DE2007117B2 - Nachverbrennungskammer für Abgase aus einer Abfallverbrennung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine senkrecht angeordnete Nachverbrennungskammer für Abgase aus einer Abfallverbrennung, mit feuerfester Auskleidung der rotationssymmetrischen Brennkammerwände mit tangentialer Einleitung der Abgase am oberen Ende, mit einem Sammelbehälter für feste Verbrennungsprodukte am unteren Ende und mit einem Abzugsrohr für gasförmige Verbrennungsprodukte.

Eine Vorrichtung der vorgenannten Art ist aus dem DE-GM 1987237 bekannt. Bei dieser bekannten Nachverbrennungskammer, die als Zyklon ausgebildet ist, ist das Abzugsrohr für die gasförmigen Verbrennungsprodukte zentral in der oberen Hälfte des Zyklons angeordnet. Bei dieser Konstruktion besteht, insbesondere bei starken Verunreinigungen der Abgase, die Gefahr, daß die Abgase im Kurzschluß über das Abzugsrohr nach oben ausgetragen werden, so daß eine nur unvollständige Verbrennung vorliegen kann. Auch bei stark wechselnden Abgaszusammensetzungen besteht bei der vorbekannten Nachverbrennungskammer die Gefahr einer unvollständigen Verbrennung, da keine geeignete Möglichkeit vorgesehen ist, den für die Nachverbrennung erforderlichen Sauerstoffbedarf an die Qualität des Abgases anzupassen.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Nachverbrennungskammer zu entwikkeln, die auch bei wechselnder Zusammensetzung der Abgase eine vollständige Verbrennung der Abgase eewährleistet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei der gattungsgemäßen Nachverbrennungskammer durch die Kombination folgender Merkmale gelöst:

a) eine regelbare Lufteinlaßeinrichtung mündet in das Zuführungsrohr für die Abgase oder in das obere Ende der Nachverbrennungskammer,

b) das Abzugsrohr für die gasförmigen Verbrennungsprodukte ist im Bereich des unteren Endes der Nachverbrennungskammer angeordnet.

Vorzugsweise mündet die Lufteinlaßvorrichtung tangential in das Zuführrohr. Hierdurch ist eine bessere Vermischung des zusätzlichen Sauerstoffs mit dem zu verbrennenden Abgas gewährleistet.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform sind in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Einmündung der Lufteinlaßeinrichtung Zündeinrichtungen vorgesehen. Hierbei erfolgt eine Zündung erst, nachdem der zusätzliche Sauerstoff (Sekundärluft) mit dem Abgas gemischt wurde.

Außerdem ist es vorteilhaft, wenn das Zuführrohr unter unteratmosphärischem Druck steht. Zu diesem Zweck kann z. B. ein Sauggebläse vorgesehen sein, das die Abgase in die Nachverbrennungskammer saugt und damit einen unteratmosphärischen Druck im Zuführrohr gewährleistet.

Die besonderen Vorteile der erfindungsgemäßen Nachverbrennungskanimer sind darin zu sehen, daß eine vollständige Verbrennung des Abgases gewährleistet ist. Selbst bei heterogenem Müll, der insbesondere in städtischen Gebieten anfällt, treten bei Einsatz der beanspruchten Nachverbrennungskammer keine giftigen oder schädlichen Dämpfe mehr an die Atmosphäre. Es gibt daher keine Luftverschmutzung wie bei vorbekannten Anlagen, bei denen unverbrannte Gasanteile, z. B. Kohleriwasserstoffdämpfe an die Atmosphäre gelangen. Die vollständige Verbrennung bei der erfindungsgemäßen Verbrennungskammer ist darauf zurückzuführen, daß Sekundärluft in erforderlicher Menge zugeführt wird und erst nach vollständiger Vermischung des zu verbrennenden Abgases und der Sekundärluft ein Verbrennen bei hinreichend langer Verweilzeit erfolgt, wobei für die Nachverbrennung praktisch die gesamte Höhe der Nachverbrennungskammer zur Verfügung steht. Bei der beanspruchten Nachverbrennungskammer besteht nicht die Gefahr, daß auf Grund von Turbulenzen oder eines vorzeitigen Austrages der Abgase unverbrannte Anteile an die Atmosphäre gelangen.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnung beschrieben. Die Zeichnung zeigt eine schematische Darstellung einer Müllbeseitigungsanlage mit der neuen Nachverbrennungskammer, wobei die Nachverbrennungskammer in einem größeren Maßstab dargestellt ist als der übrige Teil der Müllbeseitigungsanlage. Die in kleinem Maßstab gezeigte Vorverbrennungskammer 10 weist eine öffnung 12 am oberen Ende auf, in die der Müll eingefüllt werden kann. Die Vorverbrennungskammer 10 weist einen Feuerraum 14 auf, wobei Temperaturen bis zu 2200° C in dem Feuerraum 14 auftreten können. Die unverbrannten Abgase werden aus der Vorverbrennungskammer 10 durch das Zuführrohr 16 abgezogen und der Nachverbrennungskammer 18 zugeführt. In das Zuführrohr 16 mündet eine regelbare Lufteinlaßeinrichtung, vorzugsweise in tangentialer Richtung, ein. Die Lufteinlaßeinrichtung 24 weist ein Regelventil 26 auf, so daß der für eine vollständige Verbrennung notwendige

Sauerstoffbedarf dem im Zuführrohr 16 befindlichen Abgas zugeführt werden kann. Unter bestimmten Umständen kann es zusätzlich zweckmäßig sein, der Lufteinlaßeinrichtung 24 Brennstoff, z. B. Erdgas, zuzugeben, um die Verbrennungsbedingungen in der '· Nachverbrennungskammer 18 aufrechtzuerhalten. Zu diesem Zweck ist eine Brennstoffleitung 28 und ein Regelventil 30 vorgesehen. Die Brennstoffleitung 28 mündet in die Lufteinlaßeinrichtung 24.

Das Zuführrohr 16 mündet tangential in die Nach- ι' < verbrennungskammer 18. Die Nachverbrennungskammer 18 weist im einzelnen einen zylindrischen äußeren Stahlmantel 20 auf, der innen mit Feuerfestmaterial 22 ausgekleidet ist. Im oberen Bereich der Nachverbrennungskammer 18 sind Zündeinrichtun- s "· gen 32 vorgesehen, z. B. in die Strömung des Gases reichende Zündflammen. Diese Zündeinrichtungen 32 sind in Strömungsrichtung gesehen nach der Stelle angeordnet, an der die Lufteinlaßeinrichtung 24 in das Zuführrohr 16 mündet. '

Im unteren Bereich der Nachverbrennungskammer 18 ist ein konischer Boden 36 vorgesehen, der über eine öffnung 38 in einen nicht gezeigten Sammelbehälter für die festen Verbrennungsprodukte führt. Außerdem ist im unteren Bereich der Nachverbren- ' nungskammer 18 das Abzugsrohi 34 für die gasförmigen Verbrennungsprodukte angeordnet. Das Abzugsrohr 34 führt über einen Abhitzekessel 40, ein Sauggebläse 42 zu einer Gasreinigung 44 und von dort über einen Schornstein 46 an die Atmosphäre.

Das Sauggebläse 42 sorgt dafür, daß das Zuführrohr 16 unter unteratmosphärischem Druck steht, so daß die Abgase in die Nachverbrennungskammer 18 gesaugt werden. Die Vorverbrennungskammer 10 steht somit am oberen Ende ständig unter Saugwirkung. Die Abgase werden im Zuführrohr 16 zunächst bei tangentialer Einleitung mit dem zusätzlichen Sauerstoff vermischt und treffen anschließend tangential in die Nachverbrennungskammer 18 ein. Hierbei werden die Gase verwirbelt und prallen gegen die feuerfeste Auskleidung 22 der Nachverbrennungskainmer. Da die feuerfeste Auskleidung 22 heiß ist, begünstigt sie das Verbrennen der Abgase. Der Bewegungsweg der Abgase entlang der Auskleidung von oben nach unten in der Nachverbrennungskammer 18 begünstigt die vollständige Verbrennung. Wichtig hierfür ist außerdem, daß eine Zündung der Gase erst erfolgt, nachdem die Abgase mit dem zusätzlichen Sauerstoff aus der Lufteinlaßeinrichtung 24 vermischt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Senkrecht angeordnete Nachverbrennungskammer für Abgase aus einer Abfallverbrennung, mit feuerfester Auskleidung der rotationssymmetrischen Brennkammerwände mit tangentialer Einleitung der Abgase am oberen Ende, mit einem Sammelbehälter für feste Verbrennungsprodukte am unteren Ende und mit einem Abzugsrohr für gasförmige Verbrennungsprodukte, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) eine regelbare Lufteinlaßeinrichtung (24) mündet in das Zuführrohr (16) für die Abgase oder in das obere Ende der Nachverbrennungskammer (18),

b) das Abzugsrohr (34) für die gasförmigen Verbrennungsprodukte ist im Bereich des unteren Endes der Nachverbrennungskammer (18) angeordnet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßvorrichtung (24) tangential in das Zuführrohr (16) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Strömungsrichtung des Abgases hinter der Einmündung der Lufteinlaßeinrichtung (24) Zündeinrichtungen (32) vorgesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführrohr (16) unter unteratmosphärischem Druck steht.