Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Temperatur
regulation von Feuerungen bei der stufenweisen Verbrennung
in Müllverbrennungsanlagen mit unterstöchiometrischer
Luftzuführung unterhalb des Feuerungsrostes und weiterer
Luftzuführung oberhalb des Feuerungsrostes.The invention relates to a method for temperature
regulation of combustion in gradual combustion
in waste incineration plants with substoichiometric
Air supply below the grate and others
Air supply above the grate.
Die stetig steigenden Müllmengen und die Tatsache, daß
zahlreiche Mülldeponien inzwischen ihre Kapazitätsgrenzen
erreicht haben, führen dazu, daß die Errichtung und der
Betrieb von Müllverbrennungsanlagen mehr und mehr forciert
wird. Die bei der Müllverbrennung anfallenden Immissionen
sollen durch die in der Bundesimmissionsschutzverordnung
vorgeschriebenen Maßnahmen auf ein Minimum reduziert
werden.The steadily increasing amount of waste and the fact that
numerous landfills are now reaching their capacity limits
have achieved lead to the establishment and the
Operation of waste incineration plants more and more forced
becomes. The immissions from waste incineration
should be through the in the Federal Immission Control Ordinance
prescribed measures reduced to a minimum
will.
So fordert die 17. Bundesimmissionsschutzverordnung die
Einhaltung einer Rauchgastemperatur von 850°C für eine
Strömungsdauer von 2 Sekunden ab der letzten Lufteindüsung
im Kessel. Bei einer durchschnittlichen Rauchgasgeschwindigkeit
von 5 m/sek. entspricht dies einer geforderten
Rauchgastemperatur von 850°C noch 10 m oberhalb der
letzten Luftzufuhr. Unter günstigen Voraussetzungen ist
auf dieser Distanz mit einem Temperaturabbau von 150°C zu
rechnen, so daß im Bereich der letzten Luftzufuhr eine
Temperatur von 1000°C und höher herrschen muß. Die Feuerung
der Müllverbrennungsanlagen muß dann eine Innentemperatur
von 1000°C erreichen. Die gleichzeitige Forderung
nach ansatzfreiem Betrieb der Feuerung macht eine Wärmeabführung
in der Feuerung über wassergekühlte Feuerräume
notwendig. Die zulässige Abkleidungsstärke durch Feuerfestmaterial
ist sehr begrenzt. Bei zu starker Abkleidung
können sich unerwünschte, die Feuerung und den Betrieb
störende Wandansätze bilden. Bei zu geringer Abkleidung
wird die Einhaltung der geforderten Rauchgastemperatur
erschwert. Bei in Betrieb befindlichen Anlagen sind bei
ansatzfreiem Betrieb Feuerraumaustrittstemperaturen von
< 850°C durch den sich ergebenden strahlungsbedingten
hohen Wärmeabbau im Feuerraum von bis 30% der Gesamtwärme
kaum erreichbar.So the 17th Federal Immission Control Ordinance calls for
Compliance with a flue gas temperature of 850 ° C for one
Flow duration of 2 seconds from the last air injection
in the cauldron. At an average flue gas velocity
of 5 m / sec. this corresponds to a required
Flue gas temperature of 850 ° C still 10 m above the
last air supply. Under favorable conditions
at this distance with a temperature decrease of 150 ° C
count, so that in the area of the last air supply
Temperature of 1000 ° C and higher must prevail. The furnace
The waste incineration plants must then have an internal temperature
of 1000 ° C. The simultaneous demand
after the free operation of the furnace makes heat dissipation
in the furnace over water-cooled fireboxes
necessary. The permissible cladding thickness through refractory material
is very limited. If the cladding is too strong
can become undesirable, the furnace and the operation
form disturbing wall approaches. If the cladding is too low
compliance with the required flue gas temperature
difficult. With plants in operation are at
free operation combustion chamber outlet temperatures of
<850 ° C due to the resulting radiation-related
high heat dissipation in the combustion chamber of up to 30% of the total heat
hardly reachable.
Das technische Problem der Erfindung liegt daher darin,
in Müllverbrennungsanlagen mit unterstöchiometrischer Luftzuführung
unterhalb des Feuerungsrostes und weiterer Luftzuführung
oberhalb des Feuerungsrostes den Wärmeabbau durch
Strahlung zu mindern bei gleichzeitiger Vermeidung einer
Ansatzbildung in der Feuerung und Verschiebung des Wärmeinhalts
über ein größeres Rauchgasvolumen in die Konvektionsheizfläche
des Kessels. Diese Maßnahmen sollen dazu
führen, daß die von der Bundesimmissionsschutzverordnung
geforderte Einhaltung einer Rauchgastemperatur von 850°C
bei 2 Sekunden Dauer ab der letzten Lufteindüsung eingehalten
wird.The technical problem of the invention is therefore
in waste incineration plants with substoichiometric air supply
below the firing grate and further air supply
heat dissipation above the grate
Reduce radiation while avoiding a
Formation of deposits in the furnace and shifting of the heat content
over a larger flue gas volume into the convection heating surface
of the boiler. These measures are designed to do this
cause that of the Federal Immission Control Ordinance
required compliance with a flue gas temperature of 850 ° C
at 2 seconds from the last air injection
becomes.
Das technische Problem der Erfindung wird dadurch gelöst,
daß 10 bis 30 Vol.-% des gesamten Rauchgases rezirkuliert
und direkt in die Feuerung oberhalb des Müllbettes einge
blasen werden.The technical problem of the invention is solved by
that 10 to 30 vol .-% of the total flue gas recirculates
and directly into the furnace above the garbage bed
will blow.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird das Rauchgas
nach dem Durchströmen durch den Kessel und einer ersten
Reinigungsstufe rezirkuliert. Die Rezirkulation kann mit
einer Feueroptimierungsregelung in Abstimmung mit der
stufenweisen Verbrennung geregelt werden.In a preferred embodiment, the flue gas
after flowing through the boiler and a first
Cleaning stage recirculated. The recirculation can be done with
a fire optimization scheme in coordination with the
gradual combustion can be regulated.
Weiterhin ist es bevorzugt, daß die Rauchgase allseitig
in die Feuerung eingeblasen werden. Das Einblasen kann
über der Rostlänge oberhalb der Seitenwandplatten und
über der Rostbreite mittels separater Düsen in einem Se
kundärluftbalken erfolgen.
Furthermore, it is preferred that the flue gases on all sides
be blown into the furnace. The blowing can
over the grate length above the side wall panels and
over the grate width by means of separate nozzles in one se
secondary air beams are made.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Öffnungs
düsen der Rauchgaszuführung in horizontaler und vertikaler
Neigung veränderbar. Weiterhin können zur Erreichung einer
ausreichenden Eindringtiefe die Öffnungsdüsen der Rauch
gaszuführung als quadratische bzw. kreisförmige Düsen
ausgebildet sein, deren freier Querschnitt durch wechseln
de Einsätze veränderbar ist. Insgesamt sind etwa bis zu
zehn Öffnungen pro Seite vorgesehen. Dadurch ist der freie
Strömungsquerschnitt der quadratischen oder kreisförmigen
Düsen veränderbar.In a preferred embodiment, the openings
nozzles of the flue gas supply in horizontal and vertical
Slope changeable. Furthermore, to achieve a
sufficient depth of penetration the opening nozzles of the smoke
gas supply as square or circular nozzles
be trained, the free cross section change by
de missions is changeable. In total there are about up to
ten openings are provided on each side. This is the free one
Flow cross section of the square or circular
Changeable nozzles.
Entscheidend für die Wirkung des erfindungsgemäßen Ver
fahrens ist, daß das zurückgeführte Rauchgas direkt in
die Feuerung eingeblasen wird. Dadurch werden die in der
Feuerung entstehenden hohen Temperaturen gesenkt und der
Wärmeinhalt über ein größeres Rauchgasvolumen verschoben.Crucial for the effect of the Ver
driving is that the recirculated flue gas directly in
the furnace is blown in. As a result, those in the
Resulting high temperatures and the
Heat content shifted over a larger flue gas volume.
Bei der Feuerung, die mittels unterstöchiometrischer
Luftzuführung unterhalb des Feuerungsrostes arbeitet und
dadurch eine Vergasung der brennbaren Müllbestandteile
erzielt, wird der fehlende stöchiometrische Luftanteil vor
zugsweise über die Seitenwandplatten vorgewärmt und dann oberhalb des
Feuerungsrostes zugeführt. Die zur Minderung der Feuer
raumtemperaturen benutzte Rauchgasmenge wird oberhalb der
Plattenluft eingeblasen und zwar so, daß eine intensive
Vermischung noch innerhalb des Feuerraums während des
Verbrennungsvorganges erfolgt. Die Rauchgasmenge wird
dabei von der Seite zugeführt, wobei die Zuführung schräg
nach unten in den Feuerraum erfolgt. Durch die Rauchgas
rezirkulation wird gleichzeitig das Temperaturprofil ver
gleichmäßigt und damit thermische Kesselschieflagen weit
gehend vermindert. Gleichzeitig wird auch der Sauerstoff
gehalt abgesenkt und der gesamte Wärmewirkungsgrad der
Feuerung durch das erfindungsgemäße Verfahren verbessert.In the case of firing, using substoichiometric
Air supply below the grate works and
thereby gasifying the combustible waste components
achieved, the missing stoichiometric proportion of air
preferably preheated over the side wall panels and then above the
Firing grate fed. The fire mitigation
the amount of flue gas used is above the
Plate air blown in so that an intense
Mixing within the firebox during the
Combustion process takes place. The amount of flue gas will
fed from the side, the feed being inclined
down into the firebox. Through the flue gas
recirculation, the temperature profile is ver
uniform and thus thermal boiler misalignment far
going diminished. At the same time, the oxygen
content lowered and the overall thermal efficiency of the
Firing improved by the inventive method.
Die in die Feuerung zugeführte Rauchgasmenge substituiert
teilweise die über die Seitenwandplatten eingegebene Verbrennungsluft/
Kühlluft je nach Heizwert des Mülls. Dabei beträgt
die rezirkulierte Rauchgasmenge maximal 50 Vol.-%
der zugeführten Seitenwandluft, entsprechend 10 bis 30 Vol-%
des gesamten Rauchgases.The amount of flue gas fed into the furnace is substituted
partially the combustion air entered via the side wall panels /
Cooling air depending on the calorific value of the waste. Here is
the recirculated flue gas quantity is a maximum of 50 vol.%
the supplied side wall air, corresponding to 10 to 30 vol%
of the entire flue gas.