DE102005047573A1

DE102005047573A1 - Automatisch arbeitender Hackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel mit einer Kesselleistung von 4-25kW

Info

Publication number: DE102005047573A1
Application number: DE200510047573
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2004-08-10
Filing date: 2005-10-05
Publication date: 2007-04-26

Abstract

Automatisch arbeitender Hackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel, die nach ihrer Bauart für Öl- und Gasfeuerung oder Holzfeuerung eingesetzt werden, mit einer Kesselleistung von 4-25 kW, gekennzeichnet durch eine Trennwand, angeordnet zwischen sekundärem und tertiärem Feuerungsabschnitt bzw. vor Eintritt der Rauchgase in den nachgeschalteten Kessel, die durch ihre Formgebung und Anordnung geeignet ist, auf Grund von Massenträgheitskräften an rauchgasseitigen Änderungen der Strömungsrichtung Flugasche in ein zwei separate Aschensammelräume abzuscheiden, die manuell oder durch Aschenschnecken entleert werden. DOLLAR A Die Vorabscheidung der Asche wird durch strömungstechnische Maßnahmen im Bereich der Eindüsung von vorgewärmter Primärluft unterstützt. DOLLAR A Durch den Einbau einer Einrichtung zur Vorabscheidung der Asche im Hackschnitzelbrenner gemäß Erfindungsansprüchen wird neben der Fortentwicklung des Standes der Technik für Hackschnitzel-/Pelletfeuerung durch eine verfahrenstechnisch begründete, wesentliche Verlängerung der Reisezeit des Kessels (= Zeit zwischen zwei rauchgasseitigen Reinigungsvorgängen bei abgestelltem Brennerbetrieb) in Folge des reduzierten Eintrags von Flugasche in den Kesselfeuerraum, d. h. Reduzierung der potentiellen Verschmutzung der Kesselheizflächen, der Anreiz zum Einsatz der erneuerbaren Energie-Ressourcen in Form von Holzhackschnitzeln erhöht.

Description

Erfindung eines automatisch arbeitenden Hackschnitzelbrenners zum Anbau an Zentralheizungskessel, insbesondere zum Anbau an öl- oder gas- oder holzgefeuerte Zentralheizungskessel mit einer Kesselleistung von 4–25 kW.
Die Funktionsbeschreibung der Ausführungsdetails des Hackschnitzelbrenners werden an Hand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels gemäß 1, 2 und 3 erläutert:
Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass gem. 1 und 2 eine Trennwand (2) zwischen sekundärem und tertiärem Feuerungsabschnitt bzw. vor Eintritt der Rauchgase in den nachgeschalteten Kessel (1) angeordnet ist.
Die Abscheidung von Flugasche aus dem Rauchgas vor Eintritt des Rauchgases in den Zentralheizungskessel (1) durch Einbau der Trennwand (2) zwischen primären- und sekundärem Feuerungsabschnitt beruht auf dem Prinzip der Rauchgasumlenkung. Dabei ist die erste Umlenkung des mit Flugasche beladenen Rauchgases gekennzeichnet durch eine Richtungsänderung aus einer horizontalen Strömung in eine vertikale Strömung vor der Trennwand und durch eine weitere Richtungsänderung in der nachfolgenden Umlenkung von einer vertikalen in eine horizontale Strömung nach der Trennwand vor Eintritt der Rauchgase in den Kesselfeuerraum.
Durch die koaxial zur Brennstoff-Eintragschnecke eingedüste, vorgewärmte Primärluft (5) erfolgt eine horizontal ausgerichtete Rauchgasbewegung mit entsprechender Bewegungsrichtung der im Rauchgas enthaltenen Aschenpartikel. Dabei wirkt als erste Abscheidestufe die Massenträgheit der Aschepartikel in der Rauchgasbewegung mit einer Horizontalbewegung „y", gefolgt von der anschließenden 90° Rauchgasumlenkung in eine Vertikalbewegung „x" vor der Trennwand. Die Aschenpartikel werden auf Grund der Massenträgheit gegen die Trennwand geschleudert und fallen von dort auf Grund beruhigter bzw. nicht vorhandner Rauchgasströmung und der Schwerkraft in den 1. Aschenkasten (3.1). Die zweite Abscheidestufe ist durch die Massenträgheit der Aschenpartikel in der Umlenkung der vertikalen Rauchgasströmung „y" nach der Trennwand (2) in eine horizontale Rauchgasströmung „x" vor Eintritt in den Kessel gegeben. Die abgeschiedenen Aschenpartikel fallen auf Grund ihrer Massenträgheit und der Schwerkraft in einen trichterförmig ausgebildeten Raum ohne Rauchgasströmung. Die abgeschiedene Flugasche wird über einen separaten Aschensammelraum (3.2) manuell oder mittels Aschenförderschnecke ausgetragen.
Die Erfindung beruht weiterhin darin, dass die gesamte Verbrennungsluft im äußeren Doppelmantel (4) des Hackschnitzelbrenners vorgewärmt wird und gleichzeitig als Kühlluft für den Außenmantel wirkt.
Die Eindüsung der vorgewärmten Primärluft (5) in den Ringspalt der Hackschnitzel-Eintragschnecke gem. 2 wirkt zum einen als Kühlluft für den Mantel der Eintragschnecke und ist zum anderen die Richtung gebende Srömungskomponente für die Feuerflamme und die gebildeten Rauchgase im primären Feuerungsabschnitt d.h. einer horizontal ausgerichteten Flammen- und Rauchgasströmung.
Die Eindüsung der vorgewärmten Verbrennungsluft in Sekundärluft (6) und Tertiärluft (7) erfolgt nunmehr innerhalb des Doppelmantels (4) über entsprechende Düsenanordnungen (8) gem. 3 mittels Nadelventilen, die separat und gestuft außerhalb des Gehäuses des Hackschnitzelbrenners eingestellt werden, um das unterschiedliche Brennverhalten zwischen Hackschnitzeln und Pellets sowie den Teillastbetrieb optimiert einstellen zu können.
Gem. 3 erfolgt der Anbau der Nadelventile (8) an eine abschraubbare Platte (13), die eine Reinigung der Düsen von außen ermöglicht.
Die Anordnung der Sekundärluftdüsen (6) erfolgt in einem Winkel zur horizontalen Achse des sekundären Brennraumes, der dem Abbrandverhalten des Brennstoffes, d. h. dem Entgasungsprofil des Brennstoffes (ca. 80 % flüchtige Bestandteile), bzw. dem Abbau der Brennstoffmasse folgt.
Der Hackschnitzelbrenner ist mit drehbaren Laufrollen (12) ausgerüstet, die an höhenverstellbaren Gewindespindeln angebaut sind, um das Ein- und Ausfahren des Hackschnitzelbrenners von der Befestigung an den Zentralheizungskessel zu erleichtern.
Die konstruktive Gestaltung der Anschlussseite des Hackschnitzelbrenners an Heizungskessel berücksichtigt unterschiedliche Abmessungen und Höhenlagen von Öffnungen verschiedener Kesselfabrikate.

1: Zentralheizungskessel
2: Trennwand zwischen sekundärem- und tertiärem Feuerungsabschnitt
3.1: Aschensammelraum für abgeschiedene Flugasche aus den primären Feuerraum
3.2: Aschensammelraum für abgeschiedene Flugasche aus der Rauchgasumlenkung nach der Trennwand
4: Gemeinsamer Kühlmantel für Primärluft, Sekundärluft und Tertiärluft mit Vorwärmung der gesamten Verbrennungsluft
5: Anschluss der Primärluft an den Ringspalt der Primärlufteindüsung
6: Sekundärluftdüsen im Winkel zur horizontalen Achse des sekundären Brennraumes angeordnet
7: Tertiärluft am Eintritt in den tertiären Feuerungsabschnitt
8: Nadelventile zur Einstellung der Sekundär- und Tertiärluft
9/10/11: Höhenanpassung und Anpassung des Durchmessers des Anschlussstutzens an den Zentralheizungskessel
12: Laufrollen mit Gewindespindeln
13: Abschraubbare Blechplatten zur Reinigung der Sekundär- und Tertiärluftdüsen von außerhalb des Hackschnitzelbrenners

Claims

Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel dadurch gekennzeichnet, dass zwischen sekundärem und tertiärem Brennraum eine Trennwand eingebaut ist, die durch ihre Formgebung und Anordnung geeignet ist, Flugasche vor Eintritt in den nachgeschalteten Kessel durch Wirkungen der Massenträgheit an den rauchgasseitigen Umlenkstellen bzw. durch die Richtungsänderung der Strömung der Rauchgase vor und nach der Trennwand in separate Aschensammelräume abzuscheiden, die manuell oder durch Aschenschnecken entleert werden.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel dadurch gekennzeichnet, dass die gesamte Verbrennungsluft im äußeren Doppelmantel des Hackschnitzelbrenners vorgewärmt wird und gleichzeitig als Kühlluft für den Außenmantel des Hackschnitzelbrenners wirkt.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die aus der vorgewärmten Gesamtluft abgezweigte Primärluft als Kühlluft für den Mantel der Eintragschnecke wirkt.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die aus der vorgewärmten Gesamtluft abgezweigte Primärluft die Richtung gebende Srömungskomponente für die Feuerflamme und die gebildeten Rauchgase im primären Feuerungsabschnitt d.h. einer horizontal ausgerichteten Flammen- und Rauchgasströmung ist.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Aufteilung der vorgewärmten Verbrennungsluft in Sekundärluft und Tertiärluft über entsprechende Düsenanordnungen innerhalb des Doppelmantels mit Nadelventilen erfolgt.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass mittels abschraubbarer Blechplatten ein Zugang zu den Sekundär- und Tertiärluftdüsen zur Reinigung von außen gegeben ist.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Brenner mit drehbaren Laufrollen versehen werden kann, die unter höhenverstellbaren Gewindespindeln angebaut werden.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe und die Abmessungen des Stutzens für den Anschluss an einen Kessel variabel gestaltet werden kann.
Automatisch arbeitender Holzhackschnitzelbrenner zum Anbau an Zentralheizungskessel nach einem der vorherigen Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Sekundärluftdüsen in einem Winkel auf der horizontalen Achse erfolgt, der dem Abbrandverhalten des Brennstoffes entspricht.