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Zyklonbrenner Die Erfindung betrifft einen Zyklonbrenner und insbesondere
eine Aschenabscheidevorrichtung für diesen.
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Bei Zyklonbrennern wird der Brennstoff im allgemeinen tangentia1 in
eine zylindrische Brennkammer eingeführt, und es wird ihm dort durch ebenfalls tangential
und unter Druck in die Brennkammer eingeführte Verbrennungsluft eine turbulente
Bewegung erteilt. Die Brennstoffpartikeln bewegen sich dann innerhalb der Brennkammer
längs einer verhältnismäßig langen schraubenlinienförmigen Bahn und können hierbei
völlig verbrennen. In Zyklonbrennern kann man sämtliche Sorten von Brennstoffen
zur Verbrennung bringen. Vor allem eignen sie sich jedoch zur Verbrennung von aschenreichen
Brennstoffen, wie Sägespänen, Braunkohle u. dgl. Dies bedingt allerdings die Bewältigung
verhältnismäßig großer Mengen an Verbrennungsrückständen.
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Bekannt ist ein Zyklonbrenner mit einem Rost, welchem der Brennstoff
zugeführt und durch welchen unter Kühlung der Roststäbe die Verbrennungsluft in
die Brennkammer eingeführt wird. Hierbei sind die Roststäbe unverschieblich angeordnet
und erstrecken sich parallel zur Brennerlängsachse. Einen Aschenkasten hat dieser
Brenner nicht. Weiterhin ist ein Zyklonbrenner bekannt, welcher einen Rost aufweist
und bei welchem sich unter dem Rost ein Aschenlasten befindet. Die Roststäbe sind
dort ebenfalls unverschieblich angeordnet und erstrecken sich, sämtlich in der gleichen
horizontalen Ebene liegend, in Längsrichtung des Brenners. Die beiden Brenner haben
den Nachteil, daß Verbrennungsrückstände sch%ver von ihrem Rost zu entfernen sind.
Backen aber gar an den Roststäben der bekannten Brenner irgendwelche Verbrennungsrückstände
fest, so ist es, wenn überhaupt, nur unter den größten Schwierigkeiten und mit besonderen
Werkzeugen möglich, diese abzukratzen.
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Die Erfindung geht von den bekannten Brennern aus und verfolgt vor
allem den Zweck, die bei diesen bestehenden Nachteile bezüglich der Entfernung von
Verbrennungsrückständen zu beseitigen. Hierzu sieht die Erfindung einen Brenner
mit einem Rost sowie einem unter diesem befindlichen Aschenkasten vor, wobei der
Rost von einer unteren und einer oberen Reihe von in Querrichtung zur Brennerlängsachse
verlaufenden, Roststäben gebildet wird, welche in einem Winkel zueinander etwa tangential
zur Innenwandung der Verbrennungskammer angeordnet sowie längs verschiebbar gelagert
sind, und daß bei Verschiebung der Roststäbe die Roststäbe der oberen Roststabreihe
auf die Roststäbe der unteren Roststabreihe als Abkratzorgane wirken, während zum
Abkratzen der Roststäbe der oberen Roststabreihe feststehende Abkratzorgane vorgesehen
sind. Darüber hinaus ist bei dem Brenner gemäß der Erfindung in dem Aschenkasten
unterhalb der Roststäbe eine Verschlußklappe vorgesehen, welche in Schließstellung
einen Bestandteil der Wandung der Verbrennungskammer bildet und als Führungsblech
für die einströmende Verbrennungsluft dient.
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Bei dem Brenner nach der Erfindung können die Verbrennungsrückstände
in einfacher Weise durch Verschiebung der Roststäbe beseitigt werden. Zieht man
die Roststäbe zurück, so fallen die auf dem Rost befindlichen Verbrennungsrückstände
nach Öffnen der Verschlußklappe des Aschenkastens in diesen. Eine Verschiebung der
Roststäbe der unteren Roststabreihe mit Bezug auf die Roststäbe der oberen Roststabreihe
bewirkt ein Abkratzen von Verbrennungsrückständen von den ersteren, während ein
Ab-Abkratzen von Verbrennungsrückständen von den Roststäben der oberen Roststabreihe
durch Verschiebung derselben längs der hierzu vorgesehenen feststehenden Abkratzorgane
erfolgt. Ein Stillsetzen des Brenners ist dabei nicht unbedingt erforderlich.
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Zur Würdigung des Standes der Technik ist noch darauf hinzuweisen,
daß bei Kesselfeuerungen seit langem Treppenroste bekannt sind. Diese Treppenroste
weisen nicht nur zwei, sondern eine ganze Anzahl von Roststäben bzw. -platten auf.
Die Rostplatten befinden sich dabei in paralleler Lage. Weiterhin sind sie zu Gruppen
zusammengefa.ßt, und zwar derart, daß die aufeinanderfolgenden Rostplatten jeweils
zu einer anderen Gruppe gehören. Darüber Hinaus befinden sich die Rostplattengruppen
in ständiger
Bewegung, wodurch erreicht wird, daß der Brennstoff
während der Verbrennung den Rost herunterwand,ert. Bei derartigen Treppenrosten
ist auch bereits bekannt, diese unmittelbar unterhalb der Brennstoffeinfüllöffnung
mit einer gegenüber den anderen Rostplatten schräg angeordneten, längs verechieblichen
oberen Rostplatte zu versehen, welcher die Aufgabe zukommt, den Brennstoff auf den
Treppenrost zu leiten und zu verhindern, daß Brennstoff hinter die anderen Rostplatten
gelangt.
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Im Rahmen der Würdigung des Standes der Technik ist auch zu erwähnen,
daß bereits eine zylindrische Brennkammer bekannt ist, welche eine aus verstellbaren
Segmenten bestehende Innenwandung aufweist. Bei Verstellung der Segmente entstehen
zwischen diesen Spalte, welche den Durchtritt von Sekundärluft gestatten. Darüber
hinaus wurde auch schon ein Zyklonbrenner ohne Rost und Aschenkasten vorgeschlagen,
bei dem ein Teil der Wandung an der Unterseite seitlich aufklappbar ist. Wird dieser
Teil aufgeklappt, so können die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner herausgeholt
werden. Schließlich ist auch schon eine Kohlenstaubfeuerung bekanntgeworden, welche
unterhalb ihrer Brennkammer einen Vergasungsschacht aufweist, welcher mit einem
Rost und an seinem unteren Ende unterhalb des Rostes mit einer Verschlußklappe versehen
ist. Durch Betätigung dieser Klappe können die von dem Rost ausgetragenen Verbrennungsrückstände
abgeführt werden..
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In der Zeichnung ist ein Zyklonbrenner gemäß der Erfindung beispielsweise
veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 den Zyklonbrenner im Querschnitt und Fig.2
den Zyklonbrenner im Schnitt nach Linie A-B in Fig. 1.
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Die Verbrennung findet in einer Brennkammer 1 statt, die mit einem
Rost 2, einem Einführtrichter 3 für den Brennstoff und einer Einlaßleitung 4 für
die Verbrennungsdruckluft versehen ist.
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Der Rost 2 besteht aus einer unteren und einer ,oberen Reihe von Roststäben
7, die an Stangen 8 mit rechteckigem Querschnitt befestigt sind. Die Stangen 8 befinden
sich in einer zur Oberkante der Roststäbe 7 parallelen Lage und sind in Führungen
9 in der Wand der Brennkammer 1 geführt. Auf Grund dessen können die Stangen 8 und
die Roststäbe 7 hin und zurück verschoben werden.
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Unter dem Rost 2 ist ein Aschenkasten 10 angeordnet, der mit einer
um eine Achse 11 schwenkbaren Klappe 12 versehen ist. In der Stellung 12a stellt
diese Klappe einen Bestandteil der inneren Wandung der Brennkammer dar und dient
dann als Führungsblech für die Verbrennungsluft. Diese strömt in eine Ausnehmung
13 der Kammerwandung ein und von hier durch zwischen den Roststäben 7 sowie zwischen
diesen und der Kammerwandung befindliche Durchlässe 14 in die Brennkammer 1. Wird
die Klappe 12 in die Stellung 12b geschwenkt, so kann die von dem Rost ausgetragene
Asche in den Aschenkasten 10 gelangen.
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Der Brenner arbeitet wie folgt: Der Brennstoff wird unter der Wirkung
der Schwerkraft oder in anderer Weise durch den Trichter 3 in die Brenn-. kammer
1 eingeführt und über den Rost 2 verteilt. Die Verbrennungsluft, die durch die Leitung
4 eingeleitet wird, strömt unter Druck in die Brennkammerausnehmung 13 und von.
dort unter Kühlung der Roststäbe 7 durch die zwischen diesen befindlichen Durchlässe
14 zu dem auf den Rost 2 gelangenden Brennstoff. Der Brennstoff wird dann von der
Verbrennungsluft erfaßt und unter Verbrennung in der Brennkammer 1 rundgewirbelt.
Die bei der Verbrennung entstehenden Gase sowie die von diesen mitgerissenen Brennstoffrückstände
verlassen die Brennkammer 1 durch einen der Auslässe 5 oder 6.
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Infolge der hohen Temperatur in der Brennkammer 1 und der Kühlwirkung,
die von der einströmenden Luft auf die Roststäbe 7 ausgeübt wird, werden die Brennstoffrückstände,
die auf den Rost 2 herabfallen, im allgemeinen nicht an den Roststäben 7 haftenbleiben.
Die Brennstoffrückstände (Asche und Schlacke) bilden vielmehr Körner, welche größtenteils
von dem Luftstrom mitgenommen werden oder durch den Rost 2 fallen, so daß für den
stetig zugeführten Brennstoff Platz frei bleibt.
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Bei Verwendung von Brennstoffen mit hohem Aschengehalt, deren Brenndauer
verhältnismäßig lang ist, werden sich gewisse Mengen von unverbrennbaren Bestandteilen,
wie Asche, an der Oberseite der Roststäbe 7 ansammeln. Infolge der dabei entstehenden
hohen Temperaturen wird die Asche das Bestreben haben, zu schmelzen und sich an
den Roststäben 7 als ein Belag abzusetzen. In diesen Fällen ist es notwendig, die
Asche loszukratzen, so daß sich die Luftdurchlaßkanäle nicht zusetzen. Die Stangen
8 stehen daher mit einem nicht dargestellten Verschiebemechanismus in Verbindung,
der von Hand, mit Dampf oder elektrisch betätigt werden kann. Mit Hilfe dieses Mechanismus
können die Roststäbe 7 längs einer Strecke hin und zurück verschoben werden, die
ihrer gesamten Länge entspricht. Wenn eine Reinigung des Rostes 2 vorgenommen werden
soll, wird zweckmäßig die Einführung von Brennstoff durch den Trichter 3 unterbrochen
und die Klappe 12 in die Stellung 12b geschwenkt. Alsdann wird der Verschiebemechanismus
für die Roststäbe 7 der oberen Roststabreihe in Gang gesetzt, so daß sich diese
nach rückwärts bewegen. Während dieser Bewegung wirken die untere Kante 15 der Lufteinlaßleitung
4 sowie entsprechende nicht näher dargestellte Vorsprünge der Brennkammerwandung
als Kratzorgan auf den oberen Rand der oberen Roststäbe 7. Nachdem die Roststäbe
7 der oberen Roststabreihe ihre äußerste Lage erreicht haben, werden sie in die
Ausgangslage zurückgeschoben. Unmittelbar danach wird der Verschiebemechanismus
für die Roststäbe 7 der unteren Roststabreifie betätigt, wobei die Vorderkante der
Roststäbe 7 der oberen Roststabreihe als Kratzorgan wirkt. Die Verbrennungsrückstände,
die von den Roststäben 7 losgekratzt werden, fallen in den Aschenkasten 10 herab.
Nach der Reinigung des Rostes wird die Klappe 12 wieder in die Stellung 12a zurückgeschwenkt.