DE69200448T2

DE69200448T2 - Stoker für festbrennstoff.

Info

Publication number: DE69200448T2
Application number: DE69200448T
Authority: DE
Inventors: Uffe Pedersen
Original assignee: Individual
Current assignee: Lang Volkmar Harald 61462 Koenigstein De
Priority date: 1991-03-15
Filing date: 1992-03-16
Publication date: 1995-02-02
Anticipated expiration: 2012-03-17
Also published as: FI934017A0; NO180247C; EP0575470A1; DK0575470T3; ATE112031T1; NO933275D0; WO1992016791A1; AU1453092A; EP0575470B1; NO933275L; NO180247B; DK46091D0; FI100731B; PL167766B1; FI934017A7; DE69200448D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Festbrennstoff-Heizer (stoker) und enthält eine tunnelförmige Brennkammer oder Feuerstelle, deren unterer Teil aus einer wassergekühlten, doppelwandigen Stahlkonstruktion mit einem ebenen Bodenteil und nach oben/außen geneigten Seitenwänden besteht, und deren oberer gekrümmter Teil aus keramischen Elementen besteht, wobei der Heizerbrennstoff durch einen Schneckenförderer durch eine Heizeröffnung zugeführt und in der Feuerstelle durch einen hin- und herbeweglichen Kratzförderer weiterbefördert wird, der entlang dem Bodenteil angeordnet ist, wobei die Seitenwände - zwischen abwechselnden, wassergefüllten Kühlrohren -mit Einlaßöffnungen für Verbrennungsluft versehen sind.
Bekannte Heizer dieser Art nutzen den Brennstoff nicht optimal aus, welches zu unzureichender Brennstoffökonomie und Umweltproblemen führt, da der Heizer unverbrannte und/oder giftige Gase in die Umgebung ausstößt.
Ferner erfordert der Kratzförderer dieser Heizer eine ständige Wartung, da die Kratzelemente durch den Verbrennungsvorgang beschädigt oder durch Verklinkerung zerstört werden können.
Das Dokument WO-A-89/04939 beschreibt einen Brenner mit einem Kratzförderer, der rechteckige Kratzelemente aufweist. Die Kratzelemente sind jedoch nicht gegen Überhitzung geschützt.
Der Zweck der Erfindung liegt darin, einen Heizer der im Oberbegriff angegebenen Art anzugeben, bei dem diese Probleme durch einfache Maßnahmen gelöst sind.
Der Heizer nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Kratzförderer mit quer verlaufenden, im wesentlichen dreieckigen hohlen Kratzelementen versehen ist, die an einem zentralen Baum befestigt sind, der in Längsrichtung aus Abschnitten in der Weise besteht, daß das Kühlwasser den Kratzelementen über einen Rohrabschnitt zugeführt und von den Kratzelementen über ein anderen Rohrabschnitt abgeleitet wird, und daß der Kratzförderer außerdem Einlaßöffnungen aufweist, durch die primäre Verbrennungsluft entlang dem Bodenbereich der Feuerstelle zugeführt werden kann.
Durch einfache Maßnahmen wird damit ein Heizer erreicht, bei dem die Kratzelemente durch Wasserkühlung auf einfache Weise gegen Überhitzung und Zerstörung geschützt sind. Weiterhin wird eine gleichmäßigere Verbrennung durch die Tatsache erreicht, daß über den Kratzförderer zusätzlich primäre Verbrennungsluft gleichzeitig an einen unteren zentralen Bereich des Brennstoffes zugeführt werden kann.
Vorzugsweise ist der Heizer derart ausgebildet, daß die Lufteinlaßöffnungen zur Zufuhr von primärer Verbrennungsluft entlang dem Bodenbereich der Feuerstelle in dem zentralen Baum vorgesehen sind und zwischen den Kratzelementen in nach außen gerichteten offenen winkelförmigen Ausnehmungen entlang gegenüberliegender Seite einer Unterseite des Baums angeordnet sind. Hierdurch wird auf einfache Weise erreicht, daß die Lufteinlaßöffnungen durch Hin- und Herbewegen des Baumes dauernd frei von Asche gehalten werden.
Um den Zugang von Verbrennungsluft in Abhängigkeit von der tatsächlichen Art des Brennstoffes besser steuern zu können, kann der Heizer gemäß der Erfindung weiterhin so ausgebildet sein, daß die Einlaßöffnungen für Verbrennungsluft in den Seitenwänden der Feuerstelle in drei Gruppen eingeteilt sind, die jeweils mit getrennten Lufteinlaßkanälen verbunden sind, nämlich in der Weise, daß eine unterste Gruppe mit einem Lufteinlaßkanal für primäre Verbrennungsluft verbunden ist, während mittlere und obere Gruppen mit Lufteinlaßkanälen für sekundäre Verbrennungsluft verbunden sind, und daß - in Verbindung mit den Lufteinlaßkanälen - Luftventile zur Steuerung der Luftzufuhr zu den entsprechenden Gruppen der Einlaßöffnungen vorhanden sind.
Nachstehend wird die Erfindung im Detail im Hinblick auf die Zeichnungen näher erläutert, in denen
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht - teilweise im Schnitt - einer Ausführungsform eines Heizers nach der Erfindung ist,
Fig. 2 eine perspektivische Ansicht - teilweise im Schnitt - der Feuerstelle des Heizers nach Fig. 1 ist,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kratzförderers des Heizers nach der Erfindung ist,
Fig. 4 eine Aufsicht auf einen Kratzförderer nach Fig. 3 ist,
Fig. 5 eine Ansicht - teils im Schnitt - eines Kratzförderers nach den Figuren 3 und 4 ist, und
Fig. 6 eine Querschnittsansicht durch die Feuerstelle des Heizers gemäß der Erfindung ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Heizer 2 als Heizereinheit für ein nicht dargestelltes Heizkesselsystem, enthält eine tunnelförmige Brennstoffkammer oder Feuerstelle 4 (Fig. 2), in die Brennstoff von einem Brennstoffsilo 6 durch einen Schneckenförderer 8 über eine Heizeröffnung 10 zugeführt wird, und durch die Verbrennungsluft durch zwei Gebläse 12 zugeführt wird. Die längliche Feuerstelle 4 weist einen ebenen Bodenbereich 14 und untere Seitenwandteile 16 auf, die sich leicht angewinkelt (etwa 15º von der Vertikalen) nach oben/außen zu einem oberen gekrümmten Bereich 18 erstrecken, der aus keramischem Material besteht. Der Bodenbereich 14 und die Seitenwandteile 16 bestehen aus Stahlplatten und sind wassergekühlt (Fig. 6). Zwischen den gegenseitig parallelen Kühlelementen 20, die eine dreieckige Querschnittsform aufweisen und durch Verschweißen freier Kantenflansche von Winkeleisen an den Außen seiten der Seitenwandteile 16 gebildet sind, sind in den Seitenwandteilen 16 Reihen von Lufteinlaßöffnungen 22 vorgesehen, die außerhalb der Brennstoffkammer / der Feuerstelle 4 mit Luftverteilungskammern I, II oder III verbunden sind, wobei die Lufteinlaßöffnungen jeder Reihe in drei Gruppen eingeteilt sind, von denen die unterste Gruppe der entsprechenden Reihen mit der Luftverteilungskammer l (primäre Verbrennungsluft) verbunden ist, während die mittleren und oberen Gruppen mit Luftverteilungskammem II und III (sekundäre Verbrennungsluft) verbunden sind. Die Kühlelemente 20 sind mit Wasseranschlüssen 24 verbunden, die den keramisch aufgehängten Bogen 18 umgeben.
Auf dem ebenen Bodenteil 14 der Feuerstelle 4 ist ein hin- und herbeweglicher Kratzförderer 26 angeordnet, der durch nicht dargestellte Antriebsmechanismen angetrieben ist, von denen sich ein zentraler Baum 28 entlang dem Bodenbereich 14 der Feuerstelle 4 unter der Heizeröffnung 10 erstreckt. Der Baum 28 ist mit seitwärts abstehenden hohlen Kratzelementen 30 versehen, die einen derart dreieckigen Querschnitt haben, daß eine vordere Seite 32 des Kratzelementes 30 durch Vorwärtsbewegung Brennstoff, Asche oder Klinker nach vorne in die Feuerstelle 4 drückt, und daß eine scharfe rückwärtige Kante 34 des Kratzelementes 30 während des Rückkehrhubs nur ein Minimum an Material zurückbringt.
Die hohlen Kratzelemente 30 sind durch Verschweißen mit gegenüberliegenden Seiten des Baumes 28 verbunden, der in Längsrichtung eine Reihe paralleler Rohrabschnitte enthält, nämlich eine untere zentrale Luftzufuhrleitung 36 mit einem im wesentlichen quadratischen Querschnitt, ein oberes größeres Abgaberohr 38, und zwei engere Wasserzufuhrleitungen 40, die an der Außenseite des Rohres 36 angeordnet sind, und die miteinander verbunden sind, so daß der zusammengesetzte Baum 28 als Einheit einen im wesentlichen quadratischen Querschnitt aufweist.
Durch untere Seitenöffnungen 42 in den engen Wasserzufuhrleitungen 40 können die Kratzelemente 30 mit Kühlwasser versorgt werden, das wiederum durch obere Seitenöffnungen 44 in die größeren Ableitungsrohre 38 abgegeben werden kann. In dem unteren Bereich des Baums 28 - zwischen den Kratzelementen 30 sind nach außen offene winkelförmige Ausnehmungen 46 ausgebildet, die über Luftdüsenöffnungen 48 mit Luftzufuhrleitungen 36 verbunden sind, so daß primäre Verbrennungsluft entlang beider Seiten des Baums 28 zugeführt werden kann, wenn dieser entlang dem Bodenbereich der Feuerstelle hin- und herbewegt wird, d.h. unter dem Brennstoff. Wenn der Kratzförderer 26 in dem Brennstoff/der Asche hin- und herbewegt wird, werden die winkelförmigen Ausnehmungen 46 entlang gegenüberliegender Unterseiten des Baumes 28 automatisch die Luftdüsenöffnungen 48 von Brennstoff/Asche freihalten, so daß die zugeführte primäre Verbrennungsluft ungehindert entlang dem Bodenbereich 14 der Feuerstelle 4 zugeführt werden kann.
Der Kratzförderer 26 ermöglicht den kontinuierlichen Transport von Brennstoff, Asche und Klinker vorwärts auf dem Bodenbereich 16 der Feuerstelle, bis Asche und Klinker über eine Abbruchplatte 50 in einen querverlaufenden Klinkenbrecherförderer 52 fallen und aus dem Heizer durch einen Ascherabfuhrförderer 54 herausgetragen werden.
Schließlich ist darauf hinzuweisen, daß der Heizer nach der Erfindung eine wirklich effektive Verbrennung von fast allen festen Brennstoffen einschließlich relativ feuchtem und eventuell verseuchtem Brennstoff mit geringen Heizwerten ermöglicht, was gerade dadurch möglich ist, daß eine geschlossene Bodenfläche verwendet ist und eine zusätzliche Zufuhr primärer Verbrennungsluft über den Förderer verwendet wird.

Claims

1. Festbrennstoff-Heizer mit einer tunnelförmigen Brennkammer oder Feuerstelle, deren unterer Teil aus einer wassergekühlten, doppelwandigen Stahlkonstruktion mit einem ebenen Bodenteil und nach oben/außen geneigten Seitenwänden besteht, und deren oberer gekrümmter Teil aus keramischen Elementen besteht, wobei der Heizer-Brennstoff durch einen Schneckenförderer durch eine Heizeröffnung zugeführt und in der Feuerstelle durch einen hin- und herbeweglichen Kratzförderer weiterbefördert wird, der entlang dem Bodenteil angeordnet ist, wobei die Seitenwände - zwischen abwechselnden, wassergefüllten Kühlrohren - mit Einlaßöffnungen für Verbrennungsluft versehen sind, dadurch gekennzeichnet. daß der Kratzförderer mit diagonal verlaufenden, im wesentlichen dreieckig ausgebildeten hohlen Kratzelementen versehen ist, die mit einem zentralen Balken verbunden sind, der in Längsrichtung aus Abschnitten in der Weise besteht, daß das Kühlwasser den Kratzelementen über einen Rohrabschnitt zugeführt und von den Kratzelementen über einen anderen Rohrabschnitt abgeleitet wird, und daß der Kratzförderer außerdem Einlaßöffnungen enthält, durch die primäre Verbrennungsluft entlang dem Bodenbereich der Feuerstelle eingelassen wird.

2. Heizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lufteinlaßöffnungen zum Einlaß der primären Verbrennungsluft entlang dem Bodenbereich der Feuerstelle in dem zentralen Balken vorgesehen und zwischen den Kratzelementen in nach außen geöffneten, winkligen Ausnehmungen entlang gegenüberliegenden Seiten auf der Unterseite des Balkens angeordnet sind.

3. Heizer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnungen für Verbrennungsluft in den Seitenwänden der Feuerstelle in drei Gruppen unterteilt sind, wobei jede mit getrennten Lufteinlaßkanälen verbunden ist, nämlich derart, daß eine unterste Gruppe mit einem Luft-Einlaßkanal für primäre Verbrennungsluft verbunden ist, während mittlere und obere Gruppen mit Lufteinlaßkanälen für sekundäre Verbrennungsluft verbunden sind und daß - in Verbindung mit den Lufteinlaßkanälen - Luftventile vorhanden sind zur Steuerung der Luftzufuhr zu den jeweiligen Gruppen von Einlaßöffnungen.