AT513043B1

AT513043B1 - Apparatus for discharging ash from a boiler for lumpy fuel, in particular from renewable raw materials

Info

Publication number: AT513043B1
Application number: AT503662012A
Authority: AT
Original assignee: Guntamatic Heiztechnik Gmbh
Priority date: 2012-09-07
Filing date: 2012-09-07
Publication date: 2014-01-15
Also published as: AT513043A4; EP2706297A2

Abstract

Es wird eine Vorrichtung zum Austragen von Asche aus einem Heizkessel (1) für stückeligen Brennstoff, insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem an einen Austragsförderer (2) angeschlossenen Sammelbehälter(13) beschrieben. Um vorteilhafte Austragsbedingungen zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass der Austragsförderer (2) einen Grobteilabscheider mit einem Gehäuse (7) umfasst, das einerseits mit einem Aufnahmebehälter (5) für den abgeschiedenen Grobanteil und anderseits mit einer über einen Feinteilabscheider (11) an den Sammelbehälter (13) angeschlossenen pneumatischen Fördereinrichtung (6) zum Ansaugen des Feinanteils verbunden ist.A device for discharging ash from a boiler (1) for lumpy fuel, in particular from renewable raw materials, with a collecting container (13) connected to a discharge conveyor (2) is described. In order to provide advantageous Austragsbedingungen, it is proposed that the discharge conveyor (2) comprises a coarse separator with a housing (7), on the one hand with a receptacle (5) for the separated coarse fraction and on the other hand with a Feinteilabscheider (11) to the collecting container (13) connected to the pneumatic conveying device (6) for sucking the fine fraction is connected.

Description

österreichisches Patentamt AT513 043B1 2014-01-15Austrian Patent Office AT513 043B1 2014-01-15

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Austragen von Asche aus einem Heizkessel für Stückeligen Brennstoff, insbesondere aus nachwachsenden Rohstoffen, mit einem an einen Austragsförderer angeschlossenen Sammelbehälter.Description: The invention relates to a device for discharging ash from a boiler for single-cell fuel, in particular from renewable raw materials, with a collecting container connected to a discharge conveyor.

[0002] Bei Heizkesseln mit einem automatisierten Ascheaustrag wird üblicherweise die in einem Ascheraum eines Heizkessels gesammelte Asche mit Hilfe einer Austragsschnecke in einen Sammelbehälter ausgetragen, der in mehr oder weniger regelmäßigen Intervallen zu entleeren ist. Da das Fördergut aus dem Ascheraum nicht nur Asche, sondern auch Fremdkörper und andere Verbrennungsrückstände enthält, sind diese bekannten Ascheaustragsvorrich-tungen mit dem Mangel behaftet, dass einerseits keine Trennung zwischen der Asche und den übrigen, grobkörnigeren Bestandteilen des Förderguts aus dem Ascheraum stattfindet und anderseits aufgrund der fehlenden Trennung das Aufnahmevolumen des Sammelbehälters für Asche durch diese grobkörnigen Anteile entsprechend verringert wird, was zu kürzeren Wartungsintervallen führt.For boilers with an automated ash discharge usually collected in an ash compartment of a boiler ashes discharged by means of a discharge screw into a collection container, which is to empty at more or less regular intervals. Since the conveyed from the ashes contain not only ash, but also foreign bodies and other combustion residues, these known ash discharge devices are subject to the defect that on the one hand there is no separation between the ash and the other, coarse-grained constituents of the conveyed from the ash space and on the other hand due to the lack of separation, the receiving volume of the ash collection container is correspondingly reduced by these coarse fractions, resulting in shorter maintenance intervals.

[0003] Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum automatisierten Ascheaustrag aus einem Heizkessel anzugeben, die eine wesentliche Verlängerung der Wartungsintervalle erlaubt und mit einfachen Mitteln eine Trennung der Asche von den grobkörnigen Anteilen des aus dem Ascheraum ausgetragenen Guts ermöglicht.The invention is therefore an object of the invention to provide a device for automated ash discharge from a boiler, which allows a substantial extension of the maintenance intervals and allows a simple separation of the ash from the coarse-grained fractions of discharged from the ashes Guts.

[0004] Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Austragsförderer einen Grobteilabscheider mit einem Gehäuse umfasst, das einerseits mit einem Aufnahmebehälter für den abgeschiedenen Grobanteil und anderseits mit einer über einen Feinteilabscheider an den Sammelbehälter angeschlossenen pneumatischen Fördereinrichtung zum Ansaugen des Feinanteils verbunden ist.Starting from a device of the type described, the invention solves the problem set by the fact that the discharge conveyor comprises a coarse separator with a housing, on the one hand with a receptacle for the separated coarse fraction and on the other hand with a connected via a Feinteilabscheider to the collecting pneumatic Conveyor for sucking the fines is connected.

[0005] Durch das Vorsehen einer pneumatischen Fördereinrichtung zum Ansaugen des Feinanteils des Förderguts aus dem Ascheraum werden einfache, vorteilhafte Voraussetzungen für das Ausscheiden des Grobanteils geschaffen, weil der Feinanteil aus dem Förderbereich des Austragsförderers abgesaugt und der im Förderbereich des Austragsförderers verbleibende Grobanteil durch den Austragsförderer in den angeschlossenen Aufnahmebehälter weitergefördert wird. Der aus dem den Austragsförderer umschließenden Gehäuse abgesaugte Feinanteil, der im Wesentlichen nur Asche umfasst, wird über einen Feinteilabscheider aus dem Förderluftstrom abgeschieden und einem Sammelbehälter aufgegeben, der trotz eines beschränkten Aufnahmevolumens den Ascheanfall über einen längeren Zeitraum aufnehmen kann.By providing a pneumatic conveyor for sucking the fines of the conveyed material from the ashes simple, advantageous conditions for the separation of the coarse fraction are created because the fine fraction sucked out of the conveying region of the discharge conveyor and remaining in the conveying region of the discharge coarse fraction by the discharge conveyor is further promoted in the connected receptacle. The extracted from the housing surrounding the discharge conveyor fine fraction, which essentially comprises only ash, is separated via a Feinteilabscheider from the conveying air flow and fed to a collecting container, which can accommodate the ash accumulation over a longer period of time despite a limited intake volume.

[0006] Besonders vorteilhafte Konstruktionsbedingungen ergeben sich, wenn die pneumatische Fördereinrichtung eine über einen Saugluft- und einen Rücklaufanschluss an das Gehäuse des Grobteilabscheiders angeschlossene Kreislaufführung für die Förderluft aufweist. Diese Kreislaufführung stellt nicht nur sicher, dass keine eine Umweltbelastung darstellende Asche nach außen ausgetragen werden kann, sondern verhindert auch, dass über den Austragsförderer Förderluft in den Ascheraum gelangt und die dadurch bedingte Falschluft den Verbrennungsvorgang beeinträchtigt. Obwohl grundsätzlich unterschiedliche Austragsförderer zum Einsatz kommen können, werden in Verbindung mit dem Grobabscheider einfache Konstruktionsverhältnisse geschaffen, wenn der Austragsförderer als Austragsschnecke ausgebildet ist und wenn die Austragsschnecke und der Grobteilabscheider ein gemeinsames Gehäuse aufweisen. Sind dabei die zueinander parallelen Saugluft- und Rückluftanschlüsse der pneumatischen Fördereinrichtung auf einander gegenüberliegenden Umfangsseiten der Austragsschnecke gegeneinander um die Steigung des Schneckengangs axial versetzt angeordnet, so unterstützt die vom Rückluftanschluss um die Schneckenwelle herum zum Saugluftanschluss strömende Förderluft eine Umwälzbewegung des Förderguts mit der Wirkung, dass sich der Feinanteil vom Grobanteil besser löst und demnach der Abscheidevorgang unterstützt wird. Eine vergleichbare Wirkung ergibt sich, wenn die Saugluft- und Rückluftanschlüsse der pneumatischen Fördereinrichtung auf einander gegenüberliegenden Umfangsseiten der Austragsschnecke um ein ganzzahliges Vielfaches der Steigung des Schneckengangs gegeneinander axial versetzt angeordnet sind. 1 /8 österreichisches Patentamt AT513 043B1 2014-01-15 [0007] Damit die durch den Austragsförderer aus dem Ascheraum ausgetragene und von der pneumatischen Fördereinrichtung angesaugte Asche weitgehend wartungsfrei im an den Feinteilabscheider angeschlossenen Sammelbehälter aufgenommen werden kann, kann der vorzugsweise als Zyklonabscheider ausgebildete Feinteilabscheider einen abnehmbaren, luftdicht mit dem Sammelbehälter verbindbaren Behälterdeckel bilden. Obwohl die Asche aufgrund der an den Austragsförderer anschließenden Förderung in einem Luftstrom weitgehend abgekühlt ist und daher nicht mit Glutnestern im Sammelbehälter gerechnet zu werden braucht, können im Behälterdeckel vorsorglich an einen Löschwasserbehälter anschließbare, in den Sammelbehälter mündende Löschwasserkanäle vorgesehen werden, über die im Bedarfsfall der Sammelbehälter mit Löschwasser geflutet werden kann. Es erübrigt sich wohl in diesem Zusammenhang zu erwähnen, dass der Sammelbehälter aus einem unbrennbaren Werkstoff hergestellt sein soll. Die Steuerung der Löschwasserzufuhr kann über einen im Bereich des Behälterdeckels vorgesehenen Temperaturfühler erfolgen, über den der Löschwasserzulauf zu den Löschwasserkanälen über eine entsprechende Steuereinrichtung gesteuert werden kann.Particularly advantageous design conditions arise when the pneumatic conveyor has a connected via a suction and a return connection to the housing of the coarse particle separator circulation for the conveying air. This recirculation not only ensures that no ash representing an environmental impact can be discharged to the outside, but also prevents conveying air into the ash space via the discharge conveyor and the resulting false air impairs the combustion process. Although fundamentally different discharge conveyors can be used, simple construction conditions are created in connection with the coarse separator when the discharge conveyor is designed as a discharge screw and when the discharge screw and the coarse particle separator have a common housing. If the mutually parallel Saugluft- and return air connections of the pneumatic conveyor on opposite circumferential sides of the discharge auger against each other axially offset by the pitch of the worm, supports the flowing from the return air connection to the worm shaft to Saugluftanschluss conveying air circulation of the conveyed with the effect that The fine fraction of the coarse fraction dissolves better and therefore the deposition process is supported. A comparable effect is obtained if the suction air and return air connections of the pneumatic conveying device are arranged on opposite peripheral sides of the discharge screw offset by an integer multiple of the pitch of the worm gear against each other axially. In order that the ash discharged by the discharge conveyor from the ashtray and sucked in by the pneumatic conveying device can be received largely maintenance-free in the collecting container connected to the fine particle separator, the fine particle separator, which is preferably designed as a cyclone separator, can be used form a removable, airtight connectable to the sump container lid. Although the ash is largely cooled due to the subsequent delivery to the conveyor in a stream of air and therefore does not need to be expected with embers in the sump, can be provided in the container lid precaution to an extinguishing water container, opening into the collection extinguishing water channels, on the need for Collecting container can be flooded with extinguishing water. Needless to mention in this context that the sump should be made of a non-combustible material. The control of the extinguishing water supply can be effected via a temperature sensor provided in the region of the container lid, via which the extinguishing water supply to the extinguishing water channels can be controlled via a corresponding control device.

[0008] In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen [0009] Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Austragen von Asche aus einemIn the drawing, the subject invention is shown, for example. FIG. 1 shows an apparatus according to the invention for discharging ash from a. FIG

Heizkessel in einer schematischen Ansicht und [0010] Fig. 2 [0011] Fig. 3 [0012] Fig. 4 diese Vorrichtung ausschnittsweise im Bereich des Gehäuses für den Grobteilabscheider in einer Draufsicht in einem größeren Maßstab, einen Schnitt nach der Linie lll-lll der Fig. 2, den einen Behälterdeckel für den Sammelbehälter bildenden Feinteilabscheider in einer zum Teil aufgerissenen Seitenansicht in einem größeren Maßstab und [0013] Fig. 5 diesen Feinteilabscheider in einer zum Teil aufgerissenen Vorderansicht, ebenfalls in einem größeren Maßstab.FIG. 3 is a schematic sectional view of this apparatus in the region of the housing for the coarse particle separator in a plan view on a larger scale, a section along the line III-III. FIG Fig. 2 shows the fine part separator forming a container lid for the sump in a partially torn-open side view on a larger scale; and Fig. 5 shows this fines separator in a partly torn front view also on a larger scale.

[0014] Die dargestellte Vorrichtung umfasst gemäß der Fig. 1 einen an einen Heizkessel 1 angeschlossenen Austragsförderer 2, vorzugsweise eine Austragsschnecke 3, die die in einem Ascheraum 4 des Heizkessels 1 zusammen mit Verbrennungsrückständen und unbrennbaren Feststoffen gesammelte Asche aus dem Heizkessel 1 fördert. Wie insbesondere den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, mündet die Austragsschnecke 3 in einem Aufnahmebehälter 5 für den Grobanteil des aus dem Ascheraum 4 ausgetragenen Förderguts, während der Feinanteil über eine pneumatische Fördereinrichtung 6 aus dem die Austragsschnecke 3 umschließenden Gehäuse 7 abgezogen wird. Die Schneckenwelle 8 durchsetzt den Aufnahmebehälter 5 und wird mit Hilfe eines Motors 9 über ein Getriebe 10 angetrieben.The illustrated apparatus comprises according to FIG. 1 a connected to a boiler 1 discharge conveyor 2, preferably a discharge screw 3, which promotes collected in an ash chamber 4 of the boiler 1 together with combustion residues and incombustible solid ash from the boiler 1. 2 and 3, the discharge screw 3 discharges into a receptacle 5 for the coarse fraction of the conveyed material discharged from the ashtray 4, while the fine fraction is withdrawn via a pneumatic conveying device 6 from the housing 7 enclosing the discharge screw 3. The worm shaft 8 passes through the receptacle 5 and is driven by a motor 9 via a gear 10.

[0015] Die pneumatische Fördereinrichtung 6 weist einen Feinteilabscheider 11 vorzugsweise in Form eines Zyklonabscheiders 11 auf, der einen Behälterdeckel 12 für einen Sammelbehälter 13 bildet. Über ein aus Übersichtlichkeitsgründen nicht näher dargestelltes, von einem Motor 14 angetriebenes Gebläse wird der sich im Wesentlichen aus der Asche zusammensetzende Feinanteil über eine Saugleitung 15 durch einen Saugluftanschluss 16 aus dem Gehäuse 7 abgesaugt, das somit in Verbindung mit der Austragsschnecke 3 als Grobabscheider dient. Die Rückluft aus dem Feinteilabscheider 11 wird über eine Rückluftleitung 17 und einen Rückluftanschluss 18 dem Gehäuse 7 im Kreislauf wieder zugeführt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die Saugluft- und Rückluftanschlüsse 16, 18 auf einander gegenüberliegenden Umfangs-seiten der Austragsschnecke 3 angeordnet sind, und zwar gegeneinander in axialer Richtung um die Ganghöhe versetzt, sodass die über den Rückluftanschluss 18 in das Gehäuse 7 eingeleitete Rückluft nach einer Umströmung der Schneckenwelle 8 auf der gegenüberliegenden Schneckenseite wieder abgesaugt wird, wobei durch die Förderluftumlenkung um die Schneckenwelle 8 im Steigungssinn der Austragsschnecke 3 eine Beschleunigung des Förderguts in Umfangsrichtung auftritt, was zufolge der damit verbundenen Fliehkräfte zu einer Unterstützung der Abscheidewirkung führt. Der Kurzschluss für die Förderluft zwischen dem Rückluftanschluss 18 und dem Saugluftanschluss 16 um die Schneckenwelle 8 verhindert dabei, dass über die pneumatische Fördereinrichtung 6 Falschluft zum Heizkessel 1 gelangt. 2/8 österreichisches Patentamt AT513 043B1 2014-01-15 [0016] Der Feinteilabscheider 11 ist über seinem Behälterdeckel 12 an einem Träger 19, beispielsweise über ein Gelenkparallelogramm 20, heb- und senkbar gelagert, sodass der Behälterdeckel 12 auf den Aufnahmebehälter 13 aufgesetzt werden kann. Zum luftdichten Verschließen des Aufnahmebehälters 13 ist der Behälterdeckel 12 mit einer umlaufenden Dichtung 21 versehen. Mit Hilfe einer Schnellspanneinrichtung 22 kann der Behälterdeckel 12 somit in einfacher Weise luftdicht mit dem Aufnahmebehälter 13 verbunden werden. Der ordnungsgemäße Sitz des Behälterdeckels 12 auf dem Aufnahmebehälter 13 kann darüber hinaus über einen Fühler 23 überwacht werden, der einen Sicherheitsschalter 24 betätigt.The pneumatic conveyor 6 has a Feinteilabscheider 11 preferably in the form of a cyclone 11, which forms a container lid 12 for a sump 13. About a sake of clarity not shown in detail, driven by a motor 14 blower is essentially composed of the ash fine fraction via a suction line 15 sucked through a Saugluftanschluss 16 from the housing 7, which thus serves in conjunction with the discharge screw 3 as a coarse separator. The return air from the Feinteilabscheider 11 is supplied via a return air line 17 and a return air port 18 to the housing 7 in the circuit again. The arrangement is made such that the Saugluft- and return air connections 16, 18 are arranged on opposite circumferential sides of the discharge screw 3, and offset against each other in the axial direction by the pitch, so that the introduced via the return air port 18 into the housing 7 Return air is sucked back after a flow around the worm shaft 8 on the opposite side of the screw, wherein the Förderluftumlenkung to the worm shaft 8 in the direction of the discharge screw 3, an acceleration of the conveyed occurs in the circumferential direction, which leads to a support of the separation effect according to the associated centrifugal forces. The short circuit for the conveying air between the return air connection 18 and the suction air connection 16 around the worm shaft 8 prevents air from entering the heating boiler 1 via the pneumatic conveying device 6. The Feinteilabscheider 11 is above its container lid 12 on a support 19, for example via a Gelenkparallelogramm 20, raised and lowered, so that the container lid 12 are placed on the receptacle 13 can. For hermetically sealing the receptacle 13 of the container lid 12 is provided with a circumferential seal 21. With the aid of a quick-release device 22, the container lid 12 can thus be airtight manner connected to the receptacle 13 in a simple manner. The proper seat of the container lid 12 on the receptacle 13 can also be monitored by a sensor 23 which actuates a safety switch 24.

[0017] Damit der Sammelbehälter 13 gegebenenfalls mit Löschwasser geflutet werden kann, ist auf dem Träger 19 ein Löschwasserbehälter 25 vorgesehen, der an den Behälterdeckel 12 über einen Löschwasserzulauf 26 angeschlossen ist. Der Behälterdeckel 12 ist auf seiner Unterseite mit Löschwasserkanälen 27 versehen, die in den Aufnahmebehälter 13 mündende Düsenöffnungen aufweisen. Mit Hilfe eines Steuerventils 28 kann der Löschwasserzulauf 26 gesteuert werden, und zwar mit Hilfe eines Temperaturfühlers 29, über den das Ventil 28 im Löschwasserzulauf 26 geöffnet wird, wenn eine vorgegebene Temperaturschwelle überschritten wird. Nach dem Fluten des Sammelbehälters 13 kann die Temperatur im Sammelbehälter 13 über einen weiteren Temperaturfühler 30 überwacht werden, um sicherzustellen, dass tatsächlich ein allfälliger Brand im Sammelbehälter 13 gelöscht wurde. 3/8Thus, the collecting container 13 may optionally be flooded with extinguishing water, a fire water tank 25 is provided on the support 19, which is connected to the container lid 12 via a fire water inlet 26. The container lid 12 is provided on its underside with extinguishing water channels 27 which have opening into the receptacle 13 nozzle openings. By means of a control valve 28, the extinguishing water inlet 26 can be controlled, with the aid of a temperature sensor 29, via which the valve 28 is opened in the fire water inlet 26 when a predetermined temperature threshold is exceeded. After flooding of the collecting container 13, the temperature in the collecting container 13 can be monitored by means of a further temperature sensor 30 to ensure that a possible fire in the collecting container 13 has actually been extinguished. 3.8

Claims

Austrian Patent Office AT513 043B1 2014-01-15 Claims 1. A device for discharging ash from a boiler (1) for lumpy fuel, in particular from renewable raw materials, with a collecting container (13) connected to a discharge conveyor (2), characterized in that the discharge conveyor (2) comprises a coarse particle separator with a housing (7), which on the one hand with a receiving container (5) for the separated coarse fraction and on the other hand with a via a Feinteilabscheider (11) to the collecting container (13) connected to the pneumatic conveying device (6) Suction of fines is connected.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the pneumatic conveying device (6) has a suction air and a return air connection (16, 18) to the housing (7) of the coarse particle separator connected circulation for the conveying air.

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the discharge conveyor (2) is designed as a discharge screw (3) and that the discharge screw (3) and the coarse particle separator have a common housing (7).

4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the mutually parallel Saugluft- and return air connections (16, 18) of the pneumatic conveyor (6) on opposite circumferential sides of the discharge screw (3), but against each other by the slope or an integer multiple of the slope the worm gear are arranged offset axially.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that preferably designed as a cyclone Feinteilabscheider (11) forms a removable, airtight with the collecting container (13) connectable container lid (12).

6. The device according to claim 5, characterized in that in the container lid (12) to a fire water tank (25) connectable, in the sump (13) opening Löschwasserkanäle (27) are provided.

7. The device according to claim 6, characterized in that the extinguishing water inlet (26) to the extinguishing water channels (27) via a in the region of the container lid (12) provided for temperature sensor (29) is controllable. 4 sheets of drawings 4/8