CH645964A5 - Feuerungsanlage fuer feste brennstoffe. - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerungsanlage für feste Brennstoffe, die mit Hilfe mindestens einer Förderschnecke in einen eine Rostmulde aufweisenden Feuerungsraum gefördert werden, der gleichzeitig über mindestens ein Gebläse mit Verbrennungsluft beschickt wird.

Bei Feuerungsanlagen der sogenannten Unterschubbauweise werden die festen Brennstoffe, insbesondere brennbare Abfälle, wie zum Beispiel Müll, Holz-, Rinden- und ähnliche Späne, mit Hilfe einer Förderschnecke oder eines Aufgabekolbens in eine Rostmulde gedrückt, von wo der Brennstoff infolge dauernder Nachförderung durch den darüberlie-genden Feuerrost steigt und unter Zugabe von Luftsauerstoff der Verbrennung zugeführt wird. Die Verbrennungsluft wird dabei über einen unteren Windkasten als Unterluft und über dem Feuerrost bzw. der Glut angeordnete Einströmdüsen als Oberluft seitlich eingeblasen. Solche Feuerungsanlagen für zumeist kleine Leistungen weisen verschiedene Mängel auf. So ist die Förderschnecke nicht in der Lage, das Brennstoffgut über den ganzen Querschnitt der Rostmulde betrachtet kontinuierlich und mit gleichmässiger Geschwindigkeit von unten nach oben durch den Feuerungsrost zu drücken. Daraus resultiert nicht nur eine geringe spezifische Ofenleistung, sondern auch ein schlechterer bzw. unvollkommener Ausbrand und damit ein niedrigerer Wirkungsgrad und ein hoher Emissionsgrad.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher darin, diese Nachteile zu vermeiden und eine Feuerungsanlage vereinfachter Bauart mit grösserer spezifischer Leistung durch schnelleren Ausbrand und mit einem höheren Wirkungsgrad durch günstigere Luftzufuhr und Luftverteilung und damit Intensivierung des Ausbrandes zu schaffen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäss der Erfindung dadurch, dass die Förderschnecke einen beweglichen Feuerungsrost bildet und zur Einbringung eines Teiles oder der ganzen Verbrennungsluft in den Feuerungsraum und zur dortigen gleichmässigen Verteilung derselben dient.

Durch die Erfindung wird der bei den bekannten Unterschubfeuerungen erforderliche unbewegliche Feuerungsrost ersetzt durch einen vorteilhafteren, praktisch beweglichen Rost in Form einer Förderschnecke oder mehrerer, parallel nebeneinanderliegender Förderschnecken, die damit gleichzeitig zwei wichtige Funktionen erfüllen, nämlich die Einforderung des Brennstoffes und die Bildung des Feuerungsrostes. Hinzu kommt eine dritte relevante Funktion, d.h. die Zufuhr der Verbrennungsluft oder zumindest eines Teiles derselben und deren gleichmässige Verteilung über die genze Tiefe des Feuerungsraumes, was, wie bereits erwähnt, den Ausbrand nicht nur intensiviert, sondern auch beschleunigt. Schliesslich erfolgt durch die Förderschnecke auch der Ascheaustrag. Die erfindungsgemässe Feuerungsanlage ist also in einfacher Weise selbsttätig regelbar. Durch den nun möglichen besseren Ausbrand wird der Emissionsgrad in der Abluft erheblich gesenkt, ohne dass zusätzliche Filter und ähnliches nötig werden.

Die Förderschnecke oder Förderschnecken können sich über die ganze Tiefe des Feuerungsraumes erstrecken, wobei die Enden der Förderschnecke bzw. Förderschnecken ausserhalb des eigentlichen Feuerungsraumes in oder ausserhalb der Wand des Feuerungsgehäuses hitzegeschützt gelagert sein können. Damit vereinfacht und verbilligt sich die Ausführung solcher Lagerungen und vor allen Dingen verlängert sich die Lebensdauer derselben.

Im Rahmen der Erfindung ist selbstverständlich die Möglichkeit gegeben, ausser der Einbringung und Verteilung von Verbrennungsluft über die Förderschnecke oder über Förderschnecken noch zusätzlich Verbrennungsluft beidseitig über die Rostmulde in den Feuerungsraum einzubringen, die zu

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diesem Zweck in bekannter Weise mit Einblasöffnungen für einen Teil der Verbrennungsluft versehen ist.

Diese zusätzliche Einblasung von Verbrennungsluft über die Rostmulde kann dann in Anwendung kommen, wenn eine vollständige Verbrennung des Brennstoffgutes trotz schwieriger Konsistenz desselben erwünscht ist. Wird aber eine unvollkommene Verbrennung zur Erzeugung von brennbaren Gasen angestrebt, wie dies bei der sogenannten Pyrolyse durch Verbrennung mit Sauerstoffunterschuss der Fall ist, so genügt die dosierte Zufuhr von Verbrennungsluft über die Förderschnecke oder Förderschnecken.

In Ausgestaltung der Erfindung ist nach einem ersten Ausführungsbeispiel die Förderschnecke doppelwandig ausgebildet und besteht aus einem über die ganze Tiefe des Feuerungsraumes mit Überströmöffnungen für die Verbrennungsluft versehenen Zentralrohr, das sich gebläseseitig weiter bis zu einem Luftkasten und durch diesen hindurch erstreckt und dort Lufteinströmfenster aufweist, und ferner aus einem äusseren Förderrohr für den Brennstoff mit einzelnen aufgesetzten Schaufeln, das auf dem Zentralrohr in einem koaxialen lichten Abstand abgestützt sowie drehfest mit diesem verbunden ist und zum Feuerungsraum hinweisende Ausströmöffnungen aufweist, die insbesondere über den Schaufeln, angeordnet sind. Diese Konzeption ermöglicht eine dynamische Kühlung des unmittelbar dem Feuer ausgesetzten äusseren Förderrohres mittels der überströmenden Verbrennungsluft und einen direkten Schutz des innenliegenden Zentralrohres. Beide Rohre können aus Werkstoffen hergestellt werden, die ihren besonderen Aufgaben in technischer und thermischer Hinsicht entsprechen und angepasst sind.

Eine besondere zweite Ausführungsform der Erfindung besteht darin, dass die Förderschnecke ein Zentralrohr aufweist, auf dem hintereinander einzelne, im Querschnitt U-förmige, als Schaufelträger dienende Naben drehfest angeordnet sind, die einzelne Ringräume einschliessen, in welche im Zentralrohr vorgesehene Überströmbohrungen münden und dass der Austritt der Verbrennungsluft aus diesen Ringräumen über in Naben vorgesehene Öffnungen und/oder über radial in den Schaufeln verlaufende Düsen erfolgt.

In Ausgestaltung hierzu weist jede Nabe zwei diametral gegenüberliegende Schaufeln auf und die im Zentralrohr vorgesehenen Überströmbohrungen sind jeweils in bezug auf die beiden Schaufeln um 90° versetzt diametral gegenüberliegend angeordnet. Dabei ist auf dem Zentralrohr eine Mitnehmerleiste befestigt, wobei die Nuten zweier aufeinanderfolgender Naben jeweils um 90° zueinander versetzt sind.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dagestellt. Es zeigen:

Figur 1 eine Feuerungsanlage im Längsschnitt,

Figur 2 einen Schnitt nach der Linie II-II in Figur 1,

Figur 3 einen Teil einer Förderschnecke im Längsschnitt, gegenüber Figur 1 vergrössert veranschaulicht,

Figur 4 einen Schnitt nach der Linie IV-IV in Figur 3 und

Figur 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Förderschnecke für eine Feuerungsanlage gemäss Figur 1.

Wie aus den Figuren 1 und 2 hervorgeht, läuft innerhalb einer Rostmulde 1 einer Feuerungsanlage eine Förderschnecke 2, deren eines Ende 3 im Bereich einer Brennstoffaufgabe-Einrichtung 4, wo der Hitzeanfall weniger gross ist, in einem in einer wassergekühlten Zwischenwand 5 eingebauten Lager 6 drehbar angeordnet ist und deren anderes Ende 7 in einem Lager 8 läuft. An dem Ende 7 wird die von einem hier nicht dargestellten regelbaren Antrieb erzeugte Drehbewegung in die Förderschnecke eingeleitet.

Die Förderschnecke 2 besteht im wesentlichen aus einem Zentralrohr 9, das sich auf der Seite des Lagers 8 durch einen Gebläseluftkasten 10 hindurch erstreckt und dort vier Einströmfenster 11 für die vom Gebläse geförderte Verbrennungsluft L aufweist. Wie die Figuren 3 und 4 genauer zeigen, ist auf dem Zentralrohr 9 eine Mitnehmerleiste 12 befestigt, auf der einzelne, im Querschnitt U-förmige Naben 13 als Träger von Schaufeln 14 aufgesteckt sind. Jede Nabe 13 weist zwei diametral gegenüberliegende Schaufeln 14 auf, die in bezug auf zwei aufeinanderfolgende Naben 13 und 90° zueinander versetzt sind. Zur Aufnahme der Mitnehmerleiste 12 sind die Naben 13 radial innen mit Nuten 15 versehen, die ebenfalls in bezug auf zwei aufeinanderfolgende Naben 13 um 90° zueinander versetzt sind.

Die über das Fenster 11 in das Zentralrohr 9 einströmende, von einem hier nicht dargestellten regelbaren Gebläse erzeugte Verbrennungsluft L wird mit Hilfe von Überströmbohrungen 16 und 17 zu den von den einzelnen Naben 13 gebildeten Ringräumen 18 hin verteilt, und zwar liegen sich die Überströmbohrungen 16 und 17 ebenfalls jeweils diametral gegenüber, jedoch jeweils um 90° versetzt zu den Schaufeln 14, so dass jeder Verbrennungsluftstrom einen Weg über ein Bogenstück von 90° am Umfang der Förderschnecke zurücklegt. Das Ausströmen der Verbrennungsluft L in den Feuerungsraum erfolgt über radiale Düsen 19 in den Schaufeln 14.

Die über die Förderschnecke zugeführte Verbrennungsluft dient also gleichzeitig der Kühlung der Förderschnecke.

Die Verbrennungsluft kann aber auch zusätzlich durch verschieden grosse Bohrungen in der Rostmulde 1 in den Feuerungsraum eingebracht werden, wodurch eine Einstellung der Verbrennungsluft auf unterschiedliche «Brennzonen» erfolgt., Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass am Brennstoffeintritt, an dem die sogenannte Entgasung des Brennstoffes sehr schnell vor sich geht, mehr Luft zugeführt wird als an der Austragsseite, wo nur noch Reste des Brennstoffes ausgebrannt werden müssen.

Die Schürwirkung des beschriebenen Schneckenrostes ist ausgezeichnet, was für die Verbrennung von .minderwertigen und ballastreichen Brennstoffen, wie z.B. Braunkohle, sehr wichtig ist. Schliesslich erfolgt mit Hilfe des Schneckenrostes auch die mechanische Entaschung.

Bei dem in Figur 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Förderschnecke doppelwandig ausgebildet und besteht aus einem über die ganze Tiefe des Feuerungsraumes mit Überström-Öffnungen 16a für die Verbrennungsluft versehenen Zentalrohr 9, das sich gebläseseitig weiter bis zum Luftkasten 10 und durch diesen hindurch erstreckt und dort Lufteinströmfenster 11 aufweist, und ferner aus einem äusseren Förderrohr 22 für den Brennstoff mit einzeln aufgesetzten Schaufeln, das auf dem Zentralrohr in einem koaxialen lichten Abstand bei 23 abgestützt sowie drehfest mit diesem verbunden ist, und zum Feuerungsraum hinweisende Ausströmöffnungen 19a aufweist, die insbesondere über den Schaufeln 14a angeordnet sind.

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645964 PATENTANSPRÜCHE

1. Feuerungsanlage für feste Brennstoffe, die mit Hilfe mindestens einer Förderschnecke in einen eine Rostmulde aufweisenden Feuerungsraum gefördert werden, der gleichzeitig über mindestens ein Gebläse mit Verbrennungsluft beschickt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (2) einen beweglichen Feuerungsrost bildet und zur Einbringung eines Teiles oder der ganzen Verbrennungsluft (L) in den Feuerungsraum und zur dortigen gleichmässigen Verteilung derselben dient.

2. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Förderschnecke (2) über die ganze Tiefe des Feuerungsraumes erstreckt und dass die beiden Enden der Förderschnecke (2) ausserhalb des Feuerungsraumes in oder ausserhalb der Wand des Feuerungsgehäuses hitzegeschützt gelagert sind.

3. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten der Förderschnecke (2) in der Rostmulde (1) zusätzlich Einblasöffnungen (20) für Unterluft vorgesehen sind.

4. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Endbereich der Förderschnecke als Asche-abwurf ausgebildet ist.

5. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (2) doppelwandig ausgebildet ist und aus einem über die ganze Tiefe des Feuerungsraumes mit Überströmöffnungen (16a) für die Verbrennungsluft (L) versehenen Zentralrohr (9), das sich gebläseseitig weiter bis zu einem Luftkasten (10) und durch diesen hindurch erstreckt und dort Lufteinströmfenster (11) aufweist, und ferner aus einem äusseren Förderrohr (22) für den Brennstoff mit einzelnen aufgesetzten Schaufeln (14a) besteht, das auf dem Zentralrohr (9) in einem koaxialen lichten Abstand (18a) abgestützt sowie drehfest mit diesem verbunden ist und zum Feuerungsraum hinweisende Ausströmöffnungen (19a) aufweist, die insbesondere über den Schaufeln (14a) angeordnet sind.

6. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderschnecke (2) ein Zentralrohr (9) aufweist, auf dem hintereinander einzelne, im Querschnitt U-förmige, als Schaufelträger dienende Naben (13) drehfest angeordnet sind, die Ringräume (18) einschliessen, in welche im Zentralrohr (9) vorgesehene Überströmbohrungen (16,17) für die Verbrennungsluft (L) münden und der Austritt der Verbrennungsluft (L) aus diesen Ringräumen (18) über in den Naben (13) vorgesehene Öffnungen und/oder über radial in den Schaufeln (14) verlaufende Düsen (19) erfolgt.

7. Feuerungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jede Nabe (13) zwei diametral gegenüberliegende Schaufeln (14) aufweist und die im Zentralrohr (9) vorgesehenen Überströmöffnungen (16,17) jeweils in bezug auf die beiden Schaufeln (14) um 90° versetzt diametral gegenüberliegend angeordnet sind.

8. Feuerungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Zentralrohr (9) eine Mitnehmerleiste (12) befestigt ist, die in Nuten (15) der als Schaufelträger dienenden Naben (13) eingreift und dass die Nuten (15) in den Naben derart angeordnet sind, dass die Schaufelstellung zweier aufeinanderfolgender Naben (13) jeweils um 90° zueinander versetzt ist.

9. Feuerungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzliche Verbrennungsluft über unterschiedlich grosse Bohrungen in der Rostmulde (1) in den Feuerungsraum eingebracht wird,

wobei der Querschnitt der Bohrungen am Brennstoffeintritt am grössten, an der Asche-Austragsseite am kleinsten ist.