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Die Erfindung betrifft einen Verbrennungsofen, insbesondere zum Verbrennen von Müll, mit von der Einlaufstelle für das Verbrennungsgut bis zur Ausfallstelle der Verbrennungsrückstände in abgestuften Zonen abfallendem Rost, wobei der Innenraum unten durch diesen Rost, vorne und hinten durch Stirnwände, seitlich durch Seitenwände, und oben durch eine Deckwand begrenzt ist.
Ein wesentliches Problem dieser Öfen besteht darin, dass dem oft stark unterschiedlichen Brenngut genügend Sauerstoff u. zw. dort wo er gebraucht wird, also im Feuerraum, zugeführt wird. Ein weiteres Problem besteht darin, die Verbrennung in einer möglichst kompakten gleichförmigen Zone durchzuführen, d. h. also verhindern, dass Brennlücken über der Rostlänge entstehen oder örtlich noch weit in den Gasführungsraum hineinspringende Flammzonen entstehen, und ein noch weiteres Problem besteht darin, die grosse Erhitzung der Ofenwände durch geeignete Kühlung soweit zu vermindern, dass weder grosse Wärmeverluste nach aussen entstehen oder entsprechend grosser Isolieraufwand nötig ist noch im Innern Schlackenansätze bzw. Schmelzen entstehen.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, diese Nachteile zu vermeiden und einen verbesserten Verbrennungsofen zu schaffen, bei welchem durch örtlich richtige und mengenmässig genügende Zufuhr von Sekundärluft in jeder Zone des Rostes eine optimale Verbrennung erfolgen kann, so dass in der letzten Zone alle brennbaren Bestandteile des Verbrennungsgutes tatsächlich möglichst vollständig verbrannt sind.
Dies wird erfindungsgemäss bei einem Verbrennungsofen der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die bis unter den Rost reichenden hohlen Seitenwände und die bis auf die Höhe des Feuerraumes reichenden hohlen Stirnwände des Ofens als kassettenartige Zellen ausgebildet sind, die über dem Feuerraum an einen Luftzuführkanal angeschlossen sind, und vertikal von oben nach unten führende Luftführungskanäle bilden, die unten mit dem Feuerraum in Verbindung stehen, und dass die Zellen der Seitenwände einerseits über Hohlräume unter dem Rost sowohl durch Öffnungen im Rost vertikal aufwärts als auch durch Öffnungen in den Sturzwänden des Rostes in Rostabfallrichtung und anderseits durch unmittelbar über dem Rost liegende Öffnungen in den Seitenwänden quer zur Rostabfallrichtung mit dem Feuerraum in Verbindung stehen,
wogegen die Zellen der Stirnwände im Abstand über dem Rost in bzw. entgegengesetzt der Rostabfallrichtung durch Öffnungen mit dem Feuerraum in Verbindung sind.
Durch das Zusammenwirken einer Vielzahl quer zur Transportrichtung des Rostes über dem letzteren aus den Ofenwänden austretenden Sekundärluftströmen mit in bzw. gegen die genannte Transportrichtung im Abstand über den Rost streichenden Sekundärluftströmen kann also erreicht werden, dass diese Sekundärluftströme nicht nur für genügend Verbrennungsluft sorgen, sondern die Flammen einerseits von den Ofenwänden weg nach innen blasen und anderseits im Sinne einer Begrenzung der Ausbreitung der Flammen nach oben diese unmittelbar über dem Rost konzentriert halten. Durch die Erfindung wird also sowohl die Verbrennung verbessert als auch die Lebensdauer des Verbrennungsofens erhöht.
In Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Zellen feuerraumseitig berippte Grundplatten und aussenseitig glatte Blechplatten aufweisen, wobei die Grundplatten unterhalb des Rostes in den Hohlraum unter dem Rost mündende Löcher besitzen, und dass die unmittelbar oberhalb des Rostes liegende Partie der Grundplatten Löcher aufweist, in welche Haken von feuerraumseitig vorgehängten, gegenseitigen Abstand aufweisenden Platten eingreifen.
Weitere erfindungsgemässe Ausgestaltungen sind in den Patentansprüchen hervorgehoben.
In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch beispielsweise dargestellt. Es zeigen : Fig. l im Vertikalschnitt die Rostpartie eines Verbrennungsofens, Fig. 2 in grösserem Massstab und im Vertikalschnitt eine Rostzone des Ofens nach Fig. l, Fig. 3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in Fig. l, Fig. 4 in grösserem Massstab ein Beispiel der Feuerraumwandkonstruktion und Fig. 5 und 6 je eine Partie der Feuerwand.
Der in Fig. l und 2 gezeigte Verbrennungsofen besitzt zwischen der EinlaufsteIle --0-- für das Brenngut einen gegen die Ausfallstelle-A-- hin unter einem Neigungswinkel --x-- zur Horizontalen von beispielsweise 15'geneigten Rost der aus abgestuften Zonen-l, 2 und 3-besteht. Die Sturzwände zwischen den einzelnen Zonen des Rostes-R-- sind mit-l', 2', 3'-
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bezeichnet. Im Rost --R-- sind Öffnungen R'-und in den Sturzwänden --1 ' , 2' , 3'-- sind Öffnungen --1" , 2" , 3"-- zum Durchtritt der Verbrennungsluft vorhanden.
Jede einzelne der Zo- nen-l, 2, 3-- ist entgegen dem Neigungswinkel --x-- des Rostes --R-- um einen Anstiegswinkel --y-- von z.B. 5 bis 10 zur Horizontalen geneigt, steigt also in Wanderrichtung des Brenngutes leicht an. Von den jede Rostzone bildenden, dachziegelartig übereinandergreifenden Rost- stäben --4a, 4b-- sind in üblicher Weise die Roststäbe --4a-- über einen Schlitten --24-- in Stabvorschubrichtung --Z-- hin- und herschiebbar, was den schrittweisen Transport des Brenngutes in den Zonen-l, 2, 3-- und von Zone zu Zone bewirkt. Der leichte Anstieg der Zonen-l,
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men und Zurückfallen des Brenngutes (etwa analog dem Überschlagen einer Welle).
Dies bewirkt neben der durch das Abfallen des Brenngutes über die jeweiligen Sturzwände --1' , 2' , 3'-- er- zielten Grobumschichtung eine Feinumschichtung des Brenngutes, so dass dieses während seines
Transportes durch den Rost --R-- laufend bewegt und umgeschichtet und so in allen seinen Tei- len der Verbrennung zugeführt wird.
Der Innenraum des Verbrennungsofens ist unten durch diesen Rost --R--, vorne und hinten durch Stirnwände --50, 60--, seitlich durch Seitenwände --30--, und oben durch eine Deckwand --80-- begrenzt. Der Feuerraum ist mit --40-- und der Hohlraum unter dem Rost --R-- ist mit --70-- bezeichnet.
Die den Feuerraum --40-- umgebenden Wände --30, 50, 60-- und auch die Sturzwän- de-l', 2', 3'-des Rostes-R-sollen dem Feuerraum --40-- nur soviel Wärme entziehen, als zum Tiefhalten der Oberflächentemperatur nötig ist, damit diese unter der Schmelztemperatur der Asche liegt, wobei die entzogene, örtliche Wärme fast ganz mit der Primär- und der Sekundärluft in den Feuerraum zurückgeht. Kühlung und Vorwärmung sind also gleichartig. Die dazu nötige Konstruktion ist einfach und lässt sich vollkommen thermisch durchrechnen.
An den den Feuerraum --40-- über dem Rost --R-- begrenzenden Wänden sind Platten --17-vorgehängt. Die hohlen Stirnwände --50, 60-- sind als kassettenartige Zellen --10-- ausgebildet und haben feuerseitig Grundplatten --9--, die innerhalb der Wand berippt sind und Löcher --9"-- besitzen, in die Haken der Platten --17-- eingreifen, und durch welche die Sekundärluft unter den Platten --17-- hindurch in den Feuerraum --40-- strömt und damit die Platten --17-- etwas abkühlt und dabei die Luft vorwärmt. Diese Platten --17-- sind überall dort vorzusehen, wo grosser Wärmeanfall zu erwarten ist, also bei den Stürzen des Rostes --R-- und den Wänden --30, 50, 60-- nahe beim Rost Der übrige Teil der hohlen Feuerraumwände besteht aus kassettenartigen Zellen --10--, wie die Zellen hinter den Platten --17--.
Im oberen Teil der Stirnwände --50, 60-- sind Öffnungen --12'-- zum Austritt der Luft vorhanden.
Die Zellen --10-- bilden in ihrer Gesamtheit die Form eines Türrahmens, wie Fig. 3 zeigt.
Die Zellen --10-- werden hiebei aus einem Gerüst von paarweisen U-Eisen-8-gebildet, die auf dem Grundrahmen --7-- aufsitzen. Feuerseitig werden ebenfalls Grundplatten --9-- aufgesetzt, aber ungelocht, da hier ein Keramikbelag --a-- angebracht ist, der die Wärmedämmung zu besorgen hat. Aussenseitig schliesst eine Blechwand --12--, welche die Ofenhaut bildet, die von den Zellen --10-- gebildete Stirnwand --50-- ab. Letztere ist durch ein Trennblech --13-- unterteilt, so dass in dem mit Rippen --9'-- versehenen Teil der Stirnwand --50-- die Luftgeschwindigkeit und damit der Wärmefluss bestimmt werden kann.
Die Grundplatten --9-- im Bereich hinter den Platten --17-- sind auch berippt, aber ungelocht, so dass die Luft zwangsläufig nach unten zu den Platten --17-- und zum unteren Zellenhohlraum --18-- (ohne Trennwand), bis unter den Rost --R-- strömt. Der Zellenhohlraum --18-- hat in den hier unberippten Platten --8-- durch Löcher --16-- Verbindung mit dem Hohlraum --70-unter dem Rost --R-- und den Sturzwänden--', 2'und 3'-zum Durchgang der Primär- und Sekundärluft in diese Räume.
Die Luft gelangt durch den Deckenaufbau --11-- über den Einlauf --11'-- in die inneren Hohlräume, kühlt die mit dem Keramikbelag --a-- beschichteten, ungelochten Platten --9-- und geht durch die Zellen zu einem Teil unter den Rost Ist zuviel Luft vorhanden, so wird dieser Teil am Ende der Trennwand --13-- im äusseren Raum der Zellen --10-- nach oben ab-
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hält.
Es gibt also recht wenig Verlustwärme, ohne spezielle Isolation, obwohl die Innenhaut des Ofens ordentlich gekühlt wird. Diese Konstruktion ist zuverlässigen thermischen Berechnungen zugängig.
Durch die Zellenbauweise werden Dilatationen leicht aufgenommen, was beim Bau natürlich durch entsprechende Vorkehrungen vorzusehen ist. Die Platten und die inneren Teile der U-Eisen können Temperaturen von über 400 C erreichen, während die Ofenhaut unter 100 C bleibt.
Die vordere und hintere Stirnwand --50, 60-- des Feuerraumes --40-- sind gleich ausgebildet wie die Seitenwände --30-- und die Decke --80--. Der unterste Teil der hohlen Wände, ohne berippte Grundplatten --9--, dient jeweils als Sekundärluftsammler --19 und 20--. Der ebenfalls mit vorgehängten Platten --17-- feuerseitig abgeschirmte Sammler --19-- beim Ofeneinlauf besitzt Öffnungen --19'--, durch die Sekundärluft in Transportrichtung des Rostes --R-- über das Brenngut geblasen wird. Der Sammler --20-- in der hinteren Stirnwand --60-- speist durch Rohre --20'-- den unteren Sammler --5'-- der Feuerbrücke --5--. Diese Feuerbrücke --5-- ist auch in Form von kassettenartigen Zellen mit Grundplatten --9-- ausgebildet, welche oben und unten eine Keramikschicht --a-- erhalten, innen aber berippt sind.
Der obere Sammler --5"-- dirigiert die so vorgewärmte Sekundärluft durch Lippenöffnungen--5 -- von Düsen entgegen der Transportrichtung des Rostes --R-- über den letzteren und durch Öffnungen --5'" -- nach unten. Wegen des
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luft aus den Öffnungen hier besonders kräftig vorbeistreichen würde. Sollte man, bei grossen Einheiten, den Feuerraum --40-- durch wassergekühlte Kesselwände begrenzen, so beschränkt sich dieser Teil auf die Gegenden mit Keramikschutz ; die Feuerbrücke --5-- ist sogar ausgenommen, was die Kesselkonstruktion vereinfacht. Unter der vorderen und der hinteren Kesselwalze bleiben die Sammler --19 und 20-als Sekundärluftkanäle ; die Platten --17-- dagegen bleiben ihrer bedeutenden Funktion wegen erhalten.
Es sei noch erwähnt, dass die Kassetten der Sturzwände--1', 2'und 3'-um ein paar Grad nach vorne geneigt sind, was sich gut auf die Verbrennung auswirkt.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Verbrennungsofen, insbesondere zum Verbrennen von Müll, mit von der Einlaufstelle für das Verbrennungsgut bis zur Ausfallstelle der Verbrennungsrückstände in abgestuften Zonen abfallendem Rost, wobei der Innenraum unten durch diesen Rost, vorne und hinten durch Stirnwände, seitlich durch Seitenwände, und oben durch eine Deckwand begrenzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die bis unter den Rost (R) reichenden hohlen Seitenwände (30) und die bis auf die Höhe des Feuerraumes (40) reichenden hohlen Stirnwände (50,60) des Ofens als kassettenartige Zellen (10) ausgebildet sind, die über dem Feuerraum (40) an einen Luftzuführkanal (11) angeschlossen sind, und vertikal von oben nach unten führende Luftführungskanäle bilden, die unten mit dem Feuerraum (40) in Verbindung stehen, und dass die Zellen (10) der Seitenwände (30)
einerseits über Hohlräume (70) unter dem Rost (R) sowohl durch Öffnungen (R') im Rost (R) ver-
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Rostes (R) in Rostabfallrichtung und anderseits durch unmittelbar über dem Rost (R) liegende Öffnungen (9") in den Seitenwänden (30) quer zur Rostabfallrichtung mit dem Feuerraum (40) in Verbindung stehen, wogegen die Zellen (10) der Stirnwände (50,60) im Abstand über dem Rost (R) in bzw. entgegengesetzt der Rostabfallrichtung durch Öffnungen (5 , 19') mit dem Feuerraum (40) in Verbindung sind.