CH389144A - Ausbrand-Schlackengenerator an Verbrennungsöfen für minderwertige Brennstoffe - Google Patents

Description

      Ausbrand-Schlackengenerator    an Verbrennungsöfen für minderwertige     Brennstoffe       Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen       Ausbrand-Schlackengenerator    an Verbrennungsöfen  für minderwertige Brennstoffe, zum Beispiel Keh  richt.  



  Verbrennungsöfen für minderwertige Brennstoffe,  wie Kehricht und dergleichen, besitzen bekannte       Ausbrandvorrichtungen,    die als Plan- oder Kipproste,  oder als langsam rotierende, feuerfest ausgekleidete  Drehtrommeln ausgebildet sind, in denen die aus  brennende Schlacke im Gleichstrom mit den     heis-          sen    Verbrennungsgasen in Kontakt steht. Weiter sind  vertikale     Ausbrandschächte    bekannt, in denen die  Schlacke in dickerer Schicht unter     peripherischer     Einführung von Luft und Wasserdampf, oft auch nur  von Luft allein,     ausgebrannt    wird.

   Im ersteren Fall  arbeiten diese     Schächte    als Schlacken-Generatoren,  in deren unterer Schicht ein Wasserglas gebildet  wird, das über dem Generator, und zum Teil schon  in demselben, zu brennen beginnt.  



  Die Schwierigkeiten, die bei den bekannten  Schlacken-Generatoren beim     Ausbrand    von Schlacke  aus minderwertigen Brennstoffen, insbesondere Keh  richt, auftreten, hängen damit     zusammen,    dass es  bis anhin nicht möglich war, die Temperatur     im    Kern  der Generator-Füllung unter Kontrolle zu halten  bzw. zu regulieren.

   Während es bei Generatoren  kleinerer Leistung, d. h. kleineren     Schacht-Quer-          schnittes,    noch gelang, durch Wandkühlung und     pe-          ripherische        Einführung    eines     Wasserdampf-Luft-Ge-          misches    die     Vergasungs-    bzw.

   Verbrennungstempe  ratur im Kern der     Generator-Füllung    so niedrig zu  halten, dass die Schlacke nicht zu schmelzen begann,  trat dieser Nachteil bei Generatoren grösserer Lei  stung auf, indem die Schlacke im Füllungskern zu  Blöcken     agglomerierte,    und zwar trotz Wandkühlung    und     peripherischer        Wasserdampf-Luft-Einführung.     Dieser Nachteil soll     erfindungsgemäss    nun da  durch beseitigt werden, dass man den     Schlacken-Ge-          nerator    mit bis in die Kernzone     hineintreibbaren    oder  direkt in diese eingebauten Kühlelementen versieht.

      Eine derartige Ausbildung ermöglicht eine wirk  same und unmittelbare     Kühlung    der Kernzone des  Schlackengenerators,     während        zweckmässigerweise     gleichzeitig auf die Kühlwirkung der Generator  wände, d. h. des Wassermantels des Generators,  nicht     verzichtet    wird. Diese Mantelkühlung, wie man  sie bisher anwandte, genügt bei grösseren     Schlak-          ken-Generatoren    allein jedoch nicht, da sie nur eine  geringe Tiefenwirkung besitzt und     die    Kerntempera  tur der     Generatorfüllung    nicht zu beeinflussen ver  mag.

   Auch die     peripherische        Einführung    von Luft  und/oder     Wasserdampf    auf der Unterseite des Gene  ratormantels genügt allein nicht. Es tritt hier das  bekannte Phänomen der     Wandläufigkeit    auf, auf  Grund dessen das     peripherisch        eingeführte    Kühlme  dium das Bestreben hat, an der Innenwand des     Ge-          neratormantels    entlang hochzusteigen.

   Alle diese be  kannten Massnahmen genügen nicht, um bei     grös-          seren    Schlacken-Generatoren die Kerntemperaturen  auf einem zulässigen Niveau zu     halten.    Bei den bei  ungenügender Kühlung in der Kernzone auftretenden  Temperaturen wird die Schlacke je nach deren Höhe  weich, halbflüssig bis flüssig und     agglomeriert    in  grossen Klumpen, die in der     Austragzone    des     Gene-          rators    erstarren können und zufolge ihrer Grösse  und Härte den Entschlackungsvorgang stören oder  überhaupt verunmöglichen.

   Die     Klumpenbildung    hat  ausserdem den grossen     Nachteil,        dass    in die Schlacke       Brennstoffteile    eingeschlossen werden, die auf diese  Weise als     Unverbranntes    den     Feuerungsverlust    er  höhen.

        In der Zeichnung sind drei beispielsweise Aus  führungsformen des Erfindungsgegenstandes darge  stellt, und zwar zeigen       Fig.    1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines     Aus-          brand-Schlacken-Generators    im Vertikalschnitt ;       Fig.    2 einen Grundriss     zu        Fig.    1 ;       Fig.    3 einen weiteren Vertikalschnitt nach der  Linie     I11-III    in     Fig.    2 ;       Fig.    4 eine zweite Ausführungsform eines     Aus-          brand-Schlackengenerators    im Vertikalschnitt ;

         Fig.    5 einen Grundriss zu     Fig.    4 ;       Fig.    6 eine dritte Ausführungsform eines     Aus-          brand-Schlacken-Generators    im Vertikalschnitt, und       Fig.    7 einen teilweisen Horizontalschnitt nach  der Linie     VII-VII    in     Fig.    6.  



  Im ersten Ausführungsbeispiel nach     Fig.    1 bis 3  bezeichnet 1 das Ende des Rostes bzw. der Feuerung,  von wo aus die nahezu ausgebrannte Schlacke in  den     darunterliegenden    Schlacken-Generator 2 abge  geben wird. Dieser ist von einem doppelwandigen  Kühlmantel 3 umgeben, der mit Stutzen 4 und 5 für  den Zu- bzw.     Abfluss    eines Kühlmediums versehen  ist. Im Inneren     des        Schlacken-Generators    ist, dessen  Mittelpartie bzw. Kernzone durchsetzend, eine ver  tikale Kühlwand 6 angeordnet.

   Auf der oberen Seite  besitzt die Kühlwand 6 eine Bewehrung in Form  einer spitzwinkligen,     dachgiebelartigen        Ablenkhaube     7, die     vorzugsweise    aus hochhitzebeständigem Ma  terial hergestellt ist und in die zwecks zusätzlicher  Kühlung in bekannter Weise Sekundärluft eingeführt  werden kann. Auf der Unterseite des Kühlmantels 3  ist im Strömungsschatten der Schlacke entlang des  Kühlmantels ein an eine Druckluft- oder/und Was  serdampfquelle angeschlossenes     Verteilerrohrsystem     8 angeordnet, auf dessen Oberseite schräg nach in  nen gerichtete Bohrungen bzw.

   Düsen vorgesehen  sind, durch die Druckluft oder/und Wasserdampf in  Richtung der Pfeile 9 in den Füllraum des     Schlak-          kengenerators    eingeblasen werden kann.  



  Durch die Kühlwand 6 wird der Füllraum des  Generators in zwei gleiche, kleinere Füllräume un  terteilt. Der Hohlraum der Kühlwand 6 kommuni  ziert mit dem Kühlmantel 3, durch den ein     Kühhnit-          telstrom,    oder     das    Kesselwasser eines an die Feue  rung angeschlossenen     Abhitzekessels    geleitet wird.  Die Kühlwand 6 ist zweckmässig so angeordnet, dass  ihre     Mittelebene    mit der     Achsenrichtung    der den  Generator speisenden Rost- oder     Feuerungsanlage     zusammenfällt.  



  Die Entleerung der granulierten, ausgebrannten  Schlacke am unteren Ende des Generators kann in  bekannter Weise vor sich gehen, sei es mit Hilfe  eines Drehrostes, eines     Schubaufgabeapparates    oder  einer     Kratzerkette.    Diese letzteren Organe können  auch in bekannter Weise mit Wasserlöschung der  Schlacke arbeiten.  



  Die die Kernzone der Füllung des     Schlacken-          generators    durchsetzende Kühlwand ermöglicht es,  die Temperatur auch im Kern der Füllung unterhalb  der     Erweichungs-    bzw. Schmelztemperatur der    Schlacke zu halten und damit das     Agglomerieren     und die     Klumpenbildung    der Schlacke zu verhindern.  



  Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den       Fig.    4 und 5 bezeichnen wieder: 1 das Ende des  Rostes bzw. der Feuerung, 2 den Füllraum des       Schlacken-Generators,    3 dessen Kühlmantel, 4 und  5 die aussen an diesem angeordneten Zu- und     Ab-          flusstutzen    für das Kühlmedium, 8 das im Strö  mungsschatten der Schlacke unterhalb des Kühlman  tels 3 angeordnete Rohrsystem für die Einführung  von Luft oder/und Wasserdampf in Richtung der       Pfeile    9.  



  Im Gegensatz zum     vorbesprochenen    Beispiel die  nen hier zur Kühlung der Kernzone an Stelle der  fest angeordneten Kühlwand Rohre 10, welche die       Generatorwand    bzw. den Kühlmantel 3 durchsetzen  und in die Kernzone des Schlackengenerators vor  geschoben und aus derselben auch wieder zurückge  zogen werden können, wodurch gleichzeitig eine er  wünschte     Stocherwirkung    erzielt wird. In dem dar  gestellten Beispiel sind je drei dieser Rohre 10 zu  einer Einheit zusammengefasst.

   Sie sind in Führun  gen 11 und 12 eines auf der     Aussenseite    des  Schlackengenerators angeordneten     Supportes    13 axial  verschiebbar gelagert und an einen     hydraulischen     oder pneumatischen Servomotor 14 angeschlossen.  Am Vorderende sind die Rohre 10 mit je einer Spitz  kappe 15 aus hochhitzebeständigem     Material    be  wehrt. Ausserhalb des Generators sind die drei  Rohre 10 durch eine gemeinsame Hohltraverse 16  miteinander verbunden. Diese Hohltraverse 16 ist  über flexible Leitungen oder Posaunen 17 mit einer  Leitung 18 verbunden, die an eine Druckluft- oder/  und     Wasserdampfquelle    angeschlossen ist. Die Spitz  kappen 15 sind mit Bohrungen bzw.

   Düsen ausge  stattet, die das den Rohren 10 zugeführte Kühlme  dium (Druckluft und/oder     Wasserdampf)        in    Rich  tung der Pfeile 19 in die Kernzone austreten lassen.  Bei dem Beispiel nach den     Fig.    4 und 5 sind     zwei     Rohreinheiten übereinander angeordnet, wobei die  Rohre jeder Einheit von einander entgegengesetzten  Seiten her in den Schlacken-Generator einfuhrbar  sind. Die     Kühlmittelrohre    10 sind dabei, wie dies  insbesondere aus     Fig.    4 ersichtlich ist, zweckmässig  mit den inneren Spitzen 15 schräg nach unten ge  richtet angeordnet.  



  Auch bei dem dritten Ausführungsbeispiel nach  den     Fig.    6 und 7 bezeichnen wieder: 1 das Ende  des Rostes bzw. der Feuerung, 2 den Füllraum des       Schlacken-Generators,    3 dessen Kühlmantel, 4 und  5 die aussen an diesem angeordneten Zu- und     Ab-          flusstutzen    für das Kühlmedium, und 8 das im Strö  mungsschatten der Schlacke unterhalb des Kühlman  tels 3 angeordnete Rohrsystem für die     Einführung     von Luft und/oder Wasserdampf in Richtung der  Pfeile 9.  



  Im Gegensatz zu den beiden     vorbesprochenen     Beispielen dienen hier als Mittel zur Kühlung der  Kernzone aussenseitig am Schlacken-Generator an  horizontalen Drehachsen 20 befestigte kastenartige      hohle     Kreissektorscheiben    21, von denen je drei ne  beneinander bzw. parallel zueinander liegend auf je  einer der Welle 20 fest angeordnet sind. Die Hohl  räume dieser     Kreissektorscheiben    stehen über die  hohlen Wellen 20 mit einer Druckluft oder/und Was  serdampfquelle in. Verbindung. Die Kreissektor  scheiben selbst sind durch schlitzartige Öffnungen  des     Generatormantels    in den Füllraum 2 einschwenk  bar.

   Zu diesem Zweck steht jede der Wellen 20  über einen Hebel 22 mit einem hydraulischen oder  pneumatischen Servomotor 23 in Verbindung.     Im     Bereiche der zweckmässig     dachgiebelartig    geformten  Eintrittskanten 24 der     Kreissektorscheiben    21 sind  Bohrungen bzw. Düsen 25 angeordnet, durch die das  den     Kreissektorscheiben    21 zugeführte Kühlmedium  in die Kernzone des Generators ausströmen kann.  Auch bei dem Beispiel nach     Fig.    6 und 7 sind zwei  aus je drei     Kreissektorscheiben    bestehende Einhei  ten übereinander angeordnet und von zwei einander  gegenüberliegenden Seiten her in den Füllraum ein  schwenkbar.

   Das Kühlmedium wird über eine Stopf  büchse bekannter Bauart den Hohlwellen 20 und  damit den     Kreissektorscheiben    21     zugeführt.    Die  Steuerung der Servomotoren kann automatisch mit  tels eines Zeitschalters erfolgen, oder aber auch von  Hand nach Bedarf geregelt werden.

   Die pneuma  tische oder hydraulische Betätigung der     Kreissektor-          scheiben    21 bzw. der Kühlrohre (in     Fig.    4 und 5)  hat den Vorteil, dass beim Auftreffen dieser Kühl  elemente auf starke Hindernisse, beispielsweise auf  im Kehricht eingebettete Metallgegenstände, oder bei  harten Schlackenstücken, die Bewegung des     Servo-          motorkolbens    unterbrochen wird und die Kühlele  mente 10 bzw. 21 zum Stillstand kommen. Wird an  Stelle der pneumatischen oder hydraulischen Servo  motoren 14 bzw. 23 ein rein mechanischer Antrieb  verwendet, so ist in diesen eine Rutschkupplung ein  zubauen.  



  Bei den beiden Ausführungsformen nach     Fig.    4  bis 7, bei denen die Kühlelemente 10 bzw. 21 voll  ständig aus dem Generator-Innenraum zurückgezo  gen bzw.     herausgeschwenkt    werden können, wird der  unter der Wirkung der Schwerkraft erfolgende freie  Schlackenfluss im     Ausbrand-Generator    in keiner  Weise beeinträchtigt. Beim Einblasen von Luft und/  oder Wasserdampf in die Kernzone wird dieser  Wärme entzogen und damit die Temperatur unter  die     Erweichungs-    bzw. Schmelzgrenze der Schlacke  herabgesetzt.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Ausbrand-Schlackengenerator an Verbrennungs öfen für minderwertige Brennstoffe, z. B. Kehricht, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlackengenerator mit bis in die Kernzone hineintreibbaren oder direkt in diese eingebauten Kühlelemente versehen ist. UNTERANSPRÜCHE 1. Ausbrand-Schlackengenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass in der Kern- zone desselben wenigstens ein Kühlelement (6) fest angeordnet ist, und zwar derart, dass es die unter der Wirkung der Schwerkraft erfolgende Bewegung der Schlacke nicht beeinträchtigt.

   2. Ausbrand-Schlackengenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass an dessen un terem Ende, im Strömungsschatten der Schlacke, eine Vorrichtung (8) zum Einblasen von Wasser dampf und/oder Luft angeordnet ist. 3. Ausbrand-Schlackengenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlele ment (6) als in der Achsen- bzw. Transportrichtung des dem Generator vorgelagerten Rostes verlaufende, vertikale, hohle Kühlwand ausgebildet ist.

   4. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühl wand (6) zur Vermeidung von Schlackenansammlun gen oder Schlackenstauungen am oberen Ende mit einem spitzwinkligen, dachgiebelartigen Ablenkkör- per (7) versehen ist, der zwecks zusätzlicher Küh lung für die Einführung von in den Füllraum aus strömender Sekundärluft eingerichtet ist.

   5. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unteran spruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die hohle Kühlwand (6) an das Kühlmittel-Zirkulationssystem des durch die Aussenwände, d. h. den doppelwan digen Mantel (3) des Generators gebildeten Wasser mantels angeschlossen ist. 6. Ausbrand-Schlackengenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass er durch meh rere in Richtung quer zum Rost (1) nebeneinander liegende Einzelgeneratoren gebildet ist. 7. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einzel generatoren jeder für sich ein Kühlsystem aufweist.

   B. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unteran spruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass diese Einzel generatoren hinsichtlich ihres Kühlmittels in Serie geschaltet sind. 9. Ausbrand-Schlackengenerator nach Patentan spruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente zur Kühlung der Kernzone durch am Vorderende mit Luft und/oder Dampfdüse versehene, an eine Druckluft- oder/und Wasserdampfquelle angeschlos sene Rohre (10).

   gebildet sind, die in Führungen (11, 12) des Generatormantels (3) axial verschiebbar ge lagert, und, den Generatormantel durchsetzend, bis in die Kernzone des Schlackengenerators vortreibbar sind. 10. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unteran spruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere die ser Rohre (10) zu einer Einheit zusammengebaut sind. 11. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass wenig stens zwei dieser Einheiten übereinander angeordnet sind.

   12. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (10) jeder Einheit von einander entgegenge- setzten Seiten her in den Füllraum (2) des Schlak- kengenerators eintreibbar sind. 13. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zur Be wegung der Rohre (10) Servomotoren (14) dienen. 14. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomotoren für hydraulischen Betrieb eingerichtet sind.

   15. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomotoren für pneumatischen Betrieb eingerichtet sind. 16. Ausbrand-Schlackengenerator nach Patent anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Elemente zur Kühlung der Kernzone durch aussenseitig am Generatormantel (3) auf horizontalen Drehachsen (20) gelagerte, in das Innere des Schlackengenera- tors einschwenkbare kastenartige, hohle Kreissektor scheiben (21) gebildet sind, deren Hohlräume an eine Druckluft- oder/und Wasserdampfquelle ange schlossen, und mit Luft- und/oder Dampfaustritts düsen versehen sind.

   17. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Luft- und/oder Wasserdampfaustrittsdüsen an der Ein- trittskante der Kreissektorscheiben angeordnet sind. 18. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dieser Kreissektorscheiben (21) auf einer gemein samen Schwenkachse (20) angeordnet und zu einer Einheit verbunden sind.

   19. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass wenig stens zwei dieser Kreissektorscheibeneinheiten über einander und auf einander gegenüberliegenden Seiten des Schlackengenerators angeordnet sind. 20. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass zur Be wegung der Kreissektorscheiben (2l) Servomotoren (23) vorgesehen sind. 21. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomotoren (23) für hydraulischen Betrieb einge richtet sind.

   22. Ausbrand-Schlackengenerator nach Unter anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Servomotoren (23) für pneumatischen Betrieb ein gerichtet sind.