Verbrennungsanlage für kommunale und industrielle Abfälle Die Erfindung :betrifft eine Verbrennungsanlage für kommunale und industrielle Abfälle, bestehend aus Ein richtungen für die Aufnahme, Stapelung und Verbren nung der Abfälle, für die Wärmeverwertung zur Energie erzeugung und/oder zu Heizzwecken, für .den kontinuier lichen Austrag der Verbrennungsrückstände sowie für die Entstaubung und Abführung der Rauchgase.
Derartige Verbrennungsanlagen sind bereits bekannt, und zwar insbesondere zur Verbrennung von Müll. Müllverbrennungsanlagen sind in unserem Zeitalter und bei unseren heutigen sozialhygienischen und ästhe tischen Ansprüchen ein unumgängliches Bedürfnis für Siedlungsballungen geworden.
Für grössere Städte vorgesehene Müllverbrennungs anlagen stellen umfangreiche Anlagen :dar, in welchen der anfallende Müll bei erheblichen Durchsatzleistungen, die bis zu 400 Tonnen pro Tag und Einheit erreichen, kontinuierlich und restlos zu sterilen Rückständen ver brannt werden soll. Hierbei soll der Betrieb den meist strengen Vorschriften betreffs Lärm sowie Reinhaltung der Luft und,des Wassers vollauf genügen.
Der Betrieb einer Müllverbrennungsanlage ist, selbst bei bestmöglicher Ausnutzung der durch die Verbren nung des Mülls entwickelten Wärme, nicht produktiv, so dass sie für das Stadtbudget eine erhebliche Belastung darstellt, mit hohen Kosten sowohl für die Erstellung als auch für den Betrieb. Es erscheint also nahelie@gend, in beiden Richtungen eine Reduzierung der finanziellen Stadtbelastung anzustreben.
Hierbei dürfen aber Kosten einsparungen nicht etwa ,auf dem Wege der knappen Lei stungsauslegung, der baulichen Qualitätsverminderung oder des Verzichts auf Einrichtungen, die den Betrieb erleichtern oder sichern, verfolgt werden. Denn solche Massnahmen würden sich bald in überlastung, Störungs anfälligkeit vorzeitigem Verschleiss, hohem Energiever brauch und letztlich in grossem Personalbedarf und ho hen Unterhaltskosten auswirken.
Angesichts der hohen Anlagewerte von Müllverbrennungsanlagen und deren rauher Betriebsweise ist nur das Beste und Reichlichste gut genug, und es wäre hier völlig verfehlt, Ersparnisse etwa auf den oben genannten Wegen anzustreben.
Die heutigen Müllverbrennungsanlagen stellen kom plette Industrieanlagen dar und umfassen,als solche die nachfolgend genannten Anlagenteile: ,die Müllzufuhr- und -stapelanlage, eventuell eine Sperrmüll-Zerkleinerungsanlage, die Ofenbesch,ickungs- anlage, den eigentlichen Verbrennungsofen mit seinen Nebenanlagen, die üblicherweise als Dampfkessel ge staltete Wärmeverwertungsanlage, die zugehörige Ma schinenanlage, die meist aus einer Dampfturbine mit Generator zur Umwandlung der verwerteten Wärme in elektrische Energie besteht,
die Rauchgasentstaubungs- anlage, die Saugzuganlage mit dem zugehörigen Schorn stein sowie die Anlage für den Austrag, .die Stapelung und den Abtransport der nach der Müllverbrennung ver bliebenen, aus Schlacke und Asche bestehenden Rück stände. Somit setzt sich eine moderne Müllverbrennungs anlage aus zahlreichen Anlagenteilen zusammen, die zum Teil ihrerseits selbst wieder als ausgesprochene An lagen gelten können.
Die zeitliche Aufeinanderfolge der einzelnen Phasen des Müllverbrennungsprozesses und der damit verbunde nen Arbeitsvorgänge bedingt eine zum Teil kettenartige funktionelle Anordnung,der zuvor aufgezählten Anlagen teile.
Darauf sind jerip bekannten Bauarten von Müll verbrennungsanlagen zurückzuführen, bei welchen auch schon rein örtlich ein Anlagenteil kettenartig an den funktionell vorhergehenden Anlagenteil angereiht ist, und zwar .dies zumeist in der Ofenachse, so dass sich eine meistens langgestreckte bauliche Gesamtanordnung für die Anlage ergibt. Derartige Müllverbrennungsanlagen, die man wegen iihrer baulichen Grundkonzeption als Kettenanlagen bezeichnen könnte, sind heute in der Praxis sehr häufig .anzutreffen.
Bei diesen :bekannten Müllverbrennungsanlagen be steht aber, abgesehen vom grossen Platzbedarf bzw. der ungünstig sperrigen Form des benötigten Platzes, der Nachteil sehr hoher Baukosten, und zwar insbesondere dann, wenn die Anlage, angesichts des sich über das ganze Jahr erstreckenden Dauerbetriebes und zur Scho nung der einen hohen Wert darstellenden Anlage, ins gesamt überdacht wird.
Ein weiterer Nachteil dieser bekannten Müllver brennungsanlagen besteht darin, dass sich infolge der kettenartigen Aneinanderreihung von Anlageteilen grosse Entfernungen innerhalb der gesamten Anlage und da durch Schwierigkeiten in der Bedienung und Kontrolle bzw. ein hoher Aufwand an Bedienungspersonal er geben.
Ein weiterer Nachteil der bekannten Anlagen besteht darin, dass bei ihnen die Müllzufuhr- und -sitapelanla,ge hohe Baukosten verursacht, weil sie bei der bisher b;- kannten Bauart aus funktionellen Gründen, insbesondere bei den heutigen grossen Durchsatzleistungen der Ver brennungsöfen, als Tiefbunker mit grossem Stapelraum ausgeführt werden muss.
Zweck der Erfindung ist, diese Nachteile zu be heben.
Die erfindungsgemässe Verbrennungsanlage ist da durch gekennzeichnet, dass ein separater Anlagenteil für .die Aufnahme der zugeführten Abfälle im wesentli chen ebenerdig angeordnet und über eine innerhalb von ihm im wesentlichen ebenerdig angeordnete, kontinuier lich fördernde Transporteinrichtung mit einem Zwi schenbunker und dieser über einen Greiferkran mit einem Hauptbunker verbunden ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform dieser Anlage kann darin bestehen, dass der Zwischenbunker und der Hauptbunker mit durchgehenden Wänden als prak tisch vollständig geschlossene Baueinheit mit ebenerdiger Sohle ausgebildet sind.
Hierbei kann zwischen dem Hauptbunker und dem Verbrennungsofen ein als Horizontalförderer ausgebil deter Zuteiler angeordnet sein.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Verbrennungsanlage gemäss der Erfindung schematisch dargestellt, und zwar eine beispielsweise Ausführungs form einer Müllverbrennungsanlage, wobei diese zum Vergleich einer entsprechenden Anlage in bisher bekann ter Bauart gegenübergestellt ist.
Es zeigen: Fig. 1 eine Müllverbrennungsanlage üblicher Bau art, in einer Seitenansicht, teilweise im Schnitt, Fig. 2 eine Müllverbrennungsanlage :gemäss der Er findung, im Grundriss, teilweise im Schnitt, Fig. 3 die Anlage der Fig. 2, .in einem Schnitt nach der Linie III-111 der Fig. 2 :und Fig. 4 die Anlage der Fig. 2, in einem Längsschnitt durch die Ofenachse nach der Linie IV-IV der Fig. 2.
Anhand der Fig. 1 soll im folgenden zunächst eine Müllverbrennungsanlage konventioneller Bauart be schrieben werden. Die ankommenden Müllwagen wer den auf der mit 1 bezeichneten Flurhöhe (Kote 0) durch Tore 2 in einen Tiefbunker 3 entleert, der hier im Querschnitt gezeigt ist. Ein als Laufkran ausgebilde ter Greiferkran 4, der mit seiner Laufbrücke 4a den Tiefbunker 3 in dessen Längsrichtung überstreicht, er fassb den Müll aus dem Tiefbunker 3 und beschickt einen Verbrennungsofen 5 über dessen Einfülltrichter 6.
Der Ofen 5 umfasst in der bei modernen Anlagen üblichen Weise ausser der eigentlichen Müllfeuerung auch einen Dampfkessel 7, so dass hier der Dampfkessel nicht, wie bei älteren Anlagen, dem Ofen nachgeschaltet ist. Eine mit 8 bezeichnete Austrageinrichtung befördert die Schlacke aus dem Ofen 5 in einen Schlackenbunker 9. Ein Greiferkran 10, der ebenfalls als Laufkran mit einer Brücke 10a ausgebildet ist, dient zur Entleerung des Schlackenbunkers 9 und zur Verladung,der Schlacke in geeignete, in Fig. 1 nicht dargestellte Transport mittel, z. B. Eisenbahnwaggons oder Lastkraftwagen.
Die aus dem Ofen 5 abziehenden Rauchgase werden in einer Entstaubungsanlage 11 gereinigt und mittels einer Saugzuganlage 12 über einen Schornstein 13 in die Atmosphäre abgeleitet. In einem Maschinenraum 14 sind die Turbine mit Generator, die Schalttafel sowie die erforderlichen Nebenaggregate untergebracht.
Die praktische Erfahrung hat gezeigt, dass für einen kontinuierlichen Betrieb der zuvor beschriebenen An lage wegen der nur tagsüber und nur an Arbeitstagen stattfindenden Zufuhr des Mülls im Tiefbunker 3 ein Stapelraum von mindestens drei bis vier Tagesdurchsatz leistungen des Verbrennungsofens 5 erforderlich ist. Hieraus ergibt sich aber bei einem Schüttgewicht von 200 bis 250 kg/m# für den gestapelt,n Müll, ins besondere bei den heutigen grossen Ofenleistungen, ein erhebliches Stapelvolumen für den Müllbunker 3, wel ches nur durch eine Ausführung als Tiefbunker zu er reichen ist.
Hierbei muss aber gleichwohl der Tiefbun ker 3 stark in die Länge gezogen werden, um die er forderliche Anzahl von Toren 2 in :der Bunkerlängs- wand 3a unterbringen zu können.
Bei der üblichen Ver wendung eines als Laufkran ausgebildeten Greifer kranes 4 für die Beschickung des Ofens 5 muss die mit b bezeichnete Spannweibe der Kranbrücke 4a grösser sein als die mit a bezeichnete lichte Breite des Tief bunkers 3, damit der Greifer 4b des Greiferkranes 4 bis über den Einfülltrichter 6 des Ofens 5 gebracht werden kann, wobei zudem aber vor dem Ofen 5 noch ein fre'er Abstand c für die Bedienungsbühne des Bunkers 3 und des Ofens 5 vorgesehen werden muss.
Bei einem Bunker 3, dessen Bunkersohle 3b auf einer Höhe von -8 bis -10 m unter der Flurhöhe 1 = Kote 0 liegt, und einer Bauhöhe des Ofens 5 von 10 bis 12 m, sowie unter Berücksichtigung der erforderlichen Bau- und Arbeitshöhe des Greiferkranes 4 ergeben sich für den Bunker 3 Bauvolumen von etwa dem Vierfachen des eigentlichen Stapelraumes des Bunkers und für den Greiferkran 4 Spannweiten b von 130 bis 140,'7, der lichten Breite a des :eigentlichen Bunkers 3.
Alle diese funktionsmässig bedingten baulichen Er fordernisse bedeuten aber beim Bunker 3 einen sehr hohen baulichen Kostenaufwand, weil es sich hier um ein innen nicht versteiftes, aber durch grosse Belastung hoch beanspruchtes Bauwerk handelt, dessen Sohle 3b überdies immer weit unter dem Grundwasserspiegel zu liegen kommt.
Weiterhin ergeben sich bei der zuvor beschriebenen konventionellen Müllverbrennungsanlage infolge der ket tenartigen Aneinanderreihung ihrer einzelnen Elemente für die gesamte Anlage erhebliche Baulängen, und zwar insbesondere bei grösseren Durchsatzleistungen, wie sie heute meist erforderlich sind, so dass, ganz abgesehen von der ungünstig sperrigen Grundrissform, selbst bei Benutzung modernster Geräte von einer zentralen und mechanisierten Bedienungsanlage nicht die Rede sein kann, was sich neben grossem Personalaufwand auch durch eine hohe Störungsanfälligkeit der Anlage recht nachteilig auswirkt.
In Fig. 2 ist eine Müllverbrennungsanlage gemäss der Erfindung im Grundriss dargestellt. Hier bezeichnen: 15 die Müllzufuhrstelle, 16 die Müllübergangsstelle, 17 die Müllstapelstelle, d. h. den Müllbunker, 18 den eigentlichen Verbrennungsofen, 19 den im Ofen 18 eingebauten Dampfkessel, 20 das Maschinenhaus, 21 die Rauchgasentstaubungsanlage, die oberhalb des Maschinenhauses 20 angeordnet ist (vgl. auch Fig. 4), 22 - die Saugzuganlage sowie 23 - den Kamin.
Die Pfeile 24 deuten die Zufuhr des Mülls an, der über Tore 15a der Müllzufuhrstelle 15 in die Anlage eingebracht wird, was in der üblichen Weise mit Kipp wagen, z. B. Eisenbahn-Spezialwaggons oder Lastkraft wagen, geschehen kann.
Die Pfeile 25 bezeichnen den Weg des durch die Tore 15a eingebrachten Mülls von der Müllzufuhrstelle 15 zur Müllübergangsstelle 16, wobei auf diesem Wege 25 ein geeignetes, kontinuierlich förderndes Mülltrans portmittel angeordnet ist, das später mehr im einzelnen beschrieben wird. Somit wird der Müll unmittelbar nach seiner Zufuhr nicht, wie bisher, gestapelt, sondern sofort nach seiner Abladung vom Wagen fliessend wegbeför dert, wodurch zunächst die Geruchsbelästigung der Um gebung erheblich vermindert wird. Für den Mülltrans port auf dem Wege gemäss den Pfeilen 25 kommen Band- oder Plattenförderer in Betracht, die eine nur geringe Bauhöhe bzw.
Bautiefe aufweisen, so dass, ganz im Gegensatz zur bisherigen Bauweise :mit Tiefbunker (vgl. Fig. 1), in die sich die herangefahrenen Fahrzeuge durch Kippen entleeren, die Müllzufuhrstelle 15 prak tisch ebenerdig angeordnet werden kann, wobei sie zudem in nur geringer Höhe, .d. h. vorzugsweise einge schossig, überhaupt oder sogar nur überdacht zu werden braucht, weil hier eine Müllstapelung und somit eine Geruchsbildung nicht vorhanden ist.
Die Müllübergangsstelle 16 und die Müllstapelstelle 17, d. h. der eigentliche Bunker, bilden eine praktisch vollständig geschlossene Baueinheit mit durchgshenden Wänden, deren Grund- bzw. Ladefläche von einem ge meinsamen Greiferkran 26 bestrichen wird. Mittels die ses Greiferkranes 26 wird der Müll von der über gangsstelle 16 in Richtung des Pfeiles 27 in den Bun ker 17 befördert und aus diesem in Richtung :des Pfeiles 28 einem Zu.teiler 29 zugeführt, welch letzterer den Ofen 18 beschickt.
Der Zuteiler 29 besteht in einer zum Ofen 18 hin leicht geneigten, kontinuierlich fördern den Transporteinrichtung, vorzugsweise einer Schüttel rinne, und überbrückt den Abstand c' zwischen dem Bunker 17 und Odem mit 30 bezeichneten Einfülltrichter des Ofens 18 (vgl. auch Fig. 4). Infolge der Einbe ziehung des Zuteilers 29 in den Bunker 17 (vgl. Fig. 4) ergibt sich, dass die Spannweite der Brücke 26a des Greiferkranes 26 nur wenig grösser ist als die lichte Breite a' des eigentlichen Stapelraumes 17a des Bun kers 17.
Der Abstand c' zwischen dem Bunker 17 und dem Einfülltrichter 30 ist hier mehrfach ausgenutzt, und zwar in der Reihenfolge von oben nach unten, zunächst für die Unterbringung des Zuteilers 29, in mittlerer Höhe für eine Bedienungsbühne 31 des Bunkers 17 bzw. des Greiferkranes 26 und ganz unten für die Aus tragung der Schlacke aus dem Ofen 18 in Richtung der gestrichelt gezeichneten Pfeile 32, 33 (vgl. auch Fig. 4). Für den Schlackenaustrag aus dem Ofen 18 werden geeignete, an sich bekannte mechanische Ein richtungen, wie z. B.
Schüttelrinnen, Förder- oder Plat tenbänder, verwendet, welche die Schlacke kontinuier lich, und zwar zweckmässig unmittelbar, d. h. ohne Zwischenbunkerung, in bereitstehende Fahrzeuge ver laden.
In Fig. 3 ist ein Schnitt ,durch die zuvor beschriebene Anlage wiedergegeben, und zwar als Längsschnitt durch die Müllzufuhrstelle 15 und als Querschnitt durch die Müllübergangsstelle 16, da diese beiden Stellen, wie aus Fig. 2 hervorgeht, rechtwinklig zueinander liegen. Die entsprechenden Teile der Fig. 2 sind in der Fig. 3 mit den gleichen Bezugsziffern versehen.
Hier ist ersichtlich, dass, wie bereits .erwähnt, die Müllzufuhrstelle 15 mit ihrer Sohle 15b ebenerdig an geordnet und ihre .Überbauung in nur geringer Höhe aus geführt werden kann. Hierbei kann ein ausgesprochener Leichtbau Verwendung finden;
ja, mehr noch, es genügt hier schon, wie ebenfalls bereits erwähnt, eine einfache überdachung, da hier eine Müllstapelung und somit eine Geruchsbildung :entfällt. In der Zufuhrstelle 15 ist eine Transporteinrichtung 34 angeordnet, die den Müll kontinuierlich in horizontaler Richtung zur Müllüber gangsstelle 16 befördert, wobei sie, in Förderrichtung gesehen, .an ihrem hinteren Ende gegen idie Übergangs stelle 16 hin ansteigt. Hierdurch wird es :ermöglicht, .die Übergangsstelle 16 als Zwischenbunker mit ebenerdiger Sohle 16b auszuführen.
Aus Fig. 4, in der die Anlage schematisch in einem Längsschnitt durch die Ofenachse dargestellt ist, geht zunächst die äusserst günstige Ausnutzung des Bunker hauses 17 als eigentlicher Stapelraum 17a hervor, die bis zu 60 % der Querschniftsfläche des gesamten Bun kers beträgt, gegenüber etwa 25 % bei der bisherigen Bauart, wobei die Bunkersohle 17b ebenerdig auf dem Niveau 1, d. h. auf der Kote 0 liegt, was einen weiteren wesentlichen Vorteil :
darstellt, und zwar ins besondere bei hohem Grundwasserniveau. Der Bunker 17 weist durchgehende Wände ohne Toröffnungen auf, so dass diese Wände selbst bei leichter Bauweise genü gend Festigkeit haben können.
Von der Bedienungsbühne 31 aus wird der Greifer kran 26 und der Müllzuteiler 29 ferngesteuert, wobei sogar eine Teilautomatisierung möglich ist. Die Be schickung der Feuerung des Ofens 1.8, d. h. die Müll aufgabe auf ,den in Fig. 4 mit einer strichpunktierten, geneigten Linie nur angedeuteten Rost 35, erfolgt über den Zuteiler 29 und den an diesen sich ,anschliessenden Einfülltrichter 30 im Sinne des Richtungspfeiles 36. Oberhalb des Rostes 35 ist der Dampfkessel 19 .inner halb des Ofens 18 angeordnet.
Die erforderliche Ver brennungsluft für den Ofen 18 wird von einem Gebläse 37, das hier auf die Ofendecke aufgesetzt äst, aus dem Bunkerhaus 17 abgesaugt und als Unterwind für den Rost 35 sowie als. Sekundärluft in die Feuerung des Ofens 18 gedrückt, wie dies in Fig. 4 durch den mit Kreuz-Linien 38 und 39 markierten Pfeilweg veran schaulicht ist. Hierdurch wird der Forderung genügt, jegliche Geruchs- und Staub-Emanation des im Bunker 17 :gestapelten Mülls zu vermeiden.
Die aus dem Ofen 18 entweichenden :Rauchgase werden in Richtung des Pfeiles 40 über eine kurze Verbindungsleitung in eine Gasentstaubungsanlage 4.1 geführt und von dort mittels der Saugzuganlage 22 auf dem Wege der Pfeile 42 und 43 in den Kamin 23 geleitet, von den sie ins Freie abgeleitet werden. Der im Dampfkessel 19 erzeugte Dampf gelangt zu den im Maschinenraum 20 unterge brachten Kraftmaschinen, d. h. meist mit Generatoren gekuppelten Dampfturbinen.
Die in einem Kontroll raum 44 zentralisierten Mess-, Kontroll- und Fernsteuer geräte ermöglichen die sachgemässe Überwachung und Steuerung der gesamten Anlage von einer einzigen Stelle aus, wobei dank der günstigen Anordnung des Kontroll raumes 44 zwischen dem Ofen 18 und dem Maschinen raum 20 sowohl :die Ofenfeuerung als auch der Ma schinenraum als wesentliche Elemente der Müllver- brennungsanlage, über geeignet angebrachte Fenster bzw.
Schaulöcher durch direkte Sicht dauernd überwacht werden können, wie dies in Fig. 4 durch Pfeile 45 und 46 angedeutet ist.
Abweichend von dem in Fig. 2 gezeigten Ausfüh rungsbeispiel können statt einer einzigen Ofeneinheit 18 auch mehrere solcher Einheiten vorgesehen werden, wobei diese .dann, untereinander parallel, an den Haupt bunker 17 angeschlossen werden und vorzugsweise jede Ofeneinheit über einen eigenen Zuteiler 29 vom gemein samen Greiferkran 26 beschickt wird.
Es besteht auch die Möglichkeit, in einer Anlage der beschriebenen Art zugleich kommunale und in dustrielle ,Abfälle zu verbrennen, wobei im Hauptbunker 17 ein oder mehrere separate, durch Zwischenwände gebildete Abteile zur Aufnahme der industriellen Ab fälle, z. B.
Kunststoffabfälle mit relativ hohem Heizwert, vorgesehen sein können, die dann, jeweils bei Anliefe- rung der Industrieabfälle, zum. Beispiel hemm Antrans- port durch mehrere @aufeinanderfolgende Lastkraftwa gen, mittels des Greiferkranes 26 vom Zwischenbunker 16 her gefüllt werden.
Auf diese Weise wird es ermög licht, die Müllverbrennung durch zeitweilige oder dau ernde dosierte Zugabe von Industrieabfällen höheren Heizwertes bis zu einem gewissen Grade zu steuern.
Die zuvor anhand der Zeichnung beschriebene Ver brennungsanlage für kommunale und industrielle Ab fälle hat dank der Vermeidung der bisher üblichen ört lichen Aneinanderreihung der verschiedenen Anlagen teile den Vorteil einer gedrängten und platzsparenden Gesamtanordnung mit entsprechend geringem Gelände- bedarf und Bauvolumen,
wobei aber trotz der kompak ten Bauweise ein einwandfreier und weniger störungs anfälliger Betrieb und eine günstige Betriebsüberwa chung gewährleistet sind. Ein ganz erheblicher Vorteil dieser Anlage besteht darin, dass nunmehr die teure Ausführung der Müllzufuhr- und Stapelanlage als Tief bunker unter Beibehaltung eines reichlich bemessenen Stapelraumes vermieden .und dabei trotzdem die uner wünschte Geruchsbildung bei der Stapelung des Mülls praktisch vollständig Hausgeschaltet wird.