Ofen zur Verbrennung von festen, teigigen und flüssigen Abfallstoen Die Erfindung betrifft einen Ofen zur Verbren nung von festen, teigigen und flüssigen Abfallstoffen.
Die Verbrennung von festen Abfallstoffen, welche unter dem Einfluss der Wärme in einen teigigen Zu stand übergehen, von .Abfallstoffen, welche bereits im teigigen Zustand anfallen und unter dem Ein fluss von Wärme nicht dünnflüssig werden, als auch von gewissen flüssigen Abfallstoffen, welche sich nicht versprühen lassen, ist bekanntlich mit Schwie rigkeiten verbunden.
Für die Verbrennung solcher Abfallstoffe werden häufig geneigte Drehtrommeln verwendet, die innen mit feuerfestem Material ausgekleidet sind und in welche das Brenngut am oberen Trommelende ein gebracht und auf irgendw -elchem Wege gezündet wird. Durch die Drehung der Trommel erfolgt der Trans port des .Brenngutes im Sinn des Gefälles, wobei die zylindrische Innenwand der Trommel als Unter lage für das Brenngut dient; .darauf erfolgt die Ver brennung, und die festen Verbrennungsrückstände werden am unteren Ende der Drehtrommel eva kuiert.
Die erforderliche Verbrennungsluft wird, un gefähr axial an einem Ende in die Trommel einge leitet, die Rauchgase. verlassen die Trommel am anderen Ende.
Diese bekannten Drehtrommelöfen haben jedoch erhebliche Nachteile. Nachdem es sich meistens um Brenngut mit hohem Heizwert handelt und nachdem ein inniger Kontakt zwischen Sauerstoff und Brenn- stoff nicht erreicht werden kann, wie dies bei Rost feuerungen infolge :
Durchstreichens der Luft durch die Brenngutschicht erzielt wird, muss mit relativ hohem Luftüberschuss gefahren werden, so dass auch beträchtliche Rauchgasrnengen entstehen. Daher müs sen die Ausmasse der Drehtrommel wegen ihrer Funktion als Verbrennungseinrichtung auf Grund der auftretenden Rauchgasmen'gen reichlich bemessen werden, obwohl für die eigentliche Förderung und Umwälzung,des Brenngutes nur kleine Abmessungen (.Durchmesser) genügen würden.
Wenn überdies noch zum Zweck einer genügenden Verweilzeit für das Brenngut die Länge der Trommel entsprechend be messen wird, so kommt man schliesslich zu Trom meln, welche nicht selten über 3000 mm Durch messer und 10 000 mm Länge aufweisen, also recht aufwendig sind.
Die Erfahrung hat ferner gezeigt, dass die Ab dichtung solch grosser Drehtrommeln auf die Dauer nicht zu bewältigen ist, wobei diese noch erhebliche Wärmeverluste durch die grossen Abstrahlungsflächen aufweisen, nachdem, wegen Verringerung des Gewich tes die feuerfeste Auskleidung möglichst gering gehal ten werden muss.
Zweck :der Erfindung ist, die erwähnten Nachteile zu beheben.
Dies wird erfindungsgemäss erreicht durch eine vom Ofenmauerwerk umgebene, der Auflage für das Brenngut dienende, mit feuerfestem Material aus- gekleidete Wanne, welche mit geneigter Längsachse auf Rollen gelagert ist und durch einen Antrieb um die Längsachse in eine schwenkende Bewegung versetzbar ist.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindbngsgemässen Ofens schematisch dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 den :Ofen in einem Längsschnitt und Fig. 2 den Ofen der Fig. 1 in einem Querschnitt. Eine vom Ofenmauerwerk umgebene, der Auf lage für das Brenngut dienende Wanne 1, ,die mit feuerfestem Material 2 ausgekleidet ist, ist, in Rich tung ihrer .Längsachse geneigt, auf Rollen 3 ge lagert und kann durch einen als .bekannt vorausge setzten und daher in der Zeichnung nicht dargestellten Antrieb in eine schaukelnde Bewegung versetzt wer- den.
Die muldenartig ausgebildete Wanne 1, die ge mäss Fig.2 einen halbkreisförmigen Querschnitt haben kann, ist an ihrem oberen Ende, wo die Aufgabe des Brenngutes erfolgt, durch eine halb- kreisfömige Stirnwand eventuell abgeschlossen.
Aus Fig. 2 ist zu ersehen, wie die Wanne 1 innerhalb des hier mit 5 bezeichneten feuerfesten Ofenmauerwerkes, das der Aussenform der Wanne 1 zur Ermöglichung ihrer Schwenkbewegung angepasst ist, drehbar angeordnet ist.
Das Ofenmauerwerk 5 ist oberhalb !der Wanne 1 beispielsweise, wie in Fig. 1 gezergt, durch ein abgestuftes Halbrundgewölbe 6' und 6" abgeschlossen und derart ausgebildet, dass es oberhalb von ihr einen Feuerraum 8 begrenzt, dessen Ausmasse beliebig, d. h. unabhängig von dem Durchmesser und der Länge der Wanne 1 gewählt, sein können, wie es in Fig. 1 bzw.
Fig. 2 deutlich veranschaulicht ist, um so die freie Entfaltung der Flammen im ,Feuerraume 8 zu ermöglichen, was bei den bekannten Drehtrommelöfen, bei denen das Innere der Drehtrommel selbst den Feuerraum bildet, welcher somit durch den .Durchmesser und die Länge der Trommel beschränkt wird, häufig gar nicht er reicht werden kann.
In den beiden Seitenwänden des Ofenmauer- werkes 5 sind in zwei Reihen Öffnungen 7' und 7" für die Einführung der Verbrennungsluft vorgesehen, welche als gerichtete Düsen ausgebildet sind, derart, dass die Verbrennungsluft teilweise über Primärluft düsen 7' in den Feuerraum 8 eingeführt wird und ,das Brenngut beaufschlagt und teilweise über .Sekun- därluftdüsen 7" in den Feuerraum 8 geleitet wird.
Das Ofenmauerwerk 5 begrenzt unterhalb der Wanne 1 einen Raum 10, der an .die in der Zeichnung nicht dargestellte Luftzuführungsleitung angeschlos sen ist und dadurch unter Überdruck ,gehalten wird. Aus diesem überdruckraum 10 strömt Verbrennungs luft durch den zwischen der schaukelnden Wanne 1 und dem Ofenmauerwerk 5 schon aus konstruktiven Gründen erforderlichen und aus Fig. 2 ersichtlichen Luftspalt entlang den Seitenwänden des Ofenmauer werks 5 aufwärts in den Feuerraum 8,
wobei diese Luft einen aufwärts steigenden Luftschleier bildet, der sowohl die Wanne 1 als auch die Seitenwände des Ofenmauerwerks 5 kühlt und dadurch zur Scho nung dieser Teile beiträgt, wobei zudem diese Luft in vorteilhafter Weise noch eine gewisse Vorwär- mung erfährt.
Durch .die gerichteten Düsen 7' wird dieser Luft schleier gemäss Fig. 2 mindestens teilweise nach unten gegen die Wanne 1 hin abgelenkt, so dass die auf diesem Wege eingeführte Luft sowohl als Primär- als auch als Sekundärluft zum Verbrennungsprozess im Feuerraum 8 beiträgt.
Das Brenngut wird am vorderen, höher gelegenen Ende der Wanne 1 -durch eine in bekannter Weise ausgeführte Beschickungseinrichtung, beispielsweise :einen in Fig. 1 mit 11 bezeichneten Einfüllsch.acht, der Wanne 1 zugeführt. Durch eine besondere Zünd flamme bzw. bei in Betrieb befindlichem Ofen, durch die Strahlungswärme seitens des Peuerraumgewölbes 6' wird die Zündung des in die Wanne 1 aufge gebenen Brennstoffes bewirkt.
Das Brenngut wird durch die Schaukelbewegung der Wanne 1 in ;dieser allmählich abwärts transportiert. Hierbei bewirkt die hin und her gehende Schaukelbewegung,der Wanne 1 zugleich aber auch eine Umwälzung der Brenn stoffschicht, was für die Verbrennung überaus günstig ist.
Am hinteren, tiefer gelegenen Ende der Wanne 1 ist ein Fallschacht 9 angeordnet, durch den in bekannter Weise die hier von der Wanne 1 ab fallenden Verbrennungsrückstände ausgetragen wer den.
Die Vorteile des vorgeschlagenen Ofens bestehen in folgendem: Der Feuerraum kann entsprechend den jeweiligen Verbrennungsbedingungen gestaltet und bemessen werden, ohne dass dies zu übermässig grossen Dimensionen des beweglichen Transportor gans, hier der schwenkbaren Wanne, führt, wobei zudem die üblicherweise den Drehtrommeln nach geschaltete Nachverbrennungskammer hier entfällt.
Die Abdichtung an der Aufgabeseite des Ofens gegen das Eindringen von Falschluft in den Ofen feuerraum verursacht trotz Vorhandenseins eines be weglichen Transportorgans keine Schwierigkeiten, so dass der Verbrennungsvorgang sicher beherrscht wer den kann.
Die Verbrennungsluft lässt sich rationell und wirk sam zuführen, so dass diese auch bestens ausgenutzt werden kann.
Die durch Abstrahlung nach aussen bedingten Wärmeverluste sind im Vergleich zu Drehtrommel öfen erheblich geringer, @da hier die Notwendigkeit, zur Verringerung des Gewichtes der ohnehin schon infolge ihrer Grösse schweren Drehtrommeln das Gewicht der feuerfesten Auskleidung des, beweglichen Transportorgans möglichst gering zu halten, nicht besteht.
Dadas bewegliche Transportorgan gegenüber den bekannten Drehtrommeln auf einen Teil seines Um fanges reduziert und überdies im Durchmesser kleiner gehalten werden kann, ergibt sich bei gleicher Lei stung eine billigere Ausführung des Ofens.
Furnace for the incineration of solid, pasty and liquid waste materials The invention relates to a furnace for the incineration of solid, pasty and liquid waste materials.
The incineration of solid waste, which turns into a doughy state under the influence of heat, of .waste materials which are already obtained in the doughy state and do not become thin under the influence of heat, as well as of certain liquid waste materials that do not let spray is known to be associated with difficulties.
For the incineration of such waste materials inclined rotary drums are often used, which are lined with refractory material on the inside and in which the material to be fired is brought at the upper end of the drum and ignited in some way. As a result of the rotation of the drum, the transport of the material to be fired takes place in the direction of the gradient, the cylindrical inner wall of the drum serving as a base for the material to be fired; Then the combustion takes place, and the solid combustion residues are evacuated at the lower end of the rotating drum.
The required combustion air is introduced into the drum at one end, the flue gases. leave the drum at the other end.
However, these known rotary drum furnaces have considerable disadvantages. Since it is mostly a matter of burning material with a high calorific value and after intimate contact between oxygen and fuel cannot be achieved, as is the case with grate firing due to:
Stroking the air through the firing layer is achieved, must be driven with a relatively high excess of air, so that considerable amounts of smoke gas arise. Therefore, because of its function as a combustion device, the dimensions of the rotary drum must be generously dimensioned due to the amount of smoke gas occurring, although only small dimensions (diameter) would be sufficient for the actual conveyance and circulation of the material to be burned.
If, moreover, the length of the drum is measured accordingly for the purpose of a sufficient dwell time for the material to be fired, then one finally comes to drums, which are not infrequently over 3000 mm in diameter and 10,000 mm in length, so are quite expensive.
Experience has also shown that sealing such large rotary drums cannot be managed in the long term, and that these still have considerable heat losses due to the large radiation surfaces, after which the refractory lining must be kept as low as possible due to the reduction in weight.
Purpose: the invention is to remedy the disadvantages mentioned.
This is achieved according to the invention by a furnace surrounded by the furnace masonry, used to support the firing material and lined with refractory material, which is mounted on rollers with an inclined longitudinal axis and can be set in a pivoting movement about the longitudinal axis by a drive.
In the drawing, an embodiment of the furnace according to the invention is shown schematically. 1 shows the furnace in a longitudinal section, and FIG. 2 shows the furnace of FIG. 1 in a cross section. Surrounded by the furnace masonry, the support for the kiln serving tub 1, which is lined with refractory material 2, is inclined in the direction of their .Längsachse, superimposed on rollers 3 ge and can be set by one as .known and therefore Drive not shown in the drawing can be set in a rocking motion.
The trough-like trough 1, which according to FIG. 2 can have a semicircular cross-section, is possibly closed at its upper end, where the fuel is fed in, by a semicircular end wall.
From Fig. 2 it can be seen how the tub 1 is rotatably arranged within the refractory furnace masonry, denoted here by 5, which is adapted to the outer shape of the tub 1 to enable its pivoting movement.
The furnace masonry 5 is closed above the tub 1, for example, as shown in FIG. 1, by a stepped semicircular vault 6 'and 6 "and is designed in such a way that it delimits a combustion chamber 8 above it, the size of which is arbitrary, ie independent of the Diameter and the length of the tub 1 can be selected, as shown in Fig. 1 and
Fig. 2 is clearly illustrated, so as to enable the free development of the flames in the fire chamber 8, which in the known rotary drum furnaces, in which the interior of the rotary drum itself forms the furnace, which is thus limited by the diameter and length of the drum often cannot be achieved at all.
In the two side walls of the furnace masonry 5, openings 7 'and 7 "are provided in two rows for the introduction of the combustion air, which are designed as directional nozzles so that the combustion air is partially introduced into the furnace 8 via primary air nozzles 7' and, the material to be fired is acted upon and partially passed into the furnace 8 via secondary air nozzles 7 ".
The furnace masonry 5 delimits a space 10 below the tub 1, which is connected to the air supply line, not shown in the drawing, and is therefore kept under overpressure. From this overpressure chamber 10, combustion air flows through the air gap between the rocking tub 1 and the furnace masonry 5, which is necessary for structural reasons and can be seen in FIG. 2, along the side walls of the furnace wall 5 upwards into the furnace 8,
This air forms an upwardly rising air curtain that cools both the tub 1 and the side walls of the furnace masonry 5 and thereby contributes to the protection of these parts, and this air also advantageously experiences a certain amount of preheating.
Through the directed nozzles 7 'this air veil is deflected at least partially downwards towards the tub 1 according to FIG. 2, so that the air introduced in this way contributes to the combustion process in the combustion chamber 8 both as primary and secondary air.
The material to be fired is fed to the vat 1 at the front, higher end of the vat 1 by a loading device designed in a known manner, for example: a feed chute designated 11 in FIG. By a special ignition flame or when the furnace is in operation, through the radiant heat from the Peuerraumgewölbes 6 ', the ignition of the fuel in the tub 1 is caused.
The material to be fired is gradually transported downwards by the rocking movement of the pan 1. Here, the rocking movement to and fro causes the tub 1 at the same time, however, also a circulation of the fuel layer, which is extremely favorable for the combustion.
At the rear, lower end of the tub 1, a chute 9 is arranged, through which the incineration residues falling here from the tub 1 are discharged in a known manner.
The advantages of the proposed furnace are as follows: The combustion chamber can be designed and dimensioned according to the respective combustion conditions, without this leading to excessively large dimensions of the movable transporter, here the swiveling tub, with the post-combustion chamber usually connected downstream of the rotating drums here not applicable.
The sealing on the feed side of the furnace against the ingress of false air into the furnace firing chamber does not cause any difficulties despite the presence of a movable transport element, so that the combustion process can be safely controlled.
The combustion air can be supplied efficiently and effectively so that it can also be optimally used.
The heat losses caused by radiation to the outside are considerably lower compared to rotary drum furnaces, because here there is no need to keep the weight of the refractory lining of the movable transport member as low as possible to reduce the weight of the rotary drums, which are already heavy due to their size .
Since the movable transport member compared to the known rotary drums is reduced to a part of its order and, moreover, can be kept smaller in diameter, a cheaper design of the furnace results with the same performance.