Feuerungsanlage für minderwertige, krümelige, während der Verbrennung zerfallende Brennstoffe, wie Torfgrus, Reiskleie, getrockneter Abwasserschlamm und dergleichen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Feuerungsanlage für minderwertige, krümelige, wäh rend der Verbrennung zerfallende Brennstoffe, wie Torfgrus, Reiskleie, getrockneter Abwasserschlamm und dergleichen.
Derartige Brennstoffe können für sich allein in den üblichen, für feste Brennstoffe eingerichteten Feuerungsanlagen nicht verbrannt werden, da die Verluste durch Unverbranntes, verursacht durch den Rostdurchfall oder durch Flugstaubbildung, viel zu hoch würden. Aus diesem Grund hat die Technik für diese Art von Brennstoffen besondere Feuerungen entwickelt, von denen die wichtigsten, am meisten angewendeten Typen nachstehend kurz besprochen seien.
Zu diesen Feuerungstypen gehören unter ande rem die sogenannten Etagenöfen, die auch nach dem Namen des Erfinders Hereshoff-Öfen genannt wer den. Es sind dies zylindrische, feuerfest ausgekleidete Vertikalöfen, die bis zu zwölf übereinanderliegende Herde, welche ebenfalls aus feuerfesten Steinen be stehen, aufweisen. In der Achse des Ofens verläuft eine als Hohlwelle ausgebildete solide gusseiserne Kratzerwelle, an der für jede Etage Kratzerarme mit Kratzerschaufeln angeordnet sind.
Die Kratzerwelle wird von einem ausserhalb des Ofens unter dem selben angeordneten Königslager getragen, an welcher Stelle sich auch der Antrieb mit einem Kegelrad- Vorgelege befindet. Sowohl die Kratzerwelle wie auch die Kratzerarme müssen aus hitzebeständigem Gusseisen hergestellt sein und benötigen zudem Luft kühlung. Der Brennstoff wird auf der obersten Etage aufgegeben und durchläuft, der Schwere folgend und vorwärtsbewegt durch die Rührarme, die sämtlichen Etagen von oben nach unten, um auf diesem Wege zuerst zu zünden und dann auszubrennen.
Je nach dem Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffes und dem unteren Heizwert desselben kann es erforderlich sein, durch Hilfs-Öl- oder -Gasbrenner die Zündung bzw. die Vortrocknung des aufgegebenen Brennstoffes zu unterstützen. Die Verbrennungsgase ziehen im Gegen strom zum Brennstoff von unten nach oben und ver lassen den Etagenofen an seinem oberen Ende.
Als Nachteil dieser Konstruktion muss die teure Kratzervorrichtung bezeichnet werden, die sehr hohen Temperaturen ausgesetzt ist und so beschaffen sein muss, dass sie der grossen Hitzeeinwirkung zu wider stehen vermag. Ein weiterer Nachteil ist sodann in dem nicht unbedeutenden Flugstaubverlust und in dem schlechten Kontakt des Luftsauerstoffes mit dem Brennstoffbett zu erblicken, da die Verbrennungs luft und die Verbrennungsgase nicht durch die bren nende Materialschicht hindurch, sondern nur über das wohl langsam umgerührte Brennstoffbett hinweg streichen.
Die Kratzerschaufeln, die man nicht luft gekühlt ausbilden kann, brennen auch, wenn sie aus hitzebeständigem Guss hergestellt sind, an ihrem in den Brennstoff eintauchenden Teil rasch ab, so dass sie regelmässig ersetzt werden müssen. Man ist des halb dazu übergegangen, die Kratzerschaufeln aus sehr hochwertigem Nickel-Chrom-Guss herzustellen, um das zeitraubende Auswechseln der Schaufeln zu umgehen.
Weiter sind Feuerungsanlagen bekannt, in denen Brennstoffe der genannten Art in der Schwebe zur Verbrennung gebracht werden. Ein bekannter, feuer fest ausgekleideter Ofen ist in seinem oberen Teil zylindrisch ausgebildet und geht nach unten in einen kegeligen Teil über, mit der Kegelspitze nach unten zeigend. Von oben wird der Brennstoff aufgegeben und von unten durch die Kegelspitze die Verbren nungsluft eingeführt. Die Verbrennungsgase treten oben aus, während die Asche unter. abgezogen wird. Es ist klar, dass eine derartige Feuerung nur relativ trockenen Brennstoff zu verbrennen gestattet.
Ihr grosser Nachteil ist in dem starken Flugstaubanfall zu erblicken sowie in der Bildung von starken Asche anwüchsen an der feuerfesten Ausmauerung. Es be steht ferner die Gefahr, dass brennbare Teile mit dem Flugstaub aus der Feuerung getragen werden, wodurch der Feuerungsverlust erhöht wird.
Bei einer anderen Bauart einer Schwebefeuerung wird ein kleiner Teil der Verbrennungsluft sozusagen als Primärluft mit dem Brennstoff von oben in einen rechteckigen, feuerfest ausgekleideten Verbrennungs raum eingeführt und in einem rechten Winkel dazu die Sekundärluft zugeleitet. Die sich bildende Asche wird hinter der Feuerung teilweise wieder dem auf gegebenen Brennstoff beigemischt, um dessen Feuch tigkeitsgrad auf ein kleineres, für die Schwebefeuerung zulässiges Mass herabzusetzen. Diese Massnahme hat gleichzeitig den Vorteil, dass sie Verluste durch Un- verbranntes in der Asche vermindert, da die Asche die Feuerung ein zweites Mal passiert.
Grundsätzlich haften aber auch dieser Bauart die gleichen Nach teile an, wie sie bei der vorbesprochenen Schwebe feuerung erwähnt worden sind.
Man hat auch schon vorgeschlagen, für die Ver- rennung der genannten Brennstoffe Wirbelrostfeue- rungen oder Wirbelschichtfeuerungen zu verwenden, doch scheiden diese wegen der ausserordentlich star ken Flugstaubbildung praktisch aus.
Schliesslich könnte man daran denken, solche feinkrümelige, leicht zerfallende Brennstoffe zu mah len und das Mahlgut einer eigentlichen Staubfeue rung, ähnlich einer Kohlenstaubfeuerung, zuzufüh ren. Dagegen sprechen jedoch die physikalischen Eigenschaften der genannten Brennstoffe. Abwasser schlamm, selbst getrockneter, enthält noch so viel Feuchtigkeit, dass nur eine Mahltrocknungsmühle zur Feinmahlung in Frage käme.
Ausserdem ist im Ab wasserschlamm in der Regel noch viel Sand enthalten, der in einer Staubfeuerungsanlage, besonders wenn diese als Zyklonfeuerung oder Schwebefeuerung aus gebildet wäre, zu Auswaschungen des feuerfesten Ofenfutters führen würde. Mahltrocknungsmühlen sind zudem sehr kompliziert und teuer. Auch lassen sich Reiskleie, Torfstaub und ähnliche minderwertige Brennstoffe sehr schwer feinmahlen und brennen des halb in der zur Verfügung stehenden, relativ kurzen Brennzeit nicht vollständig aus, was zu einer Er höhung des Feuerungsverlustes führen müsste.
Alle die vorerwähnten Nachteile sollen nun durch eine Feuerungsanlage beseitigt werden, bei welcher erfindungsgemäss die in den Verbrennung- und Aus brandrosten vorgesehenen Durchlässe für den Zu tritt der Verbrennungsluft zum Brennstoffbett derart angeordnet sind, dass ihre Lufteintrittsöffnungen ausserhalb der in die Durchlässe hineintretenden Brennstoff-Böschungskegel liegen, um so ein Durch fallen von unverbrannten Brennstoffteilchen durch die Roste zu verhindern. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch die Feuerungs- anlage, Fig. 2 eine aus Fig. 1 ersichtliche Detailpartie in grösserem Massstab, Fig.3 einige aus Fig.2 ersichtliche Details in noch grösserem Massstab und Fig.4 die eine Hälfte eines aus Fig. 1 ersicht lichen Kipprostes in grösserem Massstab.
Mit 1 ist ein oben mit einem Einfülltrichter 2 versehener Füllschacht für die Aufgabe des Brenn stoffes bezeichnet. Der Füllschacht 1 führt zu einem Vorschubtreppenrost 3, an dessen unterem Ende ein Kipprost 4 angeordnet ist. Beide Roste 3 und 4 sind in einem und demselben Feuerungsraum 5 unterge bracht.
Die Stufen des Treppenrostes 3 sind durch im Querschnitt winkelförmige, quer über die Feue- rungsbreite sich erstreckende Rostbalken 3a darge stellt, wobei der längere Schenkel 3b jedes Rost balkens eine schwache Neigung gegen die nächst untere Stufe hin besitzt, und wobei der kürzere, die Treppensteigung bestimmende Winkelschenkel 3c mit Luftdurchlässen 3d versehen ist, deren Strömungs achsen 3e gegen das Brennstoffbett 6 hin schwach nach unten geneigt verlaufen, wie dies aus Fig.2 und 3 ersichtlich ist.
Auf den längeren Winkel schenkeln 3b der Rostbalken liegen schieberartige Vorschubplatten 3 f auf, die wenigstens angenähert parallel zu den langen Rostbalkenschenkeln 3b ver laufen, und die mit einer Antriebsvorrichtung in Verbindung stehen, mittels welcher den Vorschub platten 3 f in der Richtung ihrer Ebenen eine hin und her gehende Bewegung erteilt werden kann.
Im ge zeichneten Beispiel besteht diese Antriebsvorrichtung aus zwei als Druckzylinder ausgebildeten Servomoto ren 7 und 8, deren Kolben über Kolbenstangen 7a bzw. 8a und kreuzkopfartig wirkende Führungen 7b bzw. 8b mit Stangen in gelenkiger Verbindung stehen, an welch letzteren die Vorschubplatten 3 f angelenkt sind.
Der Treppenrost 3 ist für die Unterwindzufuhr in drei Zonen 10, 11 und 12 unterteilt, wobei in den diese Zonen voneinander trennenden Wänden 13 und 14 Luftregulierklappen 15 bzw. 16 eingebaut sind. Mit 17 ist ein Stutzen für die Unterwindzufuhr be zeichnet. In den Feuerungsraum 5 mündet eine Se kundärluftdüse 18 ein, mittels welcher Sekundärluft im Quer- bzw. Gegenstrom zu den Feuergasen ein geblasen werden kann. Am Treppenrostanfang ist ein Regulierpendel 19 höhenverstellbar angeordnet, mittels dem die Höhe des Brennstoffbettes bzw. der Brennstoffschicht wahlweise eingestellt bzw. reguliert werden kann.
Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, ist der Kipprost 4 zweiteilig ausgebildet, wobei die beiden Rosthälften um zwei auf einander gegenüberlaegenden Seiten angeordnete Achsen 20 und 21 schwenkbar sind. Der Kipprost 4 ist ebenfalls treppenförmig ausgebil det, wobei in den Treppensteigungen 4a Luftdurch- lässe 4b ausgenommen sind, deren Bohrungs- bzw. Strömungsachsen 4c ebenfalls angenähert horizontal bzw. gegen das Brennstoffbett hin schwach nach unten geneigt verlaufen, so dass die Luftdurchlässe 4b beider Kipprosthälften gegeneinander gerichtet sind.
Die beiden Kipprosthälften stehen, wie aus Fig. 1 hervor geht, über ein Gestänge 22 mit einem Servomotor 23 in Antriebsverbindung, mittels welch letzterem die beiden Flügel bzw. Hälften des Kipprostes zur Ent- aschung und Entschlackung wenigstens angenähert in die Vertikale gekippt bzw. verschwenkt werden können.
Wie aus Fig.3 hervorgeht, ist die Tiefe bzw. Länge L der Durchlässe 3d, und dementsprechend auch der Durchlässe 4b, grösser bemessen als die Basislänge B1 der in die Durchlässe hineintretenden Brennstoff-Böschungskegel 6a. Im Treppenrost 3 befinden sich sodann weitere Durchlässe 3g für den Zutritt der Verbrennungsluft zum Brennstoffbett 6, und zwar liegen dieselben zwischen den Unterkanten 3h der kurzen Rostbalkenschenkel 3c und den lan gen Rostbalkenschenkel 3b.
Auch hier überlappen die Rostbalken so stark, dass die Hinterkante 3i je des langen Rostbalkenschenkels 3b weiter zurück liegt, als die Unterkante 6b des in die öffnung 3g hineintretenden Böschungskegels<B>6e.</B> Die Durchlässe für den Zutritt der Verbrennungsluft zum Brennstoff bett sind also überall derart angeordnet und aus gebildet, dass ihre Lufteintrittsöffnungen ausserhalb der in die Durchlässe hineintretenden Brennstoff- Böschungskegel liegen, so dass ein Durchfallen von unverbrannten Brennstoffteilchen durch die Roste verhindert wird.
Der oben durch den Einfülltrichter 2 und den Fülltrichter 2 und den Füllschacht 1 aufgegebene Brennstoff gelangt zunächst auf den Treppenrost 3 bzw. auf die Rostbalken. Der auf den Rostbalken liegende Brennstoff besitzt je nach seiner Art und seinem Feinheits- und Trocknungsgrad einen be stimmten Schütt- oder Böschungswinkel, durch den auch die Neigung der Treppe bzw. der Rostbalken bestimmt wird. Die gegenseitige überlappung der Rostbalken ist, wie bereits erwähnt, so bemessen, dass kein unverbrannter Brennstoff durch den Rost hindurchfallen kann.
Die durch die Schwerkraft be wirkte Abwärtsbewegung des Brennstoffes auf dem Treppenrost wird durch die Vorschubplatten 3f wir kungsvoll unterstützt, welch letztere während des Be triebes der Feuerungsanlage durch die Servomotoren 7 und 8 über das Gestänge 7a bzw. 8a und 9 in eine hin und her gehende Bewegung versetzt werden.
Diese Vorschubplatten, die aus Gründen einer guten Auf lage aus einzelnen an je einer Achse 3k der gemein samen Verbindungsstange 9 aufgehängten Platten bestehen, treten in ihrer einen Grenzlage bis in die Schüttkegel 6c des auf dem Treppenrost 3 liegen den Brennstoffbettes 6 hinein und unterstützen so die Vorwärts- bzw. Abwärtsbewegung des Brenn stoffes auf dem Treppenrost.
Unter Umständen, be sonders bei leicht backenden Brennstoffen, wie zum Beispiel Reiskleie, kann es angezeigt sein, die schie- berartigen Vorschubplatten 3 f so weit gegen den Feuerraum 6 hin vorzuschieben, dass die Vorschub platten die vorderen, gegen den Feuerraum hin liegen den Kanten der Rostbalken überstreichen und dabei die backende Brennstoffschicht abstreifen.
Die Unterteilung des Treppenrostes in mehrere Zonen ist deshalb zweckmässig, weil dadurch der nach unten abnehmenden Schichtdicke und den Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffbettes weitgehend Rechnung getragen werden kann. Mittels der Klappen 15 und 16 in den Zwischenwänden 13 und 14 lässt sich der Unterwinddruck in den verschiedenen Zonen 10, 11 und 12 und damit die Belüftung des Brenn stoffbettes unterschiedlich einstellen. Jedem Rost abschnitt 10, 11 und 12 ist ein Aschenkasten 24, 25 bzw. 26 zugeordnet, in denen ein Teil der Asche an- fällt, sich dort ansammelt und periodisch ausgetragen wird.
Nach Passieren des Treppenrostes gelangt der Brennstoff schliesslich auf dem Kipprost zum voll ständigen Ausbrand. Die hierfür benötigte Verbren nungsluft kann entweder vom Unterwindgebläse des Treppenrostes abgezweigt, oder aber durch einen separaten Ventilator geliefert werden.
Die Feuerungsanlage ist im Übrigen nach Art einer Vorfeuerung ausgebildet, mit oberem Abzug der heissen Verbrennungsgase und gross bemessenem Feuerraum, der den Ausbrand der flüchtigen Be standteile und der mitgerissenen feinen Brennstoffteile ermöglicht. Wie Fig. 1 zeigt, wird zur Unterstützung des Ausbrandes der Gase und Staubteile in bekannter Weise zweckmässig Sekundärluft durch die Düse 18 eingeführt.
Wenn es die Feinheit und der Trocknungs- grad des Brennstoffes erlauben, zum Beispiel bei Reiskleie und dergleichen, kann die Feuerungsanlage auch nur mit natürlichem Zug betrieben werden, in welchem Falle die Flugstaubbildung besonders gering ist und die Rostzonenunterteilung entfallen kann.
Die Vorteile der vorstehend beschriebenen Feue- rungsanlage können wie folgt zusammengefasst wer den: Der Aufbau der Anlage ist sehr einfach und ihre Herstellung daher billig, was für Abfallbrennstoffe von grosser Bedeutung ist. Die Metallteile der An lage sind auch nicht sehr hohen Temperaturen aus gesetzt, was die Verwendung von normalem Rost gusseisen ermöglicht.
Durch die Rostneigung, Zonenunterteilung und Variation des Vorschubes der Vorschubplatten kann die Feuerung leicht den besonderen Eigenschaften der Abfallbrennstoffe angepasst werden.
Der Ausbrand des Brennstoffes ist gesichert durch die in weiten Grenzen wählbare Ausbranddauer auf den Kipprosten.
Der Flugstaubanfall ist sehr gering und der Durchfall von unverbrannten Brennstoffteilchen durch die Roste ist durch die besondere Konstruktion der Durchlässe praktisch ausgeschlossen.
Die billige Bauweise und insbesondere die ein fachen Rostelemente erlauben es, die Roste besonders grossflächig auszubilden, so dass die Brennstoffschicht relativ niedrig gehalten und mit geringem Unter winddruck, ja sogar mit natürlichem Zug gefahren werden kann, was zur Verhinderung des Mitreissens von Flugstaub und Brennstoffteilchen wesentlich beiträgt.
Bei dem vorbeschriebenen Beispiel arbeiten die Vorschubplatten aller Zonen 10, 11 bzw. 12 im Gleichtakt. Die Anordnung kann aber auch so ge troffen werden, dass die Vorschubplatten der ver schiedenen Zonen im versetzten Takt arbeiten. Auch können Mittel vorgesehen sein, um sowohl die Hub länge wie auch die Hubzahl der Vorschubplatten gesamthaft oder aber auch nur zonenweise in gewissen Grenzen ändern zu können. Weiter können Mittel vorgesehen sein, um dem Treppenrost und.'"oder dem Kipprost bzw. den Kipprosten vorgewärmte Luft zu führen zu können.
Firing system for inferior, crumbly, during the combustion disintegrating fuels, such as peat grits, rice bran, dried sewage sludge and the like. The present invention relates to a firing system for inferior, crumbly, during the combustion disintegrating fuels such as peat grits, rice bran, dried sewage sludge and the like .
Such fuels cannot be burned on their own in conventional firing systems set up for solid fuels, since the losses from unburned material, caused by rust diarrhea or the formation of fly ash, would be much too high. For this reason the technology has developed special furnaces for this type of fuel, of which the most important and most widely used types are briefly discussed below.
These types of firing include the so-called deck ovens, which are also called Hereshoff ovens after the name of the inventor. These are cylindrical, refractory-lined vertical furnaces, which have up to twelve stoves, which are also made of refractory bricks. In the axis of the furnace runs a solid cast iron scraper shaft designed as a hollow shaft, on which scraper arms with scraper blades are arranged for each level.
The scraper shaft is carried by a king-size bearing arranged outside the furnace under the same, at which point the drive with a bevel gear is also located. Both the scraper shaft and the scraper arms must be made of heat-resistant cast iron and also require air cooling. The fuel is placed on the top floor and flows through, following the gravity and moved forward by the agitator arms, through all the floors from top to bottom, in order to first ignite and then burn out.
Depending on the moisture content of the fuel and its lower calorific value, it may be necessary to use auxiliary oil or gas burners to support the ignition or pre-drying of the fuel that has been fed. The combustion gases move in countercurrent to the fuel from bottom to top and leave the deck oven at its upper end.
The disadvantage of this construction must be described as the expensive scraper device, which is exposed to very high temperatures and must be designed in such a way that it is able to withstand the great effects of heat. Another disadvantage is the not insignificant loss of airborne dust and the poor contact of the atmospheric oxygen with the fuel bed, since the combustion air and the combustion gases do not pass through the burning material layer, but only over the slowly stirred fuel bed.
The scraper blades, which cannot be made air-cooled, even if they are made of heat-resistant cast, burn off quickly on the part that is immersed in the fuel, so that they have to be replaced regularly. The company has therefore switched to producing the scraper blades from very high-quality cast nickel-chrome in order to avoid the time-consuming replacement of the blades.
Firing systems are also known in which fuels of the type mentioned are suspended for combustion. A known, refractory lined furnace is cylindrical in its upper part and merges at the bottom into a conical part, with the cone point pointing downwards. The fuel is fed in from above and the combustion air is introduced from below through the tip of the cone. The combustion gases come out above, while the ashes come out below. is deducted. It is clear that such a furnace allows only relatively dry fuel to be burned.
Their major disadvantage is the heavy accumulation of fly ash and the formation of heavy ash on the refractory lining. There is also the risk that flammable parts are carried out of the furnace with the flue dust, which increases the firing loss.
In another type of floating furnace, a small part of the combustion air is introduced into a rectangular, refractory-lined combustion chamber, so to speak, as primary air with the fuel, and the secondary air is fed in at a right angle. The ash that forms is partially mixed back into the fuel behind the furnace in order to reduce its moisture level to a lower level that is permissible for the floating furnace. This measure also has the advantage that it reduces losses due to unburned matter in the ashes, since the ashes pass through the furnace a second time.
Basically, this type of construction also has the same disadvantages as those mentioned in the previously discussed suspension.
It has also already been proposed to use eddy grate firing systems or fluidized bed firing systems for the incineration of the fuels mentioned, but these are practically ruled out because of the extremely high formation of fly ash.
Finally, one could think of grinding such fine-crumbly, easily disintegrating fuels and feeding the ground material to an actual dust furnace, similar to a pulverized coal furnace. However, the physical properties of the fuels mentioned speak against this. Wastewater sludge, even if it is dried, still contains so much moisture that only a grinding-drying mill could be used for fine grinding.
In addition, there is usually a lot of sand in the waste water sludge, which in a dust firing system, especially if it were formed as a cyclone firing or floating firing, would lead to the refractory furnace lining being washed out. Grinding-drying mills are also very complicated and expensive. Rice bran, peat dust and similar inferior fuels are also very difficult to grind and therefore do not burn out completely in the available, relatively short burning time, which would have to lead to an increase in the combustion loss.
All of the aforementioned disadvantages are now to be eliminated by a combustion system in which, according to the invention, the passages provided in the combustion and fire grates for the combustion air to enter the fuel bed are arranged in such a way that their air inlet openings are outside the fuel slope cones entering the passages to prevent unburned fuel particles from falling through the grates. In the drawing, an embodiment of the subject invention is shown, namely show:
FIG. 1 shows a vertical section through the furnace, FIG. 2 shows a part of the details shown in FIG. 1 on a larger scale, FIG. 3 shows some details shown in FIG. 2 on an even larger scale, and FIG. 4 shows one half of one from FIG. 1 visible tilting grate on a larger scale.
With a top provided with a hopper 2 hopper for the task of the fuel is designated with 1. The filling chute 1 leads to an advancing stair grate 3, at the lower end of which a tilting grate 4 is arranged. Both grids 3 and 4 are housed in one and the same furnace 5.
The steps of the step grate 3 are illustrated by an angular cross-section that extends across the firing width grate bars 3a, the longer leg 3b of each grate bar having a slight inclination towards the next lower step, and the shorter, the stair slope determining angle leg 3c is provided with air passages 3d, the flow axes 3e of which are slightly inclined downwards towards the fuel bed 6, as can be seen from FIGS.
On the longer angle legs 3b of the grate bars are slide-like feed plates 3 f, which run at least approximately parallel to the long grate bar legs 3b ver, and which are connected to a drive device by means of which the feed plates 3 f in the direction of their planes a down and forward movement can be granted.
In the example shown, this drive device consists of two servomotors 7 and 8 designed as pressure cylinders, the pistons of which are articulated via piston rods 7a and 8a and crosshead-like guides 7b and 8b with rods, to which the latter the feed plates 3f are hinged .
The step grating 3 is divided into three zones 10, 11 and 12 for the supply of wind from below, with air regulating flaps 15 and 16 being installed in the walls 13 and 14 separating these zones. With 17 a nozzle for the underwind supply be distinguished. In the furnace 5 opens a secondary air nozzle Se 18, by means of which secondary air can be blown in cross or countercurrent to the fire gases. A regulating pendulum 19 is arranged at the beginning of the step grate, adjustable in height, by means of which the height of the fuel bed or the fuel layer can be optionally set or regulated.
As can be seen from Fig. 1, the tilting grate 4 is constructed in two parts, the two grate halves being pivotable about two axes 20 and 21 arranged on opposite sides. The tilting grate 4 is also designed in the shape of a staircase, with the exception of air passages 4b, the bore or flow axes 4c of which are also approximately horizontal or slightly inclined towards the fuel bed, so that the air passages 4b of both tilting grate halves are directed against each other.
The two tilting grate halves are, as can be seen from FIG. 1, in drive connection via a linkage 22 with a servomotor 23, by means of which the latter tilts or swivels the two wings or halves of the tilting grate at least approximately into the vertical for ash removal and deslagging can be.
As can be seen from FIG. 3, the depth or length L of the passages 3d, and accordingly also of the passages 4b, is larger than the base length B1 of the fuel slope cones 6a entering the passages. In the step grate 3 there are then further passages 3g for the access of the combustion air to the fuel bed 6, namely the same are between the lower edges 3h of the short grate beam legs 3c and the long grate beam legs 3b.
Here, too, the grate bars overlap so much that the rear edge 3i of each long grate bar leg 3b lies further back than the lower edge 6b of the slope cone entering the opening 3g. 6e. The passages for the access of the combustion air to the fuel bed are so arranged and made from everywhere in such a way that their air inlet openings are outside the fuel slope cones entering the passages, so that unburned fuel particles are prevented from falling through the grates.
The fuel fed up through the hopper 2 and hopper 2 and hopper 1 first reaches the step grate 3 or the grate bars. The fuel lying on the grate bar has, depending on its type and its degree of fineness and degree of drying, a certain angle of repose or slope through which the inclination of the stairs or the grate bar is determined. As already mentioned, the mutual overlapping of the grate bars is such that unburned fuel cannot fall through the grate.
The downward movement of the fuel on the step grate caused by gravity is supported by the feed plates 3f we kungsvoll, which latter during the loading operation of the furnace by the servomotors 7 and 8 via the linkage 7a or 8a and 9 in a reciprocating Movement.
These feed plates, which for the sake of a good position consist of individual plates suspended on an axis 3k each of the common connecting rod 9, occur in their one limit position up to the pouring cone 6c of the fuel bed 6 on the step grate 3 and thus support the Forward or downward movement of the fuel on the step grate.
Under certain circumstances, especially in the case of fuels that bake slightly, such as rice bran, it may be advisable to push the slide-like feed plates 3f so far towards the furnace 6 that the feed plates are the front edges, against the furnace paint over the grate bar and strip off the baking fuel layer.
The subdivision of the step grating into several zones is useful because the downward decreasing layer thickness and the moisture content of the fuel bed can be largely taken into account. By means of the flaps 15 and 16 in the intermediate walls 13 and 14, the negative wind pressure in the various zones 10, 11 and 12 and thus the ventilation of the fuel bed can be set differently. Each grate section 10, 11 and 12 is assigned an ash pan 24, 25 or 26, in which part of the ash accumulates, collects there and is periodically discharged.
After passing the step grate, the fuel finally burns out completely on the tilting grate. The combustion air required for this can either be diverted from the underwind fan of the step grate or supplied by a separate fan.
The firing system is also designed in the manner of a pre-firing, with an upper discharge of the hot combustion gases and a large combustion chamber, which allows the volatile components to burn out and the fine fuel particles that have been carried along. As FIG. 1 shows, secondary air is expediently introduced through the nozzle 18 in a known manner to support the burnout of the gases and dust particles.
If the fineness and degree of dryness of the fuel allow, for example with rice bran and the like, the furnace can also only be operated with natural draft, in which case the formation of fly dust is particularly low and the grate zone subdivision can be omitted.
The advantages of the combustion system described above can be summarized as follows: The structure of the system is very simple and its manufacture is therefore cheap, which is of great importance for waste fuels. The metal parts of the system are also not exposed to very high temperatures, which allows the use of normal grate cast iron.
Due to the grate inclination, zone subdivision and variation of the feed of the feed plates, the furnace can easily be adapted to the special properties of the waste fuels.
The burnout of the fuel is ensured by the burnout duration on the tilting grate, which can be selected within wide limits.
The amount of fly ash is very low and the diarrhea of unburned fuel particles through the grates is practically impossible thanks to the special construction of the passages.
The cheap construction and, in particular, the simple grate elements allow the grates to be designed with a particularly large area so that the fuel layer is kept relatively low and can be driven with little negative wind pressure, even with a natural draft, which is essential to prevent airborne dust and fuel particles from being carried away contributes.
In the example described above, the feed plates of all zones 10, 11 and 12 work in unison. The arrangement can, however, also be made so that the feed plates of the different zones work in staggered cycles. Means can also be provided in order to be able to change both the stroke length and the number of strokes of the feed plates as a whole or only in certain areas within certain limits. Means can also be provided in order to be able to lead preheated air to the step grate and '"or the tilting grate or the tilting grate.