CH669448A5

CH669448A5 -

Info

Publication number: CH669448A5
Application number: CH4686A
Authority: CH
Inventors: Anneliese Harlander
Original assignee: Anneliese Harlander
Priority date: 1985-01-14
Filing date: 1986-01-08
Publication date: 1989-03-15
Also published as: ATA1186A; DE3500974C2; AT394775B; DE3500974A1

Description

BESCHREIBUNG DESCRIPTION

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für feste Brennstoffe zur Erhitzung eines Wärmeträgers, bestehend aus einem Brennstoffschacht mit einem Bodenrost und seitlicher Brenngasabführung, einem sich an den Brenngasabführungsbereich anschliessenden Brenneinsatz mit regelbarer Sekundärluftzuführung und wenigstens einem in den Strömungsweg der zum Abgasrohr geleiteten Heissgase geschalteten Wärmeaustauscher. The invention relates to a boiler for solid fuels for heating a heat carrier, consisting of a fuel shaft with a bottom grate and side fuel gas discharge, a combustion insert connected to the fuel gas discharge area with adjustable secondary air supply and at least one heat exchanger connected in the flow path of the hot gases directed to the exhaust pipe.

Bekannte Heizkessel dieser Art, bei denen als Wärmeträger in der Regel Wasser verwendet wird, können mit festen Brennstoffen nur bedingt wirtschaftlich betrieben werden und belasten ausserdem aufgrund unzureichender Verbrennung die Umwelt in erheblichem Masse. Known boilers of this type, in which water is generally used as the heat transfer medium, can only be operated economically with solid fuels to a limited extent and, moreover, pollute the environment to a considerable extent due to inadequate combustion.

Ursache für die im allgemeinen schlechte Brennstoffausnutzung sind fehlende oder ungenügende Ausmauerung in Verbindung mit zu kleinen Feuerräumen. Obwohl bereits versucht wurde, durch Zuführung von Sekundärluft in den Feuerraum und den Einbau von Brenneinsätzen, durch die die Brenngase geführt werden, die Verbrennung zu verbessern, gelagen immer noch erhebliche Mengen an brennbaren Gasen unverbrannt in den Abzug und damit in die Atmosphäre, da sie in den Feuerräumen nicht genügend aufgeschlossen und verbrannt werden. The reason for the generally poor use of fuel is the lack of or insufficient brick lining in connection with combustion chambers that are too small. Although attempts have already been made to improve the combustion by supplying secondary air to the combustion chamber and installing combustion inserts through which the combustion gases are passed, considerable amounts of combustible gases still remained unburned in the fume cupboard and thus into the atmosphere because they cannot be sufficiently opened and burned in the fireboxes.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Heizkessel der eingangs definierten Art so auszubilden, dass trotz geringem fertigungstechnischen Aufwand und bei Gewährleistung einer einfachen Montage der Heizwert von verschiedenen festen Brennstoffen, wie z.B. Kohle, Holz, Torf und verheizbarem Abfall, mit einem zumindest annähernd gleich guten Wirkungsgrad jeweils optimal genutzt werden kann. The object of the present invention is to design a boiler of the type defined at the outset in such a way that the heating value of various solid fuels, such as e.g. Coal, wood, peat and combustible waste can be optimally used with at least approximately the same efficiency.

Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass der vorgeschlagene Heizkessel die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 umschriebenen Merkmale aufweist. This object is achieved according to the invention in that the proposed boiler has the features described in the characterizing part of claim 1.

Aus einer Öffnung am Boden der Wirbelkammer kann den Brenngasen zusätzlich Sekundärluft zugeführt werden, und zwar vorzugsweise getrennt von der Sekundärluftzuführung im Brenngassammelkanal. Secondary air can also be supplied to the fuel gases from an opening at the bottom of the swirl chamber, preferably separately from the secondary air supply in the fuel gas collection duct.

Die Sekundärluft kann über einen vorzugsweise im Abgasabzugsweg des Heizkessels angeordneten Bimetall-Thermostat geregelt werden. Damit wird auch verhindert, dass während der ersten Anheizphase zum Zug im Glutbett durch die Sekundärluftzuführung ein Nebenzug entsteht oder bei kleiner abgenommener Leistung durch einen solchen Nebenzug der Kesselbrand erlischt. Von wesentlicher Bedeutung ist dabei, dass die Regulierung der Sekundärluft stets völlig unabhängig und getrennt von der Kesselzugregulierung erfolgt. The secondary air can be regulated via a bimetal thermostat which is preferably arranged in the flue gas discharge path of the boiler. This also prevents the secondary air supply from creating a secondary draft during the first heating phase to the train in the ember bed, or prevents the boiler fire from extinguishing when the power is reduced. It is essential that the regulation of the secondary air is always completely independent and separate from the boiler train regulation.

Die Regelung des Heizkessels erfolgt zweckmässig mittels zweier getrennt voneinander angeordneter Bimetall-Thermosta-ten und der damit verbundenen Primär- und Sekundärluftregu-lierklappen. The boiler is conveniently controlled by means of two separate bimetal thermostats and the primary and secondary air control flaps connected to them.

Wesentlich ist, dass der Betrieb des Heizkessels ohne Hilfseinrichtungen, wie Gebläse oder Pumpen, möglich ist, wodurch ein von Hilfsenergien unabhängiger Betrieb jederzeit sichergestellt ist. It is essential that the boiler can be operated without auxiliary devices such as blowers or pumps, which ensures that operation is independent of auxiliary energy at all times.

Für Montage- und Reparaturzwecke ist es von Bedeutung, dass der Brenneinsatz ohne Zuhilfenahme besonderer Werkzeuge und Bindemittel, wie Mörtel, in den Kesselkörper eingebaut und gegebenenfalls auch ausgewechselt werden kann. For assembly and repair purposes, it is important that the firing insert can be installed in the boiler body without the aid of special tools and binders, such as mortar, and can also be replaced if necessary.

Vorteilhaft ist auch das mit einem kleinen Abstand vom Bodenrost am Brennstoffbehälter befestigte Entgasungsblech, das der besseren Entgasung des Glutbettes dient und verhindert, dass Kondensat an den wassergekühlten Behälterwänden in den Aschenraum fliessen kann. Another advantage is the degassing plate attached to the fuel tank at a small distance from the floor grate, which serves for better degassing of the ember bed and prevents condensate from flowing into the ash chamber on the water-cooled tank walls.

Zur Kompensation zu grosser Anheizleistungen bei kalter Heizungsanlage kann der Primär-Zuluftregler an der Austrittsöffnung einer Wärmetauschertasche montiert sein, so dass die beim Anheizvorgang über dem Temperaturniveau des Heizkessels liegende Austrittstemperatur des Wärmeträgers an dieser Wärmeaustauscher-Tasche für die Kesselregelung massgebend To compensate for high heating capacities in a cold heating system, the primary supply air controller can be mounted on the outlet opening of a heat exchanger pocket, so that the outlet temperature of the heat transfer medium at the heat exchanger pocket on this heat exchanger pocket during the heating process is decisive for the boiler control

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3rd

669 448 669 448

ist. Zur Vorwärmung der Primärzuluft wird diese bevorzugt durch einen Zwischenraum im bodenseitigen Teil des Heizkessels und durch die Rosttüre geführt. Damit wird eine Erhöhung des feuerungstechnischen Wirkungsgrades erzielt. is. To preheat the primary supply air, it is preferably routed through an intermediate space in the bottom part of the boiler and through the grate door. This increases the efficiency of the firing technology.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert; in der Zeichnung zeigt: An embodiment of the invention is explained below with reference to the drawing; in the drawing shows:

Fig. 1 eine Schnittzeichnung einer Ausführungsform eines Heizkessels nach der Erfindung, 1 is a sectional drawing of an embodiment of a boiler according to the invention,

Fig. 2 einen Querschnitt durch den Hauptfeuerraum und Brenneinsatz. Fig. 2 shows a cross section through the main combustion chamber and combustion insert.

Der Heizkessel umfasst einen Brennstoffschacht 1 mit einer Einfüllöffnung 2 und einer Rosttür 3 und mit einem Entgasungsblech 4. Bodenseitig ist ein Aschekasten 5 mit Zugregulierklappe 6 vorgesehen, die in bekannter Weise durch einen Bimetall-Thermostat 7 betätigt wird. The boiler comprises a fuel shaft 1 with a filling opening 2 and a grate door 3 and with a degassing plate 4. An ash box 5 with a draft regulating flap 6 is provided on the bottom, which is actuated in a known manner by a bimetal thermostat 7.

Neben diesem Aschekasten und getrennt von ihm sind durch eine Trennwand 8 geteilte Sekundärluft-Vorwärmekästen 9 und 10 mit einer gemeinsamen Reinigungstür 11 und den Sekundärluft-Einlassklappen 31 und 32 vorgesehen. Die Einlassklappen 31 und 32 werden durch einen Bimetall-Thermostat 18 betätigt. In addition to this ash box and separated from it, secondary air preheating boxes 9 and 10 with a common cleaning door 11 and the secondary air inlet flaps 31 and 32 are provided by a partition 8. The inlet flaps 31 and 32 are actuated by a bimetal thermostat 18.

Oberhalb der Sekundärluft-Vor wärmkästen 9 und 10 und unmittelbar angrenzend an den Festbrennstoffschacht 1 ist ein Brenneinsatz 12 mit einem Brenngassammelkanal 14 und einer Wirbelkammer 15 vorgesehen, in der die Brenngase in Form eines Zyklons geführt werden. Diese Zyklonbewegung wird durch die düsenförmig verengte Einlassöffnung 16 und die Form der Wirbelkammer 15 gewährleistet. Above the secondary air preheating boxes 9 and 10 and immediately adjacent to the solid fuel shaft 1, a combustion insert 12 is provided with a fuel gas collection channel 14 and a swirl chamber 15, in which the fuel gases are guided in the form of a cyclone. This cyclone movement is ensured by the nozzle-shaped narrowed inlet opening 16 and the shape of the swirl chamber 15.

Zum Hauptfeuerraum 17 gehören die oberhalb des Brenneinsatzes 12 gelegene Strahlungszone und die Wärmetauscher-5 Taschen 26 und 27. In der Vorderwand des Kessels ist im Bereich des Brenneinsatzes 12 eine Montageöffnung 19 vorgesehen. The main combustion chamber 17 includes the radiation zone located above the burner insert 12 and the heat exchanger pockets 5 and 27. An assembly opening 19 is provided in the front wall of the boiler in the region of the burner insert 12.

Die vom Glutbett über den Rost 20 des Brennstoffschachtes 1 in den Brenneinsatz 12 einströmenden Brenngase werden zu-lo nächst mit der Sekundärluft aus den Düsen 21 und anschliessend aus den Düsen 22 am Boden der Wirbelkammer 15 innig vermischt und für eine vollkommende Verbrennung aufbereitet. The fuel gases flowing into the combustion insert 12 from the ember bed through the grate 20 of the fuel shaft 1 are initially intimately mixed with the secondary air from the nozzles 21 and then from the nozzles 22 at the bottom of the swirl chamber 15 and processed for perfect combustion.

Die Strahlungswärme der aus dem Brenneinsatz 12 brennen-15 den Flammen wird in der Strahlungs- und Konvektionszone 17 des Feuerraumes ausgenutzt. Dabei werden die Brenngase durch die Klappe der Reinigungsöffnung 25 und die an einer Wärmetauscher-Tasche befestigten Rippen 23 umgeleitet. Danach verlassen die Abgase mit einer über dem Taupunkt liegen-20 den Temperatur den Heizkessel über das Abgasrohr 24. The radiant heat of the flames burning from the burner insert 12 is used in the radiation and convection zone 17 of the combustion chamber. The fuel gases are diverted through the flap of the cleaning opening 25 and the ribs 23 attached to a heat exchanger pocket. The exhaust gases then leave the boiler at a temperature above the dew point 20 via the exhaust pipe 24.

Der erfindungsgemässe Heizkessel erbringt im Vergleich zu bekannten Kesseln dieser Art eine wesentlich bessere Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Brennstoffe unter gleichzeitiger Verringerung der Umweltbelastung und ist ausserdem ein-25 fach und wirtschaftlich zu fertigen. In comparison to known boilers of this type, the boiler according to the invention provides a significantly better utilization of the available fuels while reducing the environmental impact and is also simple and economical to manufacture.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

669 448

1.Heater for solid fuels for heating a heat transfer medium, consisting of a fuel shaft with a floor grate with a clearance at the bottom and side fuel gas discharge, a combustion insert connected to the fuel gas discharge area with adjustable secondary combustion air supply and at least one heat exchanger connected to the flow path of the hot gases sliding to the exhaust pipe , characterized in that between the arc-side combustion area of the fuel shaft (1) and the main combustion chamber (17) there is a combustion insert (12) consisting of at least one fireproof molded part with a fuel gas collecting duct (14) arranged horizontally and one which is at least essentially closed at the top Vortex chamber (15) opening inlet nozzle (16) is provided, and that the fuel gases in the vortex chamber (15) are guided in a cyclone movement and are fed with secondary air via at least one nozzle arrangement.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the independently controllable by the primary combustion air control (6, 7) of the boiler secondary air supply in the fuel gas collection channel (14) and / or in the swirl chamber (15) opens and depending on one preferably in Flue gas discharge path arranged bimetal thermostat (18) is regulated.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Boiler according to claim 1, characterized in that the closed upward, covered by a plate swirl chamber (15) serves as a combustion chamber for a forced draft burner.

4. Boiler according to claim 1, characterized in that a degassing plate (4) is attached to the walls of the fuel shaft (1) at a distance above the floor grate (20) of the fuel shaft (1).

5. Boiler according to claim 1, characterized in that the partition between the fuel shaft (1) and the main combustion chamber (17) is designed as a heat exchanger pocket (26) and vertically arranged, with ribs (23) provided heat exchanger pockets (27) Reach into the combustion chamber (17) with the lower inlet and upper outlet opening.

6. Boiler according to claim 5, characterized in that the ribs (23) of the heat exchanger pockets (26, 27) are designed such that they serve both the use of heat and the forced fuel gas flow in the main combustion chamber (17).

7. A boiler according to claim 1, characterized in that the draft regulator (7) for the primary air supply (6) is arranged in the region of the upper outlet opening of one of the heat exchanger pockets (27) and the sensor is located directly in front of the outlet opening or in this extends.

8. Boiler according to claim 1, characterized in that the primary supply air for preheating through a Bodenenseiti-gene, designed as a channel space (28) and the grate "door (3) is passed into the ember bed of the boiler.

9. Boiler according to claim 1, characterized in that below the swirl chamber (15) separate secondary air preheating boxes (9, 10) are provided, which on the one hand have thermostatically controlled inlet flaps (31, 32) and on the other hand via nozzles (21) with the fuel gas collecting duct ( 14) and are connected to the swirl chamber (15) on the bottom side via nozzles (22).

10. A boiler according to claim 1 and 4, characterized in that at least the main part of the swirl chamber (15) is located lower than the grate (20) and that the degassing plate (4) is located approximately at the level of the fuel gas collecting duct (14).