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Dokumentenidentifikation DE69313415T2 19.02.1998
EP-Veröffentlichungsnummer 0601584
Titel Anlage und Verfahren zur Abfallverbrennung
Anmelder Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho, Kobe, Hyogo, JP
Erfinder Takahashi, Kazuo, c/o Kobe Steel, Ltd., Kobe-shi, Hyogo, 651, JP;
Kawabata, Hiroaki, c/o Kobe Steel, Ltd., Kobe-shi, Hyogo, 651, JP;
Suyari, Mamoru, c/o Kobe Steel, Ltd., Kobe-shi, Hyogo, 651, JP;
Ito, Tadashi, c/o Kobe Steel, Ltd., Kobe-shi, Hyogo, 651, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69313415
Vertragsstaaten DE, FR, GB, IT
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 09.12.1993
EP-Aktenzeichen 931198923
EP-Offenlegungsdatum 15.06.1994
EP date of grant 27.08.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 19.02.1998
IPC-Hauptklasse F23G 5/14
IPC-Nebenklasse F23G 5/50   F23L 9/02   F23G 5/30   

Beschreibung[de]

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Müllverbrennungsofen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 der in einer Müllverbrennungsanlage oder dergleichen installiert werden soll, und sie bezieht sich auf ein Müllverbrennungsverfahren unter Verwendung des Müllverbrennungsofens gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 7.

Im allgemeinen stellt ein Müllverbrennungsofen eines der wichtigen Ausrüstungen in einer Müllverbrennungsanlage dar und dient dazu, zugeführten Müll vollständig zu verbrennen und auch dazu, die Erzeugung von schädlichen Substanzen während der Verbrennung des Mülls zu unterdrücken.

Ein solcher Müllverbrennungsofen wird im allgemeinen in einen Rostbeschickungstyp (stoker-Typ) und einen Wirbelschichttyp klassifiziert. Ein Beispiel des Aufbaus des Wirbelschichttyp- Müllverbrennungsofens nach dem Stand der Technik ist in Fig. 9 gezeigt.

Unter Bezugnahme auf Fig. 9 besitzt ein Müllverbrennungsofenkärper 80 einen geschichteten Aufbau, bestehend aus einem feuerfesten Material 81, einem Isolator 82 und einer Hülle 83, die in dieser Reihenfolge vom Inneren des Körpers 80 geschichtet sind. Desweiteren ist am Boden in dem Körper 80 ein Sandbett 84 vorgesehen. Eine verwirbelte Luft (Primärluft für die Verbrennung) wird durch Wirbelschichtgitter 86, die unter dem Sandbett 84 vorgesehen sind, in das Sandbett 84 eingeblasen, womit mit der Verwirbelung des Sandbettes begonnen wird. Beim Anlaufen wird das Sandbett 84 durch einen Temperaturanhebebrenner 87 erhitzt. Wenn die Temperatur des Sandbettes 84 ungefähr 700 ºC erreicht, wird Müll von einem Müllzuführer 88 in den Müllverbrennungsofen zugeführt, wodurch ein Teil des Mülls angezündet und durch die Hitze des Sandbettes 84 vergast wird. Die durch die Verbrennung des Mülls erzeugte Hitze wird teilweise in das Sandbett 84 genommen, um die Temperatur des Sandbettes 84 bei einer konstanten Temperatur von ungefähr 700 ºC zu halten. Der vergaste Müll tritt in einen Raum (Freiraum) 90, der oberhalb des Sandbettes 84 begrenzt wird. In dem Freiraum 90 wird der vergaste Müll mit einer Sekundärluft (Hilfsverbrennungsluft) vermischt, die von einer Sekundärverbrennungsluftdüse 89 zugeführt wird, womit eine Sekundärverbrennung durchgeführt wird. Anschließend wird das in dem Freiraum 90 erzeugte Verbrennungsgas von dem Müllverbrennungsofen mit einer Auslaßtemperatur von ungefähr 900 ºC ausgestoßen. Andererseits zirkuliert das verbleibende unbrennbare Material in dem Sandbett 84 und wird schließlich von dem Müllverbrennungsofen durch ein Ausgaberohr 92 für unbrennbares Material, eine Abziehvorrichtung für unbrennbares Material 94 und einen Vibrationssieb 96 ausgestoßen. Der Sand (verwirbeltes Medium), der durch den Vibrationssieb 96 von dem unbrennbaren Material getrennt wurde, wird durch einen Zirkulator für verwirbeltes Medium 98 zu dem Sandbett 94 in den Müllverbrennungsofen zurückgeführt.

Desweiterenbezeichnet ein Bezugszeichen 99 eine Brennstoffversorgungsbohrung zum Zuführen eines Hilfsbrennstoffes in das Sandbett 84.

In den letzten Jahren wurde die Emission von Dioxin aus der Müllverbrennungsanlage zu einem ernsthaften sozialen Problem. Beim Regulieren der Emission von Dioxin ist bekannt, daß die drei Ts, nämlich, (1) eine Verweilzeit (T) des Gases in dem Freiraum 90, (2) eine Temperatur (T) des Gases in dem Freiraum 90 und (3) eine Turbulenz (T) des Gases in dem Freiraum 90, das heißt eine Effizienz der Vermischung zwischen dem vergasten Müll und der Luft, wichtig sind.

In dem herkömmlichen Müllverbrennungsofen sind die Bedingungen hinsichtlich der Zeit und der Temperatur der oben genannten drei Ts ausreichend erfüllt, jedoch ist die Verbesserung der Vermischungseffizienz eine große überlegenswerte Aufgabe. Um die Vermischungseffizienz zwischen dem vergasten Müll (unverbranntem Gas) und der Luft zu verbessern, wurden verschiedene Vorrichtungen vorgeschlagen, wie (A) eine Vorrichtung zum horizontalen Einblasen einer Sekundärluft in den Müllverbrennungsofen, um einen Hauptgasstrom umzubiegen, und (B) eine Vorrichtung zur Veränderung der Form des Müllverbrennungsofens durch Einschnürung oder Umbiegung, um dadurch die Turbulenz des Gases zu induzieren. Jedoch keine dieser Vorrichtungen kann eine befriedigende Wirkung erzielen.

Als einen anderen Weg, anders als die Verbesserung der Vermischungseffizienz, kann eine Verbrennungsregelung durchgeführt werden, um eine optimale Luftmenge fur eine tatsächliche zugeführte Menge an Müll zuzuführen. Obwohl eine Verbrennungsregelung die Emission an Dioxin reduzieren kann, ist es schwierig, die tatsächliche Zuführmenge an Müll genau zu messen. Desweiteren variiert ein Verbrennungszustand mit einer Qualität des Mülls. Dementsprechend ist es tatsächlich schwierig, die genaue Verbrennungsregelung wie sie vorstehend beschrieben wurde, durchzuführen.

Aus der JP-A-4340014 ist ein Verfahren zum sicheren Vermischen und Umwälzen von Verbrennungsgas und Sekundärluft durch Zuführen von Sekundärluft, die Dampf in einer zweiten Verbrennungskammer eines Müllverbrennungsofens einmischt, bekannt. Das Sekundärluftvolumen kann erhöht oder verkleinert werden, basierend auf dem Verbrennungsgasvolumen, das in der Sekundärverbrennungskammer gemessen wird. Zur selben Zeit wird das Abnahmevolumen mit einem Dampfvolurnen kompensiert.

Desweiteren ist aus der EP-A-0 458 967 ein Müllverbrennungsofen bekannt, der eine erste Verbrennungszone zum Verbrennen des Mülls, der vergast werden soll, aufweist, und eine zweite Verbrennungszone, die oberhalb der ersten Verbrennungszone in dem Müllverbrennungsofen angeordnet ist, zum weiteren Verbrennen des Gases, das in der ersten Verbrennungszone erzeugt wurde. Die zweite Verbrennungszone ist so ausgebildet, daß der Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone einen Dürchmesser hat, der nach oben zunimmt. Desweiteren ist eine Luftversorgungsvorrichtung zum Zuführen einer Hilfsverbrennungsluft in dem Müllverbrennungsofen vorgesehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Müllverbrennungsofen und ein Müllverbrennungsverfahren zu verbessern, so daß eine wirksame Vermischung von vergastem Müll mit einer Hilfsverbrennungsluft erreicht werden kann, während die Emission von Dioxin reduziert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch einen Müllverbrennungsofen, der die Merkmale des Anspruchs 1 aufweist, und durch ein Müllverbrennungsverfahren, das die Schritte des Anspruchs 7 aufweist, erreicht.

Weitere Verbesserungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

(Betrieb)

In dem Müllverbrennungsofen gemäß der vorliegenden Erfindung wird Müll verbrannt, um Gas in der ersten Verbrennungszone zu erzeugen, und das Gas wird anschließend in die zweite Verbrennungszone eingeführt, in der das Gas weiter verbrannt wird. Desweiteren wird ein Rückführungswirbel an Gas, das von dem Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone nach oben gerichtet ist und anschließend vor dem Auslaß der zweiten Verbrennungszone umgelenkt wird, in der zweiten Verbrennungszone gebildet. Dementsprechend kann das Gas und die Hilfsverbrennungsluft durch diesen Rückfünrungswirbel ausreichend miteinander vermischt werden.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß der vorliegenden Erfindung werden die zu dem Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone zugeführte Hilfsverbrennungsluft und das durch die Verbrennung von Müll in der ersten Verbrennungszone erzeugte unverbrannte Gas in die zweite Verbrennungszone eingeführt. Anschließend wird die Mischung aus Gas und der Luft zum Auslaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone angehoben und danach wird sie durch die Einschnürung, die am Auslaßabschnitt der zweiten verbrennungszone ausgebildet ist, nach unten umgelenkt. Danach wird die Mischung durch die Hilfsverbrennungsluft, die am Auslaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone nach unten gerichtet zugeführt wird, nach unten gezwungen, womit der Rückführungswirbel gebildet wird.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 2 wird die am Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone zugeführte Hilfsverbrennungsluft verwirbelt, um dadurch die Bildung des Rückführungswirbels zu beschleunigen. In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 8 nimmt der Gasdurchgang beim Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone rapide zu, so daß sich das nach oben steigende Gas, das durch den Einlaßabschnitt geht, in der Radialrichtung des Einlaßabschnittes ausdehnt, um in die zweite Verbrennungszone zu strömen. Desweiteren wird die Hilfsverbrennungsluft beirn Auslaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone nach unten gerichtet, wodurch die Bildung des Rückführungswirbels stabil beschleunigt wird.

In dem Fall, in dem Kohle oder Ruß in dem Verbrennungsgas erzeugt wird, oder in dem Fall, in dem eine Sauerstoffmenge oder eine Brennstoffversorgungsmenge gering ist, kann keine vollständige Verbrennung in dem Müllverbrennungsofen erwartet werden, trotz einer guten Vermischung in der zweiten Verbrennungszone, wenn die Verweilzeit des Verbrennungsgases in dem Müllverbrennungsofen nicht ausreichend ist. Angesichts dieser Tatsache ist der Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 4 mit einer dritten Verbrennungszone zwischen der zweiten Verbrennungszone und dem Auslaß des Müllverbrennungsofens vorgesehen. Demgemäß wird das in der zweiten Verbrennungszone erzeugte Verbrennungsgas in der dritten Verbrennungszone zurückgehalten, bis das Gas aus dem Auslaß des Müllverbrennungsofens ausgestoßen wird. Somit kann eine noch vollständigere Verbrennung bewirkt werden.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 3 oder 5 wird die Kühlflüssigkeit zu dem Kühlrnantel, der in der Seitenwand des Müllverbrennungsofens ausgebildet ist, die die zweite Verbrennungszone oder die dritte Verbrennungszone umgibt, geführt, wodurch eine abnorme Erhöhung der Temperatur im Müllverbrennungsofen verhindert und gleichzeitig die in dem Verbrennungsofen erzeugte Hitze durch die Kühlflüssigkeit wiedergewonnen wird, um die thermische Energie wirksam zu nutzen.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 6 wird die Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von einer tatsächlichen Temperatur in dem Müllverbrennungsofen geregelt, wodurch eine geeignete Temperatur in dem Müllverbrennungsofen noch genauer aufrechterhalten wird.

Bei dem Müllverbrennungsverfahren gemäß Anspruch 8 wird Dampf oder atomisiertes Wasser, das eine größere spezifische Dichte als die Hilfsverbrennungsluft hat, mit der Hilfsverbrennungsluft vermischt, wodurch die kinetische Energie der wasserenthaltenden Hilfsverbrennungsluft durch eine Zunahme der Masse an Wasser zunimmt. Dementsprechend kann eine Kraft der Hilfsverbrennungsluft, die durch den Strom des aufsteigenden Gases hindurch dringt, um die Mitte des Müllverbrennungsofens zu erreichen (diese Kraft wird im Nachfolgenden als Durchdringungskraft bezeichnet) erhöht werden, um dadurch die Bildung eines stärkeren Rückführwirbels und die Einstellbarkeit einer Wirbelbewegung zu bewirken.

(Wirkung)

Wie vorstehend beschrieben wurde, wird erfindungsgemäß der Rückführwirbel in der zweiten Verbrennungszone ausgebildet, um die Effizienz einer Mischung zwischen der Hilfsverbrennungsluft und dem vergasten Müll zu verbessern. Demgemäß kann die Emission von Dioxin größtenteils unterdrückt werden, ohne einer kompexen Verbrennungsregelung.

Insbesondere in dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 2 wird die Hilfsverbrennungsluft in einem verwirbelten Zustand vorn Einlaßabschnitt der sekundären Verbrennungszone eingeblasen. Demgemäß kann der Umkehrwirbel leichter erzeugt werden.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß der vorliegenden Erfindung ist der Auslaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone so gestaltet, daß die Gasführung am Auslaßabschnitt allmählich zum oberen Ende des Auslaßabschnittes hin eingeengt wird. Demgemäß kann die Hilfsverbrennungsluft, die vom Auslaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone nach unten geführt wird, daran gehindert werden, in die erste Verbrennungszone zu strömen, aufgrund der Beschleunigung der Bildung des Umkehrwirbels durch die schnelle Ausdehnung der Gasführung am Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone und aufgrund der spezifischen Gestalt der zweiten Verbrennungszone. Als ein Ergebnis kann der Umkehrwirbel stabilisiert werden.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 4 wird das in der zweiten Verbrennungszone verbrannte Gas in der dritten Verbrennungszone zurückgehalten, bis das Gas den Auslaß des Müllverbrennungsofens erreicht hat. Dementsprechend, sogar in dem Fall, in dem das in der zweiten Verbrennungszone verbrannte Gas eine Substanz enthält, die eine lange Zeitdauer zum Verbrennen benötigt, wie beispielsweise Kohle, oder in dem Fall, in dem eine Sauerstoffmenge oder eine Brennstoffversorgungsmenge gering ist, kann eine ausreichende Verbrennung in dem Müllverbrennungsofen sichergestellt werden.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 3 oder 5 wird die Kühlflüssigkeit zu dem Kühlrnantel, der in der Seitenwand des Müllverbrennungsofens ausgebildet ist und die zweite Verbrennungszone oder die dritte Verbrennungszone umgibt, zugeführt. Dementsprechend kann ein übermäßiger Anstieg der Temperatur in dem Müllverbrennungsofen verhindert werden, um eine normale Verbrennung zu gewährleisten. Darüberhinaus kann die in dem Müllverbrennungsofen erzeugte Hitze durch die Kühlflüssigkeit als ein Trägermedium zurückgewonnen werden, wodurch eine Energieeinsparung realisiert wird.

In dem Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 9 wird die Strörnungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit in Abhängigkeit von einer tatsächlichen Temperatur in dem Müllverbrennungsofen geregelt, wodurch ein geeigneter Temperaturbereich in dem Müllverbrennungsofen genauer aufrechterhalten werden kann.

In dem Müllverbrennungsverfahren gemäß Anspruch 8 wird Dampf oder atornisiertes Wasser mit einer größeren spezifischen Dichte als die Hilfsverbrennungsluft mit der Hilfsverbrennungsluft gemischt, wodurch die kinetische Energie des Luft/Wasser-Gemisches durch eine Erhöhung der Masse an Wasser erhöht wird. Dementsprechend kann die Durchdringungskraft der Hilfsverbrennungsluft (das heißt, die Kraft der Hilfsverbrennungsluft, die durch die Strömung des aufsteigenden Gases durchdringt, um die Mitte des Müllverbrennungsofens zu erreichen) erhöht werden, um dadurch die Erzeugung eines stärkeren Rückführwirbels und die Einstellbarkeit einer Wirbelbewegung zu bewirken.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine Vorderansicht im Schnitt eines wesentlichen Teils eines Müllverbrennungsofens gemäß der vorliegenden Erfindung;

Die Fig. 2(a) und 2(b) sind Querschnitte, die jeweils entlang der Linie A-A und der Linie B-B in Fig. 1 vorgenommen sind;

Fig. 3 ist eine Ansicht, die das Ergebnis der Berechnung eines CO-Vermischungszustandes und eines Gasgeschwindigkeitsvektors, in einem herkömmlichen Müllverbrennungsofen darstellen;

Fig. 4 ist eine Ansicht, die das Ergebnis der Berechnung eines CO-Vermischungszustandes und eines Gasgeschwindigkeitsvektors in dem Müllverbrennungsofen gemäß dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel darstellt;

Fig. 5 ist eine Vorderansicht im Schnitt eines wesentlichen Teils eines Müllverbrennungsofens in einem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 6 ist eine Vorderansicht im Schnitt eines wesentlichen Teils eines Müllverbrennungsofens in einem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig.7 ist eine Vorderansicht im Schnitt eines wesentlichen Teils eines Müllverbrennungsofens in einem vierten bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Die Fig. 8(a) und 8(b) sind jeweils horizontale Schnittansichten ähnlich wie die Fig. 2(a) und 2(b), die eine Abwandlung der horizontalen Schnittgestalt des Müllverbrennungsofens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;

Fig. 9 ist eine Vorderansicht im Schnitt eines Müllverbrennungsofens nach dem Stand der Technik;

Fig. 10 ist ein Graph, der ein Testergebnis hinsichtlich der Verbrennbarkeit in Modellverbrennungsöfen des herkömmlichen Typs und des erfindungsgemäßen Typs zeigt; und

Fig. 11 ist eine Vorderansicht im Schnitt, die eine Abwandlung der inneren Gestalt des Müllverbrennungsofens gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.

Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 4 wird nun ein erstes bevorzugtens Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung beschrieben. In dem Müllverbrennungsofen, der in den Fig. 1 bis 4 gezeigt ist, sind der geschichtete Aufbau der Seitenwand eines Verbrennungsofenkörpers 10 und die Konstruktion der peripheren Ausrüstung ähnlich wie jene, die in Fig. 9 gezeigt sind, und deren Erläuterung wird hier weggelassen.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist das Innere des Verbrennungsofenkörpers 10 in eine erste Verbrennungszone (Vergasungszone) A1, eine zweite Verbrennungszone (Hauptverbrennungszone) A2 und eine dritte Verbrennungszone A3 unterteilt, die in dieser Reihenfolge von der Unterseite aus angeordnet sind. Eine untere Einschnürung 12, die von der Innenwandoberfläche des Körpers 10 vorsteht, ist an einem Schnittstellenabschnitt zwischen der ersten Verbrennungszone A1 und der zweiten Verbrennungszone A2 vorgesehen, und eine obere Einschnürung 14, die von der Innenwandoberfläche des Körpers 10 vorsteht, ist an einem Schnittstellenabschnitt zwischen der zweiten Verbrennungszone A2 und der dritten Verbrennungszone A3 vorgesehen. Eine Luftzuführvorrichtung (Luftversorgungsvorrichtung) 15 ist mit der unteren Einschnürung 12 und der oberen Einschnürung 14 verbunden.

Die untere Einschnürung 12 hat eine Innenumfangsoberfläche, die aus einer kegeligen Oberfläche 16 besteht, die nach oben hin im Durchmesser abnimmt, eine zylindrische Oberfläche 17, die im Durchmesser konstant ist, und eine kegelige Oberfläche 18, die nach oben gerichtet im Durchmesser zunimmt, die in dieser Reihenfolge von der Unterseite her angeordnet sind. Wie in Fig. 2(a) gezeigt ist, ist die zylindrische Oberfläche 17 mit einer Vielzahl an Sekundärlufteinblaslöchern 20 ausgebildet, die umfangsseitig in gleichmäßigen Abständen so angeordnet sind, daß die Luft, die von der Luftversorgungsvorrichtung 15 zugeführt wird, als eine Sekundärluft (Hilfsverbrennungsluft) von jedem Sekundärlufteinblasloch 20 in den Verbrennungsofen eingeblasen werden kann. Die Einblasrichtung der Sekundärluft ist so festgelegt, daß sie mit einem geeigneten Winkel (zum Beispiel um ca. 300) in Bezug auf eine Horizontalrichtung in einem Vertikalschnitt nach oben geneigt ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und daß sie mit derselben Ausrichtung mit einem geeigneten Winkel (zum Beispiel ungefähr 450) in Bezug auf eine Radialrichtung in einem Horizontalschnitt geneigt ist, wie in Fig. 2(a) gezeigt ist. Mit anderen Worten, die Richtung ist so festgelegt, daß die Sekundärluft nach oben spiralförmig in den Verbrennungsofen zugeführt wird.

Die obere Einschnürung 14 hat eine innere Umfangsoberfläche, die aus einer kegeligen Oberfläche 22 besteht, die nach oben hin im Durchmesser abnimmt und eine kegelige Oberfläche 24, die nach oben hin im Durchmesser zunimmt, die in dieser Reihenfolge von der Unterseite her angeordnet sind. Wie in der Fig. 2(b) gezeigt ist, ist die obere Einschnürung 14 mit einer Vielzahl an (zum Beispiel 4) Tertiärlufteinblaslöchern 26 ausgebildet, die urnfangsseitig in regelmäßigen Abständen angeordnet sind und mit einer Vielzahl an Hilfstertiärlufteinblaslöchern 28, zwischen den Tertiärlufteinblaslöchern 26, so daß die von der Luftversorgungsvorrichtung 15 zugeführte Luft als eine Tertiärluft (Hilfsverbrennungsluft) von diesen Einblaslöchern 26 und 28 in den Verbrennungsofen eingeblasen werden kann.

Die Einblasrichtung der Tertiärluft von den Tertiärlufteinblaslöchern 26 ist so festgelegt, daß sie in einem geeigneten Winkel in Bezug auf eine Horizontalrichtung in einem vertikalen Schnitt nach unten geneigt ist, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und daß sie mit einer Radialrichtung in einem horizontalen Schnitt, wie in Fig. 2(b) gezeigt ist, übereinstimmt. Konkret bedeutet daß, wenn eine Durchdringungskraft der von den Tertiärlufteinblaslöchern 26 eingeblasenen Tertiärluft stark ist (das heißt, eine Kraft der Tertiärluft, die durch einen aufsteigenden Gasstrom in dem Verbrennungsöfen hindurchdringt, um die Mitte des Verbrennungsofens zu erreichen, ist stark), wird die Richtung bei einem geeigneten Winkelbereich von ungefähr 0º bis ungefähr 60º (zum Beispiel ungefähr 45º) in Bezug auf die radiale Richtung in einer Ebene, senkrecht zu einer Mittelachse des Verbrennungsofens, eingestellt.

Desweiteren ist die Einblasrichtung der Tertiärluft von den Hilfstertiärlufteinblaslöchern 28 so festgelegt, daß sie mit der horizontalen Richtung in dem vertikalen Schnitt, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, zusammenfällt, und daß sie mit der radialen Richtung in dem horizontalen Schnitt, wie er in Fig. 2(b) gezeigt ist, zusammenfällt.

Somit ist die innere Gestalt des Verbrennungsofens in der zweiten Verbrennungszone A2 so festgelegt, daß der Einlaßabschnitt der Zone A2 nach oben gerichtet im Durchmesser zunimmt und der Auslaßabschnitt der Zone A2 nach oben gerichtet im Durchmesser abnimmt.

In einem solchen Verbrennungsofen wird Müll auf ein (nicht gezeigtes) Sandbett geliefert, das in der ersten Verbrennungszone (A1) vorgesehen ist, und der Müll wird anschließend verbrannt, um vergast zu werden, das wiederum in die zweite Verbrennungszone A2 eingeführt wird.

In der zweiten Verbrennungszone A2 wird die Sekundärluft in einem Verwirbelungszustand von den Sekundärlufteinblaslöchern 20 von der unteren Einschnürung 12, die den Einlaßabschnitt der Zone A2 bildet, nach oben gerichtet eingeblasen. Die eingeblasene Sekundärluft steigt auf, wenn sie sich radial ausdehnt, und wird danach durch die kegelige Oberfläche 22 der oberen Einschnürung 14, die den Auslaßabschnitt der Zone A2 bildet, zur Mittelachse hin eingeschnürt. Desweiteren wird die Tertiärluft von den Tertiärlufteinblaslöchern 26 der oberen Einschnürung 14 nach unten gerichtet eingeblasen, wodurch in Kombination mit der Sekundärluft ein Rückführwirbel erzeugt wird (das heißt, ein Gasstrom kehrt nach unten am Auslaßabschnitt der Zone A2 nach dem Aufsteigen um). Aufgrund dieses Rückfährwirbels werden die Sekundärluft und die Tertiärluft effektiv mit dem von der ersten Verbrennungszone A1 aufsteigenden Verbrennungsgas vermischt, wodurch das Verbrennungsgas effektiv wiederverbrannt wird. Einem durch diese Wiederverbrennung erzeugten Gas wird es erlaubt, durch die dritte Verbrennungszone A3 hindurch zu strömen und es wird anschließend von dem oberen Abschnitt des Verbrennungsofens ausgestoßen.

Wie vorstehend beschrieben wurde, sind die unteren und oberen Einschnürungen 12 und 14 an dem Einlaß und dem Auslaß der zweiten Verbrennungszone A2 jeweils vorgesehen, und die Sekundärluft und die Tertiärluft werden von den unteren und oberen Einschnürungen 12 und 14 jeweils eingeblasen, wodurch der Rückführwirbel in der zweiten Verbrennungszone A2 erzeugt wird. Demgemäß wird der vergaste Müll ausreichend mit der Sekundärluft und der Tertiärluft vermischt (beide dienen als Hilfsverbrennungsluft), wobei dieser Rückführwirbel verwendet wird. Als ein Ergebnis kann die Erzeugung von Dioxin größtenteils unterdrückt werden.

Insbesondere, da die Sekundärluft in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel in dem verwirbelten Zustand eingeführt wird, wird die Bildung des Rückführwirbels leichter bewirkt und die Strömung in der zweiten Verbrennungszonezone A2 wird komplex, um dadurch das Vermischen des Verbrennungsgases mit der Luft in der Zone A2 noch mehr zu beschleunigen. Da die Strömung in der dritten Verbrennungszone A3 auch zu einem Verwirbelungszustand wird, kann desweiteren eine Verweilzeit in der Zone A3 verlängert werden.

Da die Tertiärluft von den Tertiärlufteinblaslöchern 26 in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel nach unten gerichtet eingeblasen wird, kann verhindert werden, daß das Gas in der zweiten Verbrennungszone A2 nach oben entlang der Mittelachse des Verbrennungsofens geht, wodurch ein stärkerer Rückführwirbel erzeugt wird. Da die Tertiärluft auch von den Hilfstertiärlufteinblaslöchern 28 eingeblasen wird, die sich zwischen den Tertiärlufteinblaslöchern 26 befinden, kann desweiteren das nach oben Strömen des Gases entlang der Mittelachse noch zuverlässiger verhindert werden.

In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind sowohl die Einschnürung der Gaspassage durch die kegelige Oberfläche 22 und die nach unten gerichtete Einblasung der Tertiärluft an dem Auslaß der zweiten Verbrennungszone A2 besonders wichtig für die Erzeugung des Rückführwirbels. Wenn die Einschnürung der Gaspassage durch die kegelige Oberfläche 22 nicht vorhanden wäre, würde die Erzeugung des Wirbels nicht beschleunigt werden. Desweiteren, wenn die nach unten gerichtete Einblasung der Tertizrluft nicht vorhanden wäre, würde das Gas, das ein Zwischenprodukt enthält, das in der ersten Verbrennungszone A1 erzeugt wurde, nach oben durch den Mittelabschnitt des Verbrennungsofens gehen, um in einer unzureichenden Vermischung zu resultieren.

Die Fig. 3 und 4 zeigen jeweils die Ergebnisse numerischer Berechnungen eines CO-Vermischungszustandes und eines Gasgeschwindigkeitsvektors in dem herkömmlichen Verbrennungsofen, der in Fig. 9 gezeigt ist, und in dem Verbrennungsofen des bevorzugten Ausführungsbeispieles, der in Fig. 1 gezeigt ist. Es wird aus den Fig. 3 und 4 deutlich, daß in dem herkömmlichen Verbrennungsofen fast gar kein Rückführwirbel erzeugt wird, was in einem schlechten Vermischungszustand an CO resultiert, wohingegen in der zweiten Verbrennungszone A2 des Verbrennungsofens in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Rückführwirbel offensichtlich erzeugt wird und CO aufgrund dieses Rückführwirbels ausreichend mit der Sekundärluft und der Tertiärluft vermischt wird.

Fig. 10 zeigt die Ergebnisse eines Verbrennungstests in zwei Modellbrennöfen des herkömmlichen Typs und des bevorzugten Ausführungsbeispiels, von denen jeder eine Kapazität von 2,5 Tonnen pro Tag hat. In jedem Modellbrennofen ist kein Sandbett vorgesehen und ein Stadtgasbrenner wird verwendet. Jedoch wird die Simulation so durchgeführt, daß eine CO- Abgasmenge und dessen zeitliches Muster in einem Verbrennungsbetrieb unter denselben Bedingungen wie jene in einem tatsächlichen Brennofen, der ein Sandbett hat (das heißt ein Müllverbrennungsofen mit einem Wirbelschichtbett), erhalten werden kann. Genauergesagt wird ein Verbrennungsverfahren untersucht, so daß eine CO-Abgasmenge und dessen zeitliches Muster ähnlich zu jenen in dem herkömmlichen tatsächlichen Brennofen erzeugt wird, indem der Modellbrennofen eines herkömmlichen Typs verwendet wird. Danach wird eine Verbrennung in dem Modellbrennofen des bevorzugten Ausführungsbeispieles mit demselben Verfahren wie das Verbrennungsverfahren, das vorstehend untersucht wurde, ausgeführt, um das Ergebnis zu messen.

In Fig. 10 bedeutet "theoretische Bedingungen (rated conditions)" Konstruktionsbedingungen und dementsprechend sind die CO-Abgasmengen unter den theoretischen Bedingungen in beiden Typen Null. Andererseits bedeutet "lokale Niedribelastete Bedingungen" Betriebsbedingungen unter der Bedingung, wo die Belieferung an Müll abgeschnitten ist und "lokale überlastete Bedingungen" bedeutet Betriebsbedingungen unter der Bedingung, wo Müll lokal übermäßig zugeführt wird.

Wie in Fig. 10 gezeigt ist, wird deutlich, daß die CO- Abgasmenge auf 1% oder weniger unter den lokal-überlasteten Bedingungen durch den Modellbrennofen des bevorzugten Ausführungsbeispieles gedrückt werden kann, verglichen mit dem Modellbrennofen des herkömmlichen Typs, und daß die CO- Abgasmenge unter den lokal-unterbelasteten Bedingungen auf im wesentlichen Null gedrückt werden kann. Es wird vermutet, daß dieses Ergebnis aufgrund der Tatsache vorliegt, daß das unverbrannte Gas durch den in der zweiten Verbrennungszone des Modellbrennofens des bevorzugten Ausführungsbeispieles erzeugten Rückführwirbels gut mit der Hilfsverbrennungsluft vermischt wird.

Als nächstes wird ein zweites bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 5 beschrieben.

In dem Verbrennungsofen des ersten bevorzugten Ausführungsbeispieles wird der Rückführwirbel umso leichter erzeugt, je schneller die Gaspassage durch die obere kegelige Oberfläche 18 der unteren Einschnürung 12 ausgeweitet wird. Jedoch wird in Verbindung damit ein Grad der Einschnürung durch die kegelige Oberfläche 16 höher, um einen übermäßigen Anstieg der Geschwindigkeit des Hauptgasstromes hervorzurufen, mit dem Ergebnis, daß die Erzeugung des Wirbels schwierig wird.

In Anbetracht dessen ist der Verbrennungsofen des zweiten bevorzugten Ausführungsbeispieles so konstruiert, daß der Verbrennungsofenkörper 10 selbst jeweils mit einem divergierenden Abschnitt 30 und einem konvegierenden Abschnitt 32 am Einlaß und am Auslaß der zweiten Verbrennungszone A2 ausgebildet ist. Dementsprechend ist der innere Durchmesser des Verbrennungsofen in der zweiten Verbrennungszone A2 tatsächlich größer als jener in den anderen Zonen A1 und A3. Gemäß einem solchen Aufbau kann die Gaspassage am Einlaß der zweiten Verbrennungszone A2 schnell ausgeweitet werden, ohne daß der Auslaß der ersten Verbrennungszone A1 eingeschränkt wird, wodurch ein ausreichender Rückführwirbel leicht erzeugt wird.

Als nächstes wird ein drittes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben.

In dem dritten Ausführungsbeispiel ist eine Mittelachse G1 des Verbrennungsofens in der ersten Verbrennungszone A1 horizontal von einer Mittelachse G2 des Verbrennungsofens in der zweiten Verbrennungszone A2 verschoben, wodurch eine Öffnung durch die obere Oberfläche eines Gehäuses, das die erste Verbrennungszone A1 bildet, ausgebildet wird, und wobei diese Öffnung als ein Müllzuführloch 34 verwendet wird.

Gemäß einem solchen Aufbau kann das Müllzuführloch 34 näher an dem mittigen Abschnitt der ersten Verbrennungszone A1 angeordnet werden, verglichen mit dem Aufbau, bei dem die Mittelachse G1 in der ersten Verbrennungszone A1 mit der Mittelachse G2 in der zweiten Verbrennungszone A2 zusammenfällt, wie in den ersten und zweiten bevorzugten Ausführungsbeispielen gezeigt ist. Desweiteren kann auch in dem dritten bevorzugten Ausführungsbeispiel, in dem die erste Verbrennungszone A1 und die zweite Verbrennungszone A2 exzentrisch zueinander sind, ein Rückführwirbel stabil in der zweiten Verbrennungszone A2 gebildet werden, wodurch eine ausreichende Vermischung des Verbrennungsgases und der Hilfsverbrennungsluft und eine Reduzierung des Dioxin bewirkt wird.

Als nächstes wird ein viertes bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf Fig. 7 beschrieben. Der Wirbelschicht-Verbrennungsofen, der in jedem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorstehend beschrieben wurde, ist hervorragend in der Lastnachfolgefähigkeit (das heißt hoch in der Ansprechempfindlichkeit einer Temperaturveränderung in dem Verbrennungsofen aufgrund der Müllzuführung). Deshalb übersteigt die Temperatur in dem Verbrennungsofen leicht einen bevorzugten Temperaturbereich (800 bis 1000 ºC in den vorstehend bevorzugten Ausführungsbeispielen), insbesondere in der zweiten Verbrennungszone A2, wo eine positive Vermischung durchgeführt wird, um die Verbrennung zu fördern, und in der dritten Verbrennungszone A3 stromabwärts der zweiten Zone A2. Solch ein unangemessener Temperaturanstieg kann die Erzeugung von thermischen NOx oder das Schmelzen von herumfliegender Asche auf der Wandoberfläche des Verbrennungsofens hervorrufen, womit die Funktion des Verbrennungsofens reduziert wird. Desweiteren werden ungefähr 2% einer Wärmemenge, die in dem Verbrennungsofen erzeugt wird, verschwenderisch von der Wand des Verbrennungsofens nach draußen zerstreut, so daß die Wiedergewinnung einer solchen Verlustwärmemenge gewünscht ist.

In Anbetracht dessen ist der Verbrennungsofen des vierten bevorzugten Ausführungsbeispieles so konstruiert, daß ein Kühlmantel auf der Wand des Verbrennungsofens vorgesehen ist, um eine Kühlung des Inneren des Verbrennungsofens und eine Wiedergewinnung der von der Wand des Verbrennungsofens verteilten Wärme zu bewirken.

Genauergesagt, unter Bezugnahme auf Fig. 7, sind Kühlmäntel 36 und 38 jeweils in den Seitenwänden, die die zweite Verbrennungszone A2 und die dritte Verbrennungszone A3 umgeben, ausgebildet, von denen jeder einen ringrohrförmigen Raum darin hat. Beide Kühlmäntel 36 und 38 sind durch eine Kühlwasserversorgungspassage 39 mit einer Pumpe (Zuführvorrichtung) 40 verbunden und sie sind durch eine Heißwasserwiedergewinnungspassage 42 mit einem Tank (nicht gezeigt) verbunden.

Der Verbrennungsofenkörper ist jeweils mit Thermoelementen (Ternperaturerfassungsvorrichtung) 44 und 46 zum Erfassen der Temperaturen in der zweiten Verbrennungszone A2 und der dritten Verbrennungszone A3 versehen und er ist auch mit einem Strömungsregelgerät 48 zur Regelung einer Abgabemenge von der Pumpe 40 in Abhängigkeit von den durch die Thermoelemente 44 und 46 erfaßten Temperaturen versehen. Das Strömungsregelgerät 48 ist so konstruiert, daß es die Abgabemenge von der Pumpe 40 von einer Grundströmungsgeschwindigkeit erhöht, wenn zumindest eine der durch die Thermoelemente 44 und 46 erfaßten Temperaturen eine zulässige Maximaltemperatur (1000 ºC in diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel) überschreitet.

Gemäß einer solchen Konstruktion kann die Temperatur in dem Verbrennungsofen bei einer geeigneten Temperatur aufrechterhalten werden, indem das Kühlwasser in den Kühlmänteln 36 und 38 strömt und die in dem Verbrennungsofen erzeugte Wärme kann durch das Kühlwasser als ein Trägermedium (konkret ein durch die in dem Verbrennungsofen erzeugte Hitze erhaltendes heißes Wasser wird in dem Tank gesammelt) zurückgewonnen werden. Dementsprechend kann die Wärme des heißen Wassers zum Heizen oder dergleichen in einer Verbrennungsanlage wiedergewonnen werden. Konkret wurde bestätigt, daß ein heißes Wasser, das eine Temperatur von ungefähr 80 ºC hat, mit einer Rate von 2,5 Tonnen pro Stunde in einem Verbrennungsofen wiedergewonnen werden kann, der eine Müllbeseitigungskapazität von 100 Tonnen pro Tag hat, aufgrund des Vorsehens der Kühlmäntel 36 und 38.

In diesem bevorzugten Ausführungsbeispiel können die folgenden Abwandlungen vorgenommen werden.

(a) Esist möglich, daß nur einer der Kühlmäntel 36 und 38 für die zweite Verbrennungszone A2 oder die dritte Verbrennungszone A3 vorgesehen wird. Insbesondere wenn der Kühlmantel 38 für die dritte Verbrennungszone A3 vorgesehen wird, kann die Temperatur eines Verbrennungsgases, das von einem Abgasauslaß 50 ausgestoßen werden soll, zuverlässiger auf eine vorgeschriebene Temperatur oder weniger gedrückt werden.

(b) Während in Fig. 7 die gemeinsame Pumpe 40 mit beiden Kühlmänteln 36 und 38 verbunden ist, können zwei Pumpen individuell mit den Kühimänteln 36 und 38 verbunden werden und die Ausstoßmengen der Pumpen können einzeln in Abhängigkeit der erfaßten Temperaturen in den Zonen A2 und A3 geregelt werden.

(c) Die Kühlflüssigkeit, die in den Kühlmänteln 36 und 38 fließt, ist nicht auf Wasser beschränkt. Es kann beispielsweise Luft an die Kühlmäntel 36 und 38 herangeführt werden und eine durch die in dem Verbrennungsofen erzeugte Hitze erhaltene heiße Luft kann als die Sekundärluft und die Tertiärluft verwendet werden.

Desweiteren können in der vorliegenden Erfindung die folgenden Abwandlungen vorgenommen werden.

(1) Das Luftverhältnis (oder der Luftüberschußfaktor) des in die zweite Verbrennungszone A2 strömenden Gases kann in der vorliegenden Erfindung geeignet festgelegt werden. Es ist jedoch wünschenswert, dieses Luftverhältnis auf ungefähr 1,7 zu halten, um eine Verbrennungstemperatur nicht zu reduzieren. Desweiteren ist es äußerst wünschenswert, eine Luftversorgungsrichtung und einen Impuls festzulegen, so daß ein stabiler Rückführwirbel gebildet wird.

Desweiteren kann Dampf oder atomisiertes Wasser, dessen spezifische Dichte größer ist als von Luft, mit der Sekundärluft und der Tertiärluft vermischt werden, um in den Verbrennungsofen eingeblasen zu werden. In diesem Fall kann die kinetische Energie des Luft-Wasser-Gemisches durch eine Erhöhung der Masse des Wassers ohne eine Erhöhung der Einblasgeschwindigkeit angehoben werden. Dementsprechend kann die. Durchdringungskraft der Sekundärluft und der Tertiärluft erhöht werden. Das heißt, die Kraft der Sekundärluft und der Tertiärluft, die den Strom des aufsteigenden Gases durchdringt, um die Mitte des Verbrennungsofens zu erreichen, kann erhöht werden.

(2) Das Luftverhältnis in der zweiten Verbrennungszone A2 kann in der vorliegenden Erfindung auch geeignet festgelegt werden. Es ist jedoch vorzuziehen, das Luftverhältnis so einzustellen, daß hohe Temperaturen von ungefähr 1000 ºC in dieser Zone A2 aufrechterhalten werden können. Desweiteren ist es äußerst wünschenswert, den Impuls der Luft so festzulegen, daß der Rückführwirbel in dem vorstehend eingestellten Bereich des Luftverhältnisses gebildet ist.

(3) In der vorliegenden Erfindung ist. eine spezifische Temperatur der Hilfsverbrennungsluft nicht begrenzt. Jedoch kann die Hilfsverbrennungsluft vorgeheizt werden, bevor sie in den Verbrennungsofen eingeführt wird. In diesem Fall kann eine Abnahme der Verbrennungstemperatur aufgrund der Einführung der Hilfsverbrennungsluft vermieden werden, sofern sie nicht vorgeheizt wird, um dadurch eine bessere Verbrennung zu gewährleisten.

(4) Es ist in der vorliegenden Erfindung ausreichend, daß die Hilfsverbrennungsluft, die eine Durchdringungskraft besitzt, am Auslaß der zweiten Verbrennungszone A2 nach unten gerichtet zugeführt wird, und die dritte Verbrennungszone A3 kann deshalb weggelassen werden. Jedoch kann das Vorsehen der dritten Verbrennungszone A3 einen Vorteil schaffen, so daß das in der zweiten Verbrennungszone A2 verbrannte Gas für einen längeren Zeitraum in dem Verbrennungsofen zurückgehalten werden kann, wodurch die Verbrennung gut durchgeführt wird, die nur durch die Beschleunigung der Vermischung nicht ausreichend ist. Sogar in dem Fall, in dem eine Substanz, die eine lange Zeit für die Verbrennung benötigt, wie Kohle oder Ruß, in dem Verbrennungsgas erzeugt wird, oder in dem Fall, in dem eine Sauerstoffmenge oder eine Brennstoff zuführmenge gering ist, kann zum Beispiel eine vollständige Verbrennung durchgeführt werden, indem zugelassen wird, daß das in der zweiten Verbrennungszonezone A2 verbrannte Gas in der dritten Verbrennungszone A3 für eine vorgegebene Zeitperiode oder länger verbleibt.

(5) In der vorliegenden Erfindung ist die horizontale Schnittgestalt des Verbrennungsofens nicht auf eine kreisförmige Gestalt wie in den vorstehend bevorzugten Ausführungsbeispielen beschränkt. Beispielsweise können die horizontalen Schnitte, die entlang der Linien A-A und B-B in Fig. 1 genommen wurden, rechtwinklig sein, wie jeweils in den Fig. 8(a) und 8(b). Auch in diesem Fall kann durch Ausdehnen und Zusammenziehen der Gaspassage jeweils am Einlaß und am Auslaß der zweiten Verbrennungszone A2 und durch geeignetes Einführen der Hilfsverbrennunqsluft ein Rückführwirbel, der ähnlich zu jenem in den vorstehend bevorzugten Ausführungsbeispielen ist, gebildet werden. Desweiteren kann die Einblasrichtung der Sekundärluft in der horizontalen Ebene geneigt sein, wie in Fig. 8(a) gezeigt ist. In diesem Fall kann die Sekundärluft in einem Verwirbelungszustand zugeführt werden.

(6) In der vorliegenden Erfindung ist die Richtung des Rückführwirbels nicht speziell beschränkt. Zum Beispiel in dem Fall, in dem der Freiraum in dem Verbrennungsofen einen rechtwinkligen horizontalen Schnitt hat, wie in den Fig. 8(a) und 8(b) gezeigt ist, kann eine Luftzuführkonstruktion 21 in dem Freiraum vorgesehen werden, wie in Fig. 11 gezeigt ist. Die Luftzuführkonstruktion 21 erstreckt sich in einer Richtunng senkrecht zur Blattebene aus Fig. 11, um ein Paar gegenüberliegender Seitenwände des Verbrennungsofens zu durchdringen. Die untere Oberfläche der Konstruktion 21 dient als geneigte Oberfläche 22 zum Einschränken der Gaspassage. Die Tertiärlufteinblaslöcher 26 und die Hilfstertiärlufteinblaslöcher 28 sind an beiden Enden der Konstruktion 21 ausgebildet, um die Hilfsverbrennungsluft ähnlich zu dem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel zuzuführen. Mit dieser Anordnung kann die Richtung des Rückführwirbels umgekehrt vorgenommen werden, umgekehrt zu jener des Rückführwirbels, der in Fig. 1 gezeigt ist.


Anspruch[de]

1. Ein Müllverbrennungsofen zum Verbrennen von Müll, der in einen Verbrennungsofen zugeführt wird, aufweisend

eine erste Verbrennungszone (A1) zum Vergasen und Abbrennen dieses Mülles,

eine zweite Verbrennungszone (A2), die oberhalb der ersten Verbrennungszone (A1) in dem Verbrennungsofen angeordnet ist, aufweisend

eine untere Einschnürung (12), die an einem Schnittstellenabschnitt zwischen den ersten und zweiten Verbrennungszonen (A1, A2) vorgesehen ist und einen Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone (A2) bildet, der so konfiguriert ist, daß sie nach oben gerichtet im Durchmesser zunimmt, und

eine obere Einschnürung (14), die an einem Auslaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone (A2) vorgesehen ist, die so konfiguriert ist, daß sie nach oben gerichtet im Durchmesser abnimmt,

eine Luftversorgungsvorrichtung (15) zum Zuführen einer Hilfsverbrennungsluft in den Verbrennungsofen zum Verbrennen des vergasten Mülles,

dadurch gekennzeichnet, daß

eine Sekundärluft durch die Luftzuführvorrichtung (15) von Sekundärlufteinblaslöchern (20) der unteren Einschnürung (12) nach oben gerichtet eingeblasen wird, und daß Tertiärluft durch die Luftzuführvorrichtung (15) von Tertiärlufteinblaslöchern (26) der oberen Einschnürung (14) nach unten gerichtet eingeblasen wird, wodurch in Verbindung mit der Sekundärluft ein Rückführwirbel gebildet wird.

2. Ein Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 1, wobei die Zuführrichtung der Hilfsverbrennungsluft, die an den Einlaßabschnitt der zweiten Verbrennungszone (A2) geführt werden soll, so eingestellt ist, daß sie verwirbelt wird.

3. Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei ein Kühlmantel (36) in einer Seitenwand des Verbrennungsofens gebildet ist, der die zweite Verbrennungszone (A2) umgibt, und wobei eine Zuführvorrichtung (40) zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit an den Kühlmantel (36) vorgesehen ist.

4. Ein Müllverbrennungsofen gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine dritte Verbrennungszone (A3) zum Zurückhalten von Gas, das in der zweiten Verbrennungszone (A2) verbrannt ist, zwischen der zweiten Verbrennungszone (A2) und einem Auslaß des Verbrennungsofens gebildet ist.

5. Ein Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 4, wobei ein Kühlmantel (38) in einer Seitenwand des Verbrennungsofens gebildet ist, der die dritte Verbrennungszone (A3) umgibt, und wobei eine Zuführvorrichtung (40) zum Zuführen einer Kühlflüssigkeit an den Kühlmantel (38) vorgesehen ist.

6. Ein Müllverbrennungsofen gemäß Anspruch 3 oder 5, wobei eine Temperaturerfassungsvorrichtung (44, 46) zum Erfassen einer Temperatur in dem Verbrennungsofen und eine Strörnungsregelungsvorrichtung (48) zum Regeln einer Strömungsgeschwindigkeit der Kühlflüssigkeit, die durch die Zuführvorrichtung (40) in Abhängigkeit von der durch die Temperaturerfassungsvorrichtung (44, 46) erfaßten Temperatur an die Kühlmäntel (36, 38) geführt wird, vorgesehen sind.

7. Ein Müllverbrennungsverfahren mittels eines Müllverbrennungsofens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die folgenden Schritte aufweisend:

Verbrennen des Mülls in der ersten Verbrennungszone (A1),

desweiteren Verbrennen des in der ersten Verbrennungszone (A1) erzeugten Gases in der zweiten Verbrennungszone (A2),

gekennzeichnet durch

nach oben gerichtetes Einblasen der Sekundärluft durch die Luftversorgungsvorrichtung (15) von Sekundärlufteinblaslöchern (20) der unteren Einschnürung (12), und

nach unten gerichtetes Einblasen der Tertiärluft durch die Luftversorgungsvorrichtung (15) von Tertiärlufteinblaslöchern (26) der oberen Einschnürung (14), wodurch in Kombination mit der Sekundärluft ein Rückführwirbel gebildet wird.

8. Ein Müllverbrennungsverfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Dampf oder atomisiertes Wasser mit der Hilfsverbrennungsluft vermischt wird.







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