DD219264A1

DD219264A1 - COMBUSTION AIR INTAKE FOR LOWER BURNS

Info

Publication number: DD219264A1
Application number: DD25632883A
Authority: DD
Inventors: Georg Kopka
Original assignee: Zehren Meissner Ofenfabrik Veb
Priority date: 1983-11-04
Filing date: 1983-11-04
Publication date: 1985-02-27

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsluftzufuehrung bei Feuerungen mit unterem Abbrand, insbesondere bei Oefen oder Herden fuer feste Brennstoffe. Erfindungsgemaess ist die Wandung des Fuellraumes mit Zuluftkanaelen und Luftaustrittsoeffnungen versehen, so dass die Sekundaerluft dem Brennraum von oben zugefuehrt wird und den im Fuellraum lagernden Brennstoff kuehlt, die Verbrennung auf den Brennraum begrenzt und die Schadstoffemission wesentlich verringert. Damit wird bei effektiver Brennstoffausnutzung und dosierter Verbrennung eine gleichmaessige Waermeabgabe erreicht.The invention relates to a supply of combustion air in furnaces with lower combustion, especially in furnaces or stoves for solid fuels. According to the invention, the wall of the filling space is provided with supply air channels and air outlet openings, so that the secondary air is supplied to the combustion chamber from above and cools the fuel stored in the filling space, limits the combustion to the combustion chamber and substantially reduces the emission of pollutants. This achieves uniform heat transfer with effective fuel utilization and metered combustion.

Description

TITEL DER ERFINDUNGTITLE OF THE INVENTION

Verbrennungsluftzuführung bei Feuerungen mit unterem AbbrandCombustion air supply in fires with lower burnup

ANWENDUNGSGEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsluftzuführung und die damit verbundene konstruktive Ausbildung von Fü.llraum und Brennraum bei Feuerungen mit unterem Abbrand, insbesondere bei Öfen oder Herden für feste Brennstoffe. Die Anwendung der Erfindung erfolgt vorzugsweise bei transportablen Kohleraumheizern, kann jedoch gleichermaßen auch bei Heizkesseln für iVarmwasser-Mehrraumheizungen oder dgl. vorgesehen werden·The invention relates to a combustion air supply and the associated structural design of Fü.llraum and combustion chamber in furnaces with lower combustion, especially in stoves or stoves for solid fuels. The application of the invention is preferably carried out in portable Kohleraumheizern, but can equally be provided in boilers for iVarmwasser multi-room heaters or the like.

CHARAKTERISTIK DER BEKANNTEN TECHNISCHEN LÖSUNGEN .,CHARACTERISTICS OF THE KNOWN TECHNICAL SOLUTIONS.,

Es ist bekannt, bei transportablen Kohleraumheizern mit unterem Abbrand die benötigte Verbrennungsluft durch Zuluftöffnungen in der wandung des Kohleraumheizers oder in der Feuerungs- bzw. Aschetür dem Brennraum direkt zuzuführen.It is known to supply the required combustion air directly through supply air openings in the wall of the coal room heater or in the furnace or ash door to the combustion chamber in transportable coal room heaters with lower combustion.

Die Zuführung der Primärluft erfolgt dab.ei über" unterschiedliche Regeleinrichtungen unter dem Rost und die Zuführung der Sekundärluft ungeregelt oder über bekannte Brennstoff-The supply of the primary air takes place dab.ei about "different control devices under the grate and the supply of secondary air uncontrolled or known fuel

Wähler über dem Rost. Der ungeteilte Innenraum des Kohleraumheizers ist in seinem unteren Teil über dem Rost Brennraum und darüber Füllraum. Die Abführung der Rauchgase erfolgt über einen oder mehrere seitlich neben oder hinter dem Füllraum liegende Steigzüge·Voters over the grate. The undivided interior of Kohleraumheizers is in its lower part above the grate combustion chamber and about filling space. The discharge of the flue gases takes place via one or more risers lying laterally next to or behind the filling space.

Dieser untere Abbrand soll eine kontinuierliche Verbrennung, des im Füllraum aufgegebenen Brennstoffes und eine gleichmäßige Wärmeabgabe über einen längeren Zeitraum bewirken. Solche Kohleraumheizer werden deshalb auch als Dauerbrandöfen bezeichnet» 'This lower burn-off is intended to cause continuous combustion, the fuel given off in the filling space and a uniform heat release over a longer period of time. Such coal-fired heaters are therefore also referred to as endurance furnaces.

Der Nachteil dieser bekannten Kohleraumheizer besteht in der konstruktiv bedingten Diskontinuität der Verbrennung. The disadvantage of this known Kohleraumheizer is the design-related discontinuity of the combustion.

Der gesamte aufgegebene Brennstoff befindet sich im Füllraum unmittelbar über dem Brennraum und würde bei einer ungehinderten Verbrennung zwangsläufig in den Verbrennungsprozeß einbezogen, so daß der angestrebte Effekt des über einen längeren Zeitraum erfolgenden unteren Abbrandes verloren gänge. Aus diesem Grunde und weil die Abgastemperatur wegen der möglichen Schäden am Kohleraumheizer und am Schornstein einen Grenzwert von 35O⁰C nicht übersteigen darf, wird über Regeleinrichtungen unterschiedlicher Art die Primärluftzuführung geregelt. ,The entire abandoned fuel is located in the filling space immediately above the combustion chamber and would inevitably be included in the combustion process in an unobstructed combustion, so that the desired effect of taking place over a longer period lower burnup lost. For this reason, and because the exhaust gas temperature must not exceed a limit of 35O ⁰ C due to the possible damage to the coal heater and the chimney, the primary air supply is controlled via control devices of different types. .

Diese Regelung der Primärluftzuführung führt zu einer gedrosselten Verbrennung im Brennraum, verhindert jedoch nicht/ daß sich in der über dem Brennraum befindlichen Brennstoffmenge im Füllraum eine Schwelzone ausbildet und bei dem einsetzenden Schwelbrand durch die Austreibung der flüchtigen, gasreichen Bestandteile des Brennstoffes Abgase mit erheblichen Schadstoffraengen entstehen. Solche Schadstoffe können bei undichtem Füllraum direkt in den Raum entweichen.This control of the primary air supply leads to a throttled combustion in the combustion chamber, but does not prevent / forms in the filling chamber located above the combustion chamber a Schwelzone and arise at the incipient smoldering by expelling the volatile, gas-rich components of the fuel exhaust gases with considerable pollutant levels , Such pollutants can escape directly into the room with leaking filling space.

Auch bei der zwangsweisen Führung dieser Abgase durch den Brennraum tritt keine vollständige Verbrennung dieser Abgase ein, da durch die gedrosselte Primärluftzuführung für eine solche Verbrennung die notwendige Verbrennungstemperatur und die erforderliche Verbrennungsluft fehlt. Die Schadstoffe werden damit über den Schornstein unverbrannt in die Umwelt emittiert.Even with the forced guidance of these exhaust gases through the combustion chamber does not occur a complete combustion of these exhaust gases, as lacking by the throttled primary air supply for such combustion, the necessary combustion temperature and the required combustion air. The pollutants are thus emitted through the chimney unburned into the environment.

Es ist nach dem DD-WP 154 395 bereits bekannt, diese Schadstoff emission bei Herden und Raumheizern für feste Brennstoffe durch einen nachgeordneten Abgas-, sammel- und Nachverbrennungskanal mit besonderer Nachverbrennungsluftzuführung zu verringern. ' It is already known, according to the DD-WP 154 395, to reduce this pollutant emission in stoves and room heaters for solid fuels by a downstream exhaust, collecting and Nachverbrennungskanal with special Nachverbrennungsluftzuführung. '

Dieser bekannte Nachverbrennungskanal gewährleistet zwar durch die Nachverbrennungsluftzuführung die Zuführung der erforderlichen Verbrennung3luft j die für die rückstandslose Verbrennung der Abgase notwendige Verbrennungstemperatur ist jedoch bei einer gedrosselten Verbrennung im Brennraum in diesem Nachverbrennungskanal ebenfalls nicht gewährleistet, so daß weiterhin Schadstoffe unverbrannt in die Umwelt emittiert werden. ,Although this known Nachverbrennungskanal ensured by the Nachverbrennungsluftzuführung the supply of the required Verbrennungs3luft j the combustion temperature required for the residue combustion of the exhaust gases is also not guaranteed in a throttled combustion in the combustion chamber in this Nachverbrennungskanal, so that further pollutants are emitted unburned into the environment. .

Es ist nach der DE-OS 31 05 099 weiterhin bekannt, bei einer Verbrennungsvorrichtung für die schnelle und rückstandsfreie Verbrennung von Holzabfällen und dgl. die Verbrennungsluft dem Füllr3um, der zugleich in seiner ganzen Höhe Brennraum ist, allseitig durch eine gelochte Füllraumwandung zuzuführen» ·It is according to DE-OS 31 05 099 furthermore known, in a combustion device for the rapid and residue-free combustion of wood waste and the like. The combustion air the Füllr3um, which is also in its full height combustion chamber, supply on all sides by a perforated Füllraumwandung »·

Bei dieser bekannten Verbrennungsvorrichtung ist jedoch kein Dauerbrand mit einem unteren Abbrand möglich.In this known combustion device, however, no endurance with a lower burnup is possible.

ZIEL DER ERFINDUNG OBJECT OF THE INVENTION

Das Ziel der Erfindung ist es» unter Vermeidung der angeführten Nachteile durch eine effektive Brennstoffausnutzung Brennstoffe einzusparen, durch eine kontinuierliche Verbrennung eine gleichmäßige Wärmeabgabe über einen längeren Zeitraum mit gleichbleibender physiologischer Behaglichkeit zu ermöglichen, durch die Vermeidung der überlastung von Gerät und Schornstein deren Einsatzdauer zu erhöhen und durch die Vollständige Verbrennung des Brennstoffes die Umweltbelastung durch Schadstoffemission wesentlich zu verringern.The aim of the invention is to save fuel while avoiding the mentioned disadvantages by an effective use of fuel, by continuous combustion to provide a uniform heat release over a long period of consistent physiological comfort, to increase the service life by avoiding the overload of equipment and chimney and by the total combustion of the fuel to significantly reduce the environmental impact of pollutant emissions.

DARLEGUNGDESWESENSDERERFINDUNGDARLEGUNGDESWESENSDERERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verbrennungsluftzuführung und die damit verbundene konstruktive Ausbildung von Füllraum und Brennraum bei Feuerungen mit unterem Abbrand, insbesondere bei öfen oder Herden für feste Brennstoffe, zu entwickeln, die bei regelbarer Priraärluftzuführung unter dem Rost durch die Anordnung der Sekundärluftzuführung die Verbrennung des Brennstoffes auf den Brennraum beschränkt, die Ausdehnung der Schwelzone mit der im Brennstoff erfolgenden Vorvergasung minimiert und bei beliebigem Schornsteinunterdruck die kontinuierliche, vollständige und emissionsarme Verbrennung dosierter Mengen des Brennstoffes je Zeiteinheit im Dauerbrand gewährleistet·The invention has for its object to develop a combustion air supply and the associated structural design of filling and combustion chamber in furnaces with lower burnup, especially in stoves or stoves for solid fuels, the controllable Priraärluftzuführung under the grate through the arrangement of the secondary air supply the Restriction of combustion of the fuel limited to the combustion chamber, minimizes the expansion of the carbonization zone with the pre-gasification in the fuel and ensures continuous, complete and low-emission combustion metered amounts of fuel per unit time in continuous firing at any chimney vacuum ·

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäS wie folgt gelöst:This object is achieved according to the invention as follows:

Die Feuerungsanlage weist in ihrer Wandung eine vorzugsweise gesonderte Luftzuführungsöffnung für die Sekundärluft auf. Diese Luftzuführungsöffnung ist direkt oder über einen Luftzuführungskanal mit einem am oberen Ende des Füllraumes ausgebildeten Luftverteilerkanal verbunden.The furnace has in its wall a preferably separate air supply opening for the secondary air. This air supply opening is connected directly or via an air supply channel with a formed at the upper end of the filling space air distribution channel.

An diesen Luftverteilerkanal sind an und/oder in dar Wandung des Füllraumes angeordnete, vorzugsweise senkrechte Zuluftkanäle angeschlossen. Diese Zulüftkanäle sind an ihrem unteren Ende unmittelbar oberhalb des Brennraumes mit Luft·* austrittsöffnungen in den Füllraum versehen·At this air distribution channel are arranged on and / or in wall of the filling chamber, preferably vertical Zuluftkanäle connected. These inlet ducts are provided at their lower end directly above the combustion chamber with air outlet openings into the filling space.

In einer Variante der Erfindung besteht die Wandung des Füllraumes vorzugsweise aus einer Doppelwand und der Spaltraum dieser Doppelwand ist als Zuluftkanal ausgebildet.In a variant of the invention, the wall of the filling space preferably consists of a double wall and the gap space of this double wall is formed as a supply air duct.

Die Luftaustrittsöffnungen sind vorzugsweise brennraumwärts geneigt und mit parallelen oder konischen Wandungen ausgebildet.The air outlet openings are preferably inclined towards the combustion chamber and formed with parallel or conical walls.

Der Füllraum der Feuerungsanlage wird mit festen Brennstoffen gefüllt und die.Feuerungsanlage in bekannter Waise in Betrieb genommen. Die Sekundärluft wird über den Luftverteilerkanal von oben zugeführt und umspült den Füllraum vollständig oder partiell· Dabei kühlt diese Sekundärluft den Füllraum und wird gleichzeitig selbst erwärmt. Die Kühlung des Füllraumes und des im Füllraum aufgegebenen Brennstoffes führt dazu, daß in diesem Brennstoff nur Temperaturen unterhalb der Verbrennungstemperatur auftreten und dieser Brennstoff noch nicht in die Verbrennung einbezogen wird. Nur in einer begrenzten Schicht des Brennstoffes unmittelbar übsr dem Brennraum tritt bereits"eine Vorvergasung ein. Die in diesem Bereich in den Füllraura einströmende erwärmte Sekundärluft bewirkt ihrerseits, daß die in dieser Schwelzone entstehenden Abgase mit der Sekundärluft in den Brennraum geführt werden und im Brennraum sowohl die notwendige Verbrennungstemperatur als auch die erforderliche Menge der Verbrennungsluft für eine vollständige Verbrennung vorhanden sind.The filling chamber of the combustion plant is filled with solid fuels and the .Feuerungsanlage in known orphan commissioned. The secondary air is supplied from above via the air distribution channel and completely or partially flows around the filling space. This secondary air cools the filling space and is at the same time heated itself. The cooling of the filling space and the discontinued in the filling fuel causes only temperatures below the combustion temperature occur in this fuel and this fuel is not included in the combustion. Only in a limited layer of the fuel directly above the combustion chamber does a pre- gasification already occur.) The heated secondary air flowing into the filling groove in turn causes the exhaust gases formed in this carbonization zone to be conducted into the combustion chamber with the secondary air and into the combustion chamber the necessary combustion temperature as well as the required amount of combustion air for complete combustion are present.

Mit der erfindungsgemäßen Verbrennungsluftzuführung wird das Ziel der Erfindung im vollen Umfang erreicht.With the combustion air supply according to the invention, the object of the invention is fully achieved.

Der Vorteil der Verbrennungsluftzuführung besteht dabei insbesondere in der tßtsächlichen Begrenzung der Verbrennung, auf den Brennraum und die damit erfolgende kontinuierliche Verbrennung gleichbleibender dosierbarer Mengen des Brennstoffes je Zeiteinheit mit einer gleichmäßigen Wärmeabgabe" während der gesamten Betriebsdauer sowie in der erheblichen Verringerung der Schadstoffemission.The advantage of the combustion air supply consists in particular in the tßtsächlichen limitation of combustion, the combustion chamber and thus taking place continuous combustion constant meterable amounts of fuel per unit time with a uniform heat output "throughout the operating time and in the significant reduction of pollutant emission.

AUSFÜHRUNGSBEISPIELEmbodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Fig. 1 - den Längsschnitt eines transportablen Kohleraumheizers mit unterem Abbrand ohne VerkleidungFig. 1 - the longitudinal section of a transportable Kohleraumheizers with lower burning without fairing

Fig. 2 - einen Querschnitt nach Fig. l . ,' ;Fig. 2 - a cross section according to Fig. L. , ';

Ein transportabler Kohleraumheizer mit unterem Abbrand als Feuerungsanlage.1 besteht aus einem prismatischen Grundkörper mit rechteckiger Grundfläche, der im Gebrauchszustand mit keramischen oder anderen Verkleidungselementen verkleidet sein kann.A transportable coal heater with bottom burn-off as a furnace.1 consists of a prismatic body with a rectangular base, which can be clad in use with ceramic or other cladding elements.

Dieser funktioneile Grundkörper^!besteht üblicherweise aus Gußstahl und ist in bekannter Weise mit Schamottesteinen oder dgl. ausgefüttert.This functional basic body ^! usually consists of cast steel and is lined in a known manner with firebricks or the like.

In dem Grundkörper ist über dem Rost 5 ein ungeteilter Innenraum mit einem Füllraum 3 und einem Brennraum 4 ausgebildet. Der mindestens in seinem mittleren Teil prismatische Füllraum 3 reicht bis zur Deckfläche des Grundkör-In the main body, an undivided interior with a filling space 3 and a combustion chamber 4 is formed above the grate 5. The filling space 3 prismatic at least in its middle part extends up to the top surface of the base body.

pers_# in seinem unteren tnde über dem Rost 5 bildet er durch eine oder mehrere trichterförmig leicht eingezogene -Wandungen den Brennraum 4.Pers _# in its lower end above the grate 5, it forms the combustion chamber 4 through one or more funnel-shaped slightly drawn-in walls.

An der Vorderseite des Grundkörpers /besitzt der Füllraum 3 mit dem Grundkörper eine gemeinsame Wandung Z₁ in dar in üblicher iVeise die Feuerungstür und die Aschetür sowie Blenden oder dgl, zur Verhinderung des Anliegens des Glutbettes oder des Brennstoffes an der Feuerungstür, sofern diese mit einem Glutsichtfenster versehen ist, angeordnet sind.At the front of the body / has the filling chamber 3 with the body a common wall Z ₁ in a conventional manner the firing door and the ash door and screens or the like, to prevent the concern of the ember bed or the fuel to the firing door, if this with a Glutsichtfenster is provided, are arranged.

Zu den seitlichen und rückseitigen Wandungen 2 des Grundkörpers ist der Füllraum-3 und der Brennraum 4 mit einem Abstand angeordnet. Der entstehende Zwischenraum zwischen der Wandung 2 an den Seiten des Grundkörpers und dem Füllraum 3 und dem Brennraum 4 ist als Steigzug zur Ableitung der Rauchgase ausgebildet· Diese zwei Steigzüge sind an der Rückseite des Grundkörpers an dessen oberem Ende zusammengeführt und münden in das Rauchrohr, Bei Heizkesseln für Warmwasser-Mehrraumheizungen erfolgt vorzugsweise in diesen Steigzügen die Erhitzung des Wassers·To the lateral and rear walls 2 of the main body of the filling chamber-3 and the combustion chamber 4 is arranged at a distance. The resulting space between the wall 2 on the sides of the body and the filling chamber 3 and the combustion chamber 4 is formed as a riser for discharging the flue gases · These two risers are merged at the back of the body at its upper end and open into the flue, Bei Boilers for hot water multi-room heating is preferably carried out in these risers, the heating of the water ·

In dem Zwischenraum zwischen der rückseitigen Wandung 2 des Grundkörpers und dem Füllraum 3 ist von einer in der Wandung 2 angeordneten Luftzuführungsöffnung 6 für die Sekundärluft mit einem Brennstoffwähler als Regeleinrichtung ein Luftzuführungskanal 7 bis zum oberen Ende des Grundkörpers angeordnet. Dieser Luftzuführungskanal 7 mündet in die Abdeckung des Füllraums 3, die durch doppelte Wandungen einen Hohlraum bildet und sowohl als lösbare Abdeckung für die Beschickung des Füllrau'mes 3 mit Brennstoff als auch durch den Hohlraum als Luftverteilerkanal 8 ausgebildet ist. Die Wandungen des Füllraumes 3 bestehen seitlich und an der Vorderseite vom oberen Ende bisIn the intermediate space between the rear wall 2 of the base body and the filling space 3 of an arranged in the wall 2 air supply opening 6 for the secondary air with a fuel selector as a control device, an air supply duct 7 is arranged to the upper end of the base body. This air supply channel 7 opens into the cover of the filling space 3, which forms a cavity by double walls and is designed both as a detachable cover for the loading of the Füllrau'mes 3 with fuel and through the cavity as an air distribution channel 8. The walls of the filling space 3 are made laterally and at the front from the upper end to

unmittelbar vor dem unteren Ende des Füllraumes 3 aus Doppelwänden. Der Spaltraum dieser Doppelwände ist als Zuluftkanal 9 ausgebildet. Die bei diesem Ausführungsbeispiel damit⁷vorhandenen drei Zuluftkanäle 9 sind an ihrem oberen Ende mit dem Luftverteilerkanal 8 in der Abdeckung des Füllraumes 3 verbunden. An ihrai^ unteren Ende weisen diese Zuluftkanäle 9 rechteckige Luftaustrittsöffnungen IO in den Füllraum 3 auf, die brennraumwärts geneigt und mit parallelen Wandungen ausgebildet sind.immediately before the lower end of the filling space 3 of double walls. The gap space of these double walls is designed as a supply air channel 9. The present in this embodiment, thus ⁷ three supply air ducts 9 are connected at its upper end to the air distribution channel 8 in the cover of the filling space 3. At ihrai ^ lower end, these supply air ducts 9 rectangular air outlet openings IO in the filling space 3, which are inclined towards the combustion chamber and formed with parallel walls.

Die Primärluftzuführung erfolgt in bekannter Weise unter dem Rost 5«The primary air supply takes place in a known manner under the grate 5

Claims

ERF INDUSTRY APPLICATION

1 · Combustion air supply in furnaces with "bottom burning, especially in furnaces or stoves for solid fuels, with a preferably undivided interior, which is formed in its lower part above the grid as a combustion chamber and above it as a filling space, one or more adjacent or behind the Füllraum angeordnet.Steigzügen to divert the flue gases and a controllable, primary air supply under the grate,

characterized by

in that the firing installation (1) has in its wall (2) a preferably separate Luffcsuführungsöffnung (S) for the secondary air, which is connected directly or via an air supply duct (7) with a at the upper end of the filling space (3) formed air distribution channel (8)

and that at this air distribution channel (8) and / or in the wall of the. Füllraumes (3) arranged, preferably vertical Zuluftkanäle (S) are connected, at its lower end immediately above the combustion chamber (4) · with air outlet openings (10) are provided in the filling space (3).

2 combustion air supply according to item 1, characterized by
that the wall of the filling space (3) preferably made

a double wall and the gap of this double wall is designed as a supply air duct (9).

Combustion air supply according to item 1 and 2, characterized by

in that the air outlet openings (10) are preferably designed so as to be inclined by a flame, with parallel or kpnic walls.

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