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Unterwind-Schrägrost zur Müllverbrennung Die Erfindung betrifft einen
Unterwind-Schrägrost zur Verbrennung von Müll und Abfall, dessen erster Abschnitt
relativ stark geneigt ist und der mindestens einen sich daran anschließenden schwächer
geneigten Abschnitt aufweist und dessen Rostplatten abwechselnd fest und verschiebbar
sind, wobei der Hauptbrennzone mehr Luft zugeführt wird als der im steileren Rostabschnitt
liegenden Schwelzone und der am Rostende liegenden Zone (deutsche Patentschrift
415130).
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Nachteilig ist bei der bekannten Verbrennungseinrichtung, daß besondere
Eingabevorrichtungen und Vorkehrungen zur Begrenzung der Schichtdicke nötig sind
und daß unter anderem eine nicht eindeutige Begrenzung der Verbrennungszone erzielt
werden kann, daß insbesondere der Abfall bereits innerhalb der Zuleitungen entflammt
wird und das Feuer möglicherweise bis zur Müllhalde übergreift.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die der bekannten Verbrennungseinrichtung
anhaftenden Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine Einrichtung zur Verbrennung
von Müll und Abfall zu schaffen, bei der - ohne daß es besonderer Eingabevorrichtungen
und Vorkehrungen zur Begrenzung der Schichtdicke bedarf - sowohl eine gleichmäßige
Förderung des Abfallgutes als auch eine derartige Trocknungs- und Verbrennungsluftzufuhr
erzielt wird, daß mit geringstem Energieaufwand eine möglichst vollständige, auf
die Brennkammer beschränkte Verbrennung des Abfalls verwirklicht wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die als Einzelstufen
ausgebildeten Rostplatten in an sich bekannter Weise zur Zwangsförderung des Mülls
treppenförmig angeordnet sind, daß sie in Förderrichtung abwechselnd fest und verschiebbar
sind und daß sie im oberen Teil des steilen Rostabschnittes nicht durchbrochen,
jedoch in dessen unterem Teil durchbrochen sind, durch welchen eine größere oder
mindestens etwa gleich große Luftmenge je Flächeneinheit zuführbar ist als durch
den sich anschließenden schwächer geneigten Hauptbrennzonenabschnitt.
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Im Gegensatz zur Lehre gemäß der Erfindung wird bei der eingangs geschilderten
Vorrichtung in der Trockenzone nur sehr wenig Luft zugeführt. Das bedeutet, daß
dort allenfalls eine Erwärmung des Materials, jedoch keine vollständige Trocknung
verwirklicht werden kann, da es hierzu eines erheblichen Luftdurchsatzes bedarf.
Im Gegensatz zur bekannten Lehre wird also erfindungsgemäß die Trocknungszone, d.
h. also der zweite Teil des steilen Rostabschnittes, am stärksten belüftet. Dadurch
wird eine besonders gute Vortrocknung des Abfallgutes erreicht. Es hat sich herausgestellt,
daß dies Voraussetzung für eine gleichmäßige wirksame Verbrennung ist.
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Es ist weiterhin schon ein Stufenrost mit in Förderrichtung abwechselnd
feststehenden und beweglichen Rostreihen bekanntgeworden (deutsche Patentschrift
911889). Diese bekannte Ausführung unterscheidet sich aber von derjenigen gemäß
der Erfindung erheblich. Die beweglichen Roststäbe, die bei der bekannten Ausführung
als Stößel ausgebildet sind, verschwinden nämlich in ihren Ruhelagen unter den Barüberliegenden
feststehenden Rostplatten. Zwar ist auch ein steiler, nicht durchbrochener Rostabschnitt
bekannt, doch besteht dieser nicht wie beim Erfindungsgegenstand aus einer Anzahl
Stufenrostplatten, sondern aus einer zusammenhängenden schrägen Rutsche.
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Schließlich ist eine Vorrichtung bekannt (deutsche Patentschrift 415
241), bei der die Rostplatten als Einzelstufen ausgebildet sind und zur Zwangsförderung
des Mülls treppenförmig angeordnet sind. Allerdings sind im Gegensatz zur vorliegenden
Erfindung sämtliche Rostplatten bewegbar und gegenläufig verschiebbar.
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Weitere vorteilhafte Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die
Stufenhöhe in Förderrichtung abnimmt und die verschiebbaren Rostplatten aller Abschnitte
- wie an sich bekannt - in gleichem
Rhythmus antreibbar sind, daß
die Stufenhöhe von mindestens Abschnitt zu Abschnitt abnimmt, innerhalb der Abschnitte
aber konstant ist, daß die Rostplatten oder mindestens deren Vorderteile der letzten
Rostzone oder Rostzonen etwa geradlinig entgegen der Förderrichtung geneigt sind
und daß die Durchbrechungen an den Längsrändern einen kleineren Gesamtquerschnitt
aufweisen als im Mittelbereich.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dar. Es zeigt F i g. 1 einen vertikalen Längsschnitt einer Verbrennungsanlage
mit dem erfindungsgemäßen Unterwind-Schrägrost, F i g. 2 eine Draufsicht auf den
Schrägrost entlang der Linie 2-2 in F i g. 1, F i g. 3 einen Vertikalschnitt längs
der Linie 3-3 in F i g.1 und F i g. 4 einen Längsschnitt durch einen Teil des Schrägrostes
gemäß F i g. 1 in, vergrößertem Maßstab.
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Die Verbrennungsanlage 1 hat Seitenwände 2, 3, Stirnwände 4, 5, eine
Decke 6 mit Materialeinlaß 7, an den sich eine Leitung 9 anschließt, und einen Auslaß
8, an den sich eine Abzugsleitung 10 anschließt. Ein Wassermantel 11 kühlt die Einlaßleitung
9.
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Ein Schrägrost 12 unterteilt das Innere der Verbrennungsanlage in
eine obere Kammer 13 und eine untere Kammer 14. Der Rost hat abwechselnde feststehende
Rostplatten 16 und verschiebbare Rostplatten 17, die jeweils auf feststehenden bzw.
verschiebbaren Rahmen 16' und 17' gelagert sind. Die verschiebbaren Rahmen 17' gehören
zu einem Rahmenwerk, das oben am äußeren Rand 18 des Materialeinlasses beginnt und
Seitenschienen 19, 20, Räder 22, Laufschienen 23 und Träger 24 aufweist. Mittels
eines Getriebemotors 25 findet über einen Kurbeltrieb 26 die Bewegung statt.
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Der Rost unterteilt sich in einen ersten steileren Abschnitt 27 mit
einem Oberteil 28 und einem Unterteil 29 sowie einen schwächer geneigten
Abschnitt 30 mit einem Oberteil 31 und einem Unterteil 32. Der Neigungswinkel
des ersten Abschnittes 27 liegt zwischen 25 und 35° und beträgt vorzugsweise etwa
28°. Die oberste Rostplatte liegt unmittelbar unterhalb der unteren Kante 33 des
Einlasses 7 und ist in der zurückgezogenen Stellung in einer Ausbuchtung 4' der
Stirnwand aufgenommen. Die Rostplatten des Abschnittes 27 bestehen aus etwa ebenen,
horizontalen Wänden 36, an deren Vorderkanten sich etwa vertikale Wände 34 anschließen,
die etwa 15 bis 20 cm hoch oder höher sind. Die Unterkanten 35 der Vorderwände 34
liegen in geringem Abstand über den jeweils benachbarten Horizontalwänden 36.
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Der Rostabschnitt 30 ist unter einem Winkel zwischen 0 und 15° und
vorzugsweise etwa 11° zur Horizontalen geneigt. Die Rostplatten dieses Abschnittes
30 bestehen aus einem horizontalen Wandteil 42, einem etwas ansteigenden Wandteil
41 und einem etwa vertikalen Vorderwandtei143, dessen Unterkante 44 kurz oberhalb
des horizontalen Wandteils 42 der nächsten Rostplatte liegt. Der ansteigende Wandteil
41 bildet mit der Horizontalen etwa einen Winkel von 10°. Die Höhe der Vorderwand
43 beträgt etwa 10 cm.
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Die Kammer 14 unter dem Rost, und zwar unter dem zweiten Teil 29 des
ersten Rostabschnittes 27 und unter dem zweiten Rostabschnitt 30, ist mittels Querwänden
45, 46, 47 in drei Räume 48, 49, 50 unterteilt. Die Schienen 19 und 20 tragen quer
verlaufende bewegbare Dichtelemente 45 a, 46 a und 47 a. Die Rostplatten der Abschnittsteile
29, 31, 32 weisen Durchbrechungen auf. Der erste Rostabschnittsteil 28 hat dagegen
geschlossene Rostplatten. Vorteilhafterweise ist der Gesamtquerschnitt der Durchbrechungen
in der Mitte der Rostplatten größer als benachbart den Seitenwänden 2, 3.
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Am Ende des Rostabschnittes 30 befindet sich ein Trichter 52 mit einer
Förderschnecke 53 zur Abfuhr der Verbrennungsrückstände.
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Die Seitenwand 3 weist Lufteinlässe 54, 55, 56 auf, die über
Zweigleitungen 57, 58, 59 mit einer Hauptleitung 60 in Verbindung stehen, die Druckluft
von einem Gebläse 61 erhält. Mittels Absperrorganen 62, 63, 64 wird die Luftzufuhr
zu den einzelnen Räumen 54, 55, 56 separat gesteuert. Das Gebläse 61 saugt
über eine Leitung 66 an, innerhalb derer ein Absperrorgan 67 sitzt. Eine Leitung
68 verbindet den Kammerauslaß 8 mit dem Gebläseeinlaß und weist ein Absperrorgan
69 auf. Die Absperrorgane 67, 69 werden von einem Thermoelement 71 über eine Leitung
72 mittels einer Steuereinrichtung 70 temperaturabhängig gesteuert. Je nach der
Menge des vom Gebläse 61 angesaugten Abgases wird die Luft vorgewärmt.
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Die innere Wandung 37 des Materialeinlasses 7 besteht aus einem etwa
geradlinigen Abschnitt 38 und einem gebogenen Abschnitt 39, um eine Durchtrittsöffnung
für das zu verbrennende Material zu schaffen. Hinter der gewölbten Begrenzungswand
39 tritt eine Lockerung des Materials ein. Davor liegt das Material fester zusammengedrückt,
so daß nicht genügend Luft hindurchtreten kann, um eine Verbrennung in der Einlaßzone
zu bewirken.
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Im Betrieb arbeiten der Motor 26 und das Gebläse 61 kontinuierlich,
wodurch die bewegbaren Rostplatten hin- und herbewegt werden und Luft aus den Räumen
48, 49 und 50 nach oben durch die Durchbrechungen 51 der Rostplatten hindurchtritt.
Die oberste Rostplatte wirkt als Schieber, der beim Vorwärtshub den zu verbrennenden
MülI vorwärtsschiebt, so daß dieser treppenartig abwärts bewegt wird. Eine Stauung
kann daher im Einlaßbereich nicht eintreten. Zwischen dem ersten Rostabschnitt 27
und dem zweiten Rostabschnitt 30 findet die Zündung des Mülls statt. Im weiteren
Verlauf nimmt die Höhe des Mülls auf dem Rost entsprechend der Linie M ab. Im Querschnitt
nimmt der Müll etwa eine Kontur M' an (F i g. 3). Der Luftwiderstand für die nach
oben strömende Luft ist in der Mitte größer als an den Wänden. Um eine Kurzschlußströmung
an den Wänden zu vermeiden, sind die Durchbrechungen, insbesondere im zweiten Teil
des ersten Rostabschnittes 27, außen von kleinerem Gesamtquerschnitt als innen.
Dadurch wird auch eine größere Bewegung des Mülls im Mittelbereich bewirkt.
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Die Absperrventile 62, 63 und 64 werden so eingestellt, daß die in
dem zweiten Teil 29 des ersten Rostabschnittes 27 je Flächeneinheit hindurchgehende
Luft erheblich größer als die in der Brennzone 31 des ersten Teils des zweiten Rostabschnittes
30 ist. Der letzte Teil 32 des Rostes hat einen noch geringeren Luftfluß
je Flächeneinheit, der nur gerade ausreicht, um die Verbrennung des noch brennbaren
Teils des Mülls aufrechtzuerhalten.
Im Rostteil 28 findet
also eine Verdichtung des Materials ohne Luftzufuhr statt. Im Rostteil
29 wird eine Auflockerung, eine Trocknung und eine Vorwärmung durch Einführung
von besonders viel Luft bewirkt. Der dritte Rostteil 31 stellt die Verbrennungszone
dar, bei der mit weniger Luftzufuhr als im Teil 29 gearbeitet wird. Im letzten Rostteil
32 findet die Restverbrennung mit noch geringerer Luftzufuhr als im Teil
31 statt. Die Luftzufuhr in den beiden Teilen 31 und 32 des zweiten Rostabschnittes
30 wird entsprechend der Konsistenz des Mülls einreguliert.
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Die Neigung des zweiten Rostabschnittes 30 ist gerade so, daß eine
ausreichende Förderung bei ausreichender Verweilzeit auf dem Rost erreicht wird.
Der Rostabschnitt 27 ist steiler, da hier der Müll stärker verdichtet ist und die
Förderung daher schwieriger ist.