AT413881B

AT413881B - Heizkessel mit einem brennraum und einem feststoffbrenner

Info

Publication number: AT413881B
Application number: AT113697A
Authority: AT
Inventors: Walter Hager
Original assignee: Walter Hager
Priority date: 1997-07-02
Filing date: 1997-07-02
Publication date: 2006-07-15
Also published as: ATA113697A

Description

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AT 413 881 B

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel mit einem Brennraum und einem Feststoffbrenner, insbesondere für Pellets, wobei ein Rauchgaswärmetauscher an den Brennraum anschließt und dem Feststoffbrenner eine Luftzuführung, eine Zündeinrichtung und eine Schneckenfördereinrichtung zur Heranführung von Brennstoff aus einem Brennstoffvorratsbehälter an den Fest-5 stoffbrenner zugeordnet sind, wobei die Schneckenfördereinrichtung mindestens zwei Brennstoffförderschnecken aufweist, und der in den Feststoffbrenner einmündenden ersten Brennstoffförderschnecke ein Fallschacht vorgeordnet ist, in welchem eine zweite Brennstoffförderschnecke am Ausgang des Brennstoffvorratsbehälters einspeist, wobei zur Leerhaltung des Fallschachtes als Rückbrandsperre die Förderleistung der in den Feststoffbrenner einmünden-io den ersten Brennstoffförderschnecke größer ist als die Förderleistung der am Brennstoffvorratsbehälter vorgesehenen zweiten Brennstoffförderschnecke.

Stand der Technik sind Heizkessel (US 4 856 438 A, US 5 133 266 A), welche keine bzw. unzureichend betriebssichere Zündeinrichtungen aufweisen. Die Regelung der Zündeinrichtungen 15 erfolgt normalerweise durch definierte Temperaturfixpunkte. Diese Heizkessel sind mit nur einem Feststoffbrenner ausgerüstet. Brennerschale, Luftzuführung, Zündeinrichtung, Schneckenfördereinrichtung und Fallschacht bilden keine ausfahrbare Baueinheit.

Um einen verlässlichen automatischen Heizbetrieb sicherzustellen, ist es daher erforderlich, 20 eine automatische Zündeinrichtung zu haben, welche nicht durch voreingestellte Temperaturfixpunkte, sondern durch eine voreinstellbare Temperaturdifferenz, beispielsweise zwischen Brennerstart und Temperaturanstieg pro Zeiteinheit, aktiviert bzw. deaktiviert wird.

Durch den Einbau von zwei Feststoffbrenner wird ein optimaler Teillastbetrieb sichergestellt. Ein 25 Feststoffbrenner kann, wenn überhaupt, nur auf ca. 30% der Nennleistung modulierend heruntergefahren werden. Darunter steigen die Emissionen beträchtlich und der Wirkungsgrad sinkt. Durch die kompakte Einheit von Brennerschale, Luftzuführung, Zündeinrichtung, Schneckenfördereinrichtung und Fallschacht wird sichergestellt, dass sich Verbrennungsrückstände wie Asche nicht aufbauen und nach bestimmten Zeitintervallen manuell entsorgt werden müssen, 30 sondern durch das nachkommende Brennmaterial selbsttätig aus dem Brenner geschoben werden. Ein weiterer Vorteil des ausfahrbaren Feststoffbrenners ist die niedrige Bauweise und die damit verbundene niedrige Befüllhöhe für den Brennstoff sowie eine niedrigere Bauhöhe des Heizkessels bzw. eine optimalere Brennraumgestaltung. Die ausfahrbare Baueinheit des Feststoffbrenners garantiert auch die einfachste Wartung. 35

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass parallel zur ersten Brennstoffförderschnecke ein elektrischer Heizstab bzw. eine Heizspirale in einem Zündrohr oder dergleichen angeordnet ist und das Zündrohr zur Abgabe von Heißluft unmittelbar an den Brennstoff im Feststoffbrenner ausmündet. 40

Die Zündung ist bei einer voreinstellbaren Temperaturdifferenz, insbesondere der Abgastemperatur, aktivierbar bzw. deaktivierbar. Für Volllast sind zwei oder mehr Feststoffbrenner vorgesehen und bei geringerem Wärmebedarf 45 ist zur Vermeidung von Teillastbetrieb ein Feststoffbrenner abschaltbar und der andere mit optimalem Wirkungsgrad weiterhin mit Volllast ersetzbar.

Der Feststoffbrenner bildet zusammen mit der ersten Brennstoffförderschnecke und dem Fallschacht eine gegenüber dem Heizkessel und dem Brennstoffvorratsbehälter verschiebbare, so insbesondere ausfahrbare Baueinheit, die an den Heizkessel und den Brennstoffvorratsbehälter durch Flanschverbindungen anschließbar ist.

In den beiliegenden Zeichnungen ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Fig. 1 zeigt die Ansicht von vorne, Fig. 2 zeigt den Querschnitt Vorratsbehälter, Fig. 3 zeigt die 55 Anordnung mittels nebenstehenden großen Vorratsbehälter, Fig. 4 zeigt die Ansicht des Fest-

Claims

3 AT 413 881 B Stoffbrenners von oben und Fig. 5 zeigt den Querschnitt des Brenners. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, besteht der Aufbau des Heizkessels 1 beispielsweise aus dem Brennraum 2, dem im Brennraum 2 liegenden einen oder mehreren Feststoffbrenner 3 und dem aufgesetzten Wärmetauscher 4. Fig. 2 zeigt den Brennstoffvorratsbehälter 10a von welchem der Brennstoff über die 5 Brennstoffförderschnecke 9a durch den Fallschacht 8 in die zweite Brennstoffförderschnecke 7, welche eine höhere Förderleistung als die erste Brennstoffförderschnecke 9a aufweist und so sicherstellt, dass der Fallschacht leer bleibt, in den Brennraum ausmündet. Fig. 3 zeigt beispielhaft die Anordnung eines größeren Brennstoffvorratsbehälters 10b von welchem ebenfalls der Brennstoff über die Brennstoffförderschnecke durch den Fallschacht 8 in die mit höherer Leis-10 tung arbeitenden ersten Brennstoffförderschnecke 7 in den Brennraum gelangt. Fig. 4 zeigt den Feststoffbrenner 3 von oben, wobei die erste Brennstoffförderschnecke 7, die parallel angeordnete Zündeinrichtung 6 der in der Zündeinrichtung angeordnete Heizstab 11, ersichtlich ist, zur Abgabe von Heißluft unmittelbar an den Brennstoff im Feststoffbrenner ausmündet. Durch den Luftmantel 5 wird durch seitlich flankiernde Luftdüsen 12 die Verbrennungsluft zugeführt. Fig. 5 15 zeigt den Feststoffbrenner 3 im Querschnitt mit dem Fallschacht 8, den Flanschverbindungen 13, 14 der ersten Brennstoffförderschnecke 7, der Zündeinrichtung 11 durch welche Luft am Luftanschluß 15 eingebracht wird und vom Heizstab 11 erhitzt als Heißluft in der Ausmündung 16 ausströmt. Durch die Flanschplatte 13 ist der Feststoffbrenner 3 an die Brennkammer 2 des Heizkessels 1 angeflanscht. Der Flansch 14 zur zweiten Brennstoffförderschnecke 9a, 9b er-20 möglicht mit der Flanschplatte 13 durch Lösen der Schraubverbindung eine verschiebbare, insbesondere ausfahrbare Baueinheit des Feststoffbrenners. Patentansprüche: 25 1. Heizkessel (1) mit einem Brennraum (2) und einem Feststoffbrenner (3), insbesondere für Pellets, wobei ein Rauchgaswärmetauscher (4) an den Brennraum (2) anschließt und dem Feststoffbrenner (3) eine Luftzuführung (5), eine Zündeinrichtung (6) und eine Schneckenfördereinrichtung zur Heranführung von Brennstoff aus einem Brennstoffvorratsbehälter 30 (10a, 10b) an den Feststoffbrenner (3) zugeordnet sind, wobei die Schneckenfördereinrich tung mindestens zwei Brennstoffförderschnecken (7, 9a, 9b) aufweist, und der in den Feststoffbrenner (3) einmündenden ersten Brennstoffförderschnecke (7) ein Fallschacht (8) vorgeordnet ist, in welche eine zweite Brennstoffförderschnecke (9a, 9b) am Ausgang des Brennstoffvorratsbehälters (10a, 10b) einspeist, wobei zur Leerhaltung des Fallschachtes 35 (8) als Rückbrandsperre die Förderleistung der in den Feststoffbrenner (3) einmündenden ersten Brennstoffförderschnecke (7) größer ist als die Förderleistung der am Brennstoffvorratsbehälter (10a, 10b) vorgesehenen zweiten Brennstoffförderschnecke (9a, 9b) dadurch gekennzeichnet, dass parallel zur ersten Brennstoffförderschnecke (7) ein elektrischer Heizstab (11) bzw. eine Heizspirale in einem Zündrohr oder dergleichen angeordnet ist und 40 das Zündrohr zur Abgabe von Heißluft unmittelbar an den Brennstoff im Feststoffbrenner (3) ausmündet.
2. Heizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zündung bei einer voreinstellbaren Temperaturdifferenz, insbesondere der Abgastemperatur, aktivierbar bzw. deak- 45 tivierbar ist.
3. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für Volllast zwei oder mehr Feststoffbrenner (3) vorgesehen sind und bei geringerem Wärmebedarf zur Vermeidung von Teillastbetrieb ein Feststoffbrenner (3) abschaltbar und der andere mit op- 50 timalem Wirkungsgrad weiterhin mit Volllast ersetzbar ist.
4. Heizkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffbrenner (3) zusammen mit der ersten Brennstoffförderschnecke (7) und dem Fallschacht (8) eine gegenüber dem Heizkessel (1) und dem Brennstoffvorratsbehälter (10a) 55 oder der Brennstoffförderschnecke (9b) des Brennstoffvorratsbehälters (10b) verschiebba- 4 AT 413 881 B re, insbesondere ausfahrbare, Baueinheit bildet, die an den Heizkessel (1) und den Brennstoffvorratsbehälter (10a) durch Flanschverbindungen anschließbar ist. 5 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55