EP4048951A2 - Schubrost für einen verbrennungsofen - Google Patents
Schubrost für einen verbrennungsofenInfo
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- EP4048951A2 EP4048951A2 EP20808009.3A EP20808009A EP4048951A2 EP 4048951 A2 EP4048951 A2 EP 4048951A2 EP 20808009 A EP20808009 A EP 20808009A EP 4048951 A2 EP4048951 A2 EP 4048951A2
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- bars
- rows
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H7/00—Inclined or stepped grates
- F23H7/06—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding
- F23H7/08—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding reciprocating along their axes
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
- F23G5/002—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
- F23H17/00—Details of grates
- F23H17/12—Fire-bars
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
- F23G2203/00—Furnace arrangements
- F23G2203/101—Furnace arrangements with stepped or inclined grate
Definitions
- the invention relates to a sliding grate for an incinerator, in particular a special waste incineration plant, according to the preamble of claim 1.
- Push grids are usually made up of individual rows of grate bars, which are arranged one behind the other in the direction of flow of the fuel and lie above one another like roof tiles.
- the grate bars of a row of grate bars are mounted on a grate bar support.
- At every second grate bar support drives attack that initiate a drive movement in the relevant driven rows of grate bars.
- the driven rows of grate bars are set in motion in relation to the non-driven, fixed rows of grate bars.
- the movement of the driven rows of grate bars causes, on the one hand, a transport of the fuel applied to a sliding grate surface of the sliding grate through the furnace and, on the other hand, the stoking of the fuel layer.
- the sliding grate surface is formed by the surfaces of the individual grate bars.
- a circular segment-shaped first drive movement is initiated in the grate bar carrier by the drive via torsion shafts and torsion levers, so that a correspondingly based grate bar movement of the grate bars mounted on the driven grate bar carriers results, for example in US 6,332,410 B1.
- a straight first drive movement via linkage is also possible, resulting in a straight grate bar movement of the grate bars mounted on the driven grate bar supports.
- DE 30 07 678 C2 also describes a sliding grate with a torsion shaft, the shaft bearings of which are adjustable in height so that the rows of grate bars can be driven again in a straight drive direction.
- the disadvantage here is that the torsion shafts or rods together with the associated machine elements, e.g. bearings or guides, are inevitably located in the area of a wind below the incineration plant, where they are more susceptible to failure. If the intention is to implement more complex forms of movement of the rows of grate bars as well as the grate bars via the grate bar supports, the additional mechanical drive elements required for this in the downwind ensure an increased susceptibility to malfunctions, which makes the combustion process less reliable.
- the object of the invention is therefore to provide a sliding grate with which even more complex forms of movement of the rows of grate bars can be represented with low susceptibility to failure and thus high reliability.
- the surfaces of grate bars of at least some grate bar rows of the generic thrust grate for an incinerator, in particular a garbage incineration plant have a non-planar surface contour, so that the grate with its second ends on the non- planar surface support contour, a second drive movement can be initiated by the relative movement between the grate bars of driven and non-driven grate bar rows.
- a complex grate bar movement of the grate bars of the push grate can thereby be brought about, this complex grate bar movement being achieved by the surface shape of the grate bars which are already present. This means that no adjustments to the conventional propulsion equipment are necessary in the downwind, so that the susceptibility to malfunctions does not increase any further.
- the drive means conventionally ensure that at least some of the grate bar rows of the sliding grate, preferably every second grate bar row, are driven, whereby a first drive movement can be introduced into the grate bars via the drive means, so that a relative movement between the grate bars of the driven Rows of grate bars and the grate bars of non-driven, ie not driven by the drive means, grate bar rows results.
- This first drive movement which is introduced into the grate bars via the first ends, is superimposed according to the invention on the second drive movement, which is introduced via the second ends.
- a first grate bar movement of the grate bars of the driven rows of grate bars is composed of the first drive movement induced via the first ends and the second drive movement induced via the second ends, and / or that
- the non-planar surface contours of the grate bars of the at least some grate bar rows have a curved profile running in the direction of flow.
- a second drive movement can advantageously be generated according to a predefinable curve profile when the second end of the respective grate bar slides along the curve profile due to the force of gravity due to the relative movement between the grate bars.
- this causes a grate bar movement with a directional component in the direction of flow as well as perpendicular to the direction of flow, i.e. upwards, in order to enable the fuel layer to be transported and stoked according to a complex sequence of movements.
- the non-driven rows of grate bars have a curved profile running in the direction of flow and the other grate bars are designed, for example, planar. This means that it is possible to flexibly determine which rows of grate bars should carry out a complex sequence of movements.
- the second drive movement is only introduced into the non-driven rows of grate bars and the driven rows of grate bars are only actively driven by the drive means by the first drive movement.
- the driven rows of grate bars need to be provided with a curve profile. It is preferably also provided that the curve profile has at least one curve area with a specific defined radius.
- the surface of the grate bar is curved with a certain radius, along which the respective second end of the grate bar supported thereon can slide continuously.
- adjacent curve areas have different radii.
- the at least one curve area is curved concavely or convexly with the respective radius and / or adjacent curve areas of a curve profile have different curvatures, for example alternating convex and concave curvatures.
- the first drive movement runs in the shape of a segment of a circle or in a straight line.
- a drive means can be selected in the downwind, via which a first drive movement is applied to the first in a simple manner and without great susceptibility to malfunctions End of the grate bar can be transferred.
- the drive means can have torsion levers attached to a torsion shaft that connect a linear actuator, for example a hydraulic cylinder, to the grate bar supports being driven to produce a circular segment-shaped first drive movement around a second axis of rotation defined by the torsion shaft when the linear actuator is actuated.
- a straight-line movement can be transmitted from the linear actuator to the first end via a linkage, so that this is also moved in a straight line.
- a complex form of movement of the grate bars or grate bars can advantageously be achieved with the drives of the state of the art which cause a straight or circular segment-shaped movement of the grate bar supports, in that the grate bars themselves - via the second drive movement - for influencing the straight-line or circular segment-shaped first drive movement to a more complex movement.
- the shape of the grate bars according to the invention does not cause any greater susceptibility to failure than in the prior art, so that no additional, potentially failure-prone drive mechanisms are required.
- FIG. 1 shows a section of a sliding grate in a retracted drive position in a sectional view
- FIG. 2 shows the detail of the sliding grate in the retracted drive position according to FIG. 1 in a perspective view
- 3 shows a detail of the sliding grate in an extended drive position in a sectional view
- FIG. 4 shows a section of the sliding grate in the extended drive position according to FIG. 3 in a perspective view
- 5a, 5b show exemplary curve profiles of a grate bar.
- Fig. 1 is a sectional view and in Fig. 2 in a perspective view of a thrust grate 100 for an incinerator 101, in particular a special waste incinerator, shown on which a fuel layer 1, for example from incinerated waste, applied during a combustion process is.
- the sliding grate 100 has a plurality of grate bar rows 2a, 2b arranged along a flow direction F, which are each formed from grate bars 3a, 3b lying next to one another in the transverse direction Q (perpendicular to the flow direction F).
- the grate bars 3a, 3b of a grate bar row 2a, 2b are mounted on a grate bar carrier 5a, 5b via a first end 4a, 4b so that each grate bar 3a, 3b can rotate about a first axis of rotation D1 defined by the respective grate bar carrier 5a, 5b .
- the grate bars 3a, 3b of the individual grate bar rows 2a, 2b still lie on top of each other like roof tiles, with a second end 6a, 6b of the respective grate bar 3a, 3b on a surface 7a, 7b of the adjacent grate bar 3a, 3b as seen in the direction of flow F due to gravity supports.
- the surfaces 7a, 7b of the individual grate bars 3a, 3b thus form a continuous sliding grate surface 8 on which the fuel layer 1 is transported, stoked and burned.
- every second grate bar support 5 a (driven grate bar support) interacts with a drive means 9 which is arranged in a lower wind 200 of the incineration furnace 101. That one- intermediate grate bar supports 5b (non-driven grate bar supports) are not driven. About the drive means 9, a first Antriebbe movement A1 (see. Fig. 3 and Fig. 4) into the driven grate bar carrier 5a and thus also into the first end 4a of the grate bar 3a mounted thereon are introduced.
- the first drive movement A1 can be in the form of a segment of a circle (dotted in FIGS. 3 and 4), the drive means 9 having at least two torsion levers 11a, 11b attached to a torsion shaft 10, which have a linear actuator 12, for example a hydraulic cylinder connect the driven grate bar supports 5a.
- a linear actuator 12 for example a hydraulic cylinder connect the driven grate bar supports 5a.
- drive means 9 are also possible, which cause a straight first drive movement A1 (dash-dotted lines in Fig. 3 and Fig. 4) and thus also a straight movement of the driven grate bar supports 5a and the first end 4a of the grate bars 3a mounted thereon.
- the first drive movement A1 in the form of a segment of a circle or straight already results in a first grate bar movement Ba of the grate bars 3a mounted on the driven grate bar supports 5a, which has a directional component both in the flow direction F and vertically upwards (to the flow direction F and to the transverse direction Q) , whereby the fuel layer 1 transported along the flow direction F and can also be stoked at the same time.
- the surfaces 7a, 7b of the individual grate bars 3a, 3b are designed in such a way that a second drive movement A2 can be introduced into the respective grate bar 3a, 3b via the second end 6a, 6b of the respective grate bar 3a, 3b (see Figs.
- this second drive movement A2 can be introduced into the grate bars 3a, which are stored on the driven grate bar supports 5a, as well as into the grate bars 3b, which are supported on the non-driven grate bar supports 5b, as described below:
- the surfaces 7a, 7b of the respective grate bars 3a, 3b have, in section, a non-straight surface contour 13a, 13b in the manner of a curve profile K.
- the second ends 6a, 6b of the respective grate bar 3a, 3b, which are supported thereon, are moved upwards or downwards depending on the position on the curve profile K, which results in the second drive movement A2.
- the second drive movement A2 introduced into the second end 6a, 6b of the respective grate bar 3a, 3b is therefore particularly dependent on the position of the second end 6a, 6b on the curve profile K of the grate bar 3a, 3b adjacent in the flow direction F.
- the result for the grate bars 3a, which are mounted on a driven grate bar carrier 5a is a first Roststabbewe movement Ba, which is a combination of the first drive movement A1 and the second drive movement A2.
- a first Roststabbewe movement Ba which is a combination of the first drive movement A1 and the second drive movement A2.
- the grate bars 3b, which are mounted on a non-driven grate bar carrier 5b there is a second grate rod movement Bb, which benefits only from the second drive movement A2.
- the second drive movement A2 is determined by the curve profile K of the respective surface contours 13a, 13b, this curve profile K itself not being fixed, since the surfaces 7a, 7b of the grate bars 3a, 3b are likewise due to the respective grate bar movement Ba, Bb move.
- the first and / or the second drive movement A complex grate bar movement Ba, Bb of the respective grate bars 3a, 3b is thus effected.
- exemplary curve profiles K are shown, where there is a first curve area K1 with a first radius R1 towards the first end 4a, 4b of the respective grate bars 3a, 3b and one towards the second end 6a, 6b second curve area K2 with a second radius R2.
- the first radius R1 is smaller than the second radius R2 and, on the other hand, the first curve area K1 is concave and the second curve area K2 is convexly curved.
- grate bars 3a which are mounted on driven grate bar supports 5a, have a different curve profile K than grate bars 3b, which are mounted on non-driven grate bar supports 5b.
- a complex grate bar movement Ba, Bb can therefore be achieved from a combination of the two drive movements A1, A2 via the first end 4a, 4b and the second end 6a, 6b of a grate bar 3a, 3b without having to change the drive means 9 or further extensive drive means are to be positioned in the lower wind 200, so that the susceptibility to failure is not increased by this solution and the reliability is maintained.
- K1, K2, K3, K4 ... first, second, third, fourth, ... curve area Q transverse direction R1, R2, R3, R4 ... first, second, third, fourth, ... radius
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Schubrost (100) für einen Verbrennungsofen (101) mit mehreren Roststabreihen (2a, 2b), die jeweils einen Roststabträger (5a, 5b) aufweisen, mit dem mehrere Roststäbe (3a, 3b) über ihre ersten Enden (4a, 4b) verbunden sind, wobei Oberflächen (7a, 7b) der Roststäbe (3a, 3b) eine Schubrostfläche (8) zum Transportieren einer Brennstoffschicht (1) entlang einer Fließrichtung (F) ausbilden, wobei die Roststäbe (3a, 3b) benachbarter Roststabreihen (2a, 2b) derartig dachziegelartig Übereinanderliegen, dass sich ein zweites Ende (6a, 6b) des jeweiligen Roststabes (3a, 3b) auf einer Oberfläche (7a, 7b) eines in Fließrichtung (F) benachbarten Roststabes (3a, 3b) abstützt, wobei zumindest einige der Roststabreihen (2a, 2b) über ein Antriebsmittel (9) angetriebene Roststabreihen (2a) sind, wobei über das Antriebsmittel (9) eine erste Antriebsbewegung (A1) in die Roststäbe (3a) der angetriebenen Roststabreihen (2a) eingeleitet werden kann, so dass sich eine Relativbewe¬ gung zwischen den Roststäben (3a) der angetriebenen Roststabreihen (2a) und den Roststäben (3b) von nicht-angetriebenen Roststabreihen (2b) ergibt, Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Oberflächen (7a, 7b) der Roststäbe (3a, 3b) zumindest einiger Roststabreihen (2a, 2b) eine nichtplanare Oberflächenkontur (13a, 13b) aufweisen, so dass in die Roststäbe (3a, 3b), die sich mit den zweiten Enden (6a, 6b) auf der nicht-planaren Oberflächenkontur (13a, 13b) abstützen, eine zweite Antriebsbewegung (A2) durch die Relativbewegung zwischen den Roststäben (3a, 3b) von angetriebenen und nicht-angetriebenen Roststabreihen (2a, 2b) eingeleitet werden kann.
Description
Schubrost für einen Verbrennungsofen
Die Erfindung betrifft ein Schubrost für einen Verbrennungsofen, insbe sondere einer Müllverbrennungsanlage, gemäß dem Oberbegriff des An spruches 1 .
Derartige Schubroste werden beispielsweise in Müllverbrennungsanla gen eingesetzt, in denen Müll als Brennstoff verbrannt wird. Schubroste be stehen meist aus einzelnen Roststabreihen, die in Fließrichtung des Brenn stoffes hintereinander angeordnet sind und dabei dachziegelartig übereinan der liegen. Die Roststäbe einer Roststabreihe sind auf einem Roststabträger gelagert. An jeden zweiten Roststabträger greifen Antriebe an, die eine An triebsbewegung in die betreffenden angetriebenen Roststabreihen einleiten. Dadurch werden die angetriebenen Roststabreihen gegenüber den nicht- angetriebenen, feststehenden Roststabreihen in Bewegung versetzt.
Die Bewegung der angetriebenen Roststabreihen bewirkt einerseits ei nen Transport des auf eine Schubrostfläche des Schubrostes aufgebrachten Brennstoffes durch die Feuerung und andererseits die Schürung der Brenn stoffschicht. Die Schubrostfläche wird dabei durch die Oberflächen der ein zelnen Roststäbe gebildet. Bei bekannten Schubrosten wird durch den An trieb über Torsionswellen und Torsionshebel eine kreissegmentförmige erste Antriebsbewegung in die Roststabträger eingeleitet, so dass sich eine ent sprechend daran angelehnte Roststabbewegung der an den angetriebenen Roststabträgern gelagerten Roststäbe ergibt, wie beispielsweise in US
6‘332‘410 B1 beschrieben. Alternativ ist auch eine geradlinige erste An triebsbewegung über Gestänge möglich, wobei daraus eine geradlinige Roststabbewegung der an den angetriebenen Roststabträgern gelagerten Roststäbe resultiert.
In DE 30 07 678 C2 wird zudem ein Schubrost mit Torsionswelle be schrieben, dessen Wellenlager derart höhenverstellbar sind, dass der Antrieb der Roststabreihen wieder gemäß einer geradlinigen Antriebsrichtung erfol gen kann.
Nachteilig hierbei ist, dass sich die Torsionswellen oder Gestänge samt zugehöriger Maschinenelemente, z.B. Lager oder Führungen, zwangsläufig im Bereich eines Unterwindes der Verbrennungsanlage befinden, wo sie ei ner erhöhten Störungsanfälligkeit unterliegen. Ist also beabsichtigt, komple xere Bewegungsformen der Roststabreihen sowie der Roststäbe über die Roststabträger umzusetzen, sorgen die dafür zusätzlich benötigten mechani schen Antriebselemente im Unterwind für eine erhöhte Störungsanfälligkeit, was den Verbrennungsprozess unzuverlässiger macht.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Schubrost bereitzustellen, mit dem sich bei geringer Störungsanfälligkeit und damit hoher Zuverlässigkeit auch komplexere Bewegungsformen der Roststabreihen darstellen lassen.
Diese Aufgabe wird durch ein Schubrost nach Anspruch 1 gelöst. Be vorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüche angegeben.
Erfindungsgemäß ist demnach vorgesehen, dass die Oberflächen von Roststäben zumindest einiger Roststabreihen des gattungsgemäßen Schub rostes für einen Verbrennungsofen, insbesondere einer Müllverbrennungsan lage, eine nicht-planare Oberflächenkontur aufweisen, so dass in die Rost stäbe, die sich mit ihren zweiten Enden auf der nicht-planaren Oberflächen-
kontur abstützen, eine zweite Antriebsbewegung durch die Relativbewegung zwischen den Roststäben von angetriebenen und nicht-angetriebenen Rost stabreihen eingeleitet werden kann.
Vorteilhafterweise kann dadurch eine komplexe Roststabbewegung der Roststäbe des Schubrostes bewirkt werden, wobei diese komplexe Rost stabbewegung durch die Oberflächenform der ohnehin vorhandenen Rost stäbe erreicht wird. Damit sind keine Anpassungen der herkömmlichen An triebsmittel im Unterwind nötig, so dass sich die Störungsanfälligkeit nicht weiter erhöht. Die Antriebsmittel sorgen dabei herkömmlicherweise dafür, dass zumindest einige der Roststabreihen des Schubrostes, vorzugsweise jede zweite Roststabreihe, angetrieben werden, wobei dazu über die An triebsmittel eine erste Antriebsbewegung in die Roststäbe eingeleitet werden kann, so dass sich eine Relativbewegung zwischen den Roststäben der an getriebenen Roststabreihen und den Roststäben von nicht-angetriebenen, d.h. nicht über die Antriebsmittel angetriebenen, Roststabreihen ergibt. Die ser ersten Antriebsbewegung, die über die ersten Enden in die Roststäbe eingeleitet wird, wird erfindungsgemäß die zweite Antriebsbewegung, die über die zweiten Enden eingeleitet wird, überlagert.
Daraus folgt vorzugsweise, dass
- eine erste Roststabbewegung der Roststäbe der angetriebenen Roststab reihen zusammengesetzt ist aus der über die ersten Enden induzierten ers ten Antriebsbewegung und der über die zweiten Enden induzierten zweiten Antriebsbewegung, und/oder dass
- eine zweite Roststabbewegung der Roststäbe der nicht-angetriebenen Roststabreihen aus der über die zweiten Enden induzierten zweiten An triebsbewegung resultiert.
Je nachdem, welche Roststäbe die nicht-planare Oberflächenkontur aufweisen, können also in den jeweiligen Roststabreihen komplexe Bewe-
gungsformen erzeugt werden, durch die der Transport und/oder das Schüren der Brennstoffschicht verbessert werden kann, ohne dass dabei die Störan fälligkeit des Schubrostes erhöht wird.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die nicht-planaren Ober flächenkonturen der Roststäbe der zumindest einigen Roststabreihen ein in Fließrichtung verlaufendes Kurvenprofil aufweisen. Dadurch kann vorteilhaf terweise eine zweite Antriebsbewegung gemäß einem vorgebbaren Kurven profil erzeugt werden, wenn das zweite Ende des jeweiligen Roststabes durch die Schwerkraft durch die Relativbewegung zwischen den Roststäben entlang des Kurvenprofils gleitet. Je nach Verlauf des Kurvenprofils wird dadurch eine Roststabbewegung mit einer Richtungskomponente in Fließ richtung sowie senkrecht zur Fließrichtung, d.h. nach oben, bewirkt, um ei nen Transport und ein Schüren der Brennstoffschicht gemäß einem komple xen Bewegungsablauf zu ermöglichen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Roststäbe
- aller Roststabreihen oder
- lediglich der angetriebenen Roststabreihen oder
- lediglich der nicht-angetriebenen Roststabreihen ein in Fließrichtung verlaufendes Kurvenprofil aufweisen und die sonstigen Roststäbe beispielsweise planar ausgeführt sind. Dadurch kann flexibel fest gelegt werden, welche Roststabreihen einen komplexen Bewegungsablauf durchführen sollen. Je nach Anwendung kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die zweite Antriebsbewegung lediglich in die nicht-angetriebenen Roststabreihen eingeleitet wird und die angetriebenen Roststabreihen ledig lich durch die erste Antriebsbewegung aktiv von den Antriebsmitteln ange trieben werden. Dazu sind lediglich die angetriebenen Roststabreihen mit einem Kurvenprofil zu versehen.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass das Kurvenprofil zumin dest einen Kurvenbereich mit einem bestimmten festgelegten Radius auf weist. Demnach ist die Oberfläche des Roststabes mit einem bestimmten Radius gekrümmt, entlang dessen das jeweilige zweite Ende des sich darauf abstützenden Roststabes kontinuierlich gleiten kann. Insbesondere kann bei mehreren Kurvenbereichen vorgesehen sein kann, dass benachbarte Kur venbereiche unterschiedliche Radien aufweisen. Dadurch kann beispielswei se eine Auf- und Ab-Bewegung oder, je nach Relativbewegung zwischen den Roststäben, eine bestimmte periodische Bewegung der Schubrostfläche er reicht werden.
Vorzugsweise ist dazu weiterhin vorgesehen, dass der mindestens eine Kurvenbereich konkav oder konvex mit dem jeweiligen Radius gekrümmt ist und/oder benachbarte Kurvenbereiche eines Kurvenprofils unterschiedliche Krümmungen, beispielsweise konvexe und konkave Krümmungen im Wech sel, aufweisen. Dadurch kann ein entsprechend vorgegebener komplexer Bewegungsablauf (Auf und Ab) erzeugt werden, um den Transport und das Schüren zu optimieren.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Roststäbe -jeder Roststabreihe oder
- lediglich der angetriebenen Roststabreihen oder
- lediglich der nicht-angetriebenen Roststabreihen an den jeweiligen Roststabträgern drehbar gelagert sind. Dadurch kann der komplexe Bewegungsablauf je nach gewählter Art des Einleitens der beiden Antriebsbewegungen in die jeweiligen Roststäbe erreicht werden.
Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die erste Antriebsbewe gung kreissegmentförmig oder geradlinig verläuft. Demnach kann ein An triebsmittel im Unterwind gewählt werden, über das in einfacherWeise und ohne große Störungsanfälligkeit eine erste Antriebsbewegung auf das erste
Ende des Roststabes übertragen werden kann. Beispielsweise können die Antriebsmittel an einer Torsionswelle befestigte Torsionshebel aufweisen, die einen Linearaktuator, beispielsweise einen Hydraulikzylinder, mit den ange triebenen Roststabträgern verbinden zum Bewirken einer kreissegmentför migen ersten Antriebsbewegung um eine durch die Torsionswelle definierte zweite Drehachse bei Betätigen des Linearaktuators. In entsprechender Wei se kann eine geradlinige Bewegung von dem Linearaktuator über Gestänge auf das erste Ende übertragen werden, so dass dieses ebenfalls geradlinig bewegt wird.
Damit kann vorteilhafterweise mit den eine geradlinige oder kreisseg mentförmige Bewegung der Roststabträger bewirkenden Antrieben des Standes der Technik auch eine komplexe Bewegungsform der Roststabrei hen bzw. Roststäbe erreicht werden, indem die Roststäbe selber - über die zweite Antriebsbewegung - für eine Beeinflussung der geradlinigen bzw. kreissegmentförmigen ersten Antriebsbewegung hin zu einer komplexeren Bewegung sorgen. Die erfindungsgemäße Form der Roststäbe verursacht dabei keine höhere Störanfälligkeit als im Stand der Technik, so dass keine zusätzlichen, potenziell störungsanfälligen Antriebsmechaniken erforderlich sind.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Ausschnitt eines Schubrostes in einer eingefahrenen An triebsstellung in einer Schnittansicht;
Fig. 2 den Ausschnitt des Schubrostes in der eingefahrenen Antriebs stellung gemäß Fig. 1 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 3 einen Ausschnitt des Schubrostes in einer ausgefahrenen An triebsstellung in einer Schnittansicht;
Fig. 4 einen Ausschnitt des Schubrostes in der ausgefahrenen An triebsstellung gemäß Fig. 3 in einer perspektivischen Ansicht;
Fig. 5a, 5b beispielhafte Kurvenprofile eines Roststabes.
In Fig. 1 ist in einer Schnittansicht und in Fig. 2 in einer perspektivi schen Ansicht ein Schubrost 100 für einen Verbrennungsofen 101, insbe sondere einer Müllverbrennungsanlage, dargestellt, auf der eine Brennstoff schicht 1, beispielsweise aus verbranntem Müll, während eines Verbren nungsprozesses aufgebracht ist. Das Schubrost 100 weist mehrere, entlang einer Fließrichtung F angeordnete Roststabreihen 2a, 2b auf, die jeweils aus in Querrichtung Q (senkrecht zur Fließrichtung F) nebeneinander liegenden Roststäben 3a, 3b gebildet sind.
Die Roststäbe 3a, 3b einer Roststabreihe 2a, 2b sind über ein erstes Ende 4a, 4b auf einem Roststabträger 5a, 5b gelagert, so dass sich jeder Roststab 3a, 3b um eine durch den jeweiligen Roststabträger 5a, 5b definier te erste Drehachse D1 verdrehen kann. Die Roststäbe 3a, 3b der einzelnen Roststabreihen 2a, 2b liegen weiterhin dachziegelartig übereinander, wobei sich dazu ein zweites Ende 6a, 6b des jeweiligen Roststabes 3a, 3b auf einer Oberfläche 7a, 7b des in Fließrichtung F gesehen benachbarten Roststabes 3a, 3b durch die Schwerkraft abstützt. Die Oberflächen 7a, 7b der einzelnen Roststäbe 3a, 3b bildet damit eine durchgängige Schubrostfläche 8 aus, auf welcher die Brennstoffschicht 1 transportiert, geschürt und verbrannt wird.
Gemäß dieser Ausführungsform wirkt jeder zweite Roststabträger 5a (angetriebener Roststabträger) mit einem Antriebsmittel 9 zusammen, das in einem Unterwind 200 des Verbrennungsofens 101 angeordnet ist. Die da-
zwischenliegenden Roststabträger 5b (nicht-angetriebene Roststabträger) sind nicht-angetrieben. Über die Antriebsmittel 9 kann eine erste Antriebsbe wegung A1 (s. Fig. 3 und Fig. 4) in die angetriebenen Roststabträger 5a und damit auch in das erste Ende 4a des darauf gelagerten Roststabes 3a einge leitet werden.
Die erste Antriebsbewegung A1 kann kreissegmentförmig (punktiert in Fig. 3 und Fig. 4) ausgebildet sein, wobei die Antriebsmittel 9 dazu mindes tens zwei an einer Torsionswelle 10 befestigte Torsionshebel 11a, 11b auf weisen, die einen Linearaktuator 12, beispielsweise einen Hydraulikzylinder, mit den angetriebenen Roststabträgern 5a verbinden. Damit kann durch ein Betätigen des Linearaktuators 12 eine kreissegmentförmige erste Antriebs bewegung A1 um eine durch die Torsionswelle 10 definierte zweite Drehach se D2 bewirkt werden, wodurch sich eine kreissegmentförmige Bewegung der angetriebenen Roststabträger 5a sowie des ersten Endes 4a der darauf gelagerten Roststäbe 3a um die zweite Drehachse D2 ergibt.
Grundsätzlich sind jedoch auch Antriebsmittel 9 möglich, die eine ge radlinige erste Antriebsbewegung A1 (strichpunktiert in Fig. 3 und Fig. 4) und damit auch eine geradlinige Bewegung der angetriebenen Roststabträger 5a sowie des ersten Endes 4a der darauf gelagerten Roststäbe 3a bewirken.
Durch die kreissegmentförmige oder geradlinige erste Antriebsbewe gung A1 ergibt sich bereits eine erste Roststabbewegung Ba der an den an getriebenen Roststabträgern 5a gelagerten Roststäbe 3a, die eine Rich tungskomponente sowohl in Fließrichtung F als auch senkrecht nach oben (zur Fließrichtung F und zur Querrichtung Q) aufweist, wodurch die Brenn stoffschicht 1 entlang der Fließrichtung F transportiert und gleichzeitig auch geschürt werden kann.
Um dies zu optimieren, sind die Oberflächen 7a, 7b der einzelnen Rost stäbe 3a, 3b derartig ausgebildet, dass sich über das zweite Ende 6a, 6b des jeweiligen Roststabes 3a, 3b eine zweite Antriebsbewegung A2 in den jewei ligen Roststab 3a, 3b einleiten lässt (s. Fig. 3 und Fig. 3). Diese zweite An triebsbewegung A2 lässt sich gemäß der dargestellten Ausführungsform so wohl in die Roststäbe 3a, die an den angetriebenen Roststabträgern 5a ge lagert sind, als auch in die Roststäbe 3b, die an den nicht angetriebenen Roststabträgern 5b gelagert sind, wie nachfolgend beschrieben einleiten:
Die Oberflächen 7a, 7b der jeweiligen Roststäbe 3a, 3b weisen im Schnitt eine nicht-geradlinige Oberflächenkontur 13a, 13b nach Art eines Kurvenprofils K auf. Dadurch werden die sich darauf abstützenden zweiten Enden 6a, 6b des jeweiligen entgegen der Fließrichtung F benachbarten Roststabes 3a, 3b je nach Position auf dem Kurvenprofil K nach oben oder nach unten bewegt, wodurch sich die zweite Antriebsbewegung A2 ergibt.
Die in das zweite Ende 6a, 6b des jeweiligen Roststabes 3a, 3b eingeleitete zweite Antriebsbewegung A2 ist demnach insbesondere abhängig von der Position des zweiten Endes 6a, 6b auf dem Kurvenprofil K des in Fließrich tung F benachbarten Roststabes 3a, 3b.
Zusammenfassend ergibt sich also für die Roststäbe 3a, die an einem angetriebenen Roststabträger 5a gelagert sind, eine erste Roststabbewe gung Ba, die eine Kombination aus der ersten Antriebsbewegung A1 und der zweiten Antriebsbewegung A2 ist. Für die Roststäbe 3b, die an einem nicht- angetriebenen Roststabträger 5b gelagert sind, ergibt sich eine zweite Rost stabbewegung Bb, die lediglich aus der zweiten Antriebsbewegung A2 resul tiert. Die zweite Antriebsbewegung A2 wird dabei jeweils durch das Kurven profil K der jeweiligen Oberflächenkonturen 13a, 13b bestimmt, wobei dieses Kurvenprofil K wiederum selbst nicht feststehend ist, da sich die Oberflächen 7a, 7b der Roststäbe 3a, 3b aufgrund der jeweiligen Roststabbewegung Ba, Bb ebenfalls bewegen. Durch die erste und/oder die zweite Antriebsbewe-
gung A1, A2 wird also eine komplexe Roststabbewegung Ba, Bb der jeweili gen Roststäbe 3a, 3b bewirkt. Der Transport- und Schürprozess lässt sich durch ein solches Schubrost 100 also optimieren
In Fig. 5a und Fig. 5b sind beispielhafte Kurvenprofile K dargestellt, wo bei sich zum ersten Ende 4a, 4b der jeweiligen Roststäbe 3a, 3b hin ein ers ter Kurvenbereich K1 mit einem ersten Radius R1 ergibt und zum zweiten Ende 6a, 6b hin ein zweiter Kurvenbereich K2 mit einem zweiten Radius R2. Zum einen ist gemäß dieser Ausführungsform der erste Radius R1 kleiner als der zweite Radius R2 und zum anderen ist der erste Kurvenbereich K1 kon kav und der zweite Kurvenbereich K2 konvex gekrümmt.
Je Roststab 3a, 3b kann aber auch lediglich ein Kurvenbereich K1 vor gesehen sein, der konvex oder konkav gekrümmt ist, oder auch mehr als zwei Kurvenbereiche K1, K2, K3, K4, ..., die eine unterschiedliche Krüm mung und/oder unterschiedliche Radien R1, R2, R3, R4,... aufweisen, um beispielsweise eine S-Form oder eine Wellenform (s. Fig. 5b) zu bilden.
Es ist auch möglich, dass die Roststäbe 3a, die an angetriebenen Rost stabträgern 5a gelagert sind, ein anderes Kurvenprofil K aufweisen als Rost stäbe 3b, die an nicht-angetriebenen Roststabträgern 5b gelagert sind.
Grundsätzlich kann auch vorgesehen sein, dass nur die Roststäbe 3a, 3b jeder zweiten Roststabreihe 2a, 2b (angetrieben oder nicht-angetrieben) ein Kurvenprofil K aufweisen und die anderen Roststäbe 3a, 3b eine planare Oberfläche 7a, 7b. Dadurch wird der Anteil der zweiten Antriebsbewegung A2, der vom Kurvenprofil K resultiert, nur in jede zweite Roststabreihe 2a, 2b eingeleitet. Auch die Lagerung der Roststäbe 3a, 3b an dem jeweiligen Rost stabträger 5a, 5b kann entsprechend nur für jede zweite Roststabreihe 2a,
2b vorgesehen sein, insbesondere für die angetriebene Roststabreihe 2a.
Insgesamt kann daher aus einer Kombination der beiden Antriebsbe wegungen A1 , A2 über das erste Ende 4a, 4b und das zweite Ende 6a, 6b eines Roststabes 3a, 3b eine komplexe Roststabbewegung Ba, Bb erreicht werden, ohne dass dazu die Antriebsmittel 9 zu verändern sind bzw. weitere umfangreiche Antriebsmittel im Unterwind 200 zu positionieren sind, so dass sich die Störungsanfälligkeit durch diese Lösung nicht erhöht und die Zuver lässigkeit erhalten bleibt.
Liste der verwendeten Bezugszeichen
1 Brennstoffschicht
2a angetriebene Roststabreihe
2b nicht-angetriebene Roststabreihe
3a Roststab am angetriebenen Roststabträger 5a
3b Roststab am nicht-angetriebenen Roststabträger 5b
4a, 4b erstes Ende des Roststabes 3a, 3b
5a angetriebener Roststabträger
5b nicht-angetriebener Roststabträger
6a, 6b zweites Ende des Roststabes 3a, 3b 7a, 7b Oberfläche des Roststabes 3a, 3b 8 Schubrostfläche
9 Antriebsmittel
10 Torsionswelle
11a, 11b Torsionshebel 12 Linearaktuator 13a Oberflächenkontur des Roststabes 3a 13b Oberflächenkontur des Roststabes 3b 100 Schubrost 101 Verbrennungsofen 200 Unterwind A1 erste Antriebsbewegung
A2 zweite Antriebsbewegung
Ba Roststabbewegung der Roststäbe 3a
Bb Roststabbewegung der Roststäbe 3b
D1 erste Drehachse D2 zweite Drehachse
F Fließrichtung
K Kurvenprofil
K1, K2, K3, K4... erster, zweiter, dritter, vierter, ... Kurvenbereich Q Querrichtung R1, R2, R3, R4... erster, zweiter, dritter, vierter, ... Radius
Claims
1. Schubrost (100) für einen Verbrennungsofen (101), insbesondere einer Müllverbrennungsanlage, mit mehreren Roststabreihen (2a, 2b), die je weils einen Roststabträger (5a, 5b) aufweisen, mit dem mehrere Rost stäbe (3a, 3b) über ihre ersten Enden (4a, 4b) verbunden sind, wobei Oberflächen (7a, 7b) der Roststäbe (3a, 3b) eine Schubrostfläche (8) zum Transportieren einer Brennstoffschicht (1) entlang einer Fließrich tung (F) ausbilden, wobei die Roststäbe (3a, 3b) benachbarter Roststabreihen (2a, 2b) der artig dachziegelartig Übereinanderliegen, dass sich ein zweites Ende (6a, 6b) des jeweiligen Roststabes (3a, 3b) auf einer Oberfläche (7a, 7b) ei nes in Fließrichtung (F) benachbarten Roststabes (3a, 3b) abstützt, wobei zumindest einige der Roststabreihen (2a, 2b) über ein Antriebsmit tel (9) angetriebene Roststabreihen (2a) sind, wobei über das Antriebs mittel (9) eine erste Antriebsbewegung (A1) in die Roststäbe (3a) der an getriebenen Roststabreihen (2a) eingeleitet werden kann, so dass sich eine Relativbewegung zwischen den Roststäben (3a) der angetriebenen Roststabreihen (2a) und den Roststäben (3b) von nicht-angetriebenen Roststabreihen (2b) ergibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächen (7a, 7b) der Roststäbe (3a, 3b) zumindest einiger Rost stabreihen (2a, 2b) eine nicht-planare Oberflächenkontur (13a, 13b) auf weisen, so dass in die Roststäbe (3a, 3b), die sich mit den zweiten En den (6a, 6b) auf der nicht-planaren Oberflächenkontur (13a, 13b) abstüt zen, eine zweite Antriebsbewegung (A2) durch die Relativbewegung zwi schen den Roststäben (3a, 3b) von angetriebenen und nicht- angetriebenen Roststabreihen (2a, 2b) eingeleitet werden kann.
2. Schubrost (100) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass - eine erste Roststabbewegung (Ba) der Roststäbe (3a) der angetriebe-
nen Roststabreihen (2a) zusammengesetzt ist aus der über die ersten Enden (4a) induzierten ersten Antriebsbewegung (A1) und der über die zweiten Enden (6a) induzierten zweiten Antriebsbewegung (A2), und/oder dass
- eine zweite Roststabbewegung (Bb) der Roststäbe (3b) der nicht- angetriebenen Roststabreihen (2b) aus der über die zweiten Enden (6b) induzierten zweiten Antriebsbewegung (A2) resultiert.
3. Schubrost (100) nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekenn- zeichnet, dass die nicht-planaren Oberflächenkonturen (13a, 13b) der
Roststäbe (3a, 3b) der zumindest einigen Roststabreihen (2a, 2b) ein in Fließrichtung (F) verlaufendes Kurvenprofil (K) aufweisen.
4. Schubrost (100) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Roststäbe (3a, 3b)
- aller Roststabreihen (2a, 2b) oder
- lediglich der angetriebenen Roststabreihen (2a) oder
- lediglich der nicht-angetriebenen Roststabreihen (2b) ein in Fließrichtung (F) verlaufendes Kurvenprofil (K) aufweisen.
5. Schubrost (100) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kurvenprofil (K) zumindest einen Kurvenbereich (K1, K2, K3, K4) mit einem Radius (R1, R2, R3, R4) aufweist.
6. Schubrost (100) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass be nachbarte Kurvenbereiche (K1 , K2, K3, K4) unterschiedliche Radien (R1 , R2, R3, R4) aufweisen.
7. Schubrost (100) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Kurvenbereich (K1, K2, K3, K4) konkav oder konvex gekrümmt ist und/oder benachbarte Kurvenbereiche (K1, K2, K3, K4) ei-
nes Kurvenprofils (K) unterschiedliche Krümmungen aufweisen.
8. Schubrost (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede zweite Roststabreihe (2a) eine über das An- triebsmittel (9) angetriebene Roststabreihe (2a) ist.
9. Schubrost (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Roststäbe (3a, 3b)
-jeder Roststabreihe (2a, 2b) oder - lediglich der angetriebenen Roststabreihen (2a) oder
- lediglich der nicht-angetriebenen Roststabreihen (2b) an den jeweiligen Roststabträgern (5a, 5b) drehbar gelagert sind.
10. Schubrost (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsbewegung (A1 ) kreisseg mentförmig oder geradlinig verläuft.
11. Schubrost (100) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsmittel (9) an einer Torsionswelle (10) befestigte Torsionshebel (11 a, 11 b) aufweisen, die einen Linearaktuator (12), beispielsweise einen
Hydraulikzylinder, mit den angetriebenen Roststabträgern (5a) verbinden zum Bewirken einer kreissegmentförmigen ersten Antriebsbewegung (A1) um eine durch die Torsionswelle (10) definierte zweite Drehachse (D2) bei Betätigen des Linearaktuators (12).
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