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Dokumentenidentifikation DE4236676A1 05.05.1994
Titel Verbrennungsanlage
Anmelder Vetter, Richard, 31226 Peine, DE
Erfinder Vetter, Richard, 31226 Peine, DE
Vertreter Depmeyer, L., Dipl.-Ing. Pat.-Ing., 30823 Garbsen
DE-Anmeldedatum 30.10.1992
DE-Aktenzeichen 4236676
Offenlegungstag 05.05.1994
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.05.1994
IPC-Hauptklasse F23K 3/16
IPC-Nebenklasse F23B 1/36   F23G 5/24   F23G 5/08   F23L 15/00   F23K 1/00   F23B 5/00   
IPC additional class // B65D 88/12,B60P 3/00  
Zusammenfassung Die Erfindung geht aus von einer Verbrennungsanlage für feste Brennstoffe und strebt eine gute Wärmeausnutzung und zudem an, von besonderen Dosiervorrichtungen Abstand nehmen zu können, mit denen das zu verbrennende Gut der Brennkammer zugeführt wird.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß zur Aufnahme des zu verbrennenden Gutes ein senkrechter Schacht vorgesehen, von dem aus das Gut unmittelbar an die unterhalb des Schachtes befindliche Brennkammer zuleitbar ist in der Weise, daß die Brennkammer nach oben hin im wesentlichen durch das Gut begrenzt ist. Dem Schacht kann eine Einrichtung zum Zerkleinern des Gutes vorgeschaltet sein.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsanlage für feste Brennstoffe, insb. für Müll und Abfall.

Bei den bekannten Anlagen dieser Art wird das zu verbrennende Gut in bemessener Menge zugeführt. Somit ist eine Sammelstelle oder Lagerstelle für das zu verbrennende Gut erforderlich, von der aus das Gut z. B. mit einem Förderband abgezogen werden kann. Zudem ist eine Zuführ- bzw. Dosiereinrichtung erforderlich, um das zu verbrennende Gut dem Fortschritt der Verbrennung entsprechend zuteilen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur eine gute Wärmeausnutzung bei der Verbrennung zu gewährleisten, sondern auch besondere Dosiervorrichtungen zu erübrigen sowie eine in ihrem Aufbau einfache Anlage zu ermöglichen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur Aufnahme des zu verbrennenden Gutes ein steil ansteigender, vorzugsweise senkrechter Schacht vorgesehen ist, von dem aus das Gut unmittelbar an die unterhalb des Schachtes befindliche Brennkammer zuführbar ist in der Weise, daß der Brennraum nach oben hin durch das Gut begrenzt ist. Zweckmäßigerweiser wird der Schacht dabei so an seinem oberen Ende gestaltet, daß er einen zumindest im wesentlichen luftdichten Abschluß nach oben hin aufweist.

Demgemäß wird das zu verbrennende Gut z. B. in der Menge eines Containers für Lastkraftwagenaufbauten in dem erwähnten Schacht untergebracht. Das Gut am unteren Ende des Schachtes verbrennt, und es rutscht aufgrund seines Eigengewichtes dem Fortschritt der Verbrennung entsprechend nach. Dabei kann oberhalb des Schachtes ein z. B. von einem Container gebildeter weiterer Schacht - also gewissermaßen eine Schachtverlängerung - nach oben hin vorgesehen sein, wobei es zweckmäßig ist, das obere Ende des unten gelegenen Schachtes mit einem Verschluß z. B. mit einem Schiebeverschluß zu versehen, um durch Öffnen des oberen Abschnittes den unteren Schacht nachfüllen zu können und dabei einen ungewollten Zutritt von Luft zu vermeiden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung erläutert, in der ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt ist.

Es zeigen:

Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine Verbrennungsanlage für Abfall und Müll in schematischer Darstellung,

Fig. 2 den oberen Teil der Verbrennungsanlage gemäß Fig. 1 in der Seitenansicht mit weiteren Müllbehältern,

Fig. 3 die Verbrennungsanlage gemäß Fig. 1 in der Draufsicht ebenfalls mit weiteren Müllbehältern,

Fig. 4 den oberen Teil einer abgewandelten Verbrennungsanlage im senkrechten Teilschnitt und

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Einzelheit aus Fig. 4 in Richtung des Pfeiles 5 gesehen.

Ein zylindrischer, quadratischer oder rechteckiger Schacht 1 mit senkrechten Seitenwandungen 2 nimmt das zu verbrennende Gut 3 auf. Nach oben hin ist der Schacht durch einen Schieber 4 od. dgl. verschließbar. Unterhalb des unteren Endes des Schachtes 1 befindet sich ein Brennraum 5, der umlaufend, seitlich durch schräge Wandungen 6 begrenzt ist. An diese Wandungen 6 schließt sich nach unten ein Rost 7 an, das im Sinne des Doppelpfeiles 8 rüttelbar ist, um so die Asche nach unten in einen Trichter 9 abführen zu können.

Die Wandungen 6 mit Verkleidungen 10 bilden einen ringförmigen Kanal 11, in die die Feuergase bzw. Verbrennungsgase eindringen. Oberhalb dieses Kanals 11 befindet sich ein weiterer Ringkanal 12 zur Aufnahme und zum Ableiten der Abgase, die den Ringkanal 12 z. B. bei 13 verlassen.

Der untere Teil des Schachtes 1 ist mit einem Kühlmantel 14 zur Aufnahme von Wasser od. dgl. versehen.

Über den Umfang des Brennraumes 5 bzw. der Wandungen 6 sind mehrere mittels Gas od. dgl. beheizte Brenner 15 mit waagerechter Wirkrichtung vorgesehen. Die Verbrennungsluft wird bei 16 zugeführt.

Dem Brennraum 5 wird das Gut 3 aufgrund seines Eigengewichtes zugeführt, wobei das jeweils nachgeführte bzw. nachrückende Gut verbrennt. Demgemäß wird also der Brennraum 5 nach oben hin durch das Gut 3 begrenzt und nicht durch eine feste Wandung mit einer Zuführöffnung für das Gut 3. Aus diesen Gründen und zur Sicherstellung, daß jeweils nur die unten liegenden Schichten des Gutes verbrennen, ist der Schacht nach oben hin geschlossen bzw. nicht mit einer Luftzuführungsöffnung versehen. Das Nachrutschen des Gutes 3 kann unter bestimmten Bedingungen auch dann sichergestellt sein, wenn die Wandungen schräg nach oben gerichtet sind. Aber auch in diesem Falle ist eine kontinuierliche Nachführung des Gutes sicherzustellen.

Mit oder vor dem Abbrand des Gutes 3 wird der Schieber 4 geöffnet; alsdann wird der unten liegende Schieber 17 des oberhalb des Schachtes 1 befindlichen Müllbehälters 18 geöffnet, damit eine Nachfüllung des Schachtes 1 geschehen kann. Der Müllbehälter 18 wird so entleert, und nunmehr können die Schieber 4 und 17 wieder geschlossen werden. Auch bei einer Nachfüllung ist also sichergestellt, daß keine Verbrennungsluft bzw. praktisch keine nennenswerten Luftmengen von oben nach unten in den Schacht 1 einströmen können.

Um die Nachfüllung des Schachtes 1 zu gewährleisten, werden mehrere Müllbehälter 18 gemäß Fig. 2 und 3 - nacheinander vorgesehen - bereitgestellt. Dabei können diese Behälter auf Schienen oder anderen Führungsmittel geführt und getragen sein. In diese Transportbahn ist auch ein Lastkraftwagen 19 z. B. ein Müllfahrzeug eingebunden, von dem aus ein Müllbehälter 18 bereitgestellt wird. Die bereits geleerten Müllbehälter 18&min; werden im Sinne der Pfeile 20 an die Abladestelle zurückgeführt und dort auf ein bereitstehendes Fahrzeug aufgeladen. Es ergibt sich somit ein Kreislauf für die Beladung bzw. die Beschickung und die Entleerung der Müllbehälter 18, um so die gewünschte Verbrennung ständig ausführen und die Beschickung des Schachtes 1 chargenweise durchführen zu können.

Es sei noch erwähnt, daß die Müllbehälter 18 - wie bei 21 angedeutet - auch eine quadratische oder rechteckige Grundrißform aufweisen können, die jedoch mit Vorteil stets der Grundrißform des Schachtes 1 anzupassen sind, um das Gut 3 überführen zu können.

Um die durch die Abgase anfallende Wärme zu nutzen, werden sie bei 22 einem Warmwasserheizkessel 23 zugeführt, dem zumindest zwei von den Abgasen durchströmte Wärmetauscher 24, 25 zugeordnet sind. Die Abgase verlassen den Warmwasserkessel - ggfs. nach einer Neutralisation - bei 26.

Der Wärmetauscher 24 dient dabei zur Erwärmung von Wasser mit Eintritt bei 27 und Austritt bei 28, während der Wärmetauscher 25 die Aufgabe hat, bei 29 eintretende Luft vorzuwärmen, die vorgewärmt den Warmwasserheizkessel bei 30 verläßt und von dort aus dem Brenner 15 zugeleitet wird.

Dadurch tritt nicht nur eine weitere Nutzung der Abgaswärme ein, vielmehr wird zugleich eine vorteilhafte Vorwärmung der Verbrennungsluft für die Verbrennungsanlage erreicht.

Bei der erfindungsgemäßen Anlage verlassen die Abgase den Ringkanal 12 mit einer Temperatur von etwa 180°, sie erfahren dann innerhalb des Warmwasserheizkessels eine Abkühlung auf etwa 20-40°.

Ferner kann es vorteilhaft sein, wenn dem Rost 7 von unten her möglichst vorgewärmte Verbrennungsluft zugeleitet wird, also gegen die Fallrichtung der Asche, die mit den Pfeilen 31 aufgezeigt ist.

Bei der Ausführung gemäß Fig. 4 wird das Gut 3 nicht unmittelbar vom Müllbehälter 18 dem Schacht 1, sondern über einen Zwischenbehälter 33 mit Trichter 34 und eine Zerkleinerungseinrichtung 35 dem Schacht 1 zugeführt. Oberhalb des Zwischenbehälters 33 bzw. an seinem oberen Ende befindet sich auch ein Schieber 36 zum Verschließen und darüber der Schieber 17. Das Gut gelangt daher vom Müllbehälter 18 in den Zwischenbehälter 33 zu der Zerkleinerungseinrichtung 35, in der das Gut 3 gehörig zerkleinert wird, um die Verbrennungseigenschaften zu verbessern.

Für die Zerkleinerungseinrichtung 35 wird vorzugsweise eine Vorrichtung nach Art eines Wolfes benutzt, und zwar insb. zwei umlaufende, waagerechte Triebe, deren umlaufende Elemente 39 als Ketten gebildet sein können. Hieran sind Mitnehmer bzw. Zerkleinerer 37 in Winkelform befestigt, die an den Elementen 39 angelenkt sind und einen aktiven, im Schlund zerkleinernden Schenkel 38 und einen sich an dem Element 39 abstützenden Schenkel 40 aufweisen.

Die Schenkel 37 der beiden Elemente 39 sind gegeneinander versetzt und greifen - insg. kammartig angeordnet - gemäß Fig. 5 ineinander. Dadurch ergeben sich Scherkanten für die Zerkleinerung.

Im übrigen kann das unten im Trichter 9 anfallende Gut der Anlage erneut zugeführt werden, ggfs. nach einer Klassifikation z. B. in Zyklonabscheidern.


Anspruch[de]
  1. 1. Verbrennungsanlage für feste Brennstoffe, insb. für Müll und Abfall, dadurch gekennzeichnet, daß zur Aufnahme des zu verbrennenden Gutes (3) ein steil ansteigender, vorzugsweise senkrechter Schacht (1) vorgesehen ist, von dem aus das Gut (3) unmittelbar an die unterhalb des Schachtes (1) befindliche Brennkammer (5) zuleitbar ist in der Weise, daß der Brennraum nach oben im wesentlichen durch das Gut (3) begrenzt ist.
  2. 2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil des Schachtes (1) von einer Ringkammer (11) umschlossen ist, von der aus die Verbrennungsgase vorzugsweise durch einen ringförmigen Sammelkanal (12) abführbar sind.
  3. 3. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (5) nach unten durch ein rüttelfähiges Rost (7) begrenzt ist.
  4. 4. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkammer (11) ein oder vorzugsweise zwei oder mehrere Brenner (15) zugeordnet sind.
  5. 5. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (1) zumindest in seinem oberen Teil einen Kühlmantel (14) aufweist.
  6. 6. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (19) nach oben hin durch einen den Schacht praktisch luftdicht abschließenden Verschluß (4) - vorzugsweise in Form eines Schiebers - abgedichtet ist.
  7. 7. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gut (3) der Brennkammer (5) durch das Eigengewicht des Gutes (3) zuführbar ist.
  8. 8. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schacht (1) seinem Querschnitt angepaßte Behälter (18) für das Gut (3) zugeordnet sind, die am unteren Ende mit einem Verschluß (17) vorzugsweise in Form eines Schiebers versehen und auf den Schacht (1) aufsetzbar sind.
  9. 9. Anlage nach Anspruch 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (18) im aufgesetzten Zustand bei geöffneten Verschlüssen (4, 17) den Schacht (1) nach oben hin praktisch luftdicht abschließen.
  10. 10. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß den Behältern (18) eine Führungsbahn zum Zuleiten der Behälter (18) zum Schacht (1) und zum Abziehen der Behälter vom Schacht (1) zugeordnet ist.
  11. 11. Anlage nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsbahn in etwa ringförmig gestaltet ist in der Weise, daß ein einer Stelle der Bahn gefüllte Behälter (18) zugeleitet und entleerte Behälter z. B. mittels Fahrzeug (19) abgezogen werden können (Fig. 3).
  12. 12. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der Anlage zum Betreiben eines Warmwasserkessels dienen.
  13. 13. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserheizkessel mit einem Luftvorwärmer (Wärmetauscher 25) versehen und die vorgewärmte Luft als Verbrennungsluft dem oder den Brennern (15) der Anlage zuleitbar ist.
  14. 14. Anlage nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmwasserheizkessel mit einer Neutralisationsvorrichtung für die Abgase ausgestattet ist.
  15. 15. Anlage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter (18) nach Art von Fahrzeugcontainern ausgebildet sind, die auswechselbar auf dem Fahrzeug gelagert sind.
  16. 16. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringkammer (Kanal 11) seitlich außen durch schräge Wandungen (6) begrenzt sind, die am unteren Ende im wesentlichen einen Durchmesser beschreiben, der dem Schachtdurchmesser entspricht.
  17. 17. Anlage nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende des Schachtes (1) in den Höhenbereich der schrägen Wandungen (6) hineinreicht.
  18. 18. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem der Brennkammer (5) zugeordneten Rost (7) von unten vorzugsweise vorgewärmte Verbrennungsluft zuführbar ist.
  19. 19. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Schacht (1) eine das Gut (3) zerkleinernde Einrichtung (35) vorgeschaltet ist.
  20. 20. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (35) am unteren Ende eines oben verschließbaren Zwischenbehälters (33) angeordnet ist.
  21. 21. Anlage nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (35) nach Art eines Zerreißwolfes ausgebildet ist.
  22. 22. Anlage nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zwei gegenläufig arbeitende Hülltriebe, vorzugsweise Kettentriebe, aufweist, die mit Vorsprüngen (38) derart ausgestattet sind, daß die Vorsprünge der beiden Hülltriebe in dem zwischen ihnen befindlichen Raum zur Erzielung einer Scherwirkung aneinander vorbeibewegbar sind.
  23. 23. Anlage nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (38) im Winkel dazu angeordnete Schenkel (40) aufweisen, die sich auf den umlaufenden Elementen (39) des Hülltriebes abstützen können.
  24. 24. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Mittel zum Zurückführen des Gutes (3) nach Verlassen des Rostes und ggfs. vorhandenen Klassifiziereinrichtungen zum Schacht (1) zum Zwecke der erneuten Zuführung zum Brennraum (5).






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