DE4326679A1 - Heizkammer für Festgut - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine um ihre Längsrichtung drehbare Heizkammer für Festgut, insbesondere auf eine Schwelkammer für Abfall, mit einer Anzahl von im Innenraum liegenden Heizrohren.

Die Heizkammer wird zur thermischen Abfallentsorgung eingesetzt, insbesondere nach dem Schwelbrenn-Verfahren.

Auf dem Gebiet der Abfallbeseitigung ist das sogenannte Schwelbrenn-Verfahren bekannt geworden. Das Verfahren und eine danach arbeitende Anlage zur thermi­ schen Abfallentsorgung sind beispielsweise in der EP-A-0 302 310 sowie in der DE-A-38 30 153 beschrieben. Die Anlage zur thermischen Abfallentsorgung nach dem Schwelbrenn-Verfahren enthält als wesentliche Komponenten eine Schwel­ kammer (Pyrolysereaktor) und eine Hochtemperatur-Brennkammer. Die Schwel­ kammer setzt den über eine Abfall-Transporteinrichtung aufgegebenen Abfall in Schwelgas und Pyrolysereststoff um. Das Schwelgas und der Pyrolysereststoff werden sodann nach geeigneter Aufarbeitung dem Brenner der Hochtemperatur- Brennkammer zugeführt. In der Hochtemperatur-Brennkammer entsteht schmelz­ flüssige Schlacke, die über einen Abzug entnommen wird und die nach Abkühlung in verglaster Form vorliegt. Das entstehende Rauchgas wird über eine Rauchgas­ leitung einem Kamin als Auslaß zugeführt. In diese Rauchgasleitung sind insbeson­ dere ein Abhitzedampferzeuger als Kühleinrichtung, eine Staubfilteranlage und eine Rauchgasreinigungsanlage eingebaut.

Als Schwelkammer (Pyrolysereaktor) wird in der Regel eine sich um ihre Längs­ achse drehende Schweltrommel eingesetzt, die innen eine Anzahl von parallelen Heizrohren aufweist, an denen der Abfall weitgehend unter Luftabschluß aufgeheizt wird. Die Schweltrommel dreht sich dabei um ihre Längsachse. Vorzugsweise ist die Längsachse der Schweltrommel etwas gegenüber der Horizontalen geneigt, so daß sich das Schwelgut am Ausgang der Schweltrommel ansammeln und von dort leicht ausgetragen werden kann. Beim Drehen fällt der emporgehobene Abfall auf die darunterliegenden Heizrohre. Da der Abfall schwere Komponenten, wie zum Beispiel Steine, Flaschen, Keramikteile, Eisenteile, enthalten kann, besteht die Ge­ fahr, daß dabei die Heizrohre beschädigt werden und erodieren. Beim Aufprall können von der Oberfläche der Heizrohre kleine Partikel abplatzen. Der Ersatz der Heizrohre ist zeit- und kostenaufwendig.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Heizrohre in einer Heizkammer der eingangs genannten Art gegen Beschädigungen durch herabfallendes Festgut zu schützen und damit deren Standzeit zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Prallschalen auf den Heizrohren. Die Prallschalen übernehmen die Funktion einer Schutzverkleidung, so daß bei weitgehend ungestörtem Wärmeübergang Beschädigungen der eigentlichen Heiz­ rohre durch herabfallendes Festgut fast vollständig vermieden werden. Ein Aus­ tausch der Heizrohre ist somit - wenn überhaupt - erst nach relativ großen Zeitinter­ vallen erforderlich.

Bevorzugt können die Prallschalen als halbe Schalen oder Halbschalen ausgebildet sein. Solche Halbschalen lassen sich relativ einfach auf den Heizrohren befestigen, und sie gewähren großflächigen Schutz.

Die genannten Prallschalen sind sicher auch ein Kostenfaktor. Außerdem ver­ schlechtert sich an ihrer Stelle der Wärmeübergang ein wenig. Um eine kosten­ günstige Lösung mit gutem Wärmeübergang bereitzustellen, ist gemäß einer Wei­ terbildung vorgesehen daß sich die Prallschalen nur über einen Teil der Gesamt­ länge der Heizrohre erstrecken. Bei einer Schwelkammer für Abfall reicht es aus, wenn die Prallschalen sich nur etwa über ein Drittel der Gesamtlänge erstrecken.

Es war bereits dargelegt, daß bei einer Schwelkammer die Längsachse gegenüber der Horizontalen geneigt sein kann. Bei einer solchen Heiz- oder Schwelkammer ist es ausreichend, die Prallschalen nur auf dem tieferen oder unteren Ende der Heiz­ rohre anzubringen. Denn am Ende ergibt sich eine Ansammlung der schwereren Teile des Abfalls und damit in diesem Bereich eine besondere Gefährdung durch herabfallendes Festgut. Die Prallschalen am besonders kritischen unteren Endbe­ reich der Heizrohre verhindern also die Zerstörung der Oberfläche der Heizrohre, zumindest über einen relativ langen Zeitraum hinweg.

Die Prallschalen bestehen bevorzugt aus Stahl. Sie werden an den Heizrohren ange­ schweißt, insbesondere zu diesem Zweck jeweils mit Heftnähten versehen.

Nach einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, daß die Heizrohre in etwa ra­ dial ausgerichteten Reihen parallel zueinander angeordnet sind. Um einen besonders wirksamen Schutz zu erzielen, ist hierbei vorgesehen, daß - sofern eine Reihe eine Rotations-Stellung im Bereich von 30° bis 45° einnimmt - die Prallschalen der Heizrohre dieser Reihe symmetrisch zur Horizontalen ausgerichtet sind.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand von zwei Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schwelanlage für Abfall, die im Rahmen des Schwelbrenn-Verfahrens eingesetzt werden kann, in einer prinzipiellen Schnittdarstellung und

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Schwelkammer für Abfall, wobei die Heizroh­ re in Reihen, die im wesentlichen radial ausgerichtet sind, parallel zueinander ange­ ordnet sind.

Nach Fig. 1 wird fester Abfall A über eine Zufuhr- oder Aufgabeeinrichtung 2 und eine Schnecke 4, die von einem Motor 6 angetrieben wird, in einen Pyrolysereaktor oder eine Schwelkammer 8 der Länge 1 eingebracht. Die Schwelkammer 8 ist im Ausführungsbeispiel eine um ihre Längsachse 10 (durch nicht gezeigte Antriebs­ mittel) drehbare Schwel- oder Pyrolysetrommel, die bei 300 bis 600°C arbeitet, weitgehend unter Sauerstoffabschluß betrieben wird und neben flüchtigem Schwel­ gas s einen weitgehend festen Pyrolysereststoff f erzeugt. Es handelt sich dabei um eine innenberohrte Schweltrommel 8 mit einer Vielzahl von parallel zueinander ausgerichteten Heizrohren 12, von denen nur zwei gezeigt sind. Der am einen Ende vorgesehene Einlaß für Heizgas h ist mit 14 und der am anderen Ende vorgesehene Auslaß für das Heizgas h ist mit 16 bezeichnet. Die Längsachse 10 der Schwelkam­ mer 8 ist bevorzugt gegenüber der Horizontalen geneigt, so daß das rechts gelegene Ende tiefer liegt als der links gezeigte Einlaß für den Abfall A. Der Pyrolysetrom­ mel 8 ist ausgangs- oder austragsseitig eine Austragsvorrichtung 18 nachgeschaltet, die mit einem Schwelgas-Abzugsstutzen 20 für den Abgang des Schwelgases s und mit einem Pyrolysereststoffausgang 22 für die Abgabe des festen Pyrolyserest­ stoffes f versehen ist. Eine an den Schwelgas-Abzugsstutzen 20 angeschlossene (nicht gezeigte) Schwelgasleitung kann mit dem Brenner einer Hochtemperatur- Brennkammer verbunden sein.

Von besonderer Bedeutung ist es nun, daß die Heizrohre 12 im eigentlichen Schwelteil, der rechts liegt, mit Prallschalen 26 belegt oder versehen sind. Diese Prallschalen 26 erstrecken sich etwa über 1/3 l, also über ein Drittel der Gesamt­ länge 1 der Heizrohre 12. Die Gesamtlänge kann zum Beispiel 20 m und der jewei­ lige Durchmesser 8 bis 10 cm betragen. Die Prallschalen 26 sind bevorzugt halb­ runde Mantelstücke oder Halbschalen. Sie bestehen aus Stahl und sind mit Heft­ nähten auf den Stahl-Heizrohren 12 angeschweißt. Die Prallschalen 26 können sich auch über einen größeren Teil der Gesamtlänge 1 oder aber über die Gesamtlänge 1 erstrecken. Auf jeden Fall schützen sie die Heizrohre 12 im rechts gelegenen ge­ fährdeten Bereich vor herabfallendem Festgut A in Form von Steinen, Eisen-, Kera­ mik- und Porzellanteilen, Glasscherben und ähnlichem.

Die Prallschalen 26 werden vor dem Einbringen der Heizrohre 12 in die Schwel­ kammer 8 montiert. Die Heizrohre 12 mit aufgeschweißten Prallschalen 26 werden von rechts durch entsprechend große Öffnungen in der rechten Endplatte 28 in den Innenraum der Schwelkammer 8 eingebracht und dann an beiden Endplatten 28, 30 verschweißt.

Nach Fig. 2 umfaßt eine innenberohrte Schwelkammer 8, deren Längsachse 10 wiederum schräg angeordnet sein kann, eine Vielzahl von parallel zueinander an­ geordneten Heizrohren 12. Die Heizkammer 8 ist in Richtung des Pfeiles 32 um die Längsachse 10 drehbar. Insgesamt sind im Ausführungsbeispiel 8 × 4 = 32 Heiz­ rohre 12 vorgesehen. Es können aber deutlich mehr sein, zum Beispiel mehr als hundert. Sie sind in acht Reihen I bis VIII von jeweils vier Heizrohren 12 in radialer Richtung nebeneinander angeordnet. Jedes der Heizrohre 12 ist mit einer wider­ standsfähigen Prallschale 26 versehen. In der dargestellten Rotations-Stellung der Schwelkammer 8, die beispielsweise einen Durchmesser von 2,90 m aufweisen kann, ist die Reihe VI unter einem Winkel von etwa 45° zur Horizontalen 40 posi­ tioniert. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß in dieser 45°-Position die Prallschalen 26 der Heizrohre 12 in der Reihe VI symmetrisch zur Horizontalen 40 ausgerichtet sind. Die Rotationsstellung, in der diese symmetrische Ausrichtung erreicht ist, kann in einem bevorzugten Bereich von 30° bis 60° liegen. Auf diese Weise wird praktisch vollständiger Schutz der Heizrohre 12 vor herabfallenden Brocken des Abfalls A gewährleistet. Es ist nämlich zu beachten, daß durch die Rotation in Richtung des Pfeiles 32 der Abfall A angehoben wird und daß sich der Abfall A mit zunehmender Steighöhe in zunehmendem Maße von der Auflage auf den Heiz­ rohren 12 löst und herabfällt. Die genaue Position, in der eine symmetrische Aus­ richtung der haubenförmigen Schutzschalen 26 vorliegen sollte, ist natürlich von Anzahl und Krümmung der Reihen I bis VIII, von der Art des Abfalls A, vom Ab­ stand der einzelnen Heizrohre 12 voneinander und von weiteren Faktoren abhängig. Bei einer großen Schweltrommel 8 kann somit eine symmetrische Ausrichtung bei einem Winkel angebracht sein, der viel kleiner ist als 300 (im bevorzugten Bereich von 30° bis 45°).

Claims (9)

1. Um ihre Längsrichtung (10) drehbare Heizkammer (8) für Festgut, insbesondere Schwelkammer für Abfall (A), mit einer Anzahl von im Innenraum liegenden Heiz­ rohren (12), gekennzeichnet durch Prallschalen (26) auf den Heizrohren (12).

2. Heizkammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallschalen (26) als Halbschalen ausgebildet sind.

3. Heizkammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Prallschalen (26) nur über einen Teil der Gesamtlänge (1) der Heizrohre (12) erstrecken.

4. Heizkammer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Prallschalen (26) nur etwa über ein Drittel der Gesamtlänge (1) der Heiz­ rohre (12) erstrecken.

5. Heizkammer nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ihre Längsachse (10) gegenüber der Horizontalen (40) geneigt ist, und daß die Prallschalen (26) auf dem unteren Endbereich der Heizrohre (12) angebracht sind.

6. Heizkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prallschalen (26) aus Stahl bestehen.

7. Heizkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prallschalen (26) an den Heizrohren (12) angeschweißt sind.

8. Heizkammer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Heizrohre (12) in etwa radialen Reihen (I bis VIII) parallel zueinander angeordnet sind.

9. Heizkammer nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Rotations-Stellung einer Reihe (VI) im Bereich von 30° bis 60°, bevorzugt bei 45°, die Prallschalen (26) der Heizrohre (12) dieser Reihe (VI) symmetrisch zur Horizontalen (40) ausgerichtet sind.