AT15518U1 - Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) mit einem Wärmetauscher (6), einer Brenneinheit (4), einer Rauchgaszuführung (26) von der Brenneinheit (4) zu einer Heißseite des Wärmetauschers (6), einer Umgebungsluftführung (32) durch eine Kaltseite des Wärmetauschers ( 6) und einem Gebläse (20) zum Treiben von Umgebungsluft durch die Kaltseite des Wärmetauschers (6). Eine mobile Festbrennstofffeuerungsanlage mit einem geringen Gewicht kann erreicht werden, wenn die Brenneinheit (4) einen Horizontalbrenner (60) aufweist mit einem Erstbrennraum (40), der einen Brennboden (44) umgibt und einen seitlichen Ausgang zu einem Nachbrennraum (46) aufweist.
Description
Beschreibung [0001] Die Erfindung betrifft eine mobile Festbrennstofffeuerungsanlage mit einem Wärmetauscher, einer Brenneinheit, einer Rauchgaszuführung von der Brenneinheit zu einer Heißseite des Wärmetauschers, einer Umgebungsluftführung durch eine Kaltseite des Wärmetauschers und einem Gebläse zum Treiben von Umgebungsluft durch die Kaltseite des Wärmetauschers.
[0002] Das Gewicht einer mobilen Festbrennstofffeuerungsanlage ist ein wichtiges Kriterium für die Handhabbarkeit bei einem Transport einerseits und für deren Solidität, da bei einem sehr hohen Gewicht durch das Rütteln und Schlagen beim Transport große Kräfte innerhalb der Anlage auftreten.
[0003] Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine verhältnismäßig leichte mobile Festbrennstofffeuerungsanlage anzugeben.
[0004] Diese Aufgabe wird durch eine mobile Festbrennstofffeuerungsanlage der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Brenneinheit erfindungsgemäß einen Horizontalbrenner aufweist mit einem Erstbrennraum, der einen Brennboden umgibt und einen seitlichen Ausgang zu einem Nachbrennraum aufweist.
[0005] Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine kompakte Feuerung erreicht werden kann, wenn der auf einem Brennboden liegende Festbrennstoff mit Verbrennungsluft in seitliche Richtung überblasen wird und das Rauchgas in seitliche Richtung ausgetragen wird. Es kann so auf einer großen Brennbodenfläche viel Brennstoff mit ausreichend Sauerstoff versorgt werden bei gleichzeitig flachem Brennraum. Durch die Kompaktheit kann eine Brenneinheit mit hoher Leistung und geringem Gewicht hergestellt werden.
[0006] Die Feuerungsanlage ist eine mobile Feuerungsanlage, die also dafür vorgesehen ist, mithilfe eines Fahrzeugs an ihren Einsatzort transportiert, dort betrieben und später an einem anderen Einsatzort erneut betrieben zu werden. Hierzu umfasst die Feuerungsanlage zweckmäßigerweise eine tragende Konstruktion und ein Anhebeelement, das dazu vorbereitet ist, die gesamte Feuerungsanlage mithilfe eines Hebegeräts am Anhebeelement anzuheben. Das Anhebeelement kann ein Einschub für einen Gabelstapler, eine obere Befestigung für eine Seilaufhängung eines Krans oder dergleichen sein, so dass die Feuerungsanlage angehoben und beispielsweise auf eine Ladefläche abgestellt werden kann. Insbesondere sind Einschübe für standardisierte Gabeln eines Gabelstaplers vorteilhaft. Die tragende Konstruktion umfasst zweckmäßigerweise einen Tragrahmen mit Trägern, an denen Seitenwände gehäuseartig befestigt sind. Ebenfalls ist möglich, dass die Träger durch Abkantungen von Gehäuse bildenden Wandblechen gebildet sind.
[0007] Um eine leichtere Bewegung der Feuerungsanlage vor Ort zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn die Feuerungsanlage eine eigene Fahreinheit mit Rädern aufweist. Zweckmäßig sind vier Räder. Für einen sicheren Stand während des Betriebs sind Räder nur an einer Anlagenseite, z.B. zwei Räder, ausreichend, verbunden mit einer nicht rollenden Stützeinheit, z.B. einem radlosen Stützfuß. Mit einem oder mehreren Handgriffen, beispielsweise einem Haltebügel an der Umgebungslufteinlassseite, kann die Feuerungsanlage einfach manuell bewegt werden.
[0008] Die Festbrennstofffeuerungsanlage ist zweckmäßigerweise eine für die Verbrennung eines Biobrennstoffs vorbereitete Feuerungsanlage, also eines nicht fossilen Brennstoffs. Besonders vorteilhaft ist eine Holzfeuerungsanlage für den Betrieb mit beispielsweise Hackschnitzeln oder Pellets. Entsprechend ist der Festbrennstoffbrenner zum Verbrennen von Feststoff, insbesondere Holz, hergestellt und umfasst eine Brennstoffzuführung mit einer automatischen Vorschubeinheit zum automatisierten Zuführen von Brennstoff in die Brenneinheit, z.B. auf den Brennboden. Ein Vorschubmotor der Vorschubeinheit kann von einer Steuereinheit gesteuert werden, insbesondere in Abhängigkeit eines Verbrennungsparameters, wie der Verbrennungstemperatur, der Abgastemperatur und/oder der Warmlufttemperatur.
[0009] Der Wärmetauscher ist zweckmäßigerweise ein Gas-Gas-Wärmetauscher mit einer Heißseite, durch die während des Betriebs der mobilen Festbrennstofffeuerungsanlage heißes
Rauchgas aus der Verbrennung geführt wird, und einer Kaltseite, durch die beispielsweise Umgebungsluft aus der Umgebung der Festbrennstofffeuerungsanlage geführt und dort erwärmt wird. Anschließend kann die Warmluft aus der Feuerungsanlage beispielsweise in die Umgebung oder einen Luftschlauch geblasen werden.
[0010] Die Umgebungsluftführung kann von einem Umgebungslufteinlass im Außengehäuse der Feuerungsanlage durch eine Umgebungsluftzuführung und weiter durch die Kaltseite des Wärmetauschers, durch eine Umgebungsluftabführung zu einem Warmluftauslass im Außengehäuse der Feuerungsanlage führen. Im Umgebungslufteinlass - oder in einem Abstand bis ein Gebläseradius dazu - ist zweckmäßigerweise das Umgebungsluftgebläse angeordnet, das die Umgebungsluft in das Gehäuse der Feuerungsanlage und wieder aus diesem heraus drückt. Die Umgebungsluftführung verläuft durch den Wärmetauscher und insbesondere auch zumindest teilweise um die Brenneinheit herum, um auch diese zu kühlen. Der Umgebungslufteinlass und der Warmluftauslass sind zweckmäßigerweise in einander gegenüberliegenden Seiten des Außengehäuses der Feuerungsanlage angeordnet.
[0011] Die Brenneinheit umfasst den Erstbrennraum und den Nachbrennraum. Der Horizontalbrenner umfasst den Erstbrennraum und kann - je nach Ausführung - auch den Nachbrennraum umfassen. Der Horizontalbrenner ist durch den seitlichen Ausgang des Erstbrennraums gekennzeichnet, bzw. die beiden seitlich nebeneinander liegenden Brennräume, sodass bei einer Verbrennung die Flammen aus dem Erstbrennraum seitlich heraus und in den Nachbrennraum schlagen.
[0012] Der Erstbrennraum umfasst den Brennboden, der zweckmäßigerweise vollständig im Erstbrennraum angeordnet ist. Der Brennboden ist derjenige Bereich des Horizontalbrenners, auf dem unverbrannter Festbrennstoff liegt und dort weiter verbrennt, gegebenenfalls bis auf wegfliegende Glutstücke, die im Nachbrennraum weiter verbrennen beziehungsweise ausglühen.
[0013] Die Grenze zwischen dem Erstbrennraum und dem Nachbrennraum kann durch die Sekundärluftzuführung festgelegt sein. So ist der Nachbrennraum zweckmäßigerweise frei von einer Verbrennungsluftzuführung von außen. Somit kann die Grenze am seitlichen Ende der Sekundärluftzuführung in den Erstbrennraum liegen. Ein anderes Kriterium kann der Brennboden sein, an dessen seitlichem Ende der Erstbrennraum endet. Auch eine Stufe kann die Grenze zwischen dem Erstbrennraum und dem Nachbrennraum festlegen. Diese Stufe oder eine Vertiefung beziehungsweise eine Öffnung führt zweckmäßigerweise zu einer Aschesammeleinheit, in der die durch die Verbrennung gebildete Asche gesammelt wird. Eine solche Stufe, Öffnung oder Vertiefung kann somit die Grenze des Verbrennungsbereichs bilden, auf dem die Verbrennung des Festbrennstoffs im Betrieb der Festbrennstofffeuerungsanlage stattfindet beziehungsweise der hierzu vorgesehen ist.
[0014] Bei einem kompakten Horizontalbrenner kann das Problem der nicht ausreichend vollständigen Verbrennung auftreten, sodass die Emission von Schadstoffen, insbesondere Kohlenmonoxid, in einem unerwünscht hohen Bereich liegt. Ein solches Problem tritt insbesondere dann auf, wenn die aus dem Erstbrennraum schlagenden Flammen zu sehr die Möglichkeit haben, sich nach oben und/oder in ihrem Querschnitt auszubreiten. Die Verbrennung kühlt zu stark ab und tritt nicht in gewünschter Vollständigkeit auf.
[0015] Um dies zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn die Ausdehnung des Nachbrennraums nach oben beschränkt bleibt. Zweckmäßigerweise beträgt die Ausdehnung des Nachbrennraums von der Oberkante des Erstbrennraums nach oben weniger als die vertikale Höhe des Erstbrennraums. Dies gilt insbesondere für die Strecke vom Erstbrennraum bis zum Beginn der Heißseite des Wärmetauschers oder bis zu einer Rauchgasabführung vom Nachbrennraum zur Heißseite des Wärmetauschers hin. Die Oberkante des Erstbrennraums ist zweckmäßigerweise am Übergang zum Nachbrennraum gemessen oder es wird eine mittlere Höhe des Erstbrennraums als Oberkantenhöhe verwendet. Weiter vorteilhaft sind kleinere Ausdehnungen, insbesondere nur bis maximal 2/3, 1/2, 1/3, oder insbesondere bis maximal 1/10 der Höhe des Erstbrennraums. Die Höhe des Erstbrennraums kann die Querschnittshöhe des Erstbrennraums im Übergang zum Nachbrennraum oder eine mittlere Höhe des Erstbrennraums sein.
[0016] Um einer Ausdehnung der Flammen nach Austritt aus dem Erstbrennraum entgegenzuwirken, ist es vorteilhaft, wenn der Strömungsquerschnitt des Nachbrennraums weniger als das Dreifache, insbesondere weniger als das Doppelte, des Strömungsquerschnitts des Erstbrennraums beträgt. Der Strömungsquerschnitt ist senkrecht zur Hauptströmungsrichtung des Rauchgases durch den Nachbrennraum zu sehen. Zweckmäßigerweise beträgt der Strömungsquerschnitt des Nachbrennraums maximal das Dreifache bzw. Doppelte des Strömungsquerschnitts des Erstbrennraums über eine Strecke, die der horizontalen Ausdehnung des Erstbrennraums gleicht, insbesondere vom Übergang des Erstbrennraums zum Nachbrennraum an. Selbstverständlich ist es auch möglich, dass der Strömungsquerschnitt im Übergang vom Erstbrennraum zum Nachbrennraum und innerhalb des gesamten Nachbrennraums gleich bleibt oder sogar auch abnimmt. Zweckmäßigerweise beträgt der Querschnitt des Nachbrennraums bis zum Beginn der Heißseite des Wärmetauschers weniger als das Dreifache, insbesondere das Doppelte des Strömungsquerschnitts des Erstbrennraums. Der Strömungsquerschnitt des Erstbrennraums kann der Strömungsquerschnitt am Übergang des Erstbrennraums zum Nachbrennraum sein oder ein mittlere Strömungsquerschnitt über den gesamten Erstbrennraum gemessen.
[0017] Im Wärmetauscher wird das heiße Rauchgas stark abgekühlt und dessen Wärme wird auf die durch die Kaltseite des Wärmetauschers strömende Umgebungsluft übertragen. Bis zum Eintritt in den Wärmetauscher sollte das Rauchgas daher eine möglichst vollständige Verbrennung durchlaufen haben, da die weitere Verbrennung durch die starke Abkühlung im Wärmetauscher im Wesentlichen unterbunden wird. Um vor dem Eintritt des Rauchgases in den Wärmetauscher eine gute und möglichst vollständige Verbrennung zu erreichen, ist es vorteilhaft, wenn eine horizontale Strecke vom Erstbrennraum bis zum Beginn der Heißseite des Wärmtau-schers zumindest so lang ist, wie die horizontale Ausdehnung des Erstbrennraums in Flamm-richtung.
[0018] Um eine ausreichend vollständige Verbrennung des Rauchgases im Nachbrennraum zu erreichen, kann es ausreichend sein, dass ein Rauchausgang des Nachbrennraums gegenüber dem seitlichen Ausgang des Erstbrennraums zum Nachbrennraum liegt. Das Rauchgas muss insofern den Nachbrennraum zumindest im Wesentlichen vollständig durchqueren, sodass genügend Gelegenheit für eine heiße Nachverbrennung bleibt.
[0019] Einer guten Verbrennung beziehungsweise Nachverbrennung ist es förderlich, wenn der Nachbrennraum durch eine Zwischendecke in einen Unterraum und einem darüberliegenden Oberraum getrennt ist und der Rauchgasweg vom Unterraum um die Zwischendecke herum verläuft. Zweckmäßigerweise verläuft der Rauchgasweg im Oberraum in entgegengesetzter Richtung wie im Unterraum.
[0020] Besonders vorteilhaft ist ein Verlauf des Rauchgaswegs im Nachbrennraum in einer S-Kurve. Eine S-Kurve umfasst zumindest zwei Kurven über einen Kurvenwinkel von mindestens 120°, insbesondere zumindest 150°. Das S kann liegend oder stehend angeordnet sein, es können also zumindest zwei im Wesentlichen horizontale Trennelemente für ein stehendes S oder im Wesentlichen vertikale Trennelemente für ein liegendes S im Nachbrennraum vorhanden sein.
[0021] Eine Ausdehnung des Rauchgases damit dessen zu starke Abkühlung kann vermieden werden durch eine Brennraumdecke vom Erstbrennraum in den Nachbrennraum hinein, die vom Erstbrennraum und zweckmäßigerweise im gesamten Nachbrennraum nach oben stufenfrei und/oder horizontal durchgehend verläuft. Kleine Stufen bis circa 20 % des vertikalen Erstbrennraumdurchmessers sind hier unbeachtlich.
[0022] Vorteilhafterweise ist in Rauchgasrichtung hinter dem Brennboden ein Ascheboden angeordnet. Zwischen Brennboden und Ascheboden kann eine Stufe nach unten liegen, sodass im Betrieb die Asche über die Stufe nach unten fällt. Die Asche kann durch die nachdrängende Asche über die Stufe geschoben werden oder durch eine andere Einheit, beispielsweise ein starkes Gebläse, über die Stufe nach unten auf den Ascheboden geblasen werden. Der Ascheboden kann im Nachbrennraum oder unter dem Nachbrennraum angeordnet sein.
[0023] Um eine zu große Ausdehnung des Nachbrennraums nach unten zu vermeiden, kann der Ascheboden auf zumindest im Wesentlichen gleicher Höhe wie der Brennboden angeordnet sein. Unabhängig von seiner Anordnung ist es vorteilhaft, wenn er Öffnungen aufweist, die in einen Aschesammelbehälter führen. Die Asche kann ausgetragen werden, ohne dass der Nachbrennraum zu sehr nach unten geöffnet werden muss, sodass dessen Querschnitt zu stark vergrößert wird. Der Querschnitt eines Aschesammelraums wird hierbei zweckmäßigerweise nicht zum Querschnitt des Nachbrennraums gerechnet.
[0024] Eine Herstellung einer effektiv brennenden Brenneinheit kann einfach gehalten bleiben, wenn der Erstbrennraum in den Nachbrennraum hineinreicht. Der Erstbrennraum kann oben und unten vom Nachbrennraum umgeben sein, zweckmäßigerweise rundum vom Nachbrennraum umgeben sein, wobei zweckmäßigerweise nur der hintere Teil des Erstbrennraums vom Nachbrennraum umgeben ist. Einen guten Ascheaustrag ist es förderlich, wenn der Erstbrennraum nach unten Öffnungen in den Nachbrennraum hinein und/oder einen Aschesammelbehälter aufweist.
[0025] Bei einer Betriebsstörung kann es vorteilhaft sein, die Verbrennung in der Brenneinheit schnellstmöglich zu stoppen. Dies kann durch ein Auseinanderreißen des brennenden Festbrennstoffs erreicht werden, beispielsweise mithilfe eines Druckstoßes. Hierfür umfasst die Brenneinheit zweckmäßigerweise eine Löscheinheit, die dazu vorbereitet ist, auf den Brennboden liegenden brennenden Festbrennstoff auseinanderzureißen. Hierzu umfasst die Löscheinheit vorteilhafterweise einen Druckluftausgang in den Erstbrennraum, der mit einer Turbine, einem Kompressor oder dergleichen verbunden sein kann.
[0026] Um die Hitze für eine möglichst vollständige Verbrennung im Nachbrennraum zu halten, ist es vorteilhaft, wenn der Nachbrennraum an zumindest einer Seitenwand mit Brennkammersteinen verkleidet ist. Geeignete Steine sind beispielsweise Schamottsteine.
[0027] Die Erfindung ist außerdem gerichtet auf ein Verfahren zum Erzeugen von Warmluft mithilfe einer mobilen Festbrennstofffeuerungsanlage, bei dem Festbrennstoff in einer Brenneinheit verbrannt wird, aus der Verbrennung entstehendes Rauchgas durch eine Rauchgaszuführung von der Brenneinheit zur Heißseite eines Wärmetauschers geführt wird und die Festbrennstofffeuerungsanlage umgebende Luft mithilfe eines Gebläses durch die Kaltseite des Wärmetauschers geblasen wird.
[0028] Vorteilhafterweise wird der Festbrennstoff auf einem Brennboden in einem Erstbrennraum eines Horizontalbrenners der Brenneinheit verbrannt, und das Rauchgas wird durch einen seitlichen Ausgang des Erstbrennraums zu einem Nachbrennraum geführt und von dort zweckmäßigerweise durch eine Rauchgasabführung dem Wärmetauscher zugeleitet.
[0029] Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung kombinierbar.
[0030] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebene Kombination von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.
[0031] Es zeigen: [0032] FIG 1 eine schematische Darstellung einer Festbrennstofffeuerungsanlage mit einer
Brenneinheit, einem Wärmetauscher und einem Außengehäuse um Brenneinheit und Wärmetauscher herum, [0033] FIG 2 eine Brenneinheit mit einem Erstbrennraum und einem seitlich davon liegenden
Nachbrennraum und einem darüberliegenden Wärmetauscher, [0034] FIG 3 eine weitere Brenneinheit mit einem sich nach unten aufweitenden Nachbrenn raum mit einem unteren Aschesammelbereich, [0035] FIG 4 eine Brenneinheit mit einem sich nach oben aufweitenden Nachbrennraum mit gegenüberliegendem Ausgang zum Wärmetauscher, [0036] FIG 5 eine Brenneinheit mit einer S-förmigen Rauchgasführung durch den Nachbrenn raum, [0037] FIG 6 eine Brenneinheit mit einer Rauchgasführung in Form eines liegenden S und [0038] FIG 7 eine Brenneinheit mit einem Erstbrennraum, der in einen Nachbrennraum hinein reicht.
[0039] FIG 1 zeigt eine schematische Darstellung einer mobilen Festbrennstofffeuerungsanlage 2, die für einen Transport zu mehreren verschiedenen Einsatzorten vorbereitet ist. Die Festbrennstofffeuerungsanlage 2 umfasst eine Brenneinheit 4 und einen Wärmetauscher 6, die in einer Transporteinheit 8 gelagert sind. Die Transporteinheit 8 umfasst an ihrem unteren Ende Einschuböffnungen 10 zum Einstecken der Gabel eines Gabelstaplers. Seitlich und oben ist die Transporteinheit 8 gebildet durch Abkantungen der jeweiligen Seitenbleche beziehungsweise der Anlagendecke geformt, die zusammen mit dem Boden ein transportstabiles und wetterfestes Außengehäuse 12 bilden. Um eine gute Beweglichkeit am Einsatzort zu gewährleisten, ist die Festbrennstofffeuerungsanlage 2 mit einem Rädersystem mit vier Rädern 14 ausgerüstet, von denen die beiden hinteren Räder 14 eine Schwenkmechanik 16 zum Drehen der Räder 14 um eine vertikale Achse aufweisen. Zum Schieben oder Ziehen der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 ist ein Griff 18 über einem Umgebungsluftgebläse 20 vorhanden, der sich vorzugsweise über die gesamte Breite der Hinterwand des Außengehäuses 12 erstreckt.
[0040] FIG 1 zeigt die Festbrennstofffeuerungsanlage 2 in einer stark vereinfachten und schematischen Weise, wobei auf betriebswesentliche Elemente, die jedoch für die Erläuterung der Erfindung unwesentlich sind, der Übersichtlichkeit halber verzichtet wurde. Die mobile Festbrennstofffeuerungsanlage 2 hat in diesem Ausführungsbeispiel eine Nennleistung von 50 kW und ist mit Festbrennstoff 22, insbesondere Holz, wie Holzpellets, befeuerbar. Hierzu kann ein nicht dargestelltes Brennstofflager mit der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 über einen Brennstoffkanal verbunden werden, durch den der Festbrennstoff 22 zu einer Brennstoffzuführung 24 gelangt, die in FIG 1 nur schematisch dargestellt ist. Die Brennstoffzuführung 24 umfasst eine Förderschnecke, durch die der Brennstoff 22 - gesteuert durch eine elektrische Steuereinheit -automatisiert in die Brenneinheit 4 befördert wird.
[0041] Die aus der Verbrennung des Festbrennstoffs 22 entstehenden heißen Rauchgase werden nach obenhin aus der Brenneinheit 4 abgeführt und durch eine Rauchgaszuführung 26 einer Heißseite des Wärmetauschers 6 von oben oder von unten her zugeführt. Das Rauchgas wird vertikal oder horizontal durch die Heißseite des Wärmetauschers 6 hindurchgeführt und gelangt zu einem Rauchgasgebläse 28. Das im Wärmetauscher 6 abgekühlte Rauchgas wird von diesem durch eine Rauchgasabführung 30 aus der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 herausgeblasen.
[0042] Zum Abtransport der Verbrennungswärme aus dem Rauchgasstrom 32 ist ein Kühlluftstrom in einer Umgebungsluftführung 34 geführt. Die Kühlluft wird als Außenluft beziehungsweise Umgebungsluft durch das Umgebungsluftgebläse 20 unmittelbar von der Umgebung der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 abgesaugt und in das Außengehäuse 12 der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 eingeblasen. Das Umgebungsluftgebläse 20 ist in einem Umgebungsluftein lass 36 des Außengehäuses 12 angeordnet. Innerhalb des Außengehäuses 12 besteht also ein Überdruck relativ zur Umgebung der Festbrennstofffeuerungsanlage 2.
[0043] Die Umgebungsluft wird in einer Umgebungsluftzuführung von dem Umgebungslufteinlass 36 zur Kaltseite des Wärmetauschers 6 geblasen und in dieser mit Wärme aus der Heißseite erhitzt. Anschließend legt sie in einer Umgebungsluftabführung die Strecke von der Kaltseite des Wärmetauschers 6 bis zu einem Warmluftauslass 38 des Außengehäuses 12 zurück und durchströmt diesen als Warmluft und wird in die Umgebung oder eine Schlauchführung geblasen. Die aus dem Warmluftauslass 38 ausgeblasene erwärmte Umgebungsluft steht mit einer maximalen Nennleistung von 50 kW zur Verfügung, beispielsweise für die Gebäudetrocknung. Die Brenneinheit 4 wird durch den Kühlluftstrom gekühlt, so dass ihre Außentemperatur relativ kühl und für einen mobilen Einsatz geeignet bleibt.
[0044] FIG 2 zeigt eine Brenneinheit 4a, wie sie in der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 verwendet werden könnte. Während in FIG 1 die Brenneinheit 4 mit dem Bezugszeichen „4" bezeichnet ist, sind die Brenneinheiten in den nachfolgenden FIGen mit Bezugsbuchstaben versehen. Jedes der Ausführungsbeispiele aus den FIGen 2 bis 7 kann als Brenneinheit 4 in der mobilen Feuerungsanlage 2 aus FIG 1 verwendet werden. In den folgenden Ausführungsbeispielen sind einander analoge Baueinheiten mit den gleichen Bezugsziffern und verschiedenen Bezugsbuchstaben versehen. Wird auf den Bezugsbuchstaben verzichtet, so trifft die zugehörige Beschreibung auf alle solchen analogen Baueinheiten zu.
[0045] Die Brenneinheit 4a umfasst einen Erstbrennraum 40a, in dessen eine Seite eine För-dereinheit 42 der Brennstoffzuführung 24 mit einer Förderschnecke einmündet. Die Förderschnecke schiebt den Festbrennstoff 22 im Betrieb der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 auf einen Brennboden 44, der vollständig innerhalb des Erstbrennraums 40a angeordnet ist. Dort verbrennt der Festbrennstoff 22, wie durch die Flammen in FIG 2 angedeutet ist. Der Erstbrennraum 40a weist zweckmäßigerweise einen rechteckigen oder polygonalen Querschnitt mit mehr als vier Seiten beziehungsweise Ecken auf, beispielsweise einen oktogonalen Querschnitt.
[0046] Gegenüber der Brennstoffzuführung 42 ist der Erstbrennraum 40a seitlich offen und mündet in einen Nachbrennraum 46a, in den die Flammen vom Erstbrennraum 40a seitlich hineinschlagen. Auf seiner dem Erstbrennraum 40a gegenüberliegenden Seite ist der Nachbrennraum 46a nach oben geöffnet und mündet in den Wärmetauscher 6a. Nach Durchlaufen zweier Züge nach oben und unten verlässt das abgekühlte Rauchgas die Festbrennstofffeuerungsanlage 2 nach oben durch die Rauchgasabführung 30.
[0047] Die Verbrennungsluft wird der in der Brenneinheit 4a stattfindenden Verbrennung in zweierlei Weise zugeführt. Primärluft wird von einem Primärluftgebläse 48 aus der Umgebung der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 angesaugt und über eine Primärluftzuführung 50 seitlich in die Verbrennung geblasen. Sekundäre Verbrennungsluft wird über eine Sekundärluftzuführung 52, z.B. eine Öffnung nach außen, eingesaugt und rundum in den Erstbrennraum 40a geführt. Über einen Kanal 54 wird hierfür die Sekundärluft um den Erstbrennraum 40a und anschließend in einer schlauchförmigen Führung 56 der Länge nach und rundum von radial außen nach innen durch eine Vielzahl von nicht dargestellten Öffnung in den Erstbrennraum 40a geführt. Ein Gebläse ist hierfür nicht nötig, denn der durch das Rauchgasgebläse 28 in der Brenneinheit 4a erzeugte Unterdrück saugt die Umgebungsluft durch die Öffnung 52 ein. Durch die Luftzuführung und den Sog des Rauchgasgebläses 28 werden die Flammen in einer Flammrichtung 58 seitlich aus dem Erstbrennraum 40a in den Nachbrennraum 46a gedrückt bzw. gezogen.
[0048] Im Nachbrennraum 46a bleiben die Flammen gebündelt, sodass die Verbrennung im Nachbrennraum 46a heiß bleibt und ausreichend vollständig erfolgen kann. Der Anteil von unerwünschten Verbrennungsprodukten, beispielsweise Kohlenmonoxide, bleibt hierdurch ausreichend gering.
[0049] Durch den seitlich geöffneten Erstbrennraum 40a werden die Flammen im Wesentlichen horizontal aus dem Erstbrennraum 40a herausgetrieben. Insofern bilden der Erstbrennraum 40a, die Brennstoffzuführung 42 und die beiden Luftzuführungen 50, 52 einen Horizontalbrenner 60 mit einer, zumindest am Ende des Erstbrennraums 40a, horizontalen Flammausrichtung.
[0050] Der Übergang vom Erstbrennraum 40a zum Nachbrennraum 46a wird bei dem in FIG 2 dargestellten Ausführungsbeispiel durch das seitliche Ende der Sekundärluftführung 56 gebildet. In FIG 2 ist dieser Übergang durch eine strichpunktierte Linie dargestellt. Bis zu dieser Linie wird von außen nach radial innen Sekundärluft in die Verbrennung eingeblasen. Der Nachbrennraum 46a ist frei von einer Verbrennungsluftzuführung von außen, sodass die dort stattfindende Verbrennung mit Verbrennungsluft aus dem Erstbrennraum 40a gespeist wird.
[0051] Der Brennboden 44 mündet im Bereich des Übergangs vom Erstbrennraum 40a zum Nachbrennraum 46a in einen Ascheboden 62a, wobei der Brennboden 44 und der Ascheboden 62a, insbesondere der gesamte Boden des Nachbrennraums 46a, auf gleicher Höhe liegen. Auch die Decke 64a des Nachbrennraums 46a liegt auf gleicher Höhe wie die Decke des Erstbrennraums 40a. Insofern vergrößert sich die vertikale Ausdehnung des Querschnitts des Rauchgasstroms 32 im Übergang vom Erstbrennraum 40a zum Nachbrennraum 46a nicht. Dies trifft zweckmäßigerweise auch für die horizontale Ausdehnung des Strömungsquerschnitts zu. Der Strömungsquerschnitt ist senkrecht zur Flammrichtung 58 zu sehen und kann der Einfachheit halber sowohl im Erstbrennraum 40a als auch im Nachbrennraum 46a als vertikal angesehen werden bei der Einfachheit halber über die gesamte Strecke horizontal gesehener Flammrichtung 58.
[0052] FIG 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Brenneinheit 4b. Die Beschreibungen der nachfolgenden Ausführungsbeispiele beschränken sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zu den jeweils vorangegangenen Ausführungsbeispielen, auf die bezüglich gleichbleibender Merkmale und Funktionen verwiesen wird. Um nicht bereits Beschriebenes mehrfach ausführen zu müssen, sind generell alle Merkmale eines vorangegangenen Ausführungsbeispiels im jeweils folgenden Ausführungsbeispiel übernommen, ohne dass sie erneut beschrieben sind, es sei denn, Merkmale sind als Unterschiede zu den vorangegangenen Ausführungsbeispielen beschrieben.
[0053] Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel aus FIG 2 umfasst die Brenneinheit 4b einen Nachbrennraum 46b, dessen Ascheboden 62b tiefer liegt, als der Brennboden 44 des Erstbrennraums 40b. Im Übergang vom Erstbrennraum 40b zum Nachbrennraum 46b vergrößert sich insofern der Strömungsquerschnitt des Rauchgases. Die Vergrößerung beträgt etwa 200 %, da auch die seitliche Ausdehnung des Nachbrennraums 46b größer ist als die des Erstbrennraums 40b. Die hierdurch verbundene Ausdehnung der Verbrennungszone ist jedoch hinsichtlich der Verbrennungsvollständigkeit vertretbar, da die Flammen im Übergang vom Erstbrennraum 40b zum Nachbrennraum 46b nach oben nicht entweichen können. Die Hitze sammelt sich an der Decke 64b, sodass dort genügend Hitze für eine gute Verbrennung vorhanden bleibt. Durch die Stufe 66b sammelt sich die Asche 68 in der Vertiefung des Nachbrennraums 46b und kann von dort besonders einfach entnommen werden.
[0054] Der Übergang vom Erstbrennraum 40b zum Nachbrennraum 46b kann - wie durch die linke der beiden gestrichelten Linien in FIG 3 angedeutet ist - wiederum am seitlichen Ende der Sekundärluftzuführung gesehen werden. Ebenfalls möglich ist es, die Grenze - wie durch die rechte strichpunktierte Linie in FIG 3 angedeutet ist - an der Stufe 66b zu sehen, also an dem Übergang, an dem sich der Strömungsquerschnitt signifikant vergrößert.
[0055] FIG 4 zeigt ein weiteres Beispiel einer Brenneinheit 4c, bei der der Nachbrennraum 46c nach oben und unten erweitert ist relativ zum Erstbrennraum 40c. Hier können sich die Flammen nach oben und auch seitlich ausdehnen, sodass eine Querschnittvergrößerung um etwa 500 % im Übergang zwischen dem Erstbrennraum 40c und dem Nachbrennraum 46c auftritt. Hierdurch tritt zwar eine merkliche Abkühlung der Verbrennung innerhalb des Nachbrennraums 46c auf. Durch die weite horizontale Entfernung des Ausgangs 70 des Nachbrennraums 46c zur Heißseite 72 des Wärmetauschers 6b steht jedoch genügend Strecke für eine ausreichende Nachverbrennung zur Verfügung, bevor das heiße Rauchgas in der Heißseite 72 zu stark abgekühlt wird. Die Strecke beträgt etwa 120 % der Länge des Erstbrennraums 40c in horizontaler
Flammrichtung 58. Der Rauchausgang 70 des Nachbrennraums 46c liegt insofern gegenüber dem seitlichen Ausgang des Erstbrennraums 40c zum Nachbrennraum 46c.
[0056] Der Nachbrennraum 46c dehnt sich nach oben relativ zum Erstbrennraum 40c aus. Diese Ausdehnung beträgt etwa 30 % der vertikalen Höhe des Erstbrennraums 40c. Diese Ausdehnung ist relativ gering, sodass einer zu großen Ausdehnung der Flammen und damit einer zu großen Abkühlung der Verbrennung im Nachbrennraum entgegengewirkt wird.
[0057] Um die Hitze in dem Nachbrennraum 46c genügend groß zu halten, ist dieser an einer oder mehreren Seiten mit Brennkammersteinen 74 ausgekleidet. Hierbei ist die Anordnung der Brennkammersteine 74 an derjenigen Wand des Nachbrennraums 46c vorteilhaft, die von der in der Umgebungsluftführung 34 geführten Umgebungsluft angeblasen wird. Dies ist in FIG 4 die rechte Seite, wie durch die dort gezeigten Brennkammersteine 74 dargestellt ist. Die Brennkammersteine 74 sind zweckmäßigerweise Schamottsteine, die in mehreren Reihen an der entsprechenden Wand angeordnet sind.
[0058] Durch die Ausdehnung des Nachbrennraums 46c nach oben steht nach oben hin weniger Bauraum zur Verfügung, sodass der Wärmetauscher 6b - im Gegensatz zu dem Wärmetauscher 6a mit vertikal aufgerichteten Platten oder Röhren - ein Plattenwärmetauscher mit horizontal liegenden Platten ist. Zwischen den übereinanderliegenden Platten sind Lufträume, zwischen denen die Umgebungsluft hindurchströmen und sich dort erwärmen kann.
[0059] Der Wärmetauscher 6 liegt oberhalb des Nachbrennraums 46, wobei sich aus Platzgründen der Wärmetauscher 6 nicht oder nur unwesentlich, beispielsweise nach einer oder mehreren Seiten um maximal 10 % seiner entsprechenden Ausdehnung, seitlich über den Nachbrennraum 46 erstreckt. Der Rauchgasweg führt in einer S-Form durch den Wärmetauscher 6.
[0060] Bei dem in FIG 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Nachbrennraum 46d im Wesentlichen gestaltet wie im vorangegangenen Ausführungsbeispiel, er umfasst jedoch eine Zwischendecke 76, die in FIG 5 durchgezogen gezeichnet ist, deren hinteres Ende von den Flammen beziehungsweise dem heißen Rauchgas umströmt wird. Die Zwischendecke 76 trennt einen unten liegenden Unterraum 78 von einem oben liegenden Oberraum 80, sodass die Flammen beziehungsweise das heiße Rauchgas zuerst durch den Unterraum 78, dann um die Kante der Zwischendecke 76 herum und dann durch den Oberraum 80 strömen. Die Strömungsrichtung im Oberraum 80 ist in entgegengesetzter Richtung zur Strömung im Unterraum 78.
[0061] Bei dem in FIG 5 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die Möglichkeit, mehrere Zwischendecken 76 übereinander vorzusehen, wobei die oberen Zwischendecken 76 optional sind, wie durch die gestrichelten Darstellungen angedeutet ist. Bei dem in FIG 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Rauchgasweg S-förmig mit drei einander entgegenläufigen S-Schenkeln im Oberraum und dem untersten S-Schenkel im Unterraum 78. Durch diesen besonders langen Strömungsweg des Rauchgases beziehungsweise der Flammen vom Erstbrennraum 40d zur Heißseite 72 des Wärmetauschers 6b erfolgt eine sehr vollständige Verbrennung mit geringen Schadstoffen im Abgas.
[0062] Eine Variation der S-förmigen Strömungsführung aus FIG 5 ist in FIG 6 dargestellt. Der dort gezeigte Nachbrennraum 46e weist zwei oder mehr Trennwände 82 auf, die in diesem Ausführungsbeispiel senkrecht stehen. Die erste der beiden Trennwände 82, die mehr dem Erstbrennraum 40e zugewandt ist, lässt einen Spalt nach oben zur Decke 64e für den Durchtritt der Flammen beziehungsweise des Rauchgases offen. Die nachfolgende Trennwand 82 lässt einen Spalt nach unten zum Boden 62e, so dass dort die heißen Rauchgase hindurch treten können. Auf diese Weise wird ein S-förmiger Rauchgasstrom mit einem liegenden „S" erreicht. Auch hierdurch - selbst wenn nicht ganz so strömungsgünstig - wird ein langer Rauchgasweg mit ausreichend geringem Strömungsquerschnitt erreicht, so dass eine ausreichend vollständige Verbrennung erfolgt.
[0063] FIG 7 zeigt eine Brenneinheit 4f, bei der der Erstbrennraum 40f - und auch die Sekun- därluftzuführung 56, allerdings nur auf der Oberseite des Erstbrennraums 40f - in den Nachbrennraum 46f hineingeführt sind. Hierdurch wird die Verbrennung auch in dem in den Nachbrennraum 46f hinein verlängerten Teil des Erstbrennraums 40f mit Sauerstoff genährt, sodass eine sauerstoffreiche und damit vollständige Verbrennung begünstigt wird.
[0064] Der Brennboden 44 geht in den Ascheboden 62f über, wobei eine erste Öffnung 84 eine Grenze zwischen dem Brennboden 44 und dem Ascheboden 62f bildet. Die Öffnung 84 erlaubt einen Durchtritt von Asche 68 aus dem Erstbrennraum 40f in eine Aschekammer 86, aus der die Asche 68 leicht entfernt werden kann. Der Ascheboden 62f enthält eine Vielzahl von Öffnungen, sodass die Asche 68, die vom Festbrennstoff 22 auf den Ascheboden 62f geschoben wird, nach und nach vollständig durch die Öffnungen 84 nach unten in die Aschekammer 86 fällt, wie in FIG 7 durch die nach rechts immer weniger werdende Asche 68 angedeutet ist. Der Querschnitt des Erstbrennraums 40f bleibt über seine gesamte horizontale Länge im Wesentlichen erhalten, sodass die Verbrennung gebündelt und somit heiß bleibt.
[0065] Während des Betriebs der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 wird durch die Brennstoffzuführung 42 Brennstoff 22 auf den Brennboden 44 geschoben. Mittels einer nicht dargestellten Anzündeinheit wird der Brennstoff 22 angezündet und die Verbrennung wird gestartet. Durch die beiden Verbrennungsluftzuführungen 50, 52 wird die Verbrennung angefacht und die Nennleistung der Festbrennstofffeuerungsanlage 2 wird erreicht. Der Festbrennstoff 22 verbrennt zu Asche 68 und wird vom nachrückenden Festbrennstoff 22, der von der Brennstoffzuführung 42 weiter in den Erstbrennraum 40 eingeschoben wird, in Richtung des Nachbrennraums 46 geschoben. Zu Beginn oder im Nachbrennraum 46 fällt die Asche beispielsweise über die Stufe 66 oder durch die Öffnungen 84 auf den Ascheboden 62 beziehungsweise in die Aschekammer 86.
[0066] Die heißen Rauchgase, und hiermit sind auch die verbrennenden Gase in den Flammen gemeint, strömen aus dem Erstbrennraum 40 seitlich heraus und gelangen in den Nachbrennraum 46. Aus diesem strömen sie durch den Rauchgasausgang 70 in die Heißseite 72 des Wärmetauschers 6. Im Nachbrennraum 46 findet eine Nachverbrennung der Verbrennungs-/Rauchgase statt, sodass eine ausreichend vollständige Verbrennung der Verbrennungs- beziehungsweise Rauchgase erreicht wird. Im Wärmetauscher 6 geben die Rauchgase den größten Teil ihrer Wärme an die Umgebungsluft ab, die durch das Gebläse 20 durch die Kaltseite des Wärmetauschers 6 geblasen wird.
[0067] Bei einer Betriebsstörung kann es Vorkommen, dass die Verbrennung im Erstbrennraum möglichst zügig gelöscht werden soll. Hierfür ist das Primärluftgebläse 48 derart ausgeführt, dass es in einem Druckstoß den brennenden Festbrennstoff 22 auseinanderreißen kann und zweckmäßigerweise in den Nachbrennraum 46 befördert. Dort geht der Festbrennstoff 22 relativ zügig aus. Alternativ oder zusätzlich ist es möglich, in die Primärluftzuführung 50 eine weitere Luftquelle anzuschließen, beispielsweise eine Turbine, einen Kompressor oder einen Drucklufttank. Anstelle der Primärluftzuführung 50 kann auch eine andere Zuführung in den Erstbrennraum 40 gewählt werden. Insofern kann eine solche Druckluftzuführung, beispielsweise auch das Primärluftgebläse 48, als Löscheinheit 88 angesehen werden.
BEZUGSZEICHENLISTE 2 Festbrennstofffeuerungsanlage 4a-f Brenneinheit 6a-b Wärmetauscher 8 Transporteinheit 10 Einschuböffnung 12 Außengehäuse 14 Rad 16 Schwenkmechanik 18 Griff 20 Umgebungsluftgebläse 22 Festbrennstoff 24 Brennstoffzuführung 26 Rauchgaszuführung 28 Rauchgasgebläse 30 Rauchgasabführung 32 Rauchgasstrom 34 Umgebungsluftführung 36 Umgebungslufteinlass 38 Warmluftauslass 40a-f Erstbrennraum 42 Fördereinheit 44 Brennboden 46a-f Nachbrennraum 48 Primärluftgebläse 50 Primärluftzuführung 52 Sekundärluftzuführung 54 Kanal 56 Führung 58 Flammrichtung 60 Horizontalbrenner 62a-f Ascheboden 64a-e Decke 66b-b Stufe 68 Asche 70 Ausgang 72 Heißseite 74 Brennkammerstein 76 Zwischendecke 78 Unterraum 80 Oberraum 82 Trennwand 84 Öffnung 86 Aschekammer 88 Löscheinheit
Claims (15)
- Ansprüche1. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) mit einem Wärmetauscher (6), einer Brenneinheit (4), einer Rauchgaszuführung (26) von der Brenneinheit (4) zu einer Heißseite des Wärmetauschers (6), einer Umgebungsluftführung (32) durch eine Kaltseite des Wärmetauschers (6) und einem Gebläse (20) zum Treiben von Umgebungsluft durch die Kaltseite des Wärmetauschers (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Brenneinheit (4) einen Horizontalbrenner (60) aufweist mit einem Erstbrennraum (40), der einen Brennboden (44) umgibt und einen seitlichen Ausgang zu einem Nachbrennraum (46) aufweist.
- 2. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausdehnung des Nachbrennraums (46) von der Oberkante des Erstbrennraums (40) nach oben innerhalb der Strecke vom Erstbrennraum (40) bis zum Beginn der Heißseite des Wärmetauschers (6) weniger als die vertikale Höhe des Erstbrennraums (40) beträgt.
- 3. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Erstbrennraum (40a) in Flammrichtung (58) einen Strömungsquerschnitt aufweist und der Strömungsquerschnitt des Nachbrennraums (46a) vom Übergang des Erstbrennraums (40a) zum Nachbrennraum (46a) an über eine Strecke von zumindest der horizontalen Ausdehnung des Erstbrennraums (40a) weniger als das Doppelte beträgt.
- 4. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt bis zum Beginn der Heißseite des Wärmetauschers (6) weniger als das doppelte beträgt.
- 5. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine horizontale Strecke vom Erstbrennraum (40a-e) bis zum Beginn der Heißseite des Wärmetauschers (6) zumindest so lang ist, wie die horizontale Ausdehnung des Erstbrennraums (40a-e) in Flammrichtung (58).
- 6. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rauchgasausgang (70) des Nachbrennraums (46a,b,e,f) gegenüber dem seitlichen Ausgang des Erstbrennraums (40a,b,e,f) zum Nachbrennraum (46a,b,e,f) liegt.
- 7. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbrennraum (46d) durch eine Zwischendecke (76) in einen Unterraum (78) und einen darüber liegenden und Oberraum (80) getrennt ist und der Rauchgasweg um die Zwischendecke (76) herum und im Oberraum (80) in entgegen gesetzte Richtung wie im Unterraum (78) verläuft.
- 8. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rauchgasweg im Nachbrennraum (46d) in einer S-Kurve nach oben verläuft.
- 9. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennraumdecke (64a, b) vom Erstbrennraum (40a,b) durch den gesamten Nachbrennraum (46a,b) horizontal durchgehend verläuft.
- 10. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in Rauchgasrichtung (58) hinter dem Brennboden (44) ein Ascheboden (62b) angeordnet ist, der eine Stufe nach unten aufweist, über die im Betrieb Asche durch nachdrängende Asche eingeschoben wird.
- 11. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in Rauchgasrichtung (58) hinter dem Brennboden (44) ein Ascheboden (62f) angeordnet ist, der Öffnungen (84) aufweist, die in einen Aschesammelbehälter (86) führen.
- 12. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Erstbrennraum (40f) in den Nachbrennraum (46f) hinein reicht.
- 13. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Erstbrennraum (40f) nach unten Öffnungen (84) in den Nachbrennraum (46f) aufweist.
- 14. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brenneinheit (4) eine Löscheinheit (88) aufweist, die dazu vorbereitet ist, auf dem Brennboden (44) liegenden brennenden Festbrennstoff (22) auseinanderzureißen, und die einen Druckluftausgang in den Erstbrennraum (40) aufweist, der mit einer Turbine verbunden ist.
- 15. Mobile Festbrennstofffeuerungsanlage (2) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Nachbrennraum (46c-f) an zumindest einer Seitenwand mit Brennkammersteinen (74) verkleidet ist. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
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Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
AT (1) | AT15518U1 (de) |
DE (1) | DE202014105238U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200355396A1 (en) * | 2017-12-29 | 2020-11-12 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Smoke tube boiler |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2016179824A1 (en) * | 2015-05-14 | 2016-11-17 | Zheng Shi | A system for burning pulverized solid fuel and a method thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1250586B (de) * | 1964-04-14 | 1967-09-21 | H R Hemicke GmbH, KoIn-SuIz | Ofen zur Verbrennung von Abfallstoffen |
US3728976A (en) * | 1971-07-13 | 1973-04-24 | I Domnitch | Portable incinerator |
DE2534092A1 (de) * | 1975-07-30 | 1977-02-17 | Konus Kessel Waermetech | Liegender kessel fuer feste brennstoffe |
KR100973342B1 (ko) * | 2009-11-25 | 2010-07-30 | 윤학상 | 복수의 배기가스통로를 구비한 화장로 |
WO2012026756A2 (ko) * | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Song Bum-Hyun | 연소기구 및 이를 구비한 온풍기와 난방장치 |
-
2014
- 2014-10-31 DE DE202014105238.0U patent/DE202014105238U1/de active Active
-
2015
- 2015-10-28 AT ATGM310/2015U patent/AT15518U1/de unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1250586B (de) * | 1964-04-14 | 1967-09-21 | H R Hemicke GmbH, KoIn-SuIz | Ofen zur Verbrennung von Abfallstoffen |
US3728976A (en) * | 1971-07-13 | 1973-04-24 | I Domnitch | Portable incinerator |
DE2534092A1 (de) * | 1975-07-30 | 1977-02-17 | Konus Kessel Waermetech | Liegender kessel fuer feste brennstoffe |
KR100973342B1 (ko) * | 2009-11-25 | 2010-07-30 | 윤학상 | 복수의 배기가스통로를 구비한 화장로 |
WO2012026756A2 (ko) * | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Song Bum-Hyun | 연소기구 및 이를 구비한 온풍기와 난방장치 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20200355396A1 (en) * | 2017-12-29 | 2020-11-12 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Smoke tube boiler |
US12025346B2 (en) * | 2017-12-29 | 2024-07-02 | Kyungdong Navien Co., Ltd. | Smoke tube boiler |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE202014105238U1 (de) | 2014-11-12 |
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