AT413439B - Einrichtung für die verfeuerung von brennbaren substanzen - Google Patents

Description

2

AT 413 439 B

Feste oder pastöse Brennstoffe verbrennen nicht in einem einzigen Verfahrensschritt, sondern durchlaufen zunächst eine Trocknung (im Falle feuchter Brennstoffe), eine Verschwelung (Entgasung) und eine Vergasung (partielle Verbrennung); danach schließt sich einerseits eine Nachverbrennung der Schwelgase und anderseits eine Nachverbrennung der noch brennbaren 5 festen Rückstände an, um eine rauchfreie und emissionsarme Verbrennung zu gewährleisten. Die Nachverbrennung erfolgt üblicherweise durch das Zuführen bzw. Eindüsen von (Sekundär-)Luft. Naturgegeben sind die Zone der Nachverbrennung im Allgemeinen und die Zone der Nachverbrennung der Schwelgase im Besonderen einer hohen thermischen Belastung ausgesetzt, letztere vor allem bei Biomassen mit ihrem hohen Gehalt an flüchtigen Be-io standteilen, aus welchem ein hoher Anteil an Schwelgasen bei einer Verschwelung resultiert.

Was den Stand der Technik und dessen Nachteile betrifft, ist dazu Folgendes auszuführen: Gemäß demselben sind bezüglich der Nachverbrennung der Schwelgase folgende Problemlösungen gebräuchlich: 15 a) Feuerfest ausgemauerter Kanalabschnitt, in dem im Wesentlichen quer zur Strömungsrichtung des Rauchgases über eine Anzahl von Luftdüsen (Sekundär-)Luft mit hoher Geschwindigkeit eingedüst wird. b) Kanalabschnitt, bestehend aus einer Flossenrohrwand, welche mit Kesselwasser zur Küh-20 lung durchströmt ist; diese Flossenrohrwand wird von einer Anzahl von Luftzuführungsdüsen durchdrungen, durch welche (Sekundär-)Luft mit hoher Geschwindigkeit eingedüst wird. c) Kanalabschnitt, bestehend aus geschlossenen Luftkästen, durch welche die (Sekundär-)Luft über eine Anzahl von Luftdüsen mit hoher Geschwindigkeit eingedüst wird. 25 Die soeben genannten Problemlösungen lassen bei richtiger Auslegung zwar eine vollständige Nachverbrennung erreichen, weisen aber von der Seite der Konstruktion her folgende Nachteile auf: 1. Zu a): Feuerfeste Ausmauerungen führen zu schweren, teueren und im modernen Kesselbau 30 nicht mehr üblichen Konstruktionen. 2. Zu b): Gekühlte Flossenrohrwände kühlen in den wandnahen Zonen die Flamme ab, sodass dort die Nachverbrennung gestoppt wird und höhere Emissionen an Unverbranntem auftreten können. Zuweilen sieht man eine dünne, feuerfeste, meist aufgespritzte Ausmauerung vor, wobei ein Teil der unter Punkt 1. genannten Nachteile in Kauf genom-35 men werden muss. Die Durchdringungen der Flossenrohrwand durch die Düsen be dingt eine aufwändige und teure Konstruktion. 3. Zu c): Diese Konstruktion ist im Gegensatz zu Punkt 1. leicht und führt im Gegensatz zu

Punkt 2. nicht zum Abkühlen der Flamme in den wandnahen Zonen und damit auch nicht zu den unerwünschten Emissionen, jedoch sind bei dieser Konstruktionen die 40 auftretenden thermischen Belastungen und die Wärmspannungen bisher kaum be herrschbar.

Insgesamt ergeben sich aus dieser Analyse Ansätze für Verbesserungen, welche die Basis der vorliegenden Erfindung zugrundeliegenden Entwicklungen bilden. 45

Zum Stand der Technik ist weiters auszuführen, dass aus der AT 344 304 B eine Einrichtung für die Verteuerung von brennbaren Substanzen bekannt ist, in welcher nach einer Primärverbrennung des Brennstoffes eine Nachverbrennung von brennbaren Rückständen und Schwelgasen in einer Nachverbrennungszone des Feuerraumes erfolgt, wobei über als Luftzufuhrkanäle so dienende Hohlräume in der Brennerwand Luftzufuhröffnungen mit Sekundärluft versorgt werden. Dieser Druckschrift ist weiters zu entnehmen, dass Feuerraum und Nachbrennungszone von einer Hohlwand umgeben sind, welche einen umlaufenden Sekundärluft-Zuführungs- und Verteilkanal bildet. Die dem Feuerraum zugekehrte Innenwand des Luftkanals ist von einem Abschnitt der Innenauskleidung des Feuerraums gebildet, welcher aus einer Mehrzahl von 55 seitlich aneinander grenzend aneinandergefügten, aus hitzebeständigem Stahl oder Gusseisen 3

AT 413 439 B bestehenden plattenartigen Wandungselementen gebildet st. Dieselben sind voneinander beabstandet angeordnet.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die weiter oben beschriebenen Nachteile zu besei-5 tigen und eine im Vergleich zum Stand der Technik verbesserte Verbrennungs-Einrichtung zu schaffen, mittels welcher eine Wirkungsgrad-Steigerung bei gleichzeitig hoher Betriebssicherheit erreicht wird.

Dieser Aufgabenstellung entsprechend, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung eine Ein-io richtung für die Verteuerung von brennbaren Substanzen, insbesondere von festen und/oder pastösen Brennstoffen, vorzugsweise von Biomassen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, wobei die neue Verbrennungs-Einrichtung die im Kennzeichen des Anspruches 1 zusammengefassten Merkmale aufweist. 15 Zur oben zum Standes der Technik vorgehaltene AT 344 304 ist festzuhalten, dass dort zwingend ein ring-hohlzylindrischer Zuführungsraum für Sekundär-Luft mit zum Feuerungsraum gerichteten Luftzufuhröffnungen in der Innenwandung des Hohlzylinders vorgesehen ist und im Abstand von dieser Innenwandung zum Feuerraum hin eine Innenauskleidung mit Gussplatten, deren Luftausströmöffnungen zu den oben angeführten Luftzufuhröffnungen in der oben ange-20 führten Innenwandung zwingendermaßen versetzt angeordnet sein müssen.

Dieser AT-B beschreibt folgenden Wandaufbau von außen zum Feuerraum hin: 1. Außenmantel bzw. Außenseite der Hohlwand, 2. Sekundärluftführung und -Verteilung, 3. 25 Innenmantel oder Innenseite der Hohlwand, welcher Innenmantel Öffnungen hat, in welche die Platten der dort im Rostbereich angeordneten Plattenwand eingehängt sind, wobei durch dieselben die Luft hinter die vorgehängte Plattenwand gelangt, so dass diese Plattenwand gekühlt wird. 30 Der Unterschied zu diesem Stand der Technik besteht bei der vorliegenden Erfindung, insbesondere im andersartigen Aufbau der Wandung: Von außen nach innen, also zum Feuerraum hin ist deren Aufbau folgender: 1. Außenmantel, 2. Sekundärluftführung und -Verteilung - Innenwand, gebildet mit Platten bzw. 35 Schalen mit seitlichem Spiel, wodurch Dehnungsbehinderungen weitgehend entfallen.

Der wesentliche Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung gegenüber diesem Stand der Technik besteht darin, dass erfindungsgemäß die Innenwand gleichzeitig in Innen-Auskleidung des Feuerraumes bildet, dass also die mit den Wandungselementen gebildete Innenauskleidung 40 des Feuerraums bzw. von dessen Nachverbrennungszone bzw. zumindest ein Abschnitt derselben gleichzeitig die dem Feuerraum bzw. dessen Nachverbrennungszone zugekehrte Innenwand des Sekundärluft-Zuführungs- und Verteilkanals und die Seitenwandung, sowie gegebenenfalls die Deckwand und/oder Basiswand des Feuerraums selbst bzw. von dessen Nachverbrennungszone bildet. 45

Hingegen ist bei der Anlage gemäß der oben genannten AT-B zwischen Außen- bzw. Rückwand des dortigen ringhohlzylindrischen Luftzuführraums und der feuerraumseitigen Gussplat-ten-Auskleidung - im Vergleich zur Erfindung - eine Wandung mit Luftzuführ-Öffnungen mehr angeordnet, was erhöhten technischen Aufwand erfordert, welcher bei der Verbrennungsein-50 richtung gemäß der Erfindung wegfällt.

Es können weiters die den Feuerraum rundum auskleidenden Wandungselemente jeweils mit ihnen zugeordneten Luftzuführungskanälen in mehreren Reihen übereinander angeordnet sein, wie dem Anspruch 2 zu entnehmen. 55 4

AT 413 439 B

Zumindest ein Teil der die Feuerraumauskleidung bildenden Wandungselemente ist vorteilhafterweise, siehe dazu Anspruch 3, mit Luftauslassdüsen bzw. -Öffnungen ausgestattet.

Was die Halterungselemente und deren im Sinne der Erfindung günstigerweise erfolgende 5 Anordnung an bzw. in den Wandungselementen sowie deren Detailausbildung betrifft, gibt dazu der Anspruch 4 näher Auskunft. Ähnliches gilt auch für den Anspruch 5. io Die Ansprüche 6 und 7 betreffen jeweils im Rahmen der Erfindung vorteilhafte Ausführungsformen bzw. Anordnungen der Gegen-Halterungselemente der Luftzuführungs- und -verteilkanäle.

Den Ansprüchen 8 bis 10 sind verschiedene, je nach Feuerraum-Geometrie gewählte, vorteilhafte, z.B. die Querschnittsform der Luftzuführungskanäle betreffende, Ausführungsvarianten 15 zu entnehmen.

Den zwischen kaltem Zustand und Betriebszustand unterschiedlichen, durch die thermische Ausdehnung bedingten Dimensions-Veränderungen der Wandungsplatten bei gleichzeitiger Verringerung der Leckage wird in günstiger Weise durch Ausführungsformen der Seitenränder 20 der Wandungselemente gemäß den Ansprüchen 11 und/oder 12 Rechnung getragen.

Der Luftzufuhrkanal kann, siehe dazu den Anspruch 13, nur eine Rückwand aufweisen und dessen andere Wände sind durch jeweils entsprechend gewählte Querschnittsformen aufweisende Wandungselemente gebildet. 25

Die Ansprüche 14 bis 18 betreffen verschiedene, sich in der Praxis bewährende, vorteilhafte Ausführungsformen der Luftausströmdüsen der Wandungselemente und deren Ausgestaltung jeweils im Nahbereich der Düsen. 30 Anhand der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert:

Es zeigen die Fig. 1 die Gesamtanlage für die Verbrennung von festen oder pastösen Brennstoffen im Aufriss und in der Gebrauchslage, die Fig. 2 eine Draufsicht auf einen Feuerraum in einer ersten Ausführungsform, die Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Feuerraum in einer zweiten 35 Ausführungsform, die Fig. 4 bis 8 verschiedene Ausbildungsformen des Sekundär-Zufuhr- und -Verteilkanals, die Fig. 9 bis 14 verschiedene Ausbildungsformen des "seitlichen" Spiels zwischen zwei Wandungselementen, die Fig. 15 bis 17 verschiedene weitere Ausbildungsformen des Spiels zwischen zwei Wandungselementen, die Fig. 18 bis 21 verschiedene Ausbildungsformen der Aufhängung der Wandungselemente, die Fig. 22 bis 24 verschiedene Ausbildungs-40 formen der Anordnung der Wandungselemente im Feuerraum, die Fig. 25 bis 27 verschiedene Ausbildungsformen der Öffnungen bzw. Düsen für die Sekundärluft-Zuführung, die Fig. 28 ein konvexes Wandungselement, die Fig. 29 und 30 ein konvexes Wandungselement mit Verstärkungsrippen bzw. dessen Funktion und die Fig. 31a bis d in den vier Grundansichten ein erfindungsgemäßes Wandungselement für einen seitrand-überlappenden Stoß. 45

Die Fig. 1 zeigt die Gesamtanlage 100 für die zur Verbrennung von festen oder pastösen Brennstoffen im Aufriss und in der Gebrauchslage. Der Brennstoff gelangt über einen Brennstofflateraleintritt 1, einen Brennstoffunterschubeintritt 2 oder über einen Brennstoffüberkopfein-tritt 3 in die Zone für die partielle Verbrennung 4, wo der Brennstoff mit der über eine Windlei-50 tung 5 zugeführten Luft oder einem anderen Verbrennungs- bzw. Vergasungsmittel partiell verbrannt oder vergast wird. Die entstehende Asche oder Schlacke wird über einen Ascheaus-trag 6 ausgetragen, während die Schwelgase 7 über einen Schwelgasabschnitt 8 in die erfindungsgemäß ausgestattete Nachverbrennungszone 9 des Feuerraumes 11 gelangen. 55 Die Nachverbrennungszone 9 weist in der dargestellten Ausführungsform zwei übereinander 5

AT 413 439 B angeordnete Zweitluft- bzw. Sekundärluft-Systeme 10' und 10" auf, durch welche Sekundär-Luft oder ein Luft-Rauchgas-Dampf-Gemisch in den Feuerraum 11 eingedüst wird, sodass das Schwelgas zu Rauchgas 12 möglichst vollständig verbrennt und über den Heißgasquerschnitt 13 die Nachverbrennungszone 9 in Richtung einer Anlage zur Wärmenutzung und/oder zur 5 Rauchgasreinigung verlässt. Der Feuerraum 11 weist eine Feuerraum-Achse bzw. Mittellinie 14 auf, die vorzugsweise senkrecht steht, die Strömungsrichtung des Rauchgases 12 ist aufsteigend, wie dargestellt, kann aber auch absteigend, horizontal oder geneigt ausgebildet sein.

Im Zweitluftsystem wird Zweitluft 15 (Luft oder auch ein Luft-Rauchgas-Dampf-Gemisch) über io einen Zweitlufteintritt 16 in einen Zweitluftverteil- bzw. (Sekundär-)Luftzuführungskanal 17 geleitet, welcher auf der dem Feuerraum 11 zugewandten Innenseite durch eine Vielzahl von schalen- oder plattenförmigen Wandungselementen 18 und auf der abgewandten bzw. Außen- bzw. Rückseite durch eine Außen- bzw. Rückwand 26 begrenzt ist. Die Wandungselemente 18 weisen zueinander - wenigstens im kalten Zustand - in Richtung des Umfanges des Feuerraumes 15 11 zwischen den Seitenrändern 181 und 182 jeweils benachbarter Wandungselemente 18 ein

Spiel a auf, welches sich im Betriebszustand, wenn die Wandungselemente 18 durch die Strahlung des Feuerraumes 11 erhitzt sind, zumindest teilweise verringert. Aufgrund dieses Spiels a bleibt aber die Gesamtheit des Sekundärluftkanales in Umfangsrichtung zumindest weitgehend frei von Wärmespannungen. Die Wandungselemente 18 sind beispielsweise im oberen Bereich 20 mittels aus ihnen zum Inneren des Luftkanals 17 hin ragenden Haken 21 aufgehängt und können sich nach abwärts und auch nach aufwärts hin thermisch frei ausdehnen, sodass der Sekundärluftkanal 17 auch in Axial- bzw. Vertikalrichtung weitgehend frei von Wärmespannungen bleibt. Die Hakenelemente 21 greifen z.B., wie in der unteren Reihe 10’ gezeigt, in Gegen-Hakenelemente 22 ein, welche fest mit dem Sekundärluft-Zufuhrkanal 17 verbunden bzw. in 25 dessen Rückwand 26 verankert sind, oder sie übergreifen, wie für die obere Reihe 10" gezeigt, die oberseitige Deckwand 23 des Sekundärluft-Zufuhrkanals 17. Einige oder alle Wandungselemente 18 tragen Öffnungen bzw. Düsen 24, durch welche die Sekundärluft in den Verbrennungsraum 11 einströmen kann. 30 Die Fig. 2 zeigt die Ansicht "A" gemäß der Fig. 1, also etwa eine Draufsicht, auf einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweisenden Feuerraum 11. Die Wandungselemente 18 sind hier plattenförmig ausgebildet und nach Art eines regelmäßigen Vielecks angeordnet und bilden insgesamt die Innen-Wandung bzw. -Auskleidung des Feuerraumes 11. 35 Die Fig. 3 zeigt den Schnitt, etwa in der Höhe von "B" gemäß der Fig. 1, allerdings durch einen Feuerraum 11 mit rechteckigem Querschnitt. Die Wandungselemente 18 sind auch hier plattenförmig ausgebildet, deren Aufhängung oder Abstützung ist hier nicht näher gezeigt, ist aber analog zu den Fig. 1 und 2 ausgebildet. 40 Die Fig. 4 bis 8 zeigen verschiedene Ausbildungsformen des Sekundärluft-Zufuhr- und -Verteilkanals 17:

Die Fig. 4 zeigt als Schnitt "C" gemäß der Fig. 2 eine beispielhafte Ausführungsform von Wandungselement 18 und Kanal 17, bei welcher die Wand 19 des Sekundärluft-Kanals 17 aus 45 oberseitiger Deckwand 23, unterseitiger Basiswand 25 und rückseitiger Außen- bzw. Rückwand 26 besteht. Das Wandungselement 18 ist auch hier etwa eben plattenförmig ausgebildet und vertikal abwärtshängend angeordnet und trägt am oberen Ende ein mit ihm einstückiges bzw. in oder an es integriertes Hakenelement 21. so Die Fig. 5 zeigt als Schnitt "C" gemäß der Fig. 2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei welcher die Kanalwand 19 nur aus der Basiswand 25 des Sekundärluftkanals 17 und aus der Rückwand 26 desselben besteht. Das Wandungselement 18 ist plattenförmig ausgebildet und in Schräglage angeordnet und trägt am oberen Ende ein in bzw. an es integriertes Hakenelement 21. Hier weist der Luftzufuhrkanal 17 im wesentlichen einen rechtwinkelig dreieckigen 55 Querschnitt auf. 6

AT 413 439 B

Die Fig. 6 zeigt als Schnitt "C" gemäß der Fig. 2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei welcher die Kanalwand 19 aus einer schmalen Deckwand 23, einer gegenüber dieser Deckwand 23 verlängerten Basiswand 25 und der Rückwand 26 besteht. Das Wandungselement 18 weist hier eine stumpfwinkelig abgewinkelte Querschnittsform mit schräger Halterungsfläche 5 1801 auf und trägt am oberen Ende ebenfalls ein in bzw. an es integriertes Hakenelement 21.

Der Querschnitt des Kanals 17 weist etwa die Form eines Rechteckes mit einer stumpf abgeschrägten Ecke auf.

Die Fig. 7 zeigt als Schnitt D gemäß der Fig. 2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei io welcher die Sekundärluft-Kanalwand 19 nur mehr aus der schräg geneigten Rückwand 26 besteht. Das Element 18 hat hier etwa die Form eines L-Winkelprofils und trägt am oberen Ende ebenfalls ein in bzw. an es integriertes Hakenelement 21.

Die Fig. 8 zeigt als Schnitt "D" gemäß der Fig. 2 eine weitere beispielhafte Ausführungsform, bei 15 welcher die Kanalwand 19 nur mehr aus der Rückwand 26 besteht. Im Gegensatz zum Beispiel der Fig. 7 ist die Rückwand 26 nun vertikal, das Wandungselement 18 hat hingegen die Form eines zur Rückwand 26 bzw. nach außen hin offenen U- bzw. C-Profils und trägt am oberen Ende eine in bzw. an es integriertes, in das Gegen-Hakenelement 22 der Rückwand 26 ein-hängbare Einhängnut bzw. -rinne als Halterungselement 21. 20

Die folgenden Fig. 9 bis 14 zeigen als Detail "F" gemäß der Fig. 3 verschiedene Ausbildungs-formenen des "seitlichen" Spiels a in Umfangsrichtung zwischen zwei einander benachbarten Wandungselementen 18 für den Fall eines z.B. in Form eines Rechtecks verlaufenden Sekun-därluft-Zufuhrkanal 17 bzw. eines z.B. rechteckigen Querschnitt aufweisenden Feuerraumes 11: 25

Es zeigen die Fig. 9 einen "geraden" Stoß und die Fig. 10 einen "schrägen" Stoß. Das Spiel a ist so ausgelegt, dass es sich im Betriebszustand infolge der thermischen Ausdehnung weitgehend verringert, dass aber der Stoß a noch immer vorhanden ist und der seitliche Spalt zwischen den Wandungselementen 18 immer noch zumindest geringfügig offen bleibt. 30

Es zeigen weiters die Fig. 11 einen überlappenden Stoß mit Ausnehmung 185 und Fortsatz 186 mit einer Überlappungsbreite ü, die Fig. 12 einen Stoß in Form von Nut und Feder 187, 188, wobei hier eine größere Dichtwirkung gegeben ist, auch wenn das Spiel a vorhanden bleibt, die Fig. 13 eine Überdeckung mit der Überlappungsbreite ü, wobei die Wandungselemente 18 an 35 jeweils einer Seite eine Auskröpfung 28 od.dgl. aufweisen, und die Fig. 14 eine Überdeckung mit der Überlappungsbreite ü, aber ohne Auskröpfung.

Die Fig. 15 bis 17 zeigen als Detail "E" gemäß der Fig. 2 verschiedene Ausbildungsformen des Spielabstands a in Umfangsrichtung zwischen zwei Elementen 18 für den Fall eines Vieleck-40 oder "runden"-Querschnitts des Feuerraums 11:

Die Fig. 15 zeigt einen überlappenden Stoß mit der Überlappungsbreite ü zwischen den plattenförmigen Wandungselementen 18, die Gleitfläche 29 des überlappenden Stoßes ist jeweils die Winkelhalbierende der Mittelebenen 30’ und 30" der beiden Wandungslemente 18. 45

Die Fig. 16 zeigt einen überlappenden Stoß der Breite ü zwischen zwei zylindermantelförmigen Wandungselementen 18: Die Gleitfläche(n) 29 des überlappenden Stoßes der Breite ü ist (sind) in etwa mit den "sterischen" Mittelflächen 30' und 30" der beiden Wandungselemente 18 gleich ausgerichtet. Das Spiel a ist so ausgelegt, dass es sich im Betriebszustand weitgehend verrin-50 gert, dass aber der Stoß noch immer bestehen bleibt.

Die Fig. 17 zeigt eine vereinfachte Variante der Ausführungsform gemäß der Fig. 15: Der überlappende Stoß ü wird mit einer simplen Auskröpfung 28 an einem der Wandungselemente 18 und einer Abschrägung 31 auf dem anderen Wandungselement 18 erreicht. 55 Die Fig. 18 bis 21 zeigen als Schnitte "C" gemäß der Fig. 2 verschiedene Ausbildungsformen 7

AT 413 439 B der Aufhängung der Wandungselemente 18:

Es zeigen 5 die Fig. 18 ein mit dem Wandungselement 18 integriert ausgebildetes Hakenelement 21, das mit einem Gegen-Hakenelement 22 der Deckwand 23 des Sekundärluftkanals 17 einhäng-kooperiert, die Fig. 19 ein mit dem Wandungselement 18 verbundenes, von ihm nach außen hin wegragendes Hakenelement 21, das an einer "schrägen" rückwärtigen Zone 231 der Deckwand 23 io des Sekundärluftkanals 17 aufgehängt ist, die Fig. 20 ein mit dem Wandungselement 18 verbundenes Hakenelement 21, das in das in den Sekundärluft-Zuführungs- und -Verteilkanal 17 von dessen Rückwand 26 wegragende Gegen-Hakenelement 22 eingreift und die Fig. 21 ein mit dem Wandungselement 18 verbundenes Hakenelement 21, das in ein an der 15 Kanalwand 19 befestigtes gelenkig gelagertes Gegen-Einhakelement 22 in Form einer schwenkbaren Einhängstange 33 eingreift, welches bzw. welche hier im Luftkanal 17 angeordnet ist.

Zur Erleichterung des Einfädelvorganges bei der Montage hat das Hakenelement 21 eine Hebe-20 fläche 34 und das gelenkig gelagerte Gegen-Hakenelement bzw. die Einhängstange 33 einen Anschlag 35.

Die Fig. 22 bis 24 zeigen als Schnitte "D" gemäß der Fig. 2 verschiedene Ausbildungs- und Anordnungsformen der Wandungselemente 18 im Feuerraum 11: 25

Die Fig. 22 zeigt ein Winkel- bzw. etwa verkehrt L-förmiges Wandungselement 18, welches an der Unterseite in ein Stütz-Hakenelement 22' der Kanal-Rückwand 26 eingreift. Entscheidend ist hier, dass der Schwerpunkt S des Wandungselementes 18 zur Feuerraumachse 14 hin eine größere Entfernung hat als der Aufstandspunkt P des Wandungselementes 18, damit das ent-30 stehende Moment M das Wandungselement 18 gegen die Kanal-Rückwand 26 drückt.

Die Fig. 23 zeigt ein plattenförmiges, jedoch schräg geneigt ausgerichtetes Wandungselement 18, dessen Hakenelement 21 an der Unterseite in das Abstütz-Hakenelement 22' der Kanal-Rückwand 26 eingreift. Auch hier drückt das entstehende Moment M das Wandungselement 18 35 gegen die Kanal-Rückwand 26.

Gemäß Fig. 24 ist in dem unteren Sekundärluft-Zuführungssystem 10' das Prinzip der aufgestellten bzw. von unten her abgestützten Wandungselemente 18 und im oberen Sekundärluft-Zuführungssystem 10" das Prinzip der "aufgehängten" Elemente 18 realisiert und diese Prinzi-40 pien sind vorteilhaft kombiniert: die Elemente 18" der oberen Reihe 10" stützen sich unterseitig auf der Oberseite der Wandungselemente 18f der unteren Reihe 10' ab.

Die Fig. 25 bis 27 zeigen als Schnitte "C" gemäß der Fig. 2 verschiedene Ausbildungsformen der Öffnungen bzw. Düsen 24 für die Sekundärluft-Zuführung: 45

Die Fig. 25 zeigt eine das Wandungselement 18 senkrecht zu seiner Haupterstreckung durchsetzende Luftzuführungs-Düse 24, wobei die Düsenlänge Id bevorzugterweise größer oder höchstens gleich Ist dem Düsendurchmesser dd. so Die Fig. 26 zeigt eine das Wandungselement 18 senkrecht zu seiner Erstreckung durchsetzende Düse 24, die auf der dem Zuluft-Verteilkanal 17 zugewandten Seite einen kreiswall-artigen Wulst 42 aufweist, um die Düsenlänge Id zu vergrößern, und besitzt auf der dem Feuerraum 11 zugewandten Seite eine rundum laufende Entlastungsnut 43. 55 Die Fig. 27 zeigt eine in Axialrichtung "angestellte", aber "gerade" angesetzte Luftzuführungs-

Claims (16)

1. 8 AT 413 439 B Düse 24; dies wird dadurch erreicht, dass der Bereich 44 um die Düsenöffnung 24 zur Gesamterstreckung bzw. Mittelebene 30 des Wandungselementes 18 eine Winkellage aufweist und die Düse 24 diesen Bereich 44 im wesentlichen senkrecht durchsetzt und sich selbst in einem spitzen Winkel ß zur Mittelebene erstreckt. 5 Die Fig. 28 zeigt als Schnitt "G" der Fig. 4 ein zum Feuerraum 11 hin bombiertes bzw. konvexes Wandungselement 18; durch das Anordnen von "gerade" angesetzten bzw. senkrecht durchsetzenden Düsen 24 in jeweils nur einem der Hälfte-Abschnitte 45 des Elementes 18 erreicht man einen Drall D der Sekundärluft-Strömung im Feuerraum 11. 10 Die Fig. 29 zeigt als Schnitt "G" der Fig. 4 ein zum Feuerraum 11 hin bombiertes bzw. konvexes Wandungselement 18, das auf der dem Zuluft-Verteilkanal 17 zugewandten Seite jeweils Rippen 47 aufweist, und zwar zum Zweck der Versteifung, als Schutz gegen ein Verwerfen und zur besseren Kühlung des Elementes durch die zugeführte Sekundär-Verbrennungsluft. 15 Die Fig. 30 zeigt - der Ansicht "H" der Fig. 29 entsprechend - also in einer Draufsicht vom Luftzuführungskanal 17 aus, die beispielhafte Anordnung der genannten Rippen 47 sowie weiters der Düsen 24 in drei Ebenen, wobei die unteren und die oberen Düsen 24 einen Rechtsdrall und die mittlere Düse einen entgegengesetzten Linksdrall im Feuerraum erzeugen. 20 Die Fig. 31 zeigt in den vier Grund-Ansichten ein einzelnes, im wesentlichen plattenförmiges Wandungselement 18 für einen seitrand-überlappenden Stoß - wie prinzipiell in Fig. 11 gezeigt, mit einem in bzw. an es integrierten Einhakelement 21 - analog zu Fig. 18, wobei der überlappende Stoß über dieses Einhakelement 21 gezogen ist. 25 Patentansprüche: 1. Einrichtung für die Verteuerung von brennbaren Substanzen, insbesondere von festen 30 und/oder pastösen Brennstoffen, vorzugsweise von Biomassen, in welcher nach einem eventuellen Trocknen und nach Verschwelen bzw. Entgasen und Vergasen bzw. partieller Primärverbrennung des Brennstoffes eine Sekundär- bzw. Nachverbrennung von brennbaren Rückständen und Schwelgasen in einer Nachverbrennungszone des Feuerraumes mit in denselben mündenden, über einen Sekundär- bzw. Zweit-Luftzufuhrkanal od. dgl. mit 35 Sekundärluft versorgbaren Luftdurchgangs- bzw. Zufuhröffnungen od. dgl. erfolgt und der Feuerraum bzw. dessen Nachverbrennungszone von mindestens einem, bevorzugt vollumfänglich umlaufenden, Sekundärluft-Zuführungs- und -Verteilkanal umgeben ist, wobei die Innen-Auskleidung des Feuerraums mit einer Mehrzahl von im Wesentlichen seitlich aneinander grenzend angeordneten platten- bzw. schalenartigen Wandungselementen aus 40 einem hitzefesten Material, vorzugsweise aus Gusseisen oder hitzefestem Stahlblech, ge bildet ist, und wobei - im kalten Zustand - zwischen einander benachbarten Wandungselementen jeweils ein zumindest der thermischen Ausdehnung dieser Wandungselemente im Betriebszustand entsprechendes Spiel bzw. ein entsprechender Toleranzabstand (a) eingehalten ist und die Zwischenräume zwischen den Wandungselementen der Zufuhr der 45 Sekundärluft in den Feuerraum dienen, dadurch gekennzeichnet, - dass die mit den genannten platten- bzw. schalenartigen Wandungselementen (18, 18', 18") gebildete Innenauskleidung des Feuerraums (11) bzw. von dessen Nachverbrennungszone (9) bzw. zumindest ein Abschnitt derselben gleichzeitig die dem Feuerraum so (11) bzw. dessen Nachverbrennungszone (9) zugekehrte Innenwand des Sekundärluft- Zuführungs- und Verteilkanals (17) und die Seitenwandung, sowie gegebenenfalls die Deckwand (23) und/oder Basiswand des Feuerraums (11) bzw. von dessen Nachverbrennungszone (9) bildet (alle Figuren, insbesondere Fig. 1, 2 und 3), wobei vorzugsweise vorgesehen ist, 55 - dass das zumindest der thermischen Ausdehnung der Wandungselemente (18, 18', 18") 9 AT 413 439 B entsprechende Spiel zwischen jeweils einander benachbart angeordneten Wandungselementen (18) durch Überlappung von deren Seitenrändern (181, 182) gewährleistet ist. (Fig. 11, 13 bis 17)
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungselemente (18, 18', 18") in zumindest zwei Horizontal-Reihen (10', 10") übereinander - gegebenenfalls einander teilbereichs- bzw. ober-/unterrand-überlappend - angeordnet sind und jeder dieser Reihen (10', 10") ein eigener Sekundärluft-Zuführungskanal (17) zugeordnet ist. io 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil der Wandungselemente (18, 18', 18") jeweils mit zumindest einer - an sich bekannten - dieselben durchsetzenden Sekundärluft-Zuführungsöffnung bzw. -düse (24) ausgebildet ist. (Fig. 1, 3, 24 bis 28, 30)
3. 4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der Wandungselemente (18, 18', 18") mit zumindest einem - dem Sekundärluft-Zuführungskanal (17) zugewandten bzw. peripher nach außen gerichteten, mit zumindest einem Gegen-Halterungselement (22, 22', 33) in oder an zumindest einer der Wände (23, 25, 26) des jeweiligen Sekundärluft-Zuführungskanals (17) einhäng- und/oder abstütz-koope- 20 rierenden - Halterungselement (21), vorzugsweise Einhakelement, wie insbesondere Ein hänghaken, Einhängvorsprung oder Einhängrille bzw. -rinne ausgebildet ist, welcher bzw. welche - gegebenenfalls an das genannte Wandungselement angeformt - in oder an dasselbe integriert bzw. mit demselben einstückig ist. (Fig. 4 bis 8, 18, 24 bis 27, 31)
4. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einhak element (21) des einzelnen Wandungselementes (18, 18’, 18") den Sekundärluft-Zuführungskanal (17) bzw. dessen oberseitige Begrenzungs- bzw. Deckwand (23) über-bzw. umgreifend, und gegebenenfalls an einer zum Feuerraum (11) hin aufwärts schrägen bzw. abgeschrägten Zone (231) der Deckwand (23) bzw. der Außen- bzw. Rückwand (26) 30 sich abstützend halternd, ausgebildet ist (Fig. 1,19)
5. 6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der Wände (23, 25, 26) selbst, bevorzugt die Basis (25)- und/oder die Deckwand (23), des Sekundärluft-Zuführungskanals (17) mit Einhakelement(en) (22) bzw. Abstützungsrän- 35 dem bzw. -rinnen (221) als Gegen-Halterungselemente für die Halterungselemente (21) der Wandungselemente (18,18', 18") ausgebildet ist bzw. sind. (Fig. 4, 6,18, 22, 23, 24)
6. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegen-Halterungselement (22) in bzw. an einer der Wände (23, 25, 26) des Sekundärluft- 40 Zuführungskanals als - gegebenenfalls gelenkig gelagerte bzw. schwenkbare - Einhängstange (33) od. dgl. ausgebildet ist, in welche ein Einhäng-Hakenelement (21) des Wandungselementes (18,18', 18') einhängbar bzw. eingehängt ist. (Fig. 21, 25, 26, 27)
7. 8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne 45 Sekundärluft-Zuführungskanal (17) mit Außen- bzw. Rück- (26)-, Deck (23)- und Basiswand (25) und die denselben zum Feuerraum (11) hin begrenzender, mit den Wandungselementen (18) gebildeter Innen-Auskleidung des Feuerraumes (11) - im Wesentlichen rechteckige Querschnittsform aufweisend - ausgebildet ist. (Fig. 4) so 9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der einzelne Sekundärluft-Zuführungskanal (17) mit Außen- bzw. Rück- (26)-, Deck (23)- und Basiswand (25) gebildet ist, wobei die Deckwand (23) schmäler ist als die Basiswand (25) desselben, dass weiters das einzelne Wandungselement (18, 18', 18") jeweils als, einen nach oben hin schräg vom Feuerraum weg abgeknickten Bereich (1801) aufweisende oder aber 55 als im Wesentlichen trapezförmige Platte ausgebildet, in schräg aufwärts zum Feuerraum 1 0 AT 413 439 B (11) hin ausgerichteter Lage angeordnet ist, und dass der Querschnitt des Luftzuführungskanals (17) somit im Wesentlichen die Form eines Rechteckes mit schräg abgeschnittener oberer Ecke oder aber eines Trapezes aufweist. (Fig. 6, 23, 24)
8. 10. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der einzel ne Luftzuführungskanal (17) im Wesentlichen nur mit Außen- bzw. Rückwand (26) und Basiswand (25) ausgebildet ist, dass weiters das einzelne Wandungselement (18, 18', 18") jeweils im Wesentlichen Trapezform aufweist und in schräg aufwärts zum Feuerraum (11) hin ausgerichteter Lage angeordnet ist, und dass der Querschnitt des Luftzuführungska- io nals (17) somit im Wesentlichen die Form eines - gegebenenfalls rechlwinkeligen - Drei eckes aufweist. (Fig. 5)
9. 11. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Flankenflächen an den Seitenrändern der Wandungselemente (18, 18’, 18") von einander je- 15 weils benachbarten Wandungselementen (18, 18', 18") unter Einhaltung eines der thermi schen Ausdehnung im Betriebszustand entsprechenden, seitlichen Abstandes bzw. Spiels (a) - in an sich bekannter Weise - zu den Hauptflächen der Wandungselemente (18, 18', 18”) geneigt angeordnet sind oder aber, dass deren Seitenränder (181, 182) jeweils mit formschlussartig kooperierenden Rand-Ausnehmungen (185) und Randfortsätzen (186) 20 oder Nut und Feder (187, 188) ausgebildet sind. (Fig. 9,10; 11,15, 16; 12)
10. 12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungselemente (18) Seitenränder (181, 182) ohne Formschlusselemente besitzen, dass diese Seitenränder (181, 182) gekröpft ausgebildet sind und einander in einer - im kalten 25 Zustand die thermische Ausdehnung im Betriebszustand berücksichtigenden - Überlap pungsbreite (ü) überlappend, aneinander anliegend und aneinander gleitbar ausgebildet sind. (Fig. 13, 14, 17)
11. 13. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der einzel- 30 ne Sekundärluft-Zuführungskanal (17) im Wesentlichen nur eine Außen- bzw. Rückwand (26) aufweist und die Feuerraum-Wandungselemente (18, 18', 18") im Wesentlichen L-oder C-Querschnittsform aufweisend - zusammen mit der genannten Außen- bzw. Rückwand (26) dem genannten Luftzuführungskanal (17) im Wesentlichen die Querschnittsform eines - insbesondere rechtwinkeligen - Dreiecks oder aber eines Rechtecks verleihen. 35 (Fig. 7, 8, 22)
12. 14. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluft-Zuführungsöffnungen bzw. -düsen (24) der Wandungselemente (18, 18', 18") dieselben, im Wesentlichen senkrecht zu deren Erstreckungsrichtung im Bereich dieser Öff- 40 nungen bzw. Düsen (24) durchsetzend ausgebildet sind. (Fig. 25, 26, 27)
13. 15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandungselemente (18, 18', 18") im Nahbereich der Sekundärluft-Zuführungsdüsen (24) aufgekröpfte bzw. zu ihrer Mittelebene (30) abgewinkelte Zonen (44) aufweisen und sich in 45 einem von 90° abweichenden Winkel (ß) zur Mittelebene (30) der Wandungselemente (18, 18', 18") erstrecken. (Fig. 27)
14. 16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärluft-Zuführungsdüsen (24) der Wandungselemente (18, 18', 18") lufteinlauf- bzw. luftka- 50 nal-seitig, gegebenenfalls unter Ausbildung einer Aufkröpfung (42), innenrand-abgerundet ausgebildet sind. (Fig. 26)
15. 17. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die luftaus-lauf- bzw. feuerraum-seitigen Öffnungen der Sekundärluft-Zuführungsdüsen (24) der Wan- 55 dungselemente (18, 18', 18") jeweils von einer ringförmig um dieselben herum verlaufen- 1 1 AT 413 439 B den Thermoentlastungsrinne (43) mit etwa halbkreis- oder halbellipsen-förmigem Querschnitt umgeben sind, wobei der Übergang zur Fläche des jeweiligen Wandungselements (18, 18', 18") gerundet ausgebildet ist. (Fig. 26)
16. 18. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Wan dungselemente (18, 18', 18") - in Richtung quer zur Feuerraum-Haupterstreckung - zum Sekundärluft-Zuführungskanal (17) hin abgewinkelte, etwa pultdachartige Querschnittsform aufweisen und zum genannten Kanal (17) hin durch sehnenartige Versteifungsrippen (47) verstärkt sind. (Fig. 28, 29, 30) 10 Hiezu 9 Blatt Zeichnungen 15 20 25 30 35 40 45 50 55