AT395645B - Verbrennungseinrichtungen fuer biomasse - Google Patents

Description

AT 395 645 B

Die gegenständliche Erfindung befaßt sich mit einer Verbrennungseinrichtung für Biomasse in einer Wärmeerzeugungsanlage, gegebenenfalls zum nachträglichen Einbau in vorhandene Kesselanlagen, mit einer Platte an deren Oberseite, die über eine Ausnehmung für eine annähernd vertikale Einbringung der zur Verbrennung gelangenden Biomasse verfügt. 5 Es sind Einrichtungen zur Verbrennung von Biomasse bekannt geworden, die entweder seitlich oder unterhalb des Kessels angeordnet sind, wobei ebenfalls die Einbringung des Brennstoffes automatisch erfolgt und auch die Zündung der Biomasse durch eine Öl· oder Gasflamme bewerkstelligt wird (AT-PS 387.639). Der Nachteil aller dieser Einrichtungen bestehtin der Hauptsachedarin,daß kleinereLeistungsbereichenichtmithohem Wirkungsgrad und niedrigen Schadstoffwerten bestrichen werden können. Darüberhinaus ist gerade bei kleineren Leistungen der 10 Anteil der nach außen abgestrahlten Verlustwärme im Verhältnis zur Nutzwärme hoch und vermindert damit ebenfalls den Anlagenwirkungsgrad.

Die gegenständliche Erfindung sieht stromab der Ausnehmung in der Platte einen vorzugsweise zylindrischen, vertikal ausgerichteten Hohlkörper vor, der in einem oberen Teil mit gleichbleibender lichter Weite, durch eine etwa senkrechte, nichtüber die ganze Höhe reichende Trennwand in zwei Räume insbesondere mit kreissegmentförmigen 15 Querschnitt unterteilt ist und den stromab gelegenen unteren Teil des Hohlkörpers einen venturiartig sich verengen den und anschließend erweiternden Abschnitt auf weist, wobei ein Teil des zylindrischen Hohlkörpers durch einen horizontalen Rost nach unten begrenzt ist

Diese Verbrennungsvorrichtung hat den Zweck, Biomasse auch für kleine Leistungen mit hohem Wirkungsgrad und umweltfreundlich zur Wärmeerzeugung zu verwenden. Dies wird durch die beschriebene Art der Feuerraum-20 gestaltung einerseits und andererseits durch die Möglichkeit die ganze Verbrennungsvorrichtung in einen Kessel (z. B. Zentralheizungskessel) einzuhängen, in hohem Maße erreicht Die von der Verbrennungseinrichtung nach außen abfließende Strahlungswärme geht nicht verloren, sondern kommt in vollem Ausmaß der Wärmeerzeugung zugute.

In der erfindungsgemäßen Verbrennungseinrichtung ist ferner eine horizontale, zur Querschnittmitte des 25 Hohlkörpers gerichtete Drehachse vorgesehen, die mit dem Rost wirkverbunden ist Der Rost ist durch eine Hohlwelle drehbar gelagert und kann mittels eines außerhalb des Kessels angebrachten Hebels um 180 Grad auch während des Betriebes der Verbrennungseinrichtung geschwenkt werden.

Erfindungsgemäß ist die Drehachse, durch die die erforderliche Verbrennungsluft in den Innenraum des Hohlkörpers zugeführt wird, hohl ausgebildet 30 Die hohle Drehachse ist außerhalb der Verbrennungseinrichtung an einem Gas- oder Ölgebläsebrenner ange schlossen, dessen Flamme für das Zünden des Brennstoffes durch die hohle Drehachse in den Bereich des Rostes gelangt

Die so von außen kommende Öl- oder Gasflamme wird damit in den Verbrennungsraum eingeleitet und entzündet in der Folge die Biomasse. 35 Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist der Hohlkörper in der Wärmeerzeugungsanlage, beispiels weise im Zentralheizungskessel, hängend angeordnet, wofür im oberen Bereich der Hohlkörperaußenseite Laschen vorgesehen sind, die auf Gegenlager in der Wärmeerzeugungsanlage aufliegen.

Durch diese Maßnahme bleibt die Verbrennungseinrichtung wärmebeweglich und spannungsfrei. Rißbildungen oder Funktionsstörungen, die bei nicht wärmebeweglichen Verbrennungseinrichtungen entstehen können, werden 40 damit vermieden.

Die gegenständliche Erfindung unterscheidet sich von den bisher bekannten Einrichtungen in wesentlichen Teilen.Eine Verbrennungseinrichtung,diezurVerfeuerungvonBiomassegeeignetist, eine autDmatischeBrennstoff-zufuhr besitzt und in an sich bekannter Weise einen Öl- oder Gasbrenner, der außen am Zentralheizungskessel angebaut ist, zum Zünden des Brennstoffes verwendet, ist im inneren eines Kessels (Zentralheizungskessels) 45 untergebracht.

Durch die Anordnung wird erreicht, daß die gesamte zugeführte Energie in Wärme umgesetzt wird, die bis auf die Abgasverluste in vollem Umfang genutzt werden kann. Diese konstruktive Anordnung bedingt allerdings auch eine wesentliche Änderung in der Zuführung der Verbrennungsluft gegenüber herkömmlichen Verbrennungseinrichtungen. Die als hohl ausgebildete, drehbare Achse des Rostes kann durch einen außerhalb des Kessels 50 liegenden Hebel um ca. 180 Grad gedreht werden, sodaß auch während des Betriebes Asche oder Fremdstoff (Steine) nach unten in den Aschenraum des Kessels abgeworfen werden können. Andererseits wird die Verbrennungsluft direkt in das Zentrum des eingebrachten Hackgutes zugeführt und sorgt für eine optimale, schadstoffarme Verbrennung. Beim Erstanfahren und nach längeren Stillständen wird mittels einer Öl- oder Gasflamme die Biomasse innerhalb weniger Sekunden bei hohen Temperaturen gezündet, sodaß auch während des Anfahrvorganges 55 gute Verbrennungsergebnisse bei minimaler Schadstoffkonzentration erzielt werden.

InFig.l ist der Längsschnitt und inFig. 2 ein Querschnitt durch die erfindungsgemäße Verbrennungseinrichtung der Biomasse dargestellt. Die Verbrennungsvorrichtung (A) ist im oberen Teil mit Laschen (18) versehen, die auf -2-

Claims (4)

1. AT 395 645 B Gegenlagem (19) aufliegen und die Verbrennungsvorrichtung mit dem Zentralheizungskessel wärmeelastisch verbinden. In einer Platte (1) ist eine Ausnehmung (2) für die Einbringung der Biomasse vorhanden. Die Platte (1) schließt einen zylindrischen Hohlkörper (3), der durch eine Trennwand (4) in senkrechter Richtung in zwei Räume (5) und (6) mit kreissegmentförmigen Querschnitt unterteiltundderTeil(6) durch den Rost (7) nach unten abgegrenzt 5 ist. Als Fortsetzung zu beiden Teilen ist ein in seinem Innenraum venturiartig ausgebildeter zylindrischer Körper (8.1) und (8.2) angeordnet. Durch die Hohlwelle (9) ist der Rost im zylindrischen Hohlkörper (3) und im Zentralheizungskessel (10) drehbar gelagert. Die Zeichnung Fig. 3 zeigt die vorher beschriebene Verbrennungseinrichtung in einem betriebsfertigen Zustand. In dem Zentralheizungskessel (10) ist die Verbrennungseinrichtung (A), wie sie in Fig. 1 und 2 dargestellt ist, betriebsfertig eingebaut Durch eine in der Zeichnung nicht näh»' 10 dargestellte,selbsttätig funktionierendeZubringereinrichtungwirdBiomasse über dasRohr(ll)in die Verbrennungs- einrichtung eingebracht. Zum Zünden des Brennstoffes wird durch den Ölbrenner (12) eine Flamme erzeugt die die im Raum (6) eingebrachte Biomasse entzündet Nach Beendigung des Entzündungsvorganges wird in an sich bekannter Weise (ÖP.Nr. 387.639) die Ölzufuhr unterbrochen und das Gebläse des Ölbrenners bleibt zur Förderung der Verbrennungsluft weiter in Betrieb. Die Schwelgase verlassen über den Raum (5) den oberen Teil der 15 Veibrennungseinrichtung, vermischen sich mit der aus der Hohlwelle (9) ausströmenden Sekundärluft (13) und verbrennen im unteren Bereich des venturiartig ausgebildeten Hohlkörpers (8.2). Die erzeugte Wärme wird anschließend an den Wassermantel des Zentralheizungskessels (10) abgegeben undstehtfür die weitere Nutzungzur Verfügung. Das Rauchgas (14) verläßt im abgekühlten Zustand über das Rauchrohr (15) den Zentralheizungskessel (10). 20 Die Asche, die aus der verbrannten Biomasse anfällt wird durch den Rost (7) in den Aschenraum (16) des Zentralheizungskessels (10) äbfallen und kann von dort auf herkömmliche Art entsorgt werden. Sollten jedoch nicht brennbare oder schwer brennbare Teile in die Verbrennungseinrichtung eingebracht werden, würde die Funktion des Rostes beeinträchtigt und das Verbrennungsergebnis verschlechtert. Zur Reinigung des Rostes wurde daher ein Hebel (17) außerhalb des Zentralheizungskessels angeordnet Mit diesem Hebel kann die Hohlwelle (9) um 25 ca. 180 Grad gedreht werden, sodaß diese unerwünschten Teile ebenfalls in den Aschenraum (16) desZentralheizungs- kessels (10) abfallen. Ist in der Verbrennungseinrichtung kein oder nur ungenügend Feuer vorhanden, z. B. nach längeren Stillstandspausen, so wird die Öl- oder Gaszufuhr kurzfristig eingeschaltet bis der Brennstoff ausreichend entzündet ist um das Feuer aufrecht zu erhalten. Die übrige erforderliche Brennzeit läuft der Öl- oder Gasbrenner (12) als Ventilator 30 zur Förderung der notwendigen Verbrennungsluft. PATENTANSPRÜCHE 1. Verbrennungseinrichtung für Biomasse in einer Wärmeerzeugungsanlage, gegebenenfalls zum nachträglichen Einbau in vorhandene Kesselanlagen, mit einer Platte an deren Oberseite, die über eine Ausnehmung für eine annähernd vertikale Einbringung der zur Verbrennung gelangenden Biomasse verfügt dadurch gekennzeichnet daß stromab der Ausnehmung in der Platte ein vorzugsweise zylindrisch», vertikal ausgerichteter Hohlkörper anschließt, der in einem oberen Teil mit gleichbleibender lichter Weite, durch eine etwa senkrechte, nicht über die ganze Höhe reichende Trennwand in zwei Räume (5, 6), insbesondere im kreissegmentförmigen Querschnitt, unterteilt ist und den stromab gelegenen unteren Teil (8) des Hohlkörpers (3) einen venturiartig sich verengenden und anschließend erweiternden Abschnitt (8.1,8.2) aufweist, wobei ein Teil des zylindrischen Hohlkörpers durch einen horizontalen Rost nach unten begrenzt ist.
2. 2. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine horizontale, zur Querschnittsmitte des Hohlkörpers gerichtete Drehachse (9) vorgesehen und mit dem Rost (7) wirkverbunden ist.
3. 3. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (9) hohl ausgebildet ist, durch die die erforderliche Verbrennungsluft in den Innenraum des Hohlkörpers (9) zugeführt wird.
4. 4. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die hohle Drehachse (9) außerhalb der Veibrennungseinrichtung (A) an einem Gas- oder Ölgebläsebrenner (12) angeschlossen ist, dessen Flamme für das Zünden des Brennstoffes durch die hohle Drehachse (9) in den Bereich des Rostes (7) gelangt -3- 10 AT 395 645 B S. Verbrennungseinrichtung für Biomasse nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper in der Wärmeerzeugungsanlage (10), beispielsweise im Zentralheizungskessel, hängend angeordnet ist, wofür im oberen Bereich der Hohlkörperaußenseite Laschen (18) vorgesehen sind, die auf Gegenlager (19) in der Wärmeerzeugungsanlage (10) aufliegen. Hiezu 2 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 -4- 55