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DE4103025A1 - METHOD FOR TEMPERATURE REGULATION IN WASTE COMBUSTION PLANTS - Google Patents

METHOD FOR TEMPERATURE REGULATION IN WASTE COMBUSTION PLANTS

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Publication number
DE4103025A1
DE4103025A1 DE4103025A DE4103025A DE4103025A1 DE 4103025 A1 DE4103025 A1 DE 4103025A1 DE 4103025 A DE4103025 A DE 4103025A DE 4103025 A DE4103025 A DE 4103025A DE 4103025 A1 DE4103025 A1 DE 4103025A1
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DE
Germany
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flue gas
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furnace
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blown
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DE4103025A
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DE4103025C2 (en
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Peter Dipl Ing Nueesch
Hans-Joachim Dipl Ing Kuemmel
Gert Dr Ing Lautenschlager
Wolfram Dr Ing Schnabel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Noell KRC Energie und Umwelttechnik GmbH
Original Assignee
Noell K & K Abfalltech
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Publication date
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Priority to EP92100083A priority patent/EP0497089B1/en
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    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/08Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating
    • F23G5/14Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor having supplementary heating including secondary combustion
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
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    • F23G2202/00Combustion
    • F23G2202/10Combustion in two or more stages
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2900/00Special features of, or arrangements for incinerators
    • F23G2900/00001Exhaust gas recirculation

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Incineration Of Waste (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Temperatur­ regulation von Feuerungen bei der stufenweisen Verbrennung in Müllverbrennungsanlagen.The invention relates to a method for temperature regulation of combustion in gradual combustion in waste incineration plants.

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 Minium 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 Luftein­ düsung im Kessel. Bei einer durchschnittlichen Rauch­ gasgeschwindigkeit von 5 m/sek. entspricht dies einer geforderten Rauchgastemperatur von 850°C noch 10 m ober­ halb der letzten Luftzufuhr. Unter günstigen Voraus­ setzungen ist auf dieser Distanz mit einem Temperatur­ abbau 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 gleich­ zeitige Forderung nach ansatzfreiem Betrieb der Feuerung macht eine Wärmeabführung in der Feuerung über wasserge­ kühlte Feuerräume notwendig. Die zulässige Abkleidungs­ stärke durch Feuerfestmaterial ist sehr begrenzt. Bei zu starker Abkleidung können sich unerwünschte, die Feuerung und den Betrieb störende Wandansätze bilden. Bei zu gerin­ ger Abkleidung wird die Einhaltung der geforderten Rauch­ gastemperatur erschwert. Bei in Betrieb befindlichen An­ lagen sind bei ansatzfreiem Betrieb Feuerraumausstritts­ temperaturen von < 850°C durch den sich ergebenden strah­ lungsbedingten 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 time of 2 seconds from the last air nozzle in the boiler. At an average smoke gas velocity of 5 m / sec. this corresponds to one required smoke gas temperature of 850 ° C still 10 m above half of the last air supply. With favorable advance Settlement is at this distance with a temperature degradation of 150 ° C, so that in the area of the last Air supply temperature of 1000 ° C and higher prevail got to. The combustion of the waste incineration plants must then reach an internal temperature of 1000 ° C. The same early demand for trouble-free operation of the furnace makes heat dissipation in the furnace over water cooled fire rooms necessary. The allowable cladding strength through refractory material is very limited. In to  Heavy cladding can cause unwanted firing and form disturbing wall approaches. If too small eng cladding will ensure compliance with the required smoke gas temperature difficult. When operating on layers are fire outlet if operation is free of charge temperatures of <850 ° C due to the resulting beam high heat dissipation in the combustion chamber of up to 30% of the total heat hardly attainable.

Das technische Problem der Erfindung liegt daher darin, den Wärmeabbau durch Strahlung zu mindern bei gleich­ zeitiger Vermeidung einer Ansatzbildung in der Feuerung und Verschiebung des Wärmeinhalts über ein größeres Rauch­ gasvolumen in die Konvektionsheizfläche des Kessels. Diese Maßnahmen sollen dazu führen, daß die von der Bundes­ immissionsschutzverordnung 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 to reduce the heat reduction by radiation at the same time early avoidance of build-up in the furnace and shifting the heat content over a larger smoke volume of gas into the convection heating surface of the boiler. These Measures should lead to the fact that the Federal immission protection regulation required compliance with Flue gas temperature of 850 ° C with a duration of 2 seconds from the last air injection is observed.

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 den 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 the 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 einer Feuerung, die mittels unterstöchiometrischer Luftzuführung unterhalb des Feuerungsrostes arbeitet und dadurch eine Vergasung der brennbaren Müllbestandteile erzielt, wird der fehlende stöchiometrische Luftanteil über die Seitenwandplatten vorgewärmt und 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 a furnace, which uses substoichiometric Air supply below the grate works and thereby gasifying the combustible waste components achieved, the missing stoichiometric proportion of air preheated over the side panels and 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 die über die Seitenwandplatten eingebene Verbrennungsluft/ Kühlluft je nach Heizwert des Mülls. Dabei beträgt die rezirkulierte Rauchgasmenge maximal 50 Vol.-% der zuge­ führten Seitenwandluft, entsprechend 10 bis 30 Vol-% des gesamten Rauchgases.The amount of flue gas fed into the furnace is substituted the combustion air entered via the side wall panels /  Cooling air depending on the calorific value of the waste. The is recirculated flue gas quantity maximum 50 vol .-% of the led sidewall air, corresponding to 10 to 30 vol% of the total flue gas.

Claims (7)

1. Verfahren zur Temperaturregulation von Feuerungen bei der stufenweisen Verbrennung in Müllverbrennungs­ anlagen, wobei 10 bis 30 Vol.-% des gesamten Rauch­ gases rezirkuliert und direkt in die Feuerung ober­ halb des Müllbettes eingeblasen werden.1. Procedure for temperature regulation of furnaces with gradual incineration in waste incineration plants, with 10 to 30 vol .-% of the total smoke gases recirculated and directly into the furnace be blown in half of the garbage bed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Rauchgas nach dem Durchströmen durch den Kessel und einer ersten Reinigungsstufe rezirkuliert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that that the flue gas after flowing through the Boiler and a first cleaning stage recirculated becomes. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchgasrezirkulation mit einer Feueroptimierungsregelung geregelt wird.3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized characterized in that the flue gas recirculation with a fire optimization regulation is regulated. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Rauchgase allseitig in die Feuerung eingeblasen werden.4. The method according to claims 1 to 3, characterized records that the flue gases from all sides in the furnace be blown in. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Einblasen über der Rostlänge oberhalb der Seitenwandplatten und über der Rost­ breite über separate Öffnungen in den Sekundärluft­ balken erfolgt.5. The method according to claims 1 to 4, characterized ge indicates that the blowing over the grate length above the side panels and above the grate wide through separate openings in the secondary air beams done. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Öffnungsdüsen der Rauchgaszu­ führung in horizontaler und vertikaler Neigung ver­ änderbar sind.6. The method according to claims 1 to 5, characterized ge indicates that the opening nozzles of the flue gas guidance in horizontal and vertical inclination ver are changeable. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der freie Strömungsquerschnitt den quadratischen bzw. kreisförmigen Düsen für die Rauch­ gaszuführung durch Wechseln von Einsätzen im Düsen­ querschnitt veränderbar ist.7. The method according to claims 1 to 6, characterized ge indicates that the free flow cross section square or circular nozzles for the smoke gas supply by changing inserts in the nozzle cross section is changeable.
DE4103025A 1991-02-01 1991-02-01 METHOD FOR TEMPERATURE REGULATION IN WASTE COMBUSTION PLANTS Granted DE4103025A1 (en)

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8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: NOELL-KRC ENERGIE- UND UMWELTTECHNIK GMBH, 04435 S

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