DE102007039273A1

DE102007039273A1 - Feststoffbrenner und Verfahrensweise seiner Kühlung

Info

Publication number: DE102007039273A1
Application number: DE200710039273
Authority: DE
Inventors: Bernhard Ruck
Original assignee: S & K Haustechnik GmbH; S+K HAUSTECHNIK GmbH
Current assignee: S + K GMBH HAUS- UND ENERGIETECHNIK, 74585 ROT, DE
Priority date: 2007-04-10
Filing date: 2007-08-20
Publication date: 2009-02-26
Also published as: DE102007017101A1; DE202007018964U1; DE112008001563A5

Abstract

Die vorliegende Erfindung gehört zum technischen Gebiet der Feuerungen, damit zu Feuerungen für stückige bis fließfähige Brennstoffe in fester Form, und betrifft einen Feststoffbrenner. Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, den Feststoffbrenner nach der Hauptpatentanmeldung so weiterzuentwickeln und so auszugestalten, dass eine technische Vereinfachung der Gesamtanlage, eine Erweiterung im Betriebstemperaturbereich und eine Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht wird. Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass ein hohlzylindrischer Brenner mehrfach geteilt vorgesehen ist, wobei diese Teile einer gemeinsamen Achse zugeordnet sind. Jeweils drei Rohre bzw. Rohrteile sind konzentrisch übereinander angeordnet. Eine konzentrisch eingeschobene rotierende Feder sorgt für den Austrag der Verbrennungsrückstände. Die Kühlung erfolgt mittels Öl und Vakuum.

Description

Die vorliegende Erfindung gehört, gleichfalls wie der Gegenstand der Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5, zum technischen Gebiet der Feuerungen, damit zum Bereich der Feuerungen für stückige bis fließfähige Brennstoffe in fester Form und betrifft insbesondere einen Feststoffbrenner.
Zum Stand der Technik gehört es, stückige Güter, wie z. B. Pellets oder kleinstückige bis fließfähige Körper, wie z. B. Kerne oder Körner aus biogenem Material in Feststoffbrennern als Brennstoff zu verarbeiten. Zum Zwecke der Zuführung solcher stückiger bis fließfähiger Brennstoffe zum Feststoffbrenner werden entweder die Schwerkraft oder bestimmte Fördereinrichtungen ausgenutzt. Die Verbrennung erzeugt in der Regel unter bestimmten Umständen zwangsläufig ungewünschte bzw. schädliche Stoffe. So entstehen in Brenner- und nachfolgenden Räumen in deren noch kaltem Zustand sowie bei noch kalten Abgasen aggressive Stoffe, wie Säuren, die zur Schädigung der ganzen Anlage führen müssen, da bei solchen Betriebszuständen eine Kondensation nicht zu verhindern ist. Desweiteren fallen bei der Verbrennung Asche und Schlacke in nennenswerten Umfängen an. Da es bei der in Rede stehenden Kategorie von Feststoffbrennern und damit bei dem ihnen zugrundeliegenden Temperatureinsatzbereich bzw. Temperaturregime nicht möglich ist, die v. g. Entstehung selbst zu beseitigen, wird mit diversen Maßnahmen versucht, die entstandene Asche bzw. Schlacke (im Fortfolgenden summierend nur noch die Bezeichnung „Schlacke") aus dem Brennraum auszutragen. So ist deren Behandlung bzw. Beseitigung aus den in Frage kommenden Räumen heraus nach Beurteilung des Standes der Technik bisher noch nicht zufriedenstellend gelöst.
Allgemein bekannt ist, dass mit verschiedenen Rostausgestaltungen, wie zum Beispiel Klapp- und Stufenrost, oder mit Retorten- und Brennteller-Feuerungen, welche unabhängig vom Brennmaterialaufschub die Schlacke aus dem Brennraum befördern, gearbeitet wird.
Die in EP 1 396 679 A1 offenbarte technische Lösung beschreibt eine Förderung der Brennstoffe zunächst im Vorratsbehälter mittels Schnecke und danach zum entfernt positionierten Heizgerät über eine pneumatische Zuführung mittels Unterdruck und dann die Zuführung zur Brennkammer mittels elektro-mechanischer Mengendosierung. Auf die Brennerausgestaltung und die Beseitigung der anfallenden Schlacke geht diese technische Lösung nicht ein.
Die Schrift DE 20 2005 003 836 U1 beschreibt einen rotationssymetrisch ausgestalteten Warmlufterzeuger zur Erwärmung eines Gases mittels eines biogenes Material verbrennenden Feststoffbrenners. Die Erfindung befasst sich mit der Kombination einer Wärmequelle in Gestalt eines Feststoffbrenners mit einem Wärmetauscher in einem, wobei die technische Lehre die Ausgestaltung der Zirkulation der Verbrennungsgase in Zügen und die technische Ausgestaltung der Erwärmung der Luft durch Wärmetauscher-Konstruktionselemente beschreibt. Auf die Brennerausgestaltung und die Beseitigung der anfallenden Schlacke geht auch diese technische Lösung nicht ein.
Die Schrift AT 413 881 B beschreibt eine Systemlösung aus Heizkessel mit Wärmetauscher, Feststoffbrenner, Zündeinrichtung, Luftzuführung und Lager- sowie Zuführungseinrichtungen für den Brennstoff. Diese technische Lösung befasst sich hauptsächlich mit einer automatischen Zündeinrichtung und dem sicheren Wirken dieser im Zusammenwirken mit anderem. Insofern sich diese technische Lösung überhaupt mit der Abführung der anfallenden Verbrennungsrückstände befasst, wird dazu darauf verwiesen, dass durch das nachkommende Brennmaterial die Verbrennungsrückstände selbst aus dem Brenner geschoben werden. Von eklatantem Nachteil dieser technischen Lösung dürfte sein, dass bei einer Verbrennung von biogenen Brennstoffen wie Strohpellets die Schlackebildung zur Verstopfung dieses Brenners und damit zu Störungen im Verbrennungsprozess führt. Eine sichere Trennung von nachkommenden Brennmaterial und Abbrand wird wohl auch nicht möglich sein, da es beim Abbrand immer mehr oder weniger weit ausgedehnte Übergangszonen zwischen Frischmaterial, Glutmaterial und reinem Verbrennungsrückstand geben wird.
Ein Feststoffbrenner nach AT 003 685 U1 und AT 410 364 B sowie zugehörig auch DE 200 07 801 U1 wird mit einer unter dem Brennerraumgehäuse befindlichen Unterschubvorrichtung, bestehend aus einem Kanal mit zwei gegenläufigen Schnecken, betrieben, über die das Brennmaterial zwangsweise durch eine im Brennerboden befindliche Öffnung nach oben in den Brennerraum geführt wird. Die Entaschung bei dieser technischen Lösung wird durch einen sogenannten Entaschungsspalt vorgenommen. Dieser wird durch einen offensichtlich feststehenden Brennerboden oder eine als Brennerboden fungierende, u. U. rotierende Scheibe, die beide in einem bestimmten einstellbaren Abstand vom Brennraumgehäuse vorgesehen sind, gebildet. Ein Zusetzen des Entaschungsspalts kann wohl nicht ausgeschlossen werden, wodurch die Spalthöhe und der Verbrennungsprozess ständigen nachteiligen Veränderungen unterworfen sein kann. Auch müssen Entaschungszyklen und Reinigungszyklen vorgesehen werden, die sich ggf. ebenfalls nachteilig auf den Verbrennungsprozess auswirken.
Gemäß der Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5 ist ein hohlzylindrische Brenner mehrfachgeteilt ausgestaltet. Dabei wurde dies so vorgesehen, dass einer gemeinsamen Achse zugeordnet, mindestens je ein Rohrteil, diese jeweils außenbeidseitig feststehend, und mindestens ein dazwischen- und eingeschoben liegendes Rohrteil, dieses der gemeinsamen Achse ebenfalls zugeordnet, rotierend angeordnet sind. An dem einen außenseitig angeordnetem Rohrteil sind mindestens zwei Eingänge für das Brennmaterial, ein Inspektionsrohr, eine Frischluftzuführung und Zündeinrichtung angeordnet. Weiterhin ist in dem anderen außenseitig angeordnetem Rohrteil eine spiralförmig gewundene und am Rohrinnenumfang anliegend befestigte Rohrschlange angeordnet, welche für den Schlackeaustrag vorgesehen ist. Der Anschluss des Feststoffbrenners an die Heizanlage bzw. deren Asche-/Schlackebehälter erfolgt vermittels dieses Rohrteiles. Die Abdichtungen zwischen den rotierenden Rohren, insbesondere im Zusammenhang mit der Realisierung der Rotationsbewegung des „Drehrohres" und der am Brenner entstehenden hohen Temperatur, sind sehr aufwändig u. U. recht störanfällig. Auch ist der apparative Aufwand noch recht hoch.
Ausgehend von den Mängeln des Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, den Feststoffbrenner nach der Hauptpatentanmeldung so weiter zu entwickeln und so auszugestalten, dass eine technische Vereinfachung der Gesamtanlage, eine Erweiterung im Betriebstemperaturbereich und eine Erhöhung der Betriebssicherheit erreicht wird.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgaben- und Zielstellung dadurch gelöst, dass auf Mittel-Wirkungs-Beziehungen der Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5 Bezug genommen wird und diese hiermit durch die Merkmale des Hauptanspruchs weitergebildet sind, einschließlich der Merkmale der abhängigen Ansprüche, die die vorteilhaften Ausgestaltungen beinhalten.
Das nachfolgend Dargestellte soll insbesondere auf die vorteilhaften Wirkungen des Aufbaus der erfinderischen Vorrichtung hinweisen. Der erfindungsgemäße hohlzylindrische Brenner ist mehrfach geteilt und so ausgestaltet, dass einer gemeinsamen Achse zugeordnet mindestens ein Rohrteil (1. Rohr), ein konzentrisch diese Rohre oder Teile davon umfassendes Rohr (2. Rohr) und ein wiederum diese Rohranordnung konzentrisch umfassendes Rohr (3. Rohr), alle jeweils außenbeidseitig feststehend, sowie eine auf der Achse rotierende spiralförmige Feder, an der Innenumfangsfläche des/der Rohrteils/Rohrteile gleitend anliegend, angeordnet sind,
Alternativ zu dem 3. Rohr, welches mit seinem Innenraum, der evakuiert ist, dann entfiele, soll dass 2. Rohr mit einer Isolation gegen Wärmeableitung nach außen versehen sein. An dem einen außenseitig angeordnetem Rohrteil des innen liegenden Rohres ist ein Eingang für das Brennmaterial, eine Frischluftzuführung mit oder ohne Verwirbelungen erzeugenden Elementen und eine Zünd einrichtung, wie bei der Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5 vorgesehen, angeordnet. Das mittig angeordnete Rohr trägt diverse Fühler/Messwertgeber und ist zum Anschluss an einen Zeolithspeicher bzw. sonstige Hochtemperaturverbraucher vorgesehen. Im übrigen ist der Feststoffbrenner an die nicht dargestellte Heizanlage bzw. deren Asche-/Schlackebehälter angeschlossen.
Das innen liegende Rohr bildet den Hauptbrennraum und beinhaltet eine auf dem Innenumfang dieses Rohres angeordnete, um die Anlagenachse rotierende, Feder, die dem Zwecke der Brenngut-Schlacke-Förderung und ihres Austrags dient und über einen motorischen Antrieb verfügt. Da alle Rohrteile, die einer gemeinsamen Achse zugeordnet sind, wegen der nicht mehr vorgesehenen Rotation des dazwischen- bzw. eingeschobenen Rohrteils feststehend angeordnet sind, sind keine entsprechenden Lager- und Dichtelemente mehr nötig, wodurch sich bei Beibehaltung der Arbeitsweise zur Verbrennung verschiedener Brennmaterialien, die die Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5 ermöglicht, apparative Vereinfachungen ergeben. Die zirkulierende Kühlflüssigkeit, die hierbei ein Hochtemperatur-Öl mit mindestens einer Temperaturbelastbarkeit von ca. 300°C oder je nach Anwendungsfall des Brenners normales Heizungswasser darstellt, ist im Hohlraum zwischen dem inneren „Brennrohr" und dem konzentrisch darüber angeordneten Rohr enthalten. Das außen abschließende, ebenfalls konzentrisch angeordnete, gegebenenfalls auf seiner Innenseite verspiegelte, Rohr bewirkt ebenfalls einen ringförmigen Hohlraum, der zum Zwecke einer Isolation des Kühlöles, insofern zur Vermeidung von Wärmeübergängen nach außen, evakuiert ist.
An vorzugsweise einem außenseitig angeordnetem feststehendem Rohrteil, beispielsweise auf der linken Seite der Gesamtanordnung (brennerseitig), ist ein doppelkastenförmiger Eingang für zwei Arten von Brennmaterial angeordnet, entweder direkt neben dem Brennraum, wodurch kein zusätzliches Förderelement, wie z. B. eine Förderschnecke, benötigt wird, oder im Abstand vom Brennraum, wobei dann ein Förderelement, vorzugsweise eine Förderschnecke, für die Brennmaterialzuführung zusätzlich vorgesehen ist. Eine Frischluftzuführung und Zündeinrichtung ist dort ebenfalls vorgesehen. Der eine Brennmaterialeingang ist mit seiner Achse parallel aber versetzt zur Achse der Gesamtvorrichtung vorgesehen. Der andere Brennmaterialeingang ist mit seiner Achse winklig zur Achse der Gesamtvorrichtung vorgesehen. Der parallel zur Anlagenachse angeordnete Brennmaterialeingang, ist insbesondere für gröbere biogene Brennmaterialien, wie Hackschnitzel, Getreideabfall und -ausputz vorgesehen und fördert diese Brennmaterialien sicher auf einen Auslauf, der in eine schiefe Ebene übergeht. Genau so gut kann aber bei Bedarf vermittels einer geeigneten Fördereinrichtung auch kleinstückig bis fließfähiges Brennmaterial, wie z. B. Kerne oder Körner aus biogenem Brennmaterial, dem Brennraum zugeführt werden. Der andere winklig zur Achse der Gesamtanordnung vorgesehene Brennmaterialeingang ist insbesondere für die kleinstückig bis fließfähigen Körper, wie z. B. Kerne oder Körner aus biogenem Brennmaterial, vorgesehen. Mit diesem wird das Brennmaterial gleichfalls dem Brennraum über die v. g. schiefe Ebene zugeführt, wodurch das Brennmaterial sicher dem eigentlichen Brennraum im mittleren Rohrteil zugeleitet wird. An diese Stelle befindet sich auch die Frischluftzufuhr, durch die Luftschlitze in der schiefen Ebene, und die Zündquelle, als Zündfön oder Zündstab ausgestaltet.
Wenn man die beiden Brennmaterialeingänge wie bei der Hauptpatentanmeldung wahlweise betreibt, können auch wahlweise sehr unterschiedliche Brennmaterialien der Verbrennung zugeführt werden. Somit können Brennmaterialien, als Brennmaterialgruppe 1, den Brennprozess einleiten, die keine aggressiven Stoffe freisetzen, und es können dann im Fortfolgendem im Verbrennungsprozess Brennmaterialien, als Brennmaterialgruppe 2, eingesetzt werden, die aus verschiedenen Gründen zur Verbrennung gebracht werden sollen, aber bei der Verbrennung zunächst im Startprozess der Verbrennung aggressive Stoffe freisetzen würden. Das innen angeordnete Rohrteil bildet den Hauptbrennraum. An seinem Beginn wird das Brennmaterial gezündet. Anschließend an den Ort der Zündung wird sich bei der Verbrennung das Glutbeet bilden, weswegen kurz dahinter eine um die Achse der Vorrichtung rotierende, auf der Umfangsfläche dieses Rohres gleitende Spiralfeder beginnt und durch ihre Ausdehnung im Zusammenwirken mit ihrer Rotation für den seitlichen Austrag der Verbrennungsrückstande aus dem Brenner sorgt. Die die rotierende Spiralfeder tragende Achse besitzt vor der Feder in Höhe des Glutbeetes Stacheln zur Durchmischung des Glutbeetes. Durch diese Drehbewegung wird das Glutbeet bzw. Brandgut selbst ohne Förderung durchmischt, dann aber, die Verbrennungsrückstände kontinuierlich längs der Drehachse ausgefördert, wodurch sie letztendlich zwangsweise seitlich sicher aus dem Innerohr in den Asche-/Schlackebehälter transportiert werden. Der nicht dargestellte Aschekasten ist als Nachbrenner mit Wärmetauscherflächen ausgebildet. In diesem Aschekasten/Nachbrenner des nun damit erfindungsgemäß als Hochtemperaturbrenner weitergebildete Feststoffbrenner geben die ca. 300°C bis 400°C heißen Abgase den größten Teil ihrer noch vorhandene Energie über die Wärmetauscherelemente mit ihrem Kühlwasserkreislauf an die Gesamtanlage ab. Die Abgase werden damit auf ca. 120° bis 150°C abgekühlt. Ein Mischer sorgt dafür, dass sich die Temperatur des Kühlwassers auf der gewünschten Temperatur, von z. B. 80°C, je nach Anwendungsfall einstellt. Dieses Kühlwasser wird dann je nach Einsatzwunsch entweder in die Heizung eingespeist, zur Warmwasserversorgung verwendet oder über einen Kühler zur Vorwärmung der Verbrennungsluft verwendet. Das Abgas wird aus dem Aschekasten über ein gleichfalls nicht dargestelltes Abgasrohr zur weiteren Behandlung an einen weiteren Wärmetauscher, welcher aus Karbon, Edelstahl, Titan oder einem anderen säurebeständigen Material bestehen kann, weitergeleitet. Hierbei werden weitere vorteilhafte Wirkungen ausgenutzt, nämlich

a) der Wärmetauscher kühlt die Abgase weiter ab – auf unter 45°C – und die hier stattfindende Kondensation entzieht dem Abgas weitere Energie – Brennwerteffekt – wodurch sich die Effizienz der Gesamtanlage zusätzlich erhöht sowie
b) die feuchten Wärmetauscherflächen reinigen das Abgas von Feinstaubpartikeln, wodurch die gesetzlich zulässigen Höchstgrenzen deutlich unterschritten werden – mind. 70% Feinstaubreduzierung.
c) eventuell entstandene aggressive Stoffe, z. B. Chlor oder Schwefelgase, kondensieren zu Säuren und werden ausgewaschen

Der ganzjährige Brennwerteffekt – unabhängig von der Heizungsrücklauftemperatur – wird dadurch erreicht, dass das Abgas nicht zur Erhöhung der Heizungsrücklauftemperatur verwendet wird, sondern diese Energie zur Vorheizung der Verbrennungsluft verwendet wird. Da diese immer unter 40°C beträgt, ist der ganzjährige Brennwerteffekt sicher. Der zwischen dem inneren und dem mittleren Rohr sich bildende ringförmige Hohlraum dient der Kühlung des Brenners. Der zwischen dem mittleren und dem äußeren Rohr sich bildende ringförmige Hohlraum ist evakuiert, gegebenenfalls die Innenseite verspiegelt, und soll die Wärmeabstrahlung an die Umgebung verhindern.
Im Vergleich zur Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5 ermöglicht diese verbesserte und weiter ausgebildete technische Lösung eine starke Ausweitung der Betriebstemperatur bis zur Erzeugung von Temperaturen von etwa 600°C, wodurch sich für diesen Brenner komplett neue Anwendungsgebiete eröffnen.
Verfahrensgemäß wird die Kühlung des Feststoffbrenners nach dieser technischen Lösung vermittels der Kühlflüssigkeit Öl, welches hochtemperaturbelastbar bis mind. 300°C ist, vorgenommen. Diese Kühlflüssigkeit wird vermittels einer oder mehrerer drehzahlgesteuerten Umwälzpumpe/n durch eine Kombination von einem oder mehreren Zeolith-Speichern mit Pelletier-Elementen gefördert, wobei sich die Umwälzpumpendrehzahl/en nach der für einen optimalen Betrieb von Pelletier-Elementen erforderlichen Eintritts-Temperatur, vorzugsweise ca. 200°C, richtet. Diese Temperatur soll am Ausgang des Zeolith-Speicher anstehen und zu den Pelletier-Elementen transportiert werden.
Nach dem die Kühlflüssigkeit Öl die Pelletier-Elementen durchströmt hat, wird diese wieder zum Zwecke ihres erneuten Aufheizens bzw. des Kühlens des Brenners von den Pelletier-Elementen in den Kühlraum des Brenners, somit in den Zwischenraum zwischen dem inneren und dem mittleren Rohr geleitet. Die kalte Seite der Pelletier-Elemente wird durch Wasser gekühlt, dass zu einem Kühler geleitet wird, der entweder in den Ansaugluftstrom des Brenners eingebunden ist, oder seine Wärme direkt in das Heizungsnetz abgibt. Vorteilhafterweise werden hierbei besonders energieeffiziente Wirkungen derart erreicht, dass Teile der bei der Kühlung entzogenen Wärmemenge dem Feststoffbrenner wieder zugeführt werden, um seine Ansaugluft vorzuwärmen und damit den Brenner effizienter arbeiten zu lassen, da er bei vorgewärmter Verbrennungsluft weniger Brennstoff benötigt. Je höher die Temperaturdifferenz zwischen der warmen und kalten Seite der Pelletier-Elemente ist, um so höher ist deren Wirkungsgrad. Aus diesem Grund kann es vorteilhaft sein, die abgekühlte Kühlflüssigkeit je nach Bedarf zusätzlich abzukühlen, z. B. über eine Umleitung durch das Heizungsnetz und/oder durch die Erwärmung des Warmwasserspeichers einer Heizanlage. Der von den Pelletier-Elementen erzeugte Gleichstrom kann dann problemlos über handelsübliche Photovoltaikwechselrichter in das öffentliche Stromnetz eingespeist werden.
An nachfolgendem Ausführungsbeispiel soll die Erfindung näher erläutert werden.
Die 1 und 2 stellen den erfindungsgemäßen Feststoffbrenner und dessen Teilansichten dar.
1 zeigt die Gesamtanordnung der Brennervorrichtung.
2 zeigt einen Schnitt der Gesamtanordnung.
Ausführungsbeispiel 1:
Eine bevorzugte Ausführungsform zeigen, nicht abschließend, die 1 und 2. Der hohlzylindrische Brenner ist mehrfachgeteilt und so ausgestaltet, dass einer gemeinsamen Achse 2 zugeordnet ein Rohr 3, ein konzentrisch dieses Rohr umfassendes Rohr 4 und ein wiederum diese Rohranordnung konzentrisch umfassendes Rohr 20, alle jeweils außenbeidseitig feststehend, sowie eine um die Achse 2 rotierende spiralförmige Feder 21 sowie Stacheln (25), an der Innenumfangsfläche des Rohres 3 gleitend anliegend, angeordnet sind. Am außenseitig angeordnetem Rohrteil des Rohres 3 ist ein Eingang 7 für das Brennmaterial, eine Frischluftzuführung 9 und eine Zündeinrichtung 10 vorgesehen. Das Rohr 4 trägt diverse Fühler/Messwertgeber und es ist zum Anschluss an einen Zeolithspeicher vorgesehen. Das innen liegende Rohr 3 beinhaltet den Hauptbrennraum und die auf dem Innenumfang dieses Rohres gleitenden Stacheln 25 zum Zwecke der Brenngutdurchmischung und die ebenfalls auf dem Innenumfang gleitende Feder 21, diese zum Zwecke der Schlacke-Förderung und des Austrags der Schlacke. Im außenseitig angeordneten Rohrteil 3 ist eine schiefe Ebene 14 zum Zwecke des Abgleiten des Brennmaterials in den Hauptbrennraum vorgesehen. Diese schiefe Ebene ist mit Luftdurchtrittsschlitzen 15 zur Luftzufuhr ausgestattet. Im Innern des Rohres 3 ist weiterhin eine Stangenanordnung 22 vorgesehen und beidseitig am Brenner axial gelagert. Diese dient der Halterung und Ausführung der Drehbewegung der Stacheln 25 und der Austragsfeder 21. Der Motorantrieb hierfür ist nicht dargestellt. Zwischen den Rohren 3 und 4 bildet sich der Hohlraum 19, der mit Kühlflüssigkeit, nämlich Hochtemperatur-Öl, ausgefüllt ist. Zwischen den Rohren 4 und 20 ergibt sich der Hohlraum 22, der ein Vakuum beinhaltet. Die Innenseite dieses Rohres 20 ist zu Zwecke der Abstrahlung nach innen verspiegelt. Der brennerseitig am Rohrteil 3 angebrachte Eingang 7 für das Brennmaterial ist doppelkastenförmig mit senkrechtem Schüttzuführungsschacht 7a für das Brennmaterial der Brennmaterialgruppe 1 und der etwa horizontale Zuführungskanal 7b ist für das Brennmaterial der Brennmaterialgruppe 2 ausgeführt, wobei die Beschickung dieser Zugänge gemäß der technischen Lösung der Hauptpatentanmeldung 10 2007 017 101.5, mit den dort dargestellten Wirkungen und Vorteilen des erfindungsgemäßen Feststoffbrenners, erfolgt.
Die verfahrensgemäße Kühlung erfolgt über die Anschlüsse 24 am Rohr 4 und ist im Beschreibungsteil hinreichend genau dargestellt, weswegen sich hier weitere Ausführungen erübrigen.
Ausführungsbeispiel 2:
Der in 1 dargestellte Feststoffbrenner lässt sich ohne große Mühen in einen im wesentlichen nach gleichen Merkmalen aufgebauten Brenner für Gas- oder Flüssigbrennstoffe umwandeln, indem die für die Feststoffbrennmaterialzuführung erforderlichen Elemente durch solche für Flüssigbrennstoffe ausgetauscht werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- EP 1396679 A1 [0004]
- DE 202005003836 U1 [0005]
- AT 413881 B [0006]
- AT 003685 U1 [0007]
- AT 410364 B [0007]
- DE 20007801 U1 [0007]

Claims

Gegenstand nach Patentanmeldung Nr. 10 2007 017 101.5, welcher als Feststoffbrenner mit hohlzylindrischer Brennerausgestaltung und seitlichem in Achsrichtung erfolgendem Schlackeaustrag ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der hohlzylindrische Brenner (1) mehrfachgeteilt und so ausgestaltet ist, dass einer gemeinsamen Achse (2) zugeordnet, mindestens ein Rohrteil (1. Rohr), (3), ein konzentrisch diese Rohre oder Teile davon umfassendes Rohr (2. Rohr), (4) und ein wiederum diese Rohranordnung konzentrisch umfassendes Rohr (3. Rohr), (20), alle jeweils außenbeidseitig feststehend, sowie auf dieser Achse (2) vermittels der Achse (22) rotierende Stacheln (25) und eine rotierende spiralförmige Feder (21), beides an der Innenumfangsfläche des/der Rohrteils/Rohrteile (3) gleitend anliegend, angeordnet sind, wobei an dem einen außenseitig angeordnetem Rohrteil (3) des innen liegenden Rohres ein Eingang (7) für das Brennmaterial, mit oder ohne Brennmaterialförderschnecke im Rohrteil (3), eine Frischluftzuführung mit oder ohne Verwirbelungen erzeugenden Elementen (9) und eine Zündeinrichtung (10) angeordnet sind, wobei das Rohrteil (4) diverse Fühler/Messwertgeber trägt und dieses Rohrteil (4) zum Anschluss an einen Zeolithspeicher bzw. sonstige Hochtemperaturverbraucher vorgesehen ist, wobei des weiteren das innenliegende Rohrteil (3) den Hauptbrennraum beinhaltet und die auf dem Innenumfang dieses Rohres gleitend, um die Anlagenachse rotierend, angeordnete Stacheln (25) zum Zwecke der Brenngutdurchmischung und angeordnete Feder (21) zum Zwecke der Schlacke-Förderung und ihres Austrags in den Aschekasten mit Abgasrohr, vorgesehen sind, wobei am Ende des Brenners (1) und somit dem Rohr (3) und (4) nachfolgend ein Aschekasten angeordnet ist und dieser Aschekasten als Nachbrenner vorgesehen ist.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im außenseitig angeordneten Rohrteil (3) eine schiefe Ebene (14) zum Zwecke des Abgleiten des Brennmaterials in den Hauptbrennraum mit Luftdurchtrittsschlitzen (15) vorgesehen sind.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Innern des Rohres (3) axial eine Achse als Stangenanordnung (22), diese beidseitig am Brenner axial gelagert, verbunden mit und zur Bewirkung der Drehbewegung der Stacheln (25) und Austragsfeder (21) mit nicht dargestelltem Motorantrieb vorgesehen ist.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rohren (3) und (4) und/oder ggf. weiteren gleichwirkenden Rohrteilen der Hohlraum (19) mit zirkulierender Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Hochtemperatur-Öl, ausgefüllt ist.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rohren (4) und (20) und/oder ggf. weiteren gleichwirkenden Rohrteilen der Hohlraum (22) mit einem Vakuum ausgefüllt ist und die Innenseite des Rohres (20) gegebenenfalls auf der Innenseite verspiegelt ist.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alternativ zu dem äußeren Rohr (20) und dem dadurch gebildeten evakuierten Hohlraum (22) dies beides ersetzt ist durch eine Isolation gegen Wärmeableitung nach außen auf dem Rohr (4).
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der brennerseitig am Rohrteil (3) angebrachte Eingang (7) für das Brennmaterial doppelkastenförmig mit senkrechtem Schüttzuführungsschacht (7a) für das Brennmaterial 1 und etwa horizontaler Zuführungskanal (7b) für das Brennmaterial 2 ausgeführt ist und dass zwischen Brennmaterialzuführung, wenn diese abseits versetzt angeordnet ist, und Brennraum ein Förderelement vorgesehen sein kann.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Feststoffbrenner in einen Brenner für gas- und flüssige Brennstoffe umwandelbar ist, indem die Zuführungselemente für die Feststoffe ersetzt werden durch Zuführungselemente für Gas- und Flüssigbrennstoffe.
Feststoffbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der am Ende des Brenners (1) und somit dem Rohr (3) und (4) nachfolgend angeordnete Aschekasten als Nachbrenner mit Wärmetauscherflächen zum Zwecke der Energieübergabe der Wärmeenergie aus den Abgasen an das Kühlwasser der Gesamtanlage ausgestaltete ist und mit dem an ihn angeschlossenen Abgasrohr die Abgase zur weiteren Behandlung an einen weiteren Wärmetauscher übergeleitet werden.
Verfahrensweise der Kühlung des Feststoffbrenners, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlung des Brenners vermittels der Kühlflüssigkeit Öl vorgenommen wird, welches hochtemperaturbelastbar bis mind. 300°C ist, dass diese Kühlflüssigkeit vermittels einer oder mehrerer drehzahl gesteuerten Umwälzpumpe/n durch einen oder mehrere Zeolith-Speicher und Pelletier-Elemente gefördert wird, wobei sich die Umwälzpumpendrehzahl/en nach der für einen optimalen Betrieb von Pelletier-Elementen erforderlichen Eintritts-Temperatur = Austrittstemperatur der Zeolith-Speicher, vorzugsweise ca. 200°C, richtet, dass danach zum Zwecke des erneuten Aufheizens der Kühlflüssigkeit/des weiteren Kühlens des Brenners diese von den Pelletier-Elementen wieder in den Zwischenraum zwischen den Rohren (3) und (4), geleitet wird, dass die kalte Seite der Pelletier-Elemente durch Wasser gekühlt wird, welches zu einem Kühler geleitet wird, der entweder im Ansaugluftstrom des Brenners eingebunden ist, oder seine Wärme direkt in das Heizungsnetz abgibt.