DE3140710C2

DE3140710C2 - Planrostkessel zum Verheizen von sperrigen Brennstoffen

Info

Publication number: DE3140710C2
Application number: DE3140710A
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1984-04-26
Also published as: DE3140710A1

Abstract

Der Planrostkessel ist zum Verheizen von insbesondere Brennstoffen bestimmt. In der den gesamten Boden der Brennkammer (2) bildenden und aus Roststäben (3) gebildeten Rostfläche ist mindestens ein, die freie Rostfläche reduzierender und im Vergleich zu den Roststäben (3) breiter Steg (4) angeordnet. Die zu den Nachschaltheizflächen (5) führende Rauchgasabzugsöffnung (6) ist in Form eines senkrechten, im hinteren, oberen Zwickel (7) der Brennkammer (2) angeordneten Kanales (8) ausgebildet. Die beschickungsseitige Wand der Brennkammer (2) wird durch einen etwa deren ganzen Vertikalquerschnitt erfassenden Verschlußdeckel (9) gebildet.

Description

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Die Erfindung betrifft einen Planrostkessel gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches, insbesondere zum Verheizen sperriger Materialien, wie Scheitholz, Strohballen, Kartons, Holz von Verpackungen (Paletten) od. dgl.

Ein solcher Spezialheizkessel für feste Brennstoffe ist durch das DE-GM 80 22 677 bekannt.

Anschaffung und Einsatz derartiger Kessel sind natürlich erst dann gerechtfertigt und lohnend, wenn ausreichende Mengen derartigen Abfallmaterials zur Verfügung stehen. Trifft dies nicht zu, und will man den Abfall aber trotzdem für Heizzwecke nutzen, so bleibt in der Regel nichts anderes übrig, die oben genannten Abfälle mehr oder weniger stark zu zerkleinern, um sie in einem Festbrennstoffheizkessel herkömmlicher Bauart einbringen und verbrennen zu können, sofern ein solcher Feststoffkessel natürlich überhaupt zur Verfügung steht

Beim Kessel nach dem eingangs genannten DE-GM sind zwar die Bedingungen der Großvolumigkeit der Brennkammer und deren querschnittsgroße Zugänglichkeit erfüllt, und es ist auch eine dem Brennkammerquerschnitt entsprechend große Rostfäche vorhanden, eine gute und möglichst zweckmäßige Primärluftzuführung und Verteilung in bezug auf den Festbrennstoff läßt dieser vorbekannte Kessel jedoch vermissen, die auch nicht dadurch kompensiert werden kann, daß der Rauchgasabzug aus der Brennkammer durch ein Nachverbrennungsrohr mit über seine ganze Länge verteilter¹. Rauchgaseintrittsöffnungen erfolgt, womit auch keineswegs sichergestellt ist, daß sich beim öffnen des querschnittsgroßen Verschlußdeckels ein Rauchschwall ergibt

Weiterhin ist ein nach einem ganz anderen Prinzip arbeitender Kessel nach der DE-OS 30 11 780 bekannt, dessen Brennkammer gewissermaßen eine Staukammer bildet, die Gebläse erforderlich macht, um einmal Luft unmittelbar in die Brennkammer einzuführen und zum anderen die gestauten Rauchgase durch das Unterbrandbett der Festbrennstoffe hindurch durch einen Unterbau abzuführen, d. h., eine ausreichend gute und gleichmäßige Beaufschlagung der Brennstoffe mit Luft wird hierbei mit einem relativ großen konstruktiven Aufwand und besonderen Regelerfordernissen erkauft.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen Heizungskessel der eingangs genannten Art gemäß dem DE-GM 80 22 677 dahingehend zu verbessern bzw. umzubilden, daß, bedingt durch die sich zwangsläufig ergebende große Planrostfläche, Maßnahmen für eine trotzdem gute und angepaßte Luftzufuhrverteilung, bei weitgehend normal üblichem und einfachem Bauaufwand getroffen sind und daß ferner auch dafür gesorgt ist, daß die aus der Brennkammer hinten und oben abziehenden Flamm- und Rauchgase gewissermaßen eine Rauchverbrennung erfahren können, so daß ein solcher Kessel, der natürlich in bestimmten Betriebsphasen zu Rauchbildung neigt, trotzdem hinsichtlich Emissions- und Umweltanforderungen ein möglichst optimales Verhalten zeigt und zwar auch hinsichtlich einer Rauchschwallverhinderung beim öffnen bzw. Nachfüllen der Brennkammer.

Diese Aufgabe ist mit einem Planrostkessel der eingangs genannten Art nach der Erfindung durch das im Kennzeichen des Hauptanspruches Erfaßte gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Der erfindungsgemäße Kessel hat also, wie bei solchen Spezialkesseln üblich, einen entsprechend großen Füllraum und eine entsprechend große Rostfläche und Nachschaltheizflächen, die an die an in diesem Fall günstigster Stelle angeordnete Abzugsöffnung angeschlossen ist. Der an sich gegebene Nachteil einer großen Rostfläche besteht darin, daß sich die Verbrennungsluft unter der Rostfläche, die an sich für die zu verheizende Menge Brennstoff zu groß ist, nicht

gleichmäßig verteilt, d. h. in stärkerem Maße den vorderen Bereich anströmt, während der hintere Teil zu wenig Luft erhält. Dieser Nachteil wird aber durch die spezielle Gestaltung der Rostfläche behoben.

Der erfindungsgemäße Planrostkessel und seine vorteilhaften Weiterbildungen gemäß der Unteransprüche werden nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung eines Ausführungsbeispicis näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Planrostkessel; ι«

F i g. 2 einen Schnitt durch den Kessel längs Linie U-II in F i g. 1 urd

F i g. 3 einen hälftigen Schnitt durch den unteren Luftführungsbereich des Kessels.

Wie aus Fig. 1 erkennbar, nimmt die Rostfläche praktisch den gesamten Boden 1 der Brennkammer 2 ein, d. h., die Rostfläche entspricht praktisch dem ganzen Horizontalquerschnitt des Kessels. Aus den genannten Gründen einer günstigen Zuluftverteilung ist die freie, d. h., die von Roststäben freie Fläche, durch zwei bevorzugt wasserführend ausgebildete Stege 4, 4' reduziert, die im vorderen und mittleren Bereich angeordnet sind.

Die Rauchgasabzugsöffnung 6 befindet sich im hinteren oberen Zwickel 7 der Brennkammer 2, an die sich ein senkrechter Kanal 8 anschließt, von dem aus die Flamm- und Rauchgase in die Nachschaltheizfläche 5 gelangen und von da aus zum Abzug 5'.

Wie erkennbar, ist die Nachschaltheizfläche 5 mit Wassertaschen 11 ausgestattet, die mit nach unten gerichteten, übertragungsflächenvergrößernden Längsrippen 11' versehen sind.

Nach vorne ist die Brennkammer 2 in bekannter Weise in ganzer Querschnittsgröße zugänglich und mit einem entsprechend großen Verschlußdeckel 9 abge- ^ schlossen, so daß die Brennkammer 2 bei offenem Deckel 9 auch gut mit relativ großem und sperrigem Brennmaterial der genannten Art beschickt werden kann.

Der VerschluQdeckel 9 kann auch zusätzlich mit einer kleineren Füllschachttür 9' versehen sein, so daß auch, ohne den ganzen Deckel 9 öffnen zu müssen, zerkleinerte oder entsprechend kleine Festbrennstoffstücke, wie üblich, eingebracht werden können.

Um die Verbrennung aber auch Wärmeenergieum-Setzung so optimal wie möglich unter Beachtung einer möglichst geringen Umweltbelastung sich vollziehen zu lassen, wird die Primärluft nicht an der Vorderseite des Kessels sondern an der Längsseite durch die Primärluftzufuhröffnung 10 zugeführt

Da es sich im vorliegenden Fall im wesentlichen um die Verbrennung gasreicher Brennstoffe handelt ist die Zufuhr von Sekundärluft erforderlich, die ebenfalls von unten durch einen seitlichen Kanal 12 zugeführt wird, durrh eine Queröffnung 13 in das eigentliche Kesselunterteil gelangt und nach Passage von Sekundärluftfü.hrungen 14 unterhalb und im Bereich des senkrechten Kanales 8 ausströmt den sämtliche Flanmen und Gase, die sich bei der Verbrennung bilden, passieren müssen.

Diese Gase mischen sich also im Bereich des Kanales 8 mit der vorgewärmten Sekundärluft, wodurch gewissermaßen eine »Nachverbrennung« gewährleistet wird.

Die Sekundärluftzuführungen 14 sind vorteilhaft aus flach rinnenförmigen Edelstahlschalen 14' gebildet, die auch, wie angedeutet, an anderen Flächen der Brennkammer 2 angeordnet werden können, um die Temperatur in der Brennkammer für einen guten Ausbrand der Brennstoffe hinreichend hoch zu halten.

In dieser Anordnung entfällt natürlich die Funktion der Sekundärluftzuführung. Anstelle dieser Schalen 14' könnte natürlich auch anderes feuerfestes Material angebracht werden.

Die Menge der zuzuführenden Sekundärluft muß natürlich betriebsphasenabhängig geregelt werden. Wie aus Fig.3 erkennbar, liegen die Zufuhröffnungen für Primär- und Sekundärluft nebeneinander. Beide sind durch Drehklappen 10', 12' im Eintritts- bzw. Strömungsquerschnitt zu verändern und so miteinander gekoppelt, daß Primär- und Sekundärluft im ganz bestimmten Verhältnis in den Heizkessel gelangen.

Im Raum 18 unterhalb der Rostfläche wird, wie üblich, ein Aschefallsammelkasten (nicht dargestellt) angeordnet

Im Bereich des senkrechten Kanales 8 ist ein ggf. mit einem Schamottestein 19 besetzter, wasserführender Steg 20 vorgesehen.

Alle in F i g. 1 erkennbaren wasserführenden Taschen 11, der Steg 2 und auch die wasserführende Brennkammerdecke 21 stehen mit dem wasserführenden Gehäuse 16 in gleicher Verbindung, wie dies bezüglich der wasserführenden Stege 4, 4' in F i g. 2 verdeutlicht ist. Mit 18' ist ein wasserführendes, im Öffnungsbereich der Brennkammer 2 angeordnetes Ascherückhalteelement (Querrohr) bezeichnet.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Planrostkessel zum Verheizen von insbesondere sperrigen Brennstoffen, bestehend aus einer in einem wasserführenden Gehäuse angeordneten Brennkammer mit Rauchgasabzugsöffnung und Primär- und Sekundärluftzufuhröffnungen, wobei die zu den Nachschaltheizflächen führende Rauchgasabzugsöffnung im oberen Bereich der Brennkammer angeordnet ist, und bei dem die beschickungsseitige Wand der Brennkammer als ein etwa ihren ganzen Vertikalquerschnitt erfassende; Verschlußdeckel ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der den gesamten Boden (1) der Brennkammer (2) bildenden und aus Roststäben (3) gebildeten Rostfläche mindestens ein die freie Rostfläche reduzierender und im Vergleich zu den Roststäben (3) breiter wasserführend ausgebildeter Steg (4) angeordnet und die Rauchgasabzugsöffnung (6) in Form eines senkrechten, hinten an der Brennkammer (2) angeordneten Kanales (8) ausgebildet ist.

2. Kessel nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß ein breiter Steg (4') unmittelbar im vorderen Bereich der Brennkammer (2) und ein weiterer Steg (4) etwa im mittleren Bereich des Bodens (1) der Brennkammer (2) angeordnet ist.

3. Kessel nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im vorderen Bereich und unterhalb des Bodens (1) mindestens eine Primärluftzufuhröffnung (10) und im hinteren Bereich der Brennkammer (2) Einrichtungen (13, 14) zur Sekundärluftzufuhr vorgesehen sind.

4. Kessel nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Bodens (1) in mindestens einer Seitenwand (15) des Gehäuses (16) ein Luftführungskanal (17) mit Primär- und Sekundärluftzufuhröffnungen (10, 10") und Regelklappen (10', 12') angeordnet ist, wobei ein Kanalteil (12) zu einer Queröffnung (13) und diese zu an der Rückwand der ίο Brennkammer (2) angeordneten Sekundärluftzuführungen (14) führt.

5. Kessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Sekundärluftführungen (14) in Form flach rinnenförmiger Schalen (14') ausgebildet sind.

6. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten- und Deckflächen der Brennkammer (2) mit flach rinnenförmigen Schalen (14') besetzt ausgebildet sind. so

7. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußdeckel (9) mit einer zusätzlichen Füllschachttür (9') ausgestattet ist.

8. Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (1) bzw. die Rostfläche in der Größe etwa dem Horizontalquerschnitt des ganzen Kessels entspricht.