AT513264B1

AT513264B1 - Kombikessel

Info

Publication number: AT513264B1
Application number: AT7932012A
Authority: AT
Inventors: Johann Dipl Ing Haslmayr
Original assignee: Johann Dipl Ing Haslmayr
Priority date: 2012-07-17
Filing date: 2012-07-17
Publication date: 2014-03-15
Also published as: AT513264A4

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbrennung von rieselfähigem Biobrennstoff wie Pellets und Stückgut wie Scheitholz in einem Kombikessel, in dem das Scheitholz im Gleichstromverfahren vergast wird und das Rauchgas in einer heißen Sturzbrennkammer (2) nachverbrannt wird, wobei das Rauchgas (16) eines eigenen Pelletbrenners (11) unmittelbar in die gemeinsame Sturzbrennkammer (2) des Scheitholzvergasers zur Nachverbrennung eingeleitet wird, sowie den Kombikessel mit einem Holzvergaser und einem eigenen Pelletbrenner (11) zur Durchführung des Verfahrens wobei der Pelletbrenner (11) mit der Brennermündung (17) des Pelletbrenners unmittelbar an die Sturzbrennkammer (2) angeschlossen ist.

Description

österreichisches Patentamt AT513 264 B1 2014-03-15

Beschreibung

KOMBIKESSEL

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbrennung von rieselfähigem Biobrennstoff wie Pellets und Stückgut wie Scheitholz in einem Kombikessel, in dem das Scheitholz im Gleichstromverfahren vergast wird und das Rauchgas in einer heißen Sturzbrennkammer nachverbrannt wird, sowie den Kombikessel mit einem Holzvergaser und einem eigenen Pelletbrenner zur Durchführung des Verfahrens.

[0002] Ein Scheitholzkessel muss händisch beschickt werden, daher ist kein vollautomatischer Betrieb möglich. Nur in einem Holzvergaser mit unterem Abbrand kann eine größere Ladung Holz konstant mit kleinerer Leistung und mit feuerungstechnischen Vorteilen gegenüber dem Abbrand nach oben verbrannt werden.

[0003] Vollautomatisch über einen längeren Zeitraum kann ein Kessel nur mit rieselfähiger Biomasse wie Pellets oder Hackgut betrieben werden.

[0004] Für die Verbrennung von rieselfähiger Biomasse und Scheitholz ist der Kessel „Terminator" von der Firma Solarfocus bekannt.

[0005] Ein großer Nachteil bei diesem Kessel ist die gemeinsame Brennermündung für Pellets und Scheitholz, bzw. die Verbrennung aus einem gemeinsamen Füllschacht für Pellets und Scheitholz. Die feinkörnigeren Pellets erfordern eine andere verfahrenstechnische Verbrennungsluftführung, eine andere Brennerkonstruktion und vor allem einen anderen Rost als Scheitholz. Ein automatischer Wechsel von Scheitholz auf den Betrieb mit Pellets ist nicht möglich, da vorher der Rost händisch ausgetauscht werden muss.

[0006] Weiters ist von der Fa. Fröling ein Kombikessel bekannt, bei dem ein Holzvergaser mit unterem Abbrand und ein Pelletmodul bestehend aus Pelletbrenner im Gegenstromverfahren und Brennkammer verbunden ist. Die Rauchgase des Pelletmoduls werden dabei über den Füllschacht und die Brennermündung des Holzvergasers in die Sturzbrennkammer des Holzvergasers geleitet.

[0007] Wegen der Einleitung der heißen Rauchgase über den relativ kühlen Füllschacht des Holzvergasers kann die Sturzbrennkammer für den vollständigen Ausbrand der Pelletrauchgase nicht genutzt werden. Die immer strenger werdenden Abgasbestimmungen erfordern aber eine großzügig dimensionierte heiße Nachbrennkammer, um den Rauchgasen eine lange Verweilzeit in der heißen Zone zu ermöglichen.

[0008] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei separater Primärverbrennung und Glutzone mit jeweils eigener Brennermündung für Pellets und Scheitholz einen optimalen Ausbrand der Rauchgase in einer gemeinsamen Brennkammer zu erzielen.

[0009] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Rauchgas eines eigenen Pelletbrenners unmittelbar in die gemeinsame Sturzbrennkammer des Scheitholzvergasers zur Nachverbrennung eingeleitet wird.

[0010] Die Pellets können in bekannter weise auf einem durch die Primärluft gekühlten Rost in der Primärzone verbrennen und dann ohne zwischendurch abgekühlt zu werden brennt die Flamme mit Sekundärluft in der gemeinsamen heißen Sturzbrennkammer mit niedrigsten Schadstoffgrenzwerten vollkommen aus.

[0011] Bei derartiger Anordnung, dass der Pelletbrenner mit der Brennermündung des Pelletbrenners unmittelbar an die Sturzbrennkammer angeschlossen ist, können beide Brennstoffe, Pellets und Scheitholz gleichzeitig abbrennen und in einer gemeinsamen Sturzbrennkammer bei hoher Temperatur mit den verbrennungstechnischen Vorteilen ausbrennen.

[0012] Wenn der eigene Pelletbrenner mit der Brennermündung des Pelletbrenners unterhalb des Holzfüllschachts des Holzvergasers in die Sturzbrennkammer mündet, kann in kompakter 1 /4 österreichisches Patentamt AT 513 264 B1 2014-03-15

Weise über dem Pelletbrenner neben dem Füllschacht des Holzvergasers der Pelletbehälter angeordnet werden.

[0013] Bei einer Ausführung, wo die Brennermündung des Pelletbrenners seitlich im oberen Bereich der Sturzbrennkammer angeschlossen ist, kommt bei der Nachverbrennung neben dem Effekt der hohen Temperatur noch eine Turbulenz und die Ausnutzung des ganzen Querschnitts bzw. des ganzen Volumens der Sturzbrennkammer mit längerer Verweilzeit bei der Durchströmung zu tragen, was ebenfalls die schadstoffarme Verbrennung fördert.

[0014] Fig 1 stellt die Prinzipskizze eines erfindungsgemäßen Kombikessels dar.

[0015] Der Kombikessel besteht aus einem bekannten Holzvergaser mit unterem Abbrand im Gleichstrom mit einem Füllschacht 1 für Scheitholz, der Sturzbrennkammer 2, dem Wasserkessel 3 und einem Saugzug 4. Dabei wird in der Glutzone für Scheitholz 5 das Holz mit Primärluft des Holzvergasers 6 vergast, mit der Sekundärluft 7 vermischt und über die Brennermündung des Holzvergasers 8 wird die Flamme des Holzvergasers in der heißen Sturzbrennkammer 2 vollständig ausgebrannt.

[0016] Gleichzeitig mit der Scheitholzverbrennung können Pellets aus dem Pelletbehälter 10 im Pelletbrenner 11 verbrannt werden. Dabei werden die Pellets in der Glutzone für Pellets 12 die auf dem von der Primärluft 13 gekühlten Pelletrost 14 liegenden Pellets verbrannt. Durch Zumischen von Sekundärluft 15 brennen die Rauchgase 16 über die Düse der Brennermündung des Pelletbrenners 17 in der Sturzbrennkammer 2 vollkommen aus. Das Abgas 18 gibt seine Wärme im Wasserkessel 3 an die Heizung ab und wird über den Saugzug 4 zum Kamin geleitet.

[0017] Sämtliche Verbrennungsluft des Holzvergasers und des Pelletbrenners wird über den gemeinsamen Verbrennungslufteintritt 19 angesaugt.

[0018] Da der Kessel kompakt, modular und leicht ist, kann er auch in einem Wohnraum aufgestellt werden. Dann kann zusätzlich ein Sichtfenster 20 in der Sturzbrennkammer 2 für Behaglichkeit sorgen. 2/4

Claims

österreichisches Patentamt AT513 264B1 2014-03-15 Patentansprüche: 1. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Verbrennung von rieselfähigem Biobrennstoff wie Pellets und Stückgut wie Scheitholz in einem Kombikessel, in dem das Scheitholz im Gleichstromverfahren vergast wird und das Rauchgas in einer heißen Sturzbrennkammer (2) nachverbrannt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Rauchgas (16) eines eigenen Pelletbrenners (11) unmittelbar in die gemeinsame Sturzbrennkammer (2) des Scheitholzvergasers zur Nachverbrennung eingeleitet wird.
2. Kombikessel mit einem Holzvergaser und einem eigenen Pelletbrenner (11) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Pelletbrenner (11) mit der Brennermündung (17) des Pelletbrenners unmittelbar an die Sturzbrennkammer (2) angeschlossen ist.
3. Kombikessel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eigene Pelletbrenner (11) mit der Brennermündung (17) des Pelletbrenners unterhalb des Holzfüllschachts (1) des Holzvergasers in die Sturzbrennkammer (2) mündet.
4. Kombikessel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennermündung (17) des Pelletbrenners seitlich im oberen Bereich der Sturzbrennkammer (2) angeschlossen ist. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 3/4