DE102008056468B3

DE102008056468B3 - Rostplattenschubrost für Verbrennungsanlagen

Info

Publication number: DE102008056468B3
Application number: DE200810056468
Authority: DE
Inventors: Manfred Nickstadt; Horst Gutwasser
Original assignee: Fuguma Maschb und Kraftwe GmbH; Fuguma Maschinenbau und Kraftwerkstechnik GmbH
Current assignee: Fuguma Maschb und Kraftwe GmbH; Fuguma Maschinenbau und Kraftwerkstechnik GmbH
Priority date: 2008-11-04
Filing date: 2008-11-04
Publication date: 2010-04-29
Anticipated expiration: 2028-11-05

Abstract

Die Erfindung betrifft Rostplattenschubroste für Verbrennungsanlagen, die insbesondere bei der Verbrennung von Recyclingholz Anwendung finden. Die Aufgabe der Erfindung, Schubroste anzugeben, die während ihres Betriebes eine Selbstreinigung bewirken, wird dadurch gelöst, dass jede zweite Rostplatte (2), die der mit in Translationsbewegung versetzbaren Tragstange (3) zugeordnet ist, mit einer Lagerungsaufnahme (42) versehen ist, der in Schubrichtung (Pfeil trans) gesehen, ein verlängertes Spiel (X) gegeben ist, wohingegen die Lagerungsaufnahme (41) der jeweils zur Rostplatte (2) mit verlängertem Spiel (X) benachbarten Rostplatten (1) der selben Reihe im Wesentlichen spielfrei, in die gemeinsame Tragstange (3) eingehängt, gelagert sind.

Description

Die Erfindung betrifft Rostplattenschubroste für Verbrennungsanlagen, die insbesondere bei der Verbrennung von Recyclingholz oder anderweitig mit nicht brennbaren Fremdstoffen versetzter Brennstoffe zur Anwendung gelangen.
Schubroste für den vorgesehenen Verwendungszweck sind seit Jahrzehnten bekannt und im Einsatz. Üblicherweise sind die Schubroste durch einzelne Rostplatten gebildet, die in mehreren Reihen nebeneinander liegend zusammengefasst und jeweils von wenigstens einer Tragstange gehaltert werden. Dabei übergreifen die Rostplatten einer Reihe die der jeweils vorgelagerten Reihe dachziegelartig. Meist ist zumindest jede zweite Tragstange in Förderrichtung beweglich gelagert und ermöglicht dadurch Bewegung alle Rostplatten gemeinsam relativ zur vorgelagerten starr angeordneten Reihe von Rostplatten, wodurch ein gerichteter Transport des Brennguts bewirkt wird. Die Rostplatten selber sind lose aufgelegt und werden durch die Schwerkraft in der vorgegebenen Position gehalten. Um Verwerfungen, infolge thermischer Ausdehnung, zu vermeiden werden die Rostplatten einer Reihe teilweise zusätzlich gegeneinander verschraubt. Zwischen den aneinander liegenden Rostplatten oder innerhalb oder unterhalb derselben sind Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen, um den erforderlichen Sauerstoff dem Verbrennungsraum zuzuführen.
Aus EP 1 532 396 B1 ist ein Rostelement für eine Abfallverbrennungsanlage bekannt, das die Aufgabe einer intensiven und kontinuierlichen Abfallmischung und kontrollierten Förderung dadurch lösen soll, dass es mehrere bewegliche Rostblockreihen vorsieht, die in zwei Gruppen aufgeteilt sind, wobei jeder Gruppe der beweglichen Rostblockreihen ein gesonderter und unabhängig voneinander beweglicher Rostwagen zugeordnet ist. Wegen des zu hohen mechanischen und konstruktiven Aufwands und damit zwangsweise verbundener erhöhter Störanfälligkeit ist dieser Vorschlag zur Lösung der Aufgabe vorliegender Erfindung nicht geeignet.
Beispielhafte Lösungen zur Ausgestaltung von Schubrosten, respektive der Rostplatten selbst, die auch für andere Verwendungszwecke zum Einsatz kommen können, sind bspw. DE 44 17 422 A1 ; DE 10225321 A1 ; DE 44 41 009 C2 ; DE 38 44 493 C1 ; DE 1 094 910 B ; AT 233454 B zu entnehmen. Selbst die Schriften der vorgenannten, in denen Lösungen zur Vermeidung des Zusetzens von Gasdurchtrittsöffnungen oder zur Selbstreinigung angegeben werden, vermögen jedoch keine Hinweise auf vorliegende Erfindung zu geben.
In den letzten Jahren hat der Einsatz von erneuerbaren Energieträgern in Verbrennungsanlagen zur Erzeugung von Wärme und Elektroenergie zu einem erhöhten Einsatz von Recyclingholz geführt. Anlagen, die gegenüber dem ursprünglichen Einsatz von Rohbraunkohle oder auch reinem Waldholz für die Verbrennung konzipiert waren, haben nach relativ kurzen Betriebszeiten mit Energieträgern, die mit teilweise beträchtlichen Mengen an Fremdstoffen, wie Metall, Steinen, Beton, Erden und Kunststoffen verunreinigt sind, welche nunmehr verstärkt zum Einsatz gelangen, erhebliche Probleme. Bei der Verbrennung dieser neu eingesetzten Energieträger werden die nicht brennbaren Bestandteile in die anfallende Asche eingebunden oder, wie bspw. Aluminium, geschmolzen, was jeweils zu einer Verstopfung der zwischen den Rostplatten befindlichen Spalte und Luftdurchtrittsöffnungen führt, wodurch der Verbrennungsprozess erheblich beeinträchtigt und bei vollständiger Verhinderung des Durchlasses des Unterwindes sogar unterbrochen wird. Der so in seinem Ablauf wesentlich veränderte Verbrennungsprozess führt schließlich zum Stillstand der Anlage. Die Rostplatten müssen aus den jeweiligen Reihen entnommen und manuell gereinigt werden, was mit einem hohen Arbeits-, Zeit- und somit Kostenaufwand verbunden ist.
Vorliegender Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Rostplattenschubroste für Verbrennungsanlagen anzugeben, die während ihres Betriebes eine Selbstreinigung bewirken und somit reinigungsbedingte Unterbrechungszeiten der Verbrennungsanlage erheblich reduzieren.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterentwicklungen sind Gegenstand der nachgeordneten Ansprüche.
Das Wesen der Erfindung, die auf Rostplattenschubroste für Verbrennungsanlagen, bei denen Rostplatten, nebeneinander liegend, auf einer Tragstange angeordnet sind und mehrere Reihen von Rostplatten dachziegelartig sich überlappend vorgesehen sind, wobei zumindest jede zweite Tragstange mit einer Translationsbewegung in Schubrichtung beaufschlagbar ist, gerichtet ist, besteht im Wesentlichen darin, dass jede zweite Rostplatte, die einer in Translationsbewegungen versetzbaren Tragstange zugeordnet ist, mit einer Lagerungsaufnahme versehen ist, die in Schubrichtung gesehen, ein verlängertes Spiel aufweist, wohingegen die Lagerungsaufnahme der jeweils zur Rostplatte mit verlängertem Spiel benachbarten Rostplatten der selben Reihe im Wesentlichen spielfrei, in die gemeinsame Tragstange eingehängt, gelagert sind.
Die Erfindung soll nachstehend anhand eines detaillierten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dargestellten Figuren zeigen schematisch:
1: eine erste und zweite Rostplatte in seitlicher Ansicht;
2a: eine erste und zweite Rostplatte in gemeinsamer Anschlagslage in Draufsicht;
2b: einen Teilschnitt einer ersten und zweiten Rostplatte in unterschiedlicher Anschlagslage in Draufsicht;
3: einen Ausschnitt aus einem beweglichen Rostplattenverbund einer Rostplattenreihe;
4: ein Beispiel für die Ausbildung einer Anschlaglippe in stirnseitiger Rostplattenansicht und
5: eine Rostplatte nach 1, versehen mit einer keilförmig ansteigenden Auflaufebene.
Im Rahmen der Erfindung sollen auf einer Tragstange 3, die in eine Translationsbewegung in Schubrichtung (siehe Pfeil trans in 1) versetzbar ist, mehrere nebeneinander liegende Rostplatten, von denen in 1 nur die Rostplatten 2 und 1 in seitlicher Ansicht und hintereinander liegend dargestellt sind, vorgesehen sein. Dabei ist in 1 von der Rostplatte 1 jeweils nur der Teil vor und nach der Verschiebung der Tragstange 3 in Seitansicht sichtbare Teil dargestellt. Im oberen Teil der 1 befinden sich, bei nach links zurückgezogener Tragstange 3, beide Rostplatten 1 und 2 in einer gemeinsamen hinteren Anschlagslage. Im Vergleich der oberen und unteren Darstellung in 1 wird ersichtlich, dass die Rostplatte 1 mit ihrem Lager 41 im Wesentlichen spielfrei auf der Tragstange 3 gelagert ist. Hingegen ist der Rostplatte 2 mit einer Lagerungsaufnahme 42 versehen, der in Schubrichtung gesehen, ein verlängertes Spiel X gegeben ist. Erfährt die Tragstange 3 eine Druckbeaufschlagung, bspw. durch einen hier nicht näher dargestellten äußeren Rostrahmen, nach rechts (in Richtung Pfeil trans), was in der unteren Darstellung durch die rechte Anschlagslage der Tragstange 3 an der Lagerungsaufnahme 42 ersichtlich ist, wurde die Rostplatte 1, bedingt durch deren spielfreies Lager 41, um den Betrag X relativ zur Rostplatte 2 nach rechts vorlaufend, die Rostplatte 2 überragend, verschoben. Dadurch entsteht während der Hin- und Herbewegung der Tragstange 3 und damit zeitversetztes Erfassen der beiden Rostplatten 1, 2 eine Relativbewegung zwischen diesen benachbarten Rostplatten. Auf jeweils einer Tragstange 3 befinden sich mehrere jeweils alternierend angeordnete Rostplatten, deren Lagerungsaufnahmen ein Spiel (41) oder keins (42) aufweisen, wie 3 in einem Teilschnitt in Draufsicht für eine Rostreihe zeigt.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind alle eingesetzten Rostplatten an ihrer oberen, dem Verbrennungsraum zugewandten Längsseite beidseitig mit einer den Rostplattengrundkörper seitlich überragenden Anlagelippe 5 versehen sind, die ihrerseits über eine Teillänge L mit Ausnehmungen 51 derart versehen ist, dass Ausnehmungen 51 benachbarter Anlagelippen 5 bei gemeinsamer Endanschlaglage (nach 1 also der linken Anschlagposition) aller Rostplatten dieser Reihe fluchtend gegenüber stehen und gemeinsame Durchtrittsöffnungen 50 bilden. Diese erste Stellung zweier benachbarter Rostplatten mit anliegenden Anlagelippen 5 ist in 2a in einem Teilausschnitt in Draufsicht dargestellt. 2b zeigt die sich ändernde Durchtrittsöffnung 50 nach Verschieben der (hier nicht dargestellten Tragstange) in deren zweite Endlage (nach 1 also der rechten Anschlagposition). Im Rahmen der Erfindung sollte den Ausnehmungen 51 dabei eine laterale Ausdehnung I gegeben sein, die größer festgelegt ist, als die laterale Ausdehnung (s) der sie beabstandenden Stege 52. Auf diese Weise erfahren die Durchtrittsöffnungen 50 während der alternierenden Translationsbewegung der Tragstange 3 eine ständige Form- und Lageveränderung, was den Durchtritt oder das Lösen und Abtransport von nicht brennbaren Verunreinigungsbestandteilen und Schlacke befördert und dadurch ein Verstopfen der Durchtrittsöffnungen und Spalte, durch die der Unterwind in den Verbrennungsraum zugeführt wird, wirkungsvoll verhindert.
Weiterhin ist im Rahmen der Erfindung vorgesehen, dass den Anlagelippen 5, die insbesondere einstückiger Bestandteil einer Rostplatte sind (d. h. ein einheitliches Gussteil bilden), in ihrer Dicke d (siehe 4) relativ schmal ausgeführt sind. Eine Dicke d in der Größenordnung von 2–3 mm hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, weil dadurch verhindert wird, dass sich Schlacketeile oder Verunreinigungen in dem schmalen Spalt zwischen sich gegenüberstehenden Anlagelippen über Dauer verklemmen oder festsetzen können. Durch die beschriebene Ausbildung der seitlich die Rostplatten überragenden Anlagelippen 5 ist zwischen zwei benachbarten Rostplatten ein Durchfall- und Belüftungsspalt 6 gebildet, der eine wählbare hinreichende Breite als Durchlass für durchfallende Stücke, insbesondere nichtbrennbare Fremdbeimengungen zum Brenngut, bietet und deren Verklemmen zwischen den Rostplattenwangen selbst (wie nach vergleichbaren Ausbildungen des Standes der Technik üblich) verhindert.
Wie es aus 4 weiterhin ersichtlich ist, ist im Rahmen der Erfindung weiterhin vorgesehen, genannte Anlagelippen 5 gegenüber den oberen Rostplattenauflagefläche 11, 12 vom Brennraum in Größenordnung der halben Rostplattendicke zurückversetzt anzuordnen. Mit rd ist eine Verschleißdicke bezeichnet, mit welcher eine Rostplatte im Laufe mehrerer Jahre durch Verschleiß im Dauerbetrieb abgetragen wird. Dabei hat es sich ebenfalls, im Sinne der angestrebten Selbstreinigung, als vorteilhaft erwiesen, die Rostplattenoberfläche 11, 12 zum Rand der Anlagelippe 5 hin konisch auslaufen zu lassen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als vorteilhaft erwiesen, dass jede Rostplatte in dem Bereich, der von der nachgeordneten Rostplatte, sprich der Rostplatte der folgenden Rostplattenreihe, im Betrieb überfahren wird, mit einer in Schubrichtung (Pfeil trans in 1) keilförmig sich vergrößernden Auflaufebene 7 zu versehen, wie es in 5 in einem Teilschnitt durch zwei aufeinander folgende Rostplatten dargestellt ist. Bedingt, durch den mit zeitlichem Versatz erfolgenden Vorschub der benachbarten Rostplatten mit und ohne Spiel X, erfahren durch diese Maßgabe die vorlaufenden Rostplatten gegenüber den nachlaufenden früher eine zusätzliche Höhenbewegung senkrecht zur Vorschubrichtung, wodurch benachbarte Rostplatten auch mit einem Relativversatz zueinander in genannter Richtung beaufschlagt werden, was einen zusätzlichen Selbstreinigungseffekt bewirkt. Auch diese Auflaufebenen sind einstückig im Guss der Rostplatte herstellbar. Vorteilhaft weist die Auflaufebene 7 im Bereich ihrer höchsten Erhebung einen Abstand zur sonstigen Rostplattenoberfläche, ohne Auflaufebene, in der Größenordnung von 5 mm auf.
Es liegt selbstverständlich im Rahmen vorliegender Erfindung, alle Tragstangen mit einem sie in Translationsbewegungen versetzbaren Antrieb zu versehen. Die Rostplattenbestückung der einzelnen Rostreihen sollte dann vorteilhaft jedoch so erfolgen, dass Rostplatten mit und ohne Lagerspiel der jeweils vor- und nachgelagerten Rostplattenreihe aufeinander einwirken. Das heißt, die einzelnen jeweils aufeinander folgenden Rostplattenreihen werden mit einem Versatz um eine Rostplatte mit jeweils alternierend bestückten Rostplatten mit und ohne Lagerspiel bestückt.
Alle in der Beschreibung, den Ausführungsbeispielen und der Zeichnungen erkennbaren Merkmale können sowohl einzeln, als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.

1: erste Rostplatte
11, 12: Rostplattenauflagefläche
2: zweite Rostplatte
3: bewegbare Tragstange
41: spielfreie Lageraufnahme
42: Lageraufnahme mit Spiel X
5: Anlagelippe
51: Ausnehmung der Anlagelippe
52: Steg der Anlagelippe
6: Durchfall- und Belüftungsspalt
7: Auflaufebene
d: Dicke der Anlagelippe
l: Länge der Ausnehmung der Anlagelippe
s: Breite des Stegs der Anlagelippe
L: Länge des Bereichs der Anlagelippe, der mit Ausnehmungen 51 versehen ist
X: Lagerspiel

Claims

Rostplattenschubrost für Verbrennungsanlagen, bei denen Rostplatten, nebeneinander liegend, auf einer Tragstange angeordnet sind und mehrere Reihen von Rostplatten dachziegelartig sich überlappend vorgesehen sind, wobei zumindest jede zweite Tragstange (3) mit einer Translationsbewegung in Schubrichtung (trans) beaufschlagbar ist, und wobei jede zweite Rostplatte (2), die der mit in Translationsbewegung versetzbaren Tragstange (3) zugeordnet ist, mit einer Lagerungsaufnahme (42) versehen ist, der in Schubrichtung (trans) gesehen, ein verlängertes Spiel (X) gegeben ist, wohingegen die Lagerungsaufnahme (41) der jeweils zur Rostplatte (2) mit verlängertem Spiel (X) benachbarten Rostplatten (1) der selben Reihe im Wesentlichen spielfrei, in die gemeinsame Tragstange (3) eingehängt, gelagert sind.
Rostplattenschubrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das vorgesehene Lagerspiel (X) in der Größenordnung des Radius der Tragstange (3) festgelegt ist.
Rostplattenschubrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die ersten und zweiten Rostplatten (1; 2) an ihrer oberen, dem Verbrennungsraum zugewandten inneren Längsseite beidseitig mit einer den Rostplattengrundkörper seitlich überragenden Anlagelippe (5) versehen sind, die ihrerseits über eine Teillänge (L) mit Ausnehmungen (51) derart versehen ist, dass Ausnehmungen benachbarter Anlagelippen (5) bei gemeinsamer Anschlaglage aller Rostplatten im hinteren Endpunkt dieser Reihe fluchtend gegenüber stehen und gemeinsame Durchtrittsöffnungen (50) bilden.
Rostplattenschubrost nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die laterale Ausdehnung (I) der Ausnehmungen (51) größer festgelegt ist, als die laterale Ausdehnung (s) der sie beabstandenden Stege (52).
Rostplattenschubrost nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anlagelippen (5) einstückiger Bestandteil einer Rostplatte (1; 2) sind und in ihrer Dicke (d) relativ schmal, in der Größenordnung von 3 mm, ausgeführt sind.
Rostplattenschubrost nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass genannte Anlagelippe (5) gegenüber der oberen Rostplattenauflagefläche (11; 12) vom Brennraum in Größenordnung der halben Rostplattendicke zurückversetzt angeordnet ist.
Rostplattenschubrost nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostplattenauflagefläche (11; 12) zum Rand der Anlagelippe (5) hin konisch auslaufend ausgebildet ist.
Rostplattenschubrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Rostplatte in dem Bereich, der von der nachgeordneten Rostplatte im Betrieb überfahren wird, mit einer in Schubrichtung (trans) keilförmig ansteigenden Auflaufebene (7) versehen ist.