Anlagen zur Verbrennung von Biokraftstoffen. Verbrennungsanlagen für feste Abfälle. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Alternative Energiequellen

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Feste Industrie- und Haushaltsabfälle der Städte umfassen Altpapier, Verpackungsmaterialabfälle, Holz, Stoffe, Lebensmittelabfälle, Glas usw. Deponien für ihre Lagerung nehmen große Flächen ein, sind Quellen giftiger und übelriechender Gase und stellen eine Brandgefahr dar. In St. Petersburg entsorgen Deponien jährlich etwa 4,5 Millionen m3 festen Abfall. Abfälle enthalten verschiedene Schadstoffe: Arsen, Quecksilber, Cadmium, Blei, organische Giftstoffe, Dioxine usw. Diese Schadstoffe gelangen mit dem Regenwasser ins Grundwasser.

In einer Reihe von Ländern wurden Verbrennungsanlagen für feste Abfälle entwickelt. In Japan verbrennen sie bis zu 80 %, in Schweden etwa 60 %. Der Heizwert fester Siedlungsabfälle schwankt innerhalb von 7.12 MJ/kg.

Stellen Sie sich eine in den USA entwickelte Müllverbrennungsanlage ohne vorherige Sortierung und Zerkleinerung vor, mit einer maximalen Größe einzelner Objekte von bis zu 1 m (Abb. 5.4). Der Feuchtigkeitsgehalt im Abfall beträgt durchschnittlich 23 %, inerte Stoffe und Asche 20 %. Dem Abfall können Altöle, Kunststoffe, Abfälle aus Chemielaboren, ungeschnittene Reifen und andere Gummiprodukte sowie Schlamm aus städtischen Abwässern zugesetzt werden.

Abb.5.4. Anlagenschema zur Verbrennung fester Abfälle: 1 - Vergaser; 2 - primäre Verbrennungszone; 3 - Luftzufuhr; 4 - Pyrolysezone; 5 - Trocknungszone; 6 - Abfallversorgung; 7 - Einbringen von Abfällen; 8 - Boot-Gerät; 9 - Gasauslass; 10 - Sekundärluftzufuhr; 11 – Förderung getrockneter Abfälle; 12 – Förderung brennbarer flüchtiger Gase; 13 - Nachverbrennungszone brennbarer flüchtiger Stoffe; 14 - Austrag geschmolzener Schlacke; 15 - Entfernung restlicher Schlacke

Feste Abfälle werden dem Vergaser 1 von der Beschickungsvorrichtung 8 über den Trichter 7 zugeführt. Der Abfallpegel in der Vorrichtung wird konstant gehalten. Die Abfallschicht 6 bewegt sich unter der Wirkung ihres Eigengewichts in die Trocknungszone 5 und weiter in die Pyrolysezone (thermische Zersetzung) 4. Auf eine Temperatur von etwa 1000 °C erhitzte Verbrennungsluft wird dem unteren Teil des Vergasers zugeführt das Rohr 3. In der Zone des Verbrennens von Koksrückständen und des Schmelzens nicht brennbarer Bestandteile 2 entsteht flüssige Schlacke, die kontinuierlich aus der Vorrichtung durch eine hydraulische Dichtung in einen gekühlten Auffangbehälter 14 abgeführt wird.

Der den Vergaser verlassende Gasstrom führt bis zu 90 % der Wärme aus der Verbrennung fester Abfälle ab. Die Hauptbestandteile des Gasstroms sind CO, CO₂H₂, Kohlenwasserstoffe und Wasserdampf. Die Verbrennungswärme dieser Gase liegt bei 5,7 MJ/nm. Die Verbrennung der Gase erfolgt in der Nachbrennkammer 13, die Verbrennungsluft wird über das Abzweigrohr 10 zugeführt. In der Nachbrennkammer wird die Temperatur von 1150...1300 gehalten.₂C. Schwebende, nicht brennbare Partikel des Gasstroms schmelzen und bilden flüssige Schlacke, die über das Abflusssystem 15 abgeführt wird.

Zur Erwärmung der dem Apparat zugeführten Luft werden regenerative Heizgeräte eingesetzt, die bis zu 15 % des Abgasvolumenstroms nutzen. Die restlichen 85 % werden dem Kesselhaus zugeführt, das Sattdampf mit einem Druck von bis zu 6 MPa erzeugt. Die aus dem Kesselhaus und der regenerativen Luftheizungsanlage austretenden Gase haben eine Temperatur von 260 °C°C. Sie gelangen in das Gasreinigungssystem, das Elektrofilter und Wäscher umfasst. Nach der Reinigung enthalten Rauchgase etwa 70 % N₂, 10 % CO₂5 % O₂ und 15 % Wasserdampf. Die Schlacke ist eine glasartige schwarze Masse, die giftige Stoffe enthält. Sie haben ein etwa zehnmal geringeres Volumen als das ursprüngliche Abfallvolumen und können für den Straßenbau verwendet werden.

Die erste Anlage dieser Art wurde in den 70er Jahren in den USA in Betrieb genommen. Pro Tag wurden 68 Tonnen feste Abfälle verarbeitet. Ähnliche Installationen wurden später in Luxemburg, Frankreich und Deutschland eingeführt. Die thermische Zersetzung und Verschlackung fester Abfälle löst neben der Nutzung zusätzlicher Energieressourcen auch das für die Umwelt wichtige Problem der Verringerung der Fläche unter städtischen Mülldeponien und der Verschmutzung der Luft und des Grundwassers.

Autor: Labeish V.G.

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