-
-
Heizkessel für die Verbrennung von festen
-
brennbaren Stoffen.
-
Die Erfindung betrifft einen Heizkessel ftir die Verbrennung von festen
brennbaren Stoffen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs. Ein Heizkessel dieser
Art wird in der Praxis beispielsweise derart ausgebildet, daß für seine Herstellung
von dem aus der DE-OS 29 13 205 bekannten Zweikammer-Heizkessel die für einen Betrieb
mit einem Öl- oder Gasbrenner bestimmte Brennkammer fortgelassen wird und nur die
speziell für die Verbrennung von festen Brennstoffen bestimmte Verbrennungs kammer
angewendet wird. Dieser spezielle Festbrennstoff-Heizkessel eignet sich insbesondere
für Holz aufgrund der in der Verbrennungskammer an beiden Seiten angeordneten Leitwände,
zwischen denen durch einen Feuerrost an der Unterseite der Verbrennungskammer Primärluft
in die Brennstoffüllung eintritt und die mit der Wandung der Verbrennungskammer
Vorwärmkanäle bilden, in die von unten durch den Feuerrost Sekundärluft eintritt
und aus denen oben die vorgewärmte Sekundärluft in den oberen Bereich der Verbrennungskammer
austritt, um über der Brennstoffüllung durch eine Nachverbrennung mit vorgewärmter
Sekundärluft einen vollständigen Ausbrand de:r Schwelgase der Holzfeuerung bei geringer
Ruß- und Schadstoffbildung zu erreichen. Insbesondere in Häusern mit Fremdenverkehrsbetrieb
fallen auch noch verschiedene andere brennbare Materialien als Hausmüll an, den
man im eigenen Heizkessel zu verbrennen wünscht. Es hat sich in der Praxis aber
gezeigt, daß häufig
auch feuchte Abfälle zum Beispiel aus der Küche
im Hausmüll enthalten sind und daß dann mit dem vorerwähnten speziellen Festbrennstoff-Heizkessel
eine einwandfreie und vor allem einigermaßen lufthygienische Verbrennung des Hausmülls
unmöglich wird.
-
Die Erfindung hat daher die Aufgabe, einen Heizkessel für die Verbrennung
von festen brennbaren Stoffen der eingangs genannten Art so auszubilden beziehungsweise
weiterzuentwickeln, daß in ihm auch Hausmüll oder sonstige Abfälle, die beispielsweise
in Hotels oder Gasthöfen anfallen und meist in normierte Abfallsäcke verpackt werden,
einwandfrei verbrannt werden können, vor allem auch dann, wenn der Hausmüll feucht
ist und dadurch schwer brennbar wird. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in erster
Linie durch die Ausbildung des FestDrennstoff-Heizkessels mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Mit der nebeneinander liegenden Anordnung des
Aschenraumes und des eine Öl- oder Gas-Hilfsflamme aufnehmenden Brennkammerzylinders
unter der Festbrennstoff-Verbrennungs kammer und mit der Anwendung der Kippwanne
anstelle eines ge-AbSChlusj wöhnlichen Feuerrostes als unteren r für den zwischen
den beiden Leitwänden liegenden Füllraum wird erreicht, daß Asche oder oftmals in
Hausmüll sich befindende andere unbrennbare Dinge wie zum Beispiel Flaschen oder
Blechdosen nicht nach unten aus der Verbrennungskammer heraus fallen und in die
Flammenaustrittsöffnungen des Brennkammerzylinders hineinfallen können, sondern
nach der Müllverbrennung zwischen den
beiden Leitwänden in beziehungsweise
auf der Kippwanne übrigbleiben und durch schräges Herunterschwenken der Kippwanne
in den Aschenraum entfernt werden können. Mittels der im Brennkainmerzylinder mit
einem Brenner erzeugten Hilfsflamme kann eine zusätzliche Wärmezuführung vorgenommen
werden, um auch feuchtes und schwer brennbares Müllverbrennungsgut trocknen, entzünden
und einwandfrei verbrennen zu können. Die aus dem Brennkammerzylinder durch dessen
Flammenaustrittsöffnungen austretenden Flammenspitzen und Flammengase treffen auf
die aus einem ausreichend feuerbeständigen Material bestehende Kippwanne auf, die
dadurch von unten her sehr stark beheizt wird. Dadurch werden die auf der Kippwanne
liegenden nassen und praktisch unbrennbaren Abfälle getrocknet und die Flüssigkeit
verdampft, bis ein normaler Ausbrand der Abfälle möglich ist. Die auf die Kippwanne
auftreffenden Flammengase strömen, gegebenenfalls unter Beifügung von notwendiger
Sekundär luft bei geöffneter Luftklappe des Heizkessels, in die Zwischenräume zwischen
der Wandung der Verbrennungskammer und den beiden ebenfalls aus einem ausreichend
feuerbeständigen Material bestehenden Leitwänden. Aus diesen Zwischenräumen können
die Flammengase nicht nach oben austreten, sondern sie werden mit Hilfe der Pressung
des Brennergebläses durch die Durchtrittsöffnungen an den Leitwänden hindurchgepreßt.
Dadurch wird die gesamte Füllung des Müllverbrennungsgutes von heißen Gasen durchströmt
und getrocknet. Durch die Zwischenräume und die Durchtrittsöffnungen kann auch die
beigefügte Sekundär luft in die zu verbrennende Müll füllung gelangen oder ohne
Brennerflamme Luft als Primär-Verbrennungsluft zugeführt werden. Es
können
von unten gegen die Kippwanne auftreffende Flammenspitzen und Flammengase zwischen
dem unteren Rand der beiden Leitwände und der Mulde der Kippwanne hindurchtreten,
um das auf der Kippwanne liegende trockene oder durch die stark erhitzte Kippwanne
trocken gewordene Müllverbrennungsgut zur Entflammung und Verbrennung zu bringen.
Die in den Unteransprüchen angegebenen vorteilhaften weiteren Ausgestaltungen des
erfindungsgemäßen Heizkessels werden nachstehend an Hand der Zeichnung erläutert.
-
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Heizkessels, und zwar in Figur 1 einen Querschnitt und in den Figuren 2 und 3 Längsschnitte
nach den Linien II-II beziehungsweise III-III in Figur 1.
-
Der für die Verbrennung von festen brennbaren Stoffen, vor allem auch
von Hausmüll oder von sonstigen Abfä'len dienende Heizkessel hat eine horizontale,
am hinteren Ende geschlossene Verbrennungskammer 1 mit einem etwa elliptischen,
nach unten zur Unterseite der Verbrennungskammer etwa konisch sich verjüngenden
Querschnitt mit vertikalem großen Durchmesser. An das türartig verschlossene vordere
Ende der Verbrennungskammer ist ein Rauchgaskanal 2 angeschlossen, der achsparallel
über der Verbrennungskammer im Kesselwasserraum 3 angeordnet ist und zu einem Rauchgasstutzen
4 an der Kesselrückseite führt. Der Rauchgaskanal hat einen rechteckigen Querschnitt
mit horizontal verlaufender größerer Querschnittsbreite und ist innen mit einer
im Querschnitt kammartigen vertikal gerichteten
Berippung versehen.
An die Unterseite der Verbrennungskammer 1 grenzt ein Aschenraum 5 an. Der Aschenraum
5 ist zu einer Seite der Verbrennungskammer 1 versetzt, und neben dem Aschenraum
5,zur anderen Seite der Verbrennungskammer 1 versetzt, ist ein horizontaler Brennkammerzylinder
6 angeordnet, der zur Aufnahme der Flamme eines Öl- oder Gasbrenners 7 dient. Der
Zylindermantel des Brennkammerzylinders 6 besitzt Flammenaustrittsöffnungen 8, die
schräg nach oben gegen die Unterseite der Verbrennungskammer 1 gerichtet sind.
-
An der Unterseite der Verbrennungskammer 1 ist anstelle eines für
die Verbrennung von Kohleoder Koks gebräuchlichen Feuerrostes eine Kippwanne 9 angeordnet.
Gegen diese Kippwanne 9 treffen von unten her die aus dem Brennkammerzylinder austretenden
Flammengase und Flammenspitzen auf, wodurch die aus relativ starkwandigem Chromnickelstahl
oder aus feuerbeständigem Guß hergestellte Kippwanne sehr stark erhitzt wird. Auf
der Kippwanne liegende nasse und sehr schwer brennbare Abfälle werden dadurch unter
Verdampfung der Flüssigkeit getrocknet, bis ein normaler Ausbrandder Abfälle möglich
ist. Im Bereich über dem Brennkammerzylinder 6 ist eine horizontale Achse 10 angeordnet,
um die die Kippwanne schräg nach unten zum Aschenraum 5 hin sich neigend heruntergeschwenkt
werden kann, um auf der Kippwanne angesammelte Asche oder unbrennbare Hausmüllbestandteile
in den Aschenraum 5 zu entleeren. Mittels eines an der Kesselvorderseite auf der
herausgeführten Schwenkachse befestigten Hebels 11 ist die Kippwanne zumindest in
der-hochgeschwenkten Stellung arretierbar. In der Verbrennungskammer 1 sind an beiden
Seiten Leitwände 12 angeordnet, die zwischen -6-
sich den Füllraum
der Verbrennungskammer bilden. Unterhalb der Fläche zwischen den unteren Rändern
der beiden Leitwände 12 erstreckt sich die Kippwanne 9, so daß die Unterseite des
Füllraumes zwischen den Leitwänden von der Kippwanne überdeckt ist und kein Füllgut
und keine Verbrennungsrh.ckstände aus dem Füllraum nach unten heraus fallen und
in die Flammenaustrittsöffnungen 8 des Brennkammerzylinders hineinfallen können.
-
Zwischen den unteren Rändern der beiden Leitwände 12 und der Mulde
der Kippwanne 9 ist ein Abstand vorhanden, durch den die Flammengase der Brennerfeuerung
in die Brennstoffüllung beziehungsweise in das eingefüllte Müllverbrennungsgut von
unten her eintreten können. Die Leitwänce 12 erstrecken sich mit einem Abstand von
der Wandung der Verbrennungskammer 1 aufwärts bis in den oberen Bereich der Verbrennungskammer
beziehungsweise bis zu der Höhe, an der die Verbrennungskammer die größte horizontale
Querschnittsbreite hat. Die Flammengase der Brennerfeuerung strömen nach dem Auftreffen
auf die Kippwanne 9 in den Zwischenräumen zwischen der Kammerwandung und den Leitwänden
12 hoch, wobei gegebenenfalls Luft durch die Luftklappe 13 des Aschenraumes 5 eingelassen
wird und den Flammengasen als Sekundärluft beigefügt wird. Mittels der Pressung
des Brennergebläses werden die Flammengase dann durch Durchtrittsöffnungen 14 der
Leitwände 12 hindurchgedrückt und in cen Füllraum eingeführt, so daß eingefülltes
Müllverbrennuncsgut auch in höheren Zonen von heißen Flammengasen der Brennerflamme
durchströmt und getrocknet wird. Die den Flammengasen erforderlichenfalls beigegebene
Sekundärluft führt zu einem vollständigen Ausbrand der im Füllraum der Verbrennungs--7-
kammer
hochsteigenden Schwelgase. Damit die Flammengase durch die Durchtrittsöffnungen
14 gepreßt werden und damit auch kein Füllgut von oben her in die Zwischenräume
zwischen der Kammerwandung und den beiden Leitwänden 12 fallen kann, sind die Zwischenräume
nach oben durch abgewinkelte obere Ränder der Leitwände 12 oder durch andere geeignete
Maßnahmen geschlossen.
-
Durch abgewinkelte Leitwandränder oder andere Maßnahmen sind erforderlichenfalls
die Zwischenräume auch nach vorn und nach hinten geschlossen. Entsprechend der elliptischen
Querschnittsform der Verbrennungskammer laufen die beiden Leitwände 12 nach unten
zur Kippwanne 9 hin etwa konisch zusammen. Dadurch rutscht der feste brennbare Stoff
beim Absinken im Füllraum auch von der Seite her nach und bildet sich auf der Kippwanne
ein kompaktes, konzentriertes Glutbett, was vornehmlich dann die Regulierbarkeit
der Festbrennstoff-Feuerung verbessert und das Wiederanzünden einer neuen Brennstoff-Füllung
mit einer sehr geringen Restglut-Schichtstärke ermöglicht, wenn anstelle einer Abfall-
oder Hausmüllverbrennung der Heizkessel normal mit einem Holzfeuer oder einem anderen
gebräuchlichen festen Brennstoff betrieben wird. Insbesondere bei dem schrägen,
konischen Verlauf der Leitwände 12 ist es von Vorteil, aus ihnen Blechlappen auszudrücken,
die die Durchtrittsöffnungen 14 füllraumseitig überdecken, damit kein Füllgut und
keine Asche durch die Durchtrittsöffnungen 14 in die Zwischenräume hinter den Leitwänden
12 hineinfallen kann. Um das Einfüllen von Hausmüll, der in normierte Abfallsäcke
verpackt ist, oder auch beispielsweise das Einfüllen von Holzkistchen mit oder ohne
Abfällen zu erleichtern, ist die am vorderen Ende der Verbrennungskammer 1
den
oberen Bereich der Verbrennungskammer verschließende Fülltür 15 um ihren unteren
Tür;-and schräg nach hinten geneigt, vorzugsweise um einen Winkel von etwa 30° gegenüber
der vertikalen Ebene. Dadurch ergibt sich ohne Vergrößerung der Höhe des Heizkessels
auch eine für ein bequemes Einwerfen von Müllsäcken, Gemüsekistchen und dergleichen
sehr günstige Vergrößerung der Einfüllöffnung in die Verbrennungskarnmer. Oberhalb
der Fülltüre 15 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ein leicht entfernbarer
Putzdeckel 16 angeordnet, der vor dem Querschnitt des Rauchgaskanals 2 liegt, so
daß der Rauchgaskanal 2 bequem horizontal von vorn gereinigt werden kann. Besonders
bei der Verbrennung von Papier und Karton entsteht Flugasche. Um ein unerwünschtes
Austragen von Flugasche aus den Heizkessel zu vermeiden, ist der Rauchgasstutzen
4 zwischen seiner Austrittsöffnung 17 und der Einmündung des Rauchgaskanals 2 derart
mit einer senkrechten Trennwand 18 versehen, daß die Abgase mittels der Trennwand
zuerst nach unten und nach Umströmen der Unterkante der Trennwand 18 erst zur Austrittsöffnung
des Rauchgasstutzens gelenkt werden. Dadurch sammelt sich Flugasche in einem unter
der Trennwand 18 angeordneten Flugaschensammelraum 19 an, aus dem die Flugasche
dann leicht durch einen abnehmbaren Reinigungsdeckel 20 entfernt werden kann.
-
Beim Trocknen und Verbrennen von schwer brennbarem Hausmüll, feuchten
Abfällen oder nassem Holz mit Hilfe der öl- oder Gas-Hilfsflamme kann der Heizkessel
so gesteuert werden, daß ein beispielsweise im Rauchgasstutzen 4 vorgesehener Abgasthermosta
bei
Erreichen einer vorbestimmten Abgastemperatur, beispielsweise 2000 C, die Brennstoffzufuhr
im Brenner 7 abschGltet und dann nur noch das Gebläse des Brenners weiterläuft.
-
Dies hat den Vorteil, daß nach der Abschaltung der Brennerflamme der
Heizkessel nicht mit Hilfe des Kaminzuges die Verbrennungsluft durch die Luftklappe
13 ansaugen muß, sondern daß mit Hilfe des weiterlaufenden Brennergebläses die beschriebene
Gas zirkulation im Heizkessel, und zwar insbesondere auch die Durchströmung der
Durchtrittsöffnungen 14 der Leitwände 12, aufrechterhalten wird. Als Variante zum
weiterlaufenden Brennergebläse kann auch ein demRauchgasstutzen 4 nachgeschaltetes
Saugzuggebläse angewendet werden.
-
Leerseite