Feuerung zuai Verheizen von Kohlen in gusseisernen, für Koksheizung gebauten Zentralheizungskesseln. Die Erfindung betrifft eine Feuerung zum Verheizen von Kohlen in gusseisernen Zen tralheizungskesseln, die bisher nur mit Koks geheizt werden konnten. zn Die neuern Bestrebungen in der Zentral heizungskesselindustrie gehen dahin, die Be triebskosten durch Verwendung von bil ligeren Brennstoffen an Stelle von Kohs zu verringern. Allein im Wärmepreis von Koks und gasreicher Kohle liegt ein Preis unterschied von 35 bis 50% zu Gunsten der Kohle. In vielen Ländern hat man gar kei nen Koks, er muss vom Ausland bezogen werden, während gewöhnliche Braun- oder Steinkohlen in dem betreffenden Land zu billigen Preisen zu haben sind.
Um aber Steinkohlen oder Braunkohlen in gusseisernen Zentralheizkesseln verheizen zu können, müssen gewisse Bedingungen erfüllt werden, die der Eigenart der betreffenden Kohlen sorte angepasst sind.
Es ist bei Kohlenbetrieb nicht möglich, wie bei Koks, den Brennstoff auf dem Rost 50 bis 70 cm stark zu besehicken. Die Kohle würde zu stark gasen, ohne die nötige Ver brennungsluft zu erhalten; es würde auch der vorhandene Zug von 5 bis 6 mm Wasser säule nicht annähernd für den Betrieb aus reichen. Ausserdem verlangt die Kohlen flamme einen besonderen Raum zum Aus brennen, bevor sie durch die Kesselzüge in ,einzelne Zungen aufgeteilt wird, weil sonst unerträgliche Russbildung entsteht.
Die Erfindung bringt eine neue Lösung, ,die darin bestellt, dass der satteldachförmige Rost des Zentralheizungskessels durch min destens ein in den vorhandenen Kohlenfüll- schacht eingehängtes, in der ganzen Länge des Scheitels des, Rostes ausmündendes Rohr beschickt wird, um dass durch mindestens einen Druckregler die Frischluft- und die Sehundärluftmenge geregelt wird. Die Be- schiekung und Ausbildung des in den Füll schacht eingehängten Rohres kann in ver schiedener Weise erfolgen.
Es kommt dar auf an, was für eine Kohlensorte auf dem Rost verheizt werden soll. Man unterscheidet hier in der Hauptsache zwei verschiedene Ar ten von Kohle, und zwar backende und nicht backende Kohlensurten. Unter backenden Kohlen versteht man solche Kohlen, die beim Verbrennen sich aufblähen, zusammenkleben oder zusammenkoken. Die nielit backenden Kohlen sind solche, die trotz des glühenden Zustandes lose, ähnlich wie glühender Sand, auf dem Rost liegen und nicht zusammen kleben. Zu backenden Kohlen zählen alle Steinkohlensorten, die über 16 bis 20% Gas gehalt haben. Zu den nicht backenden Koh len gehören alle gasreichen Braunkohlen von 4000 Keal. aufwärts und alle Steinkohlen von 6 bis l5% Gasgehalt, also Anthrazit und ähnliche gasarme Kohlen.
Die nicht backenden Kohlen lassen sieh verhältnismässig leicht ohne besondere, me- chaniseh betriebene Vorrichtungen auf dem satteldachförmigen Rost auftragen, weil sie nicht zusammenkleben. Die Beschickung er folgt dann durch das beispielsweise in der Höhe einstellbare Einhängerohr, längs wel chein die Kohle heruntergleitet.
Die Beschiekung von backenden Kohlen bietet dagegen gewisse Schwierigkeiten, weil man sie nicht ohne weiteres auf dem Rost auftragen kann, sie kleben beim Erwärmen fest und rutschen nicht selbsttätig auf dem Rost nach. Man kann jedoch die backende Kohle in kleinen Mengen mittelst eines Be schickers durch das im Füllschaoht hängende Rühr herunter auf den Scheitel des sattel- dachförmigen Rostes fördern. Neben dieser selbsttätigen Beschickung von oben kann noch eine selbsttätige Regulierung der Kohlenzufuhr und der Luftzufuhr ent sprechend der vom Kessel entwickelten Dampfmenge vorgesehen sein.
Zu diesem Zweck kann beispielsweise ein zur Regelung ,des Dampfdruckes am Kessel angebauter Druckregler, der in bekannter Weise die Luftklappe für die Verbrennungsluft steuert, gleichzeitig die Kohlenzufuhr und die Se kundärluft steuern. Sobald hierbei der Dampf im Kessel den Höchstdrurk erreicht, so stellt dieser Regler die Aschfallfrischluft- klappe, die Kohlenzufuhr und die Sekundär luft ab. Sobald der Druck wieder zurück geht, so stellen sieh alle drei Vorrichtungen, nämlieh die Frisehluftzufuhr, die Kohlen zufuhr und die Sekundärluftzufuhr wieder an. Durch eine derartige vollständig selbst tätige Regulierung der Feuerungsanlage wird es möglich, mit einem dünn bedeckten Rost mit heller russfreier Flamme trotz gas reicher Kohle mit verhältnismässig wenig, tD Zug die Kesselanlage zu heizen.
Die er findungsgemäss, ausgebildete Feuerung ist für Länder, die keinen Koks; im eigenen Lande haben, von grosser Bedeutung, weil man in dem für Kohlenfeuerung gebauten Kessel ge wöhnliche Kohle verheizen kann, die sehr 'billig ist.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungs beispiele des Erfindungsgegenstandes darge stellt, und zwar zeigen die, Fig. 1 und 2 in einem senkrechten Querschnitt, respektive in einem senkrechten Längsschnitt eine Feue rung für nicht backende Kohle.
Die Fig. 3, 4 und 5 zeigen eine Feuerung für backende Kohle; Fig. 3 und 5 zeigen in einem Längs schnitt 7 zwei versehiedene Beschickungsvor- richtungen, während Fio,. 4 einen senkrechten Querschnitt zeigt.
Fig. <B>6</B> zeigt-, eine Varia.nt-e'#des Beschickers im senkrechten Querschnitt.
Fig. <B>7</B> zeigt die Beschickungsvorriehtung <B>C en</B> von Fig. 4 im grösseren Massstab.
ÜberJem fürdie Verbrennung von Koks vorgesehenen Rost a ist ein satteldach- förmiger Rost<B>b</B> angeordnet, der mit Wasser kühlung ausgerüstet ist.
Dieser Rost<B>b</B> wird bei nitlit baekenden Kohlen clureh ein in der Höhe einstellbares Füllsthachteinsatzrohr c besehickt. Die Kohle wird in den Triehter <B>d</B> gefüllt, sie rollt durch das Rohr hinunter und bedeckt den Rost<B>b</B> in einer unter an derem von der Höhe des Füllschachteinsatz- rohres c abhängigen Schicht.
Das Füll- s#sshaohteinsatzrohr c ist aussen nach mit einem Luftmantel e und einem Sphamotte- futter zur Kühlhaltung der Kohle im Rohr c versehen. Dieser Luftmantel dient gleich zeitig zur Sekundärluftzuführung. Diese, tritt durch die Löeher f im Schamettefutter heraus in die Flamme. Die Regelklappen g sind mit der Membrane h verbunden. Sobald ein bestimmter Dampfdruck oder eine be stimmte Warmwasserteinperatur erreicht ist, schliesst die Membrane h die Sekundärluft klappen g und die Frischluftklappe i (Fig. 3). Sobald der Druek zurüekgelit, öffnen sich die Klappen selbsttätig wieder.
Mittelst der Schrauben<B>k</B> kann dast Rohr c in der Höhe eingestellt und auf diese Weise die Brenn- stoffschichtstärke auf dem Rost<B>b</B> geregelt werden. Dadurch, dass der bei Koksbetrieb vollständig mit Koks ausgefüllte Füllsehacht m von dem länus des Rostes verlaufenden Rohr c nur etwa zur Hälfte ausgefüllt wird, so entsteht im Schacht m ein grosser Raum, der für die Entwiaklung der Flamme bei Ver brennung von Kohle sehr vorteilhaft ist.
Bei Verheizung von backender Kohle kann man das Füllschachteinsatzrohr c, das ständig voll Kohle liegt, nicht gebrauchen, weil die Kohle, am Rohraustritt ständig zu grossen Stücken zusammenkleben würde. Man müsste ständig mit einem Schüreisen die Kohle von Hand aufbrechen, damit sie im Rohr c naehrutscht; ein derartiger Betrieb ist aber unmöglich.
Aus diesem Grunde wendet man bei backenden Kohlen einen Beschieker wie er beispielsweise in Fig. 3 dargestellt, ist an, der die Kohle in kleinen Mengen durchein Fall- rahr n herunter auf den Scheitel des sattel- förmigen Bodens b schüttet. Als Beschicker kann ein meehaniseher Bogensehieber o an gewendet werden (Fig. 4 und 5), oder eine mit Leisten versehene, Walze p (Fig 6). Der mechanische Bogenschieber besteht aus einem sich kreisförmig hin und her bewegenden Keil q, der mittelst eines Klinkenrades r über eine Kurbel s angetrieben wird.
Der Keil q schiebt sich unter den Kohlen hindurch und 'bei Bewegung in der Förderrichtung schiebt el <I>in</I> eine kleine senkrechte Fläche des Keiles q die Kohle herunter auf den Rost, Bei Anwendung einer Förderwalze p Fig. 6, ist der Antrieb mittelst Klinkenrad fast genau derselbe wie beim Bogenschieber. Das Klinkenrad d ist bei beiden Ausführungen mit einer Vorrichtung zum Ausschalten der Klinken einuerichtet. Die Zugstange v, die von einem an der Keller decke angeordneten, pendelnden Hebel auf- und abwärts bewegt wird, zieht den Klinken- liebel w auf und nieder. Hierdurch greift die Förderklinke c in das Klinkenrad t ein und nimmt es bei der Aufwärtsbewegung mit.
Soll nun die Klinke nicht die dem Hub ent sprechende Zähnezahl mitnehmen, so tritt eine kreisfärmige Abdeckzunge y zwischen das Klinkenrad t und die Klinke x, wodurch die Klinke ganz ein- oder ausgeschaltet wer den kann, je nachdem, ob die Zunge y den Weg der Klinke x teilweise abdeckt oder nicht. Die genaue Lage der Zunge y, die sich um die Klinkenradwelle z herumdreht, be stimmt nun die Membrane li mit einer Zug kette, die vom Hembranhebel nach der Zunge y geht. Ist der Dampfkessel ohne Dampf druck, so gibt die Zunge y die Zuschubklin- hen x ganz frei, so dass sie mit -vollem Hub arbeiten.
Fängt der Druck im Kessel an zu steigen, sQ greift die Zunge<B>y,</B> durch die Mein- brane li. angehoben, unter die Klinke x,<I>so</I> dass diese teilweise leer läuft-. Ist der volle Dampfdruck erreicht, so greift die Zunge<B>y</B> soweit unter die Klinke x, dass die Klinke sieh leer auf der Zunge<B>y</B> hin und her be wegt, ohne dass Zähne, am Klinkenrad vor- gescho,ben werden.
Sobald !der Kesseldruck etwas sinkt, schaltet die Zunge<B>y</B> wieder eine Anzahl Zähne am Klinkenra,d ein und der Rost wird wieder stärker beschickt.
Gleichzeitig mit der selbsttätigen Aus- und EinschaItung der Kohlenzufuhr wird ,durch dieselbe Membran h die Sekundärluft klappe 2 durel-i eine Zugkette,<B>3</B> beim Vermin dern der Kohlenzufuhr geschlossen und beim Erhöhen der Kohlenfördermenge weider <B>ge-</B> öffnet.
Gemäss Fig. <B>3</B> ist zum Öffnen und Schliessen der Frischluftklappe i eine beson dere Membrane Im vorgeselten. Die Einrieb- tung könnte auch so. getroffen werden, dass .dumh die gleiche Membran h sowohl die Kohlenförderung, als auch die Zufuhr von Sekundärluft und Frischluft gemeinsam ge regelt werden.
Die Besehickung des Rostes b ist wie soeben 'beschrieben, vollstäudig selbsttätig. Ist der höchste Dampfdruck erreicht, schliesst sich die Frischluft- und die Sekundärluft klappe, und die Kohlenzufuhr hört auf. Da die Kohle nur in ganz dünner Sehieht und hellglühend auf dem Rost liegt, kann man ohne weiteres die Luftzufuhr vorübergehend absperren, ohne dass Rauchbildung entsteht. Falls die Beschickung durch den Druckregler unterbrochen ist, so, sinkt sofort auch der Dampfdruck, wodurch nach ein bis zwei Mi- unten die Beschickungsvorrichtung wieder eingeschaltet wird und so lange Kohle för dert, bis der Dampfdruck wieder steigt und das Spiel sich wiederholt.
Man ist durch die selbsttätige Regulierung der Beschickung in der Lage, auf dem Sattel rost trotz gasreieher Kohle vollständig rauch- schwach zu heizen und beispielsweise kann ,ein ganz kleiner Elektromotor die Besehicker von mehreren Kesselndurch ein Zuggestänge über die Zugstange v gleichzeitig antreiben.
In Fig. 5 sind zwei Beschicker o neben einander aufgestellt, die die Kohle auf die ganze Rostlänge verteilen.
Fig. 3 zeigt eine Vereinfachung der Be- sehickung in der Weise, dass nur ein Be schicker angeordnet ist, der die Kohle dureh verstellbare Leitschaufeln 4 im Rohr n auf ,die ganze Rüstlänge beim Herunterfallen ver teilt.
Die erläuterten Feuerumen sind in der zn Praxis ganz eingehend ausprobiert worden und arbeiten vollständig selbsttätig ganz ein wandfrei.
Firing for burning coals in cast iron central heating boilers built for coke heating. The invention relates to a furnace for heating coals in cast-iron Zen tralheizungskessel that could previously only be heated with coke. zn Recent efforts in the central heating boiler industry are to reduce operating costs by using cheaper fuels instead of kohs. In the heat price of coke and gas-rich coal alone, there is a price difference of 35 to 50% in favor of coal. In many countries there is no coke at all; it has to be obtained from abroad, while normal brown or hard coal can be had in the country concerned at cheap prices.
However, in order to be able to burn hard coal or lignite in cast-iron central heating boilers, certain conditions must be met that are adapted to the characteristics of the type of coal in question.
In the case of coal operation, as with coke, it is not possible to hoist the fuel on the grate 50 to 70 cm thick. The coal would gass too much without receiving the necessary combustion air; the existing train of 5 to 6 mm water column would not even be nearly sufficient for operation. In addition, the charcoal flame requires a special room to burn out before it is divided into individual tongues by the boiler passes, otherwise unbearable soot formation occurs.
The invention brings a new solution, which orders that the gable-roof-shaped grate of the central heating boiler is fed through at least one pipe that is hung in the existing coal filling shaft and opens out over the entire length of the apex of the grate so that at least one pressure regulator the fresh air and the secondary air volume is regulated. The loading and formation of the pipe suspended in the filling shaft can be carried out in different ways.
It depends on what kind of coal is to be burned on the grate. There are two main types of charcoal, namely baking and non-baking charcoal. Baking coals are coals that expand, stick together or coke when burned. The non-baking coals are those that, despite their glowing condition, lie loosely on the grate, similar to glowing sand, and do not stick together. Baking coals include all types of hard coal that contain more than 16 to 20% gas. The non-baking coals include all gas-rich lignites of 4000 keal. upwards and all hard coals with a gas content of 6 to 15%, i.e. anthracite and similar low-gas coals.
The non-baking coals can be applied relatively easily to the gable roof-shaped grate without special, mechanically operated devices, because they do not stick together. The charging he then follows through the suspension tube, for example, adjustable in height, along wel chein the coal slides down.
The supply of coals, however, presents certain difficulties because they cannot be easily applied to the grate, they stick firmly when heated and do not slide automatically on the grate. You can, however, convey small amounts of the charcoal to the top of the gable-roof-shaped grate by means of a feeder through the agitator hanging in the filling section. In addition to this automatic loading from above, an automatic regulation of the coal supply and the air supply can be provided accordingly to the amount of steam developed by the boiler.
For this purpose, for example, a pressure regulator built on the boiler to regulate the steam pressure, which controls the air flap for the combustion air in a known manner, simultaneously control the supply of coal and the secondary air. As soon as the steam in the boiler reaches its maximum pressure, this regulator turns off the ash fall fresh air flap, the coal supply and the secondary air. As soon as the pressure drops again, turn on all three devices, namely the hairdressing air supply, the coal supply and the secondary air supply. Such a completely automatic regulation of the combustion system makes it possible to heat the boiler system with a thinly covered grate with a bright, soot-free flame despite gas-rich coal with relatively little draft.
He according to the invention, trained furnace is for countries that do not have coke; have in their own country, of great importance, because one can burn ordinary coal in the boiler built for coal-firing, which is very cheap.
In the drawing, two execution examples of the subject invention are Darge, namely show the, Fig. 1 and 2 in a vertical cross section, respectively in a vertical longitudinal section a Feue tion for non-baking coal.
3, 4 and 5 show a furnace for baking coal; 3 and 5 show in a longitudinal section 7 two different charging devices, while Fio. Figure 4 shows a vertical cross section.
Fig. 6 shows a variant of the feeder in vertical cross section.
FIG. 7 shows the loading device from FIG. 4 on a larger scale.
A gable-roof-shaped grate <B> b </B>, which is equipped with water cooling, is arranged above the grate a provided for the combustion of coke.
This grate <B> b </B> is covered with nitlit baekenden coals clureh a height-adjustable filling shaft insert tube c. The coal is filled into the rack <B> d </B>, it rolls down through the pipe and covers the grate <B> b </B> in a layer that is dependent on the height of the filling shaft insert pipe c.
The outside of the filler insert tube c is provided with an air jacket e and a sphamotte lining to keep the coal cool in the tube c. This air jacket also serves to supply secondary air. This enters the flame through the holes f in the shamette lining. The control flaps g are connected to the diaphragm h. As soon as a certain steam pressure or a certain hot water temperature is reached, the membrane h closes the secondary air flap g and the fresh air flap i (Fig. 3). As soon as the pressure is withdrawn, the flaps open again automatically.
The height of the tube c can be adjusted by means of the screws <B> k </B> and in this way the thickness of the fuel layer on the grate <B> b </B> can be regulated. Because the filling shaft m, which is completely filled with coke during coke operation, is only about half filled by the pipe c running along the length of the grate, a large space is created in the shaft m, which is very advantageous for the development of the flame when coal is burned .
When heating charcoal, the feed chute insert pipe c, which is always full of charcoal, cannot be used because the charcoal would constantly stick together in large pieces at the pipe outlet. One would have to constantly break open the coal by hand with a poker so that it slips into the pipe c; such an operation is impossible.
For this reason, a pourer such as that shown in FIG. 3 is used for baking coals, which pours the coal in small amounts through a drop pipe n down onto the apex of the saddle-shaped bottom b. A meehaniseher sheet pusher o can be used as a feeder (Fig. 4 and 5), or a roller p provided with strips (Fig. 6). The mechanical bow pusher consists of a circular wedge q moving back and forth, which is driven by means of a ratchet wheel r via a crank s.
The wedge q slides under the coals and, when moving in the conveying direction, a small vertical surface of the wedge q pushes the coal down onto the grate, when a conveyor roller p Fig. 6 is used the drive by means of a ratchet wheel is almost exactly the same as for the bow pusher. The ratchet wheel d is furnished with a device for switching off the ratchets in both versions. The pull rod v, which is moved up and down by a pendulum lever located on the basement ceiling, pulls the handle w up and down. As a result, the conveyor pawl c engages in the ratchet wheel t and takes it with the upward movement.
If the pawl should not take along the number of teeth corresponding to the stroke, a circular cover tongue y occurs between the ratchet wheel t and the pawl x, whereby the pawl can be completely switched on or off, depending on whether the tongue y is the path of the Pawl x partially covers or not. The exact position of the tongue y, which rotates around the ratchet wheel shaft z, is now determined by the membrane li with a pulling chain that goes from the membrane lever to the tongue y. If the steam boiler is without steam pressure, the tongue y releases the feed blades x completely so that they work with full stroke.
If the pressure in the boiler begins to rise, the tongue <B> y, </B> grips through the left mybrella. raised under the latch x, <I> so </I> that it runs partially empty-. Once the full steam pressure has been reached, the tongue <B> y </B> grips under the pawl x so far that the pawl moves back and forth on the tongue <B> y </B> without the teeth, be pushed forward on the ratchet wheel.
As soon as the boiler pressure drops slightly, the tongue <B> y </B> switches on a number of teeth on the ratchet wheel, d and the grate is loaded more heavily again.
Simultaneously with the automatic switching on and off of the coal supply, the secondary air flaps 2 by the same membrane h, a pull chain, <B> 3 </B> is closed when reducing the coal supply and again when increasing the coal supply - </B> opens.
According to FIG. 3, a special membrane Im is provided for opening and closing the fresh air flap i. The drive could also be like this. be made that .dumh the same membrane h both the coal feed and the supply of secondary air and fresh air are regulated together.
The filling of the grate b is, as just described, completely automatic. When the highest steam pressure is reached, the fresh air and secondary air flaps close and the supply of coal stops. Since the coal is only very thinly visible and glowing on the grate, the air supply can easily be shut off temporarily without the formation of smoke. If the charging is interrupted by the pressure regulator, the steam pressure drops immediately, which means that after one or two minutes the charging device is switched on again and coal continues to feed until the steam pressure rises again and the game repeats itself.
By automatically regulating the loading, you are able to heat completely smoke-free on the saddle grate in spite of gas-free coal and, for example, a very small electric motor can drive the seepers from several boilers at the same time through a pull rod via the pull rod v.
In Fig. 5 two feeders o are placed next to each other, which distribute the coal over the entire length of the grate.
3 shows a simplification of the viewing in such a way that only one loading device is arranged, which divides the coal through adjustable guide vanes 4 in the pipe n, the entire set-up length when it falls down.
The explained fireplaces have been tried out very thoroughly in practice and work completely automatically and perfectly.