DE3324627A1

DE3324627A1 - Verfahren zum verbrennen von muell

Info

Publication number: DE3324627A1
Application number: DE19833324627
Authority: DE
Inventors: Sedat Dipl.-Ing. 4006 Erkrath Temelli
Original assignee: MUELLVERBRENNUNGSANLAGE WUPPER
Current assignee: Awg Abfallwirtschaftsgesellschaft Mbh Wuppertal 5
Priority date: 1983-07-08
Filing date: 1983-07-08
Publication date: 1985-01-24
Also published as: DE3324627C2

Description

Verfahren zum Verbrennen von Müll
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Müll, wobei der im Feuerraum befindliche Müll in dessen Verbrennungszone von unten mit kalter Verbrennungsluft durchströmt wird und die Rauchgase abgeführt und vor dem Austritt in die Atmosphäre zum Auffangen von Flugstaub gefiltert werden.
Bei der Müllverbrennung entsprechend diesem bekannten Verfahren besteht das Problem, einerseits die übriggebliebenen Reststoffe zu deponieren und andererseits die Rauchgase von Schadstoffen zu reinigen; denn es hat sich herausgestellt, daß eine Auslaugung von Schwermetallen aus dem ausgefilterten und deponierten Flugstaub erfolgt. Darüber hinaus werden sowohl aus der deponierten Schlacke als auch aus dem deponierten Flugstaub eine erhebliche Salzfracht ausgelaugt. Weiterhin bestehen Probleme, die Schadstoffe, die in den Rauchgasen enthalten sind, derart aufzubereiten, daß sie nicht mehr oder zumindest wesentlich vermindert umweltbelastend sind.
Mit dem Deponieren der Schlacke und des Flugstaubes sind Umweltbelastungen verbunden, die nicht länger vernachlässigt werden können, und sich insbesondere durch das Eindringen von Schwermetallen und z. B. Chloriden in das Grundwasser ergeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren zur Müllverbrennung derart zu verbessern, daß einerseits insbesondere die Chloride und Schwermetalle derart aufbereitet sind, daß sie in der Deponie nicht mehr umweltbelastend sind, und andererseits die Rauchgasevon Schadstoffen wesentlich entlastet werden und der Wirkungsgrad des Verfahrens verbessert wird.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß die Rauchgase vor dem Filtern teilweise abgeleitet und zusammen mit der kalten Verbrennungsluft in das Müllbett eingeleitet werden. Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn mit den rückgeführten Rauchgasen gleichzeitig der ausgefilterte Flugstaub in die üllverbrennungszone rückgeleitet wird. Die Erfindung beruht demnach einerseits auf dem Prinzip einer Rauchgasrezirkulation, wobei ein Rauchgasteilstrom hinter dem Verbrennungskessel vorzugsweise von einem Rauchgasgebläse entnommen wird und durch ein Rauchgasrohr, insbesondere im vorderen Bereich, dem Anfangsbereich der Verbrennungszone, von unten in die Verbrennungszone rückgeführt werden und mittels insbesondere Düsenrohren im Primärluftbereich eingeblasen werden.
Die Vorteile einer derartigen Rauchgaszirkulation sind hauptsächlich darin zu sehen, daß ein erhöhter energetischer Wirkungsgrad und eine erhöhte Verdampfungsziffer, eine verminderte Schadstoffemission und ein störungsfreier Ablauf des Feuerungsbetriebes erreicht werden.
Dabei werden insbesondere Störungen vermieden, die im Feuerungsbetrieb im Winter auftreten, die durch den nassen Müll hervorgerufen werden. Andererseits wird mit der Maßnahme, daß zusätzlich der ausgefilterte Flugstaub den rückgeführten Rauchgasen zugesetzt wird, die Möglichkeit geschaffen, daß der Filterstaub im Müllbett mit der Rostschlacke sintert. Nach dem Sinterungsprozeß des Flugstaubes im Müllbett werden seine von der Umwelt gefürchteten wasserlöslichen Substanzen wasserunlöslich, so daß die im Flugstaub enthaltenen Salz- und Schwermetallgehalte in der Deponie nicht mehr ins Grundwasser als gelöste Stoffe eindringen können. Da erfindungsgemäß der Gewichtsanteil der Flugstäube vorzugsweise ca. 5 % von der in der Verbrennungszone befindlichen Rostschlacke beträgt, wird ein feuerungstechnisches Problem nicht auftreten. Darüber hinaus kann der mit der Rostschlacke gesinterte Flugstaub auch keine qualitativen Nachteile für die Rostschlacke verursachen.
Weiterhin kann es erfindungsgemäß zweckmäßig sein, wenn vor dem Einleiten der Rauchgase in die Verbrennungszone diesen alkalische Zuschlagstoffe beigegeben werden. Dieses erfindungsgemäße Konzept, alkalisch reagierende Stoffe in pulvriger oder in gelöster Form in die Abgasrücksaugleitung zu dosieren und diese Stoffe mittels eines Gebläses in das Müllbett einzubringen, bewirkt, daß die sauren Schadstoffe Chlorwasser- und Fluorwasserstoff umgesetzt werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen enthalten.
Anhand des in der beiliegenden Zeichnung dargestellten Verbrennungsschemas wird die Erfindung wie folgt erläutert.
In der Figur ist ein Verbrennungskessel 1 schematisch dargestellt, in dem über eine Müllaufgabeeinreichtung 2 Müll 3 aufgegeben wird. Von der Müllaufgabe 2 fällt der Müll 3 in einen Feuerraum 4 des Kessels 1 und wird im Bereich von dessen Verbrennungszone 5 verbrannt. Die Verbrennungszone 5 besteht aus einem Rost bzw. aus mehreren hintereinander angeordneten Rostwalzen 6, mit denen der Müll während der Verbrennung zum Kesselausgang 7 am unteren Ende der geneigten Rostfläche transportiert und dort als Schlacke entnommen wird. Unterhalb der Rostwalzen 6 befinden sich Zuführungen 8 zum Zuführen von kalter Verbrennungsluft in die Verbrennungszone 5. Über eine Abluftzone 9 und einen Abluftkamin 10 werden die bei der Verbrennung auftretenden Rauchgase in die freie Atmosphäre geleitet. Innerhalb des Abluftkamins 10 ist ein Filter 11 eingebaut, insbesondere ein Elektrofilter, mit dem die Rauchgase gefiltert und die in diesem befindlichen FlugstäubS aufgefangen werden. Weiterhin kann sich hinter dem Filter auoh eine Rauchgaswaschanlage 12 befinden, wie dies ebenfalls eingezeichnet ist. Insoweit entspricht die beschriebene Verbrennungsanlage dem St'and der Technik.
Erfindungsgemäß ist nun eine Rauchgasrezirkulation vorgesehen, wobei mittels einer Rückführungsleitung 14 aus dem Abluftkamin 10 vor dem Filter 11 ein Teilstrom von vorzugsweise 20 - 40 E der Rauchgase von unten in die Verbrennungszone 5 rückgeführt wird. Dabei erfolgt die Wiedereingabe der Rauchgase im Anfangsbereich der Verbrennungszone, und zwar vorzugsweise unter den ersten drei der insgesamt sechs Rostwalzen 6. Damit wird die Verbrennungsluft, die mittels der Zuführungen 8 von unten in die-Verbrennungszone eingeblasen wird, zusammen mit den Rauchgasen in die Verbrennungszone 5 eingeleitet. Die Entnahme des Teilstroms der Rauchgase erfolgt erfindungsgemäß an einer Stelle, die im Prozeßablauf der Rauchgase hinter dem Ort der Wiedereingabe im thermischen oder chemischen Prozeß liegt. Der Rauchgasteilstrom wird vorzugsweise mittels eines Ventilators aus dem Abluftkamin 10 entnommen. Die Rückführungsleitung 14 ist vorzugsweise isoliert, so daß ein geringer Wärmeverlust bei der Rückführung erfolgt. Die Rauchgase werden damit dem Bereich der Trocknungs- und Entgasungsvorgänge sowie der Vermischungs-und Ausbrandzone zudosiert. Da die rückgeführten Rauchgase je nach Luftüberschußzahl noch viel Sauerstoff enthalten, können sie einen Teil der für die optimale Verbrennung erforderlichen Frischluftmenge der zugeführten kalten Verbrennungsluft ersetzen. Außerdem werden, insbesondere auch im Bereich der Trockungs- und Entgasungsvorgänge, in denen kein Sauerstoffbedarf vorliegt, statt Frischluft sauerstoffärmere Rauchgase eingesetzt. Hierdurch kann die die Anfangskonzentration des Sauerstoffs im Verbrennungsprozeß und damit die Luftüberschußzahl reduziert werden. Die Temperatur der Verbrennungsgase wird durch die Zugabe von Rauchgas gesenkt, da das zugefilterte Rauchgas im Vergleich zur eingesparten Frischluft ein größeres Volumen haben muß, um eine etwa vollkommene Verbrennung zu gewährleisten, so daß den Verbrennungsabgasen zur Erwärmung der Rauchgase von ca. 3000 C auf die Verbrennungstemperatur bis ca. 1.2000 C erhebliche Energiemengen entzogen werden. Dabei wirkt sich die Erniedrigung der Feuerraumtemperatur besonders im Hinblick au£ die Entstehung von Aerosolen und NOx -Verbindungen sowie auf den Gehalt im Rauchgas von z. B. Alkali- und Erdalkalisalzen aus, da diese erst oberhalb von 1.4000 C verdampfen.
Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mittels einer Zufuhrleitung 15 in die Rauchgas-Rückführungsleitung 14 Flugstaub eingeleitet wird, der im Filter 11 aufgefangen wurde, so daß der ausgefilterte Flugstaub zusammen mit den Rauchgasen in die Verbrennungszone rückgeführt wird. Hierdurch sintert der rückgeführte Flugstaub im Müllbett mit der Rostschlacke, und die im Filterstaub enthaltenen Salz- und Schwermetallgehalte werden wasserunlöslich gemacht. Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß über eine Dosierleitung 16 die Rückführungsleitung'.l4 hinter dem Eintritt der Zufuhrleitug 15 endet, in der alkalische Additive zugeführt werden, und zwar in pulvriger oder in gelöster Form. Durch diese alkalischen Zusatzstoffe, die vorzugsweise über ein Gebläse in die Rückführungsleitung 14 eingebracht werden, werden die sauren Schadstoffe Chlorwasser- und Fluorwasserstoff umgesetzt. Durch die Verbindung des Eindosierens dieser Zuschlagstoffe mit der gleichzeitigen Rauchgasrezirkulation wird insgesamt ein geringerer Verbrauch dieser Zuschlagstoffe ermöglicht.
Wie dem Funktionsschema entnehmbar ist, ist es üblich, die aus dem Elektrofilter austretenden Gase nochmals in einer Abgas-Waschanlage 12 zu reinigen. Hierbei tritt das Problem auf, daß die im Reinigungswasser enthaltenen Schadstoffe mit diesem beispielsweise in Flüsse eingeleitet werden, wo sie wiederum eine Umweltbelastung darstellen. Diese Umweltbelastung kann erfindungsgemäß dadurch wesentlich reduziert werden, indem das Reinigungswasser nicht abgeleitet, sondern vor dem Elektrofilter 11 über Düsen 13 eingespritzt und dort zerstäubt wird, wodurch das Wasser verdampft und die in ihm enthaltenen Salze, Chloride, Sulfate, vom Elektrofilter aufgefangen werden und zusammen mit den Flugstäuben, wie im vorstehenden beschrieben, rückgeführt werden. Hierbei ergibt sich der zusätzliche Effekt, daß durch das Verdampfen des Wassers die Abgastemperatur insgesamt verringert wird, wodurch sich gleichzeitig eine Verbesserung des Wirkungsgrades des Elektrofilters ergibt.

Claims

Ansprüche: isf erfahren zum Verbrennen von Müll, wobei der im Feuerraum befindliche Müll in einer Verbrennungzone von unten mit kalter Verbrennungsluft durchströmt wird und die Rauchgase abgeführt und vor dem Austritt in die Atmosphäre zum Auffangen von Flugstaub gefiltert werden, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rauchgase vor dem Filtern teilweise abgeleitet und zusammen mit der kalten Verbrennungsluft in das Müllbett rückgeleitet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß mit den rückgeführten Rauchgasen gleichzeitig der ausgefilterte Flugstaub in die Müllverbrennungszone rückgeleitet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Rauchgase im Anfangsbereich der Verbrennungszone eingeführt werden, und zwar in Richtung des Transportweges des Mülls gesehen.
4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß vor dem Einleiten der Rauchgase in die Verbrennungszone diesen alkalische Zuschlagstoffe beigegeben werden.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß in die Rauchgase vor ihrem Eintritt in den Filter Waschwasser einer Abgas-Waschanlage eingesprüht wird.
6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, d a d v1 r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Flugstaub in einer derartigen Menge zugeführt wird, daß auf ca. 100 kg Müllschlacke 5 kg Flugstaub entfällt.

7, Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als alkalischer Zuschlagstoff Kalk verwendet wird.