der innere Hohlraum (18) des zweiten keramischen Ringzylinders als Begehungskammer dient.

   4. Schachtofen nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der als Rauchgas-Nachverbrennungskammer (5) dienende Ringraum des ersten keramischen Ringzylinders einen zu einem Abhitzekessel führenden Rauchgaskanal (19) aufweist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschriften Nr. 123 239, 195 463, b70 319, 447 627;

   schweizerische Patentschrift Nr. 27 227;
   österreichische Patentschriften Nr. 86419, 97 475; USA.-Patentschrift Nr. 1 559 162.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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