AT515113B1

AT515113B1 - firing

Info

Publication number: AT515113B1
Application number: ATA50471/2014A
Authority: AT
Original assignee: Hafnertec Bicker Gmbh
Priority date: 2014-07-04
Filing date: 2014-07-04
Publication date: 2015-06-15
Also published as: EP2966358A3; AT515113A4; EP2966358A2

Abstract

Bei einer Feuerungseinrichtung mit einem Brennraum (6) und einer Luftzufuhr ist unter einem Boden einer Brennstoffaufnahme eine mit einem Lufteinlass verbundene Luftkammer (11) vorgesehen, von der aus eine nach oben ragende Luftführung mit Auslassöffnungen (13) wegführt. Erfindungsgemäß ist die Luftzuführung durch eine Mehrzahl von nach oben führenden, über den Großteil des Umfanges des Grundrisses des Brennraumes (6) verteilt angeordneten Rohren (1) gebildet, von denen jedes mit der Luftkammer (11) in Verbindung steht und mit einer Mehrzahl von über die Höhe des Rohres (1) verteilt angeordneten und gegen den Brennraum (6) gerichteten Auslassöffnungen (13) versehen ist. Dadurch wird eine nahezu vollständige Verbrennung mit geringen CO-Werten erreicht. Vorzugsweise sind der Brennraum (6) mit Dämmplatten (2) ausgekleidet, und auch eine Rauchgasführung (8) und ein Sturzzug (7) können mit Dämmplatten (2) ausgekleidet sein.In a firing device with a combustion chamber (6) and an air supply, an air chamber (11) connected to an air inlet is provided below a bottom of a fuel inlet, from which an upwardly projecting air duct with outlet openings (13) leads away. According to the invention, the air supply is formed by a plurality of upwardly leading over the majority of the circumference of the outline of the combustion chamber (6) arranged distributed tubes (1), each of which communicates with the air chamber (11) and a plurality of over the height of the tube (1) arranged distributed and against the combustion chamber (6) directed outlet openings (13) is provided. This achieves almost complete combustion with low CO values. Preferably, the combustion chamber (6) are lined with insulation boards (2), and also a flue gas guide (8) and a Sturzzug (7) can be lined with insulation boards (2).

Description

Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Description [0001] The invention relates to a firing device according to the preamble of claim 1.

[0002] Eine solche Einrichtung wurde z.B. durch die DE 3927378 A1 bekannt. Bei dieser bekannten Feuerungseinrichtung sind Lufteinlässe für die Zufuhr von Primärluft, die über einen Vorwärmraum und eine Umlenkung zu einem Glutnest strömt, und von Sekundärluft vorgesehen. Dabei durchströmt die Sekundärluft die Luftkammer, steigt in der Luftführung, die teilweise zentral im Brennraum verläuft, nach oben und strömt schließlich über die Auslassöffnungen zum Glutnest und in die Flamme und in den an diese anschließenden Bereich. Dadurch kommt es auch zu einer gewissen Nachverbrennung der Rauchgase und damit zu einer Reduzierung des CO-Gehaltes der Rauchgase.Such a device has e.g. known from DE 3927378 A1. In this known firing device, air intakes for the supply of primary air, which flows over a preheating space and a deflection to a glowing nest, and of secondary air are provided. The secondary air flows through the air chamber, rises in the air duct, which runs partly centrally in the combustion chamber, upwards and finally flows through the outlet openings to the ember nest and into the flame and into the adjoining area. This also leads to a certain afterburning of the flue gases and thus to a reduction of the CO content of the flue gases.

[0003] Bei dieser bekannten Feuerungseinrichtung ergibt sich der Nachteil, dass die Luftführung für die Sekundärluft einer sehr hohen Temperaturbelastung ausgesetzt ist, da sie zu einem beträchtlichen Teil in der Flammenzone verläuft, und dass die Sekundärluft aufgrund der nur geringen gesamten Querschnittsfläche der Auslassöffnungen mit hoher Geschwindigkeit ausströmt, was zu einer Störung der Flamme führen kann. Außerdem kann kaum eine für ein weitgehend vollständiges Ausbrennen der Rauchgase ausreichende Menge an Sekundärluft zugeführt werden.In this known firing device there is the disadvantage that the air duct for the secondary air is exposed to a very high temperature load, since it runs to a considerable extent in the flame zone, and that the secondary air due to the only small total cross-sectional area of the outlet openings with high Velocity escapes, which can lead to a disturbance of the flame. In addition, hardly enough for a largely complete burnout of the flue gases sufficient amount of secondary air can be supplied.

[0004] Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Feuerungseinrichtung der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnet und bei der eine noch vollständigere Verbrennung sichergestellt ist.The aim of the invention is to avoid these disadvantages and to propose a firing device of the type mentioned, which is characterized by a simple structure and in which an even more complete combustion is ensured.

[0005] Erfindungsgemäß wird dies bei einer Feuerungseinrichtung der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 erreicht.This is achieved according to the invention in a firing device of the type mentioned by the characterizing features of claim 1.

[0006] Da die Rohre am Umfang verteilt angeordnet sind (und kein Rohr zentral verläuft wie bei der DE 3927378 A1), ist die Temperaturbelastung signifikant reduziert. Dabei ist auch eine ausreichende Luftzufuhr auf sehr einfache Weise zu erreichen, wobei eine gleichmäßige Verteilung der Luft im Brennraum sichergestellt ist. Außerdem ist auch eine weitgehende Vorwärmung der Luft sichergestellt.Since the tubes are distributed around the circumference (and no tube runs centrally as in DE 3927378 A1), the temperature load is significantly reduced. In this case, a sufficient supply of air in a very simple manner to achieve, with a uniform distribution of the air is ensured in the combustion chamber. In addition, a substantial preheating of the air is ensured.

[0007] Es ist zweckmäßig, wenn die Rohre möglichst über den gesamten Umfang verteilt sind, soweit dies technisch möglich ist. Dies ist normalerweise überall möglich, ausgenommen im Bereich der Ofentüre. In diesem Sinne sind die Merkmale des Anspruchs 2 zweckmäßig.It is useful if the pipes are distributed over the entire circumference as far as possible, as far as this is technically possible. This is usually possible everywhere, except in the oven door area. In this sense, the features of claim 2 are appropriate.

[0008] Durch die Merkmale des Anspruchs 3 ergibt sich der Vorteil, dass dem obersten Bereich der Flamme und dem an diesen anschließenden Bereich der Rauchgase ausreichend Luft zugeführt werden kann, um ein sehr weitgehendes Ausbrennen der Rauchgase sicherzustellen, ohne sehr aufwändige Rauchgaszüge vorsehen zu müssen.Due to the features of claim 3, there is the advantage that the uppermost region of the flame and the subsequent thereto area of the flue gases sufficient air can be supplied to ensure a very extensive burnout of the flue gases without having to provide very complex flues ,

[0009] Durch die Merkmale des Anspruchs 4 wird eine besonders gleichmäßige Durchmischung der zugeführten Luft mit den Abgasen erreicht. Die Düsen können insbesondere abwechselnd nach oben und nach unten gerichtet sein.Due to the features of claim 4, a particularly uniform mixing of the supplied air is achieved with the exhaust gases. In particular, the nozzles may be directed alternately upwards and downwards.

[0010] Durch die Merkmale der Ansprüche 5 und 6 wird eine hohe Temperatur der Rauchgase -insbesondere auch in der Startphase der Verbrennung - erzielt, und es ergibt sich in der Nachverbrennungszone eine über den Querschnitt im Wesentlichen gleichmäßige Temperaturverteilung, wodurch ein im Wesentlichen vollständiges Ausbrennen der Rauchgase und damit ein sehr geringer CO-Gehalt derselben sichergestellt ist. Außerdem wird dadurch auch ein hohes Temperaturniveau der Rauchgase für einen nachgeschalteten Wärmetauscher erreicht.By the features of claims 5 and 6, a high temperature of the flue gases - in particular in the starting phase of the combustion - achieved, and it results in the post-combustion zone over the cross section substantially uniform temperature distribution, whereby a substantially complete burnout the flue gases and thus a very low CO content of the same is ensured. In addition, this also achieves a high temperature level of the flue gases for a downstream heat exchanger.

[0011] Durch die Merkmale des Anspruchs 7 ergibt sich trotz geringen Platzbedarfs eine lange Nachverbrennungszone. Bei einem Sturzzug werden die Rauchgase nach unten geführt. Wenn genügend Platz zur Verfügung steht, können die Rauchgase in der Nachverbrennungszone aber auch in anderen Richtungen, z.B. nach oben, geführt werden, ohne dass dies zu einer Verschlechterung der Abgaswerte führt.Due to the features of claim 7, despite a small footprint results in a long post-combustion zone. In a fall train, the flue gases are directed downwards. If there is enough space available, the flue gases in the post-combustion zone may also be in other directions, e.g. upward, without this leading to a deterioration of exhaust emissions.

[0012] Durch die Maßnahmen von Anspruch 8 ist es möglich, auf eine getrennte Führung von Primär- und Sekundärluft zu verzichten, und es ist auch lediglich eine Lufteinlassöffnung für die Zufuhr von Luft zum Brennraum erforderlich.By the measures of claim 8, it is possible to dispense with a separate management of primary and secondary air, and it is also only an air inlet opening for the supply of air to the combustion chamber required.

[0013] Es ist aber auch möglich, dass innerhalb des Umfangs des Grundrisses des Brennraums zumindest ein weiteres Rohr mit einer Höhe von weniger als 20 cm, vorzugsweise weniger als 15 cm, vorgesehen ist. Durch solch zusätzliche Rohre wird der CO-Gehalt noch weiter reduziert. Da diese Rohre relativ kurz sind, ist die mechanische Stabilität unkritisch und auch eine hohe thermische Belastung kein Problem.But it is also possible that within the scope of the floor plan of the combustion chamber, at least one further tube with a height of less than 20 cm, preferably less than 15 cm, is provided. Such additional tubes reduce the CO content even further. Since these tubes are relatively short, the mechanical stability is not critical and also a high thermal load is no problem.

[0014] Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt: [0015] Fig. 1 einen Schnitt parallel zur Grundfläche einer erfindungsgemäßen Feuerungsein richtung und [0016] Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie A-B in Fig. 1.The invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. 1 shows a section parallel to the base surface of a firing device according to the invention, and [0016] FIG. 2 shows a section along the line A-B in FIG. 1.

[0017] Die erfindungsgemäße Feuerungseinrichtung weist einen Brennraum 6 auf, der an drei Seiten mit hitzefesten Metallrohren 1 versehen ist, die einen ovalen Querschnitt aufweisen und -wie aus Fig. 2 zu ersehen ist - mit gegen das Innere des Brennraumes 6 gerichteten, bezüglich der Horizontalebene unterschiedlich geneigten Auslassöffnungen 13 für eine Zufuhr von Luft versehen sind. Weiters ist der Brennraum 6 mit hitzefesten Dämmplatten 2 umgeben und mit einer Ofentür 5 versehen, über die fester Brennstoff, wie z.B. Holz, zugeführt werden kann.The firing device according to the invention has a combustion chamber 6, which is provided on three sides with heat-resistant metal tubes 1, which have an oval cross-section and -wie can be seen from Fig. 2 - with directed against the interior of the combustion chamber 6, with respect to the Horizontal plane differently inclined outlet openings 13 are provided for a supply of air. Further, the combustion chamber 6 is surrounded with heat-resistant insulation boards 2 and provided with an oven door 5 through which solid fuel such as e.g. Wood, can be supplied.

[0018] Diese Dämmplatten 2 sind außen mit Schamotteplatten 3 versehen, die ihrerseits von einer Außenhülle 4 aus Kacheln oder Schamott umgeben sind.These insulation panels 2 are externally provided with chamotte plates 3, which in turn are surrounded by an outer shell 4 of tiles or fireclay.

[0019] Der Boden des Brennraumes 6 ist durch eine hitzebeständige Platte 9 gebildet, die mit einer weiteren Platte 12 gleichzeitig in Verbindung mit der Au ßenhülle 4 eine Luftkammer 11 zur Luftverteilung begrenzt, der über eine nicht dargestellte Lufteinlassöffnung mit der Raumluft in Verbindung steht.The bottom of the combustion chamber 6 is formed by a heat-resistant plate 9, the ßenhülle with an additional plate 12 simultaneously in conjunction with the Au 4 an air chamber 11 for air distribution limited, which communicates via an air inlet opening, not shown, with the room air.

[0020] In dieser Luftkammer 11 ragen die hitzefesten Rohre 1 hinein, die an ihrem unteren Ende Lufteinströmöffnungen 10 aufweisen.In this air chamber 11, the heat-resistant tubes 1 protrude into the air inlet openings 10 at its lower end.

[0021] Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, reichen die Rohre 1 bis zur oberen Begrenzung des Brennraumes 6, der oben durch eine Rauchgasführung 8 begrenzt ist. Es ist aber auch möglich, jedes Rohr an der Rückseite mit einem Formstein zu umgeben, der das Rohr auch oben umfasst, um dieses zu schützen. In diesem Fall ist dann ein geringer Abstand zwischen dem oberen Ende der Rohre und der oberen Begrenzung des Brennraumes unvermeidbar.As can be seen from Fig. 2, the tubes 1 extend to the upper boundary of the combustion chamber 6, which is bounded above by a flue gas guide 8. But it is also possible to surround each tube at the back with a molded block, which also includes the tube above to protect it. In this case, then a small distance between the upper end of the tubes and the upper boundary of the combustion chamber is unavoidable.

[0022] Die Rauchgasführung 8 ist durch hitzefeste Dämmplatten 2 gebildet und führt zu einem Sturzzug 7, über den die Rauchgase nach unten zu einer Rauchgasöffnung 14 gelangen, an die ein Wärmetauscher angeschlossen werden kann. Auf diese Weise ergibt sich eine lange Nachverbrennungszone trotz geringen Platzbedarfs.The flue gas guide 8 is formed by heat-resistant insulation boards 2 and leads to a lintel 7, through which the flue gases go down to a flue gas opening 14, to which a heat exchanger can be connected. In this way, there is a long post-combustion zone despite low space requirements.

[0023] Beim Betrieb der Feuerungseinrichtung gelangt Luft zum auf der Platte 9 liegenden Glutnest über die Luftkammer 11 und die Rohre 1 bzw. deren Auslassöffnungen 13 und ermöglicht eine entsprechende Verbrennung eines festen Brennstoffs. Dabei kommt es in den Rohren 1 (und in geringerem Ausmaß in der Luftkammer 11) zu einer Vorwärmung der Luft.During operation of the firing device, air passes to the glowing nest lying on the plate 9 via the air chamber 11 and the tubes 1 or their outlet openings 13 and enables a corresponding combustion of a solid fuel. It comes in the tubes 1 (and to a lesser extent in the air chamber 11) to preheat the air.

[0024] Weiters wird auch der sich bei der Verbrennung ausbildenden Flamme Luft in den höheren Bereichen des Brennraumes 6 über die Auslassöffnungen 13 zugeführt, und auch der oberhalb der Flamme liegende Bereich wird mit Luft über die Auslassöffnungen 13 versorgt, wodurch die sich bildenden Rauchgase nachverbrannt und deren CO-Gehalt damit weitestgehend eliminiert wird. Dabei ist durch die Dämmplatten eine Abkühlung der Rauchgase weitgehend vermieden, wodurch die Nachverbrennung gefördert wird. Auch in der Startphase werden die Rauchgase durch den noch kalten Schamott nicht zu stark abgekühlt.Furthermore, the forming during the combustion flame air is supplied in the higher areas of the combustion chamber 6 via the outlet openings 13, and also the area above the flame is supplied with air through the outlet openings 13, whereby the flue gases forming burns and their CO content is thus largely eliminated. In this case, a cooling of the flue gases is largely avoided by the insulation boards, whereby the afterburning is promoted. Even in the starting phase, the flue gases are not cooled too much by the still cold fireclay.

[0025] Mit diesem Ofen kann der Kohlenmonoxidgehalt in der Hauptbrandphase durchgehend auf unter 10 ppm gehalten werden.With this furnace, the carbon monoxide content in the main firing phase can be kept continuously below 10 ppm.

[0026] Bei einem Versuch, wo zwei weitere kurze Rohre 15 innerhalb des Umfangs des Brennraums 7 vorgesehen waren, war der Kohlenmonoxidgehalt während der Hauptbrandphase zeitweise so gering, dass er unter der Erfassungsgrenze des verwendeten Messgeräts lag; er war zu diesen Zeiten daher maximal 1 ppm. Diese kurzen Rohre sind meist kürzer als 10 cm, bei dem erwähnten Versuch hatten Sie einen Durchmesser von 50 mm und waren 60 mm hoch (innerhalb des Brennraums 6). Bei einem größeren Brennraum können auch vier derartige Rohre vorgesehen werden.In an attempt where two more short tubes 15 were provided within the circumference of the combustion chamber 7, the carbon monoxide content during the main fire phase was temporarily so low that it was below the detection limit of the measuring device used; he was therefore at these times a maximum of 1 ppm. These short tubes are usually shorter than 10 cm, in the mentioned experiment they had a diameter of 50 mm and were 60 mm high (within the combustion chamber 6). With a larger combustion chamber and four such tubes can be provided.

[0027] Besonders zu erwähnen ist, dass diese gute Verbrennung ohne motorgesteuerte Verbrennungsluftregelung, ohne Zugluftventilator (weder primär noch sekundär) und ohne Rauchgassauger erreicht wird.Particularly noteworthy is that this good combustion is achieved without engine-controlled combustion air control, without draft fan (either primary or secondary) and without flue gas aspirator.

Claims

1. firing device, in particular for piece fuel, with a combustion chamber (6) and an air supply, wherein under a bottom of a fuel intake an air chamber connected to an air chamber (11) is provided, from which an upwardly projecting air duct with outlet openings (13) leading away, characterized in that the air supply is formed by a plurality of upwardly leading over the majority of the circumference of the outline of the combustion chamber (6) arranged distributed tubes (1), each of which communicates with the air chamber (11) and is provided with a plurality of over the height of the tube (1) arranged distributed and directed against the combustion chamber (6) outlet openings (13).

2. Firing device according to claim 1, characterized in that the tubes (1) are arranged distributed substantially over the entire circumference of the combustion chamber (6) with the exception of the region of the furnace door.

3. Firing device according to claim 1 or 2, characterized in that the tubes (1) extend substantially over the entire height of the combustion chamber (6) and the outlet openings (13) distributed substantially over the entire height of the tubes (1) are.

4. Firing device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outlet openings (13) are designed as nozzles, which are directed with respect to the horizontal plane at different angles.

5. Firing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the upper region of the combustion chamber (6) with insulating panels (2) is lined.

6. Firing device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the combustion chamber (6) adjoins a post-combustion zone, which is lined with insulation boards (2).

7. A firing device according to claim 6, characterized in that the post-combustion zone is formed by a flue gas guide (8) above the combustion chamber (6) and a subsequent to this Sturzzug (7).

8. Firing device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the air supply takes place exclusively by the over the majority of the circumference of the outline of the combustion chamber (6) distributed tubes (1).

9. Firing device according to one of claims 1 to 7, characterized in that within the circumference of the floor plan of the combustion chamber, at least one further tube (15) which is connected to the air chamber (11) and a height of less than 20 cm, preferably less than 15 cm, is provided for air supply. For this 2 sheets of drawings