DE102008028099B4

DE102008028099B4 - Combustion apparatus, in particular special boiler, for solid fuels

Info

Publication number: DE102008028099B4
Application number: DE200810028099
Authority: DE
Inventors: Diether Schlottmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-06-13
Filing date: 2008-06-13
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-06-14
Also published as: DE102008028099A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung (10) für feste Brennstoffe (14), die eine Brennstoffkammer (11) mit einem Verbrennungsglutrost (15) umfasst. Gemäß der Erfindung umfasst diese Verbrennungsvorrichtung (10) einen zumindest teilweise trichter- und/oder muldenförmig ausgebildeten Verbrennungsglutrost (15).The invention relates to a solid fuel combustion device (10) comprising a fuel chamber (11) with a combustion grate (15). According to the invention, this combustion device (10) comprises an at least partially funnel-shaped and / or trough-shaped combustion grate (15).

Description

Die Erfindung betrifft Verbrennungsvorrichtungen für feste Brennstoffe sowie Holzscheite, umfassend eine Brennstoffkammer (auch: Brennstofffüllschacht) mit einem Verbrennungsglutrost, nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 5. Derartige Verbrennungsvorrichtungen werden auch als Spezialheizkessel bezeichnet.The This invention relates to solid fuel burners and logs, comprising a fuel chamber (also: fuel filler shaft) with a combustion grate, according to the preambles of claims 1 and 5. Such combustion devices are also called Spezialheizkessel designated.

Der Verbrennungsglutrost ist hierbei das Element der Verbrennungsvorrichtung, über dem sich der Brennstoff befindet. Beim Betrieb der Verbrennungsvorrichtung befindet sich auf bzw. über dem Verbrennungsglutrost die sogenannte Glutzone, d. h. derjenige Bereich, in dem sich der glühende Brennstoff befindet.Of the Combustion grate is here the element of the combustion device, above the the fuel is. During operation of the combustion device is on or over the incineration grate the so-called Glutzone, d. H. the one Area in which the glowing Fuel is located.

Bei bekannten Spezialheizkessel ist der Verbrennungsrost als waagrecht angeordnetes Element ausgebildet. Seine dem Brennstoff zugewandte, obenliegende Oberseite liegt in einer waagrechten Ebene.at known special boiler is the combustion grate as horizontal arranged element formed. Its fuel facing, overhead Top is in a horizontal plane.

Derartige Spezialheizkessel sind in DE 197 29 506 C2 und DE 35 00 974 C2 beschrieben.Such special boilers are in DE 197 29 506 C2 and DE 35 00 974 C2 described.

Weitere Heizkessel sind aus DE 40 00 708 A1 , DE 30 37 338 A1 , DE 372 678 A , DD 263 578 A1 , DD 204 745 A und FR 847 033 A bekannt.Other boilers are off DE 40 00 708 A1 . DE 30 37 338 A1 . DE 372 678 A . DD 263 578 A1 . DD 204 745 A and FR 847 033 A known.

Als Verbrennungsglutrost wird typischerweise ein Guss-Metallrost oder ein Wabenrost verwendet. Der Wabenrost weist ein wabenartiges Metallgerüst aus Stahl oder Metallguss auf. In jeder Wabe befindet sich ein in seiner Form entsprechend angepasster, beispielsweise aus Keramik oder Feuerbeton gefertigter Einlegestein. Einige oder alle dieser Einlegesteine weisen ein Primärluft-Loch auf. Über diese Primärluft-Löcher erfolgt im Betrieb des Heizkessels die Primärluftzufuhr zur Brennstoffglut auf dem Verbrennungsglutrost.When Combustion grate typically becomes a cast metal grate or used a honeycomb grid. The honeycomb grid has a honeycomb metal framework made of steel or metal casting on. In each honeycomb is one in its shape adapted accordingly, for example, ceramic or refractory concrete manufactured inlay stone. Some or all of these inlays have a primary air hole on. About these Primary air holes done During operation of the boiler, the primary air supply to the fuel heat on the combustion grate.

Die Oberseite des Wabenrostes wird definiert durch die Oberseite des wabenartigen Metallgerüsts (auch: Rostrahmen). Sie liegt bei den bekannten Wabenrosten in einer waagrechten Ebene. Auch die Einlegesteine weisen zum Brennstoff hin eine waagrechte angeordnete Oberseite auf, in der Ebene der Metallgerüst-Oberseite oder auch hierzu versetzt.The Top of honeycomb grid is defined by the top of the honeycomb metal scaffolding (also: grate frame). It is in the known honeycomb grates in one horizontal plane. The inlets also point to the fuel towards a horizontally arranged top on, in the plane of Metal scaffolding top or even offset.

Die vorstehend bereits erläuterte Glutzone wird im Betrieb der Verbrennungsvorrichtung über Öffnungen im Verbrennungsglutrost, beispielsweise die vorgenannten Primärluft-Löcher, von unten mit Primärluft versorgt.The already explained above Glutzone is in operation of the combustion device via openings in the combustion grate, for example, the aforementioned primary air holes of down with primary air provided.

Vor dem Dauerbetrieb der Verbrennungsvorrichtung, in der Anzündphase bzw. beim Anbrennprozess, überdeckt der feste Brennstoff ungleichmäßig die Primärluft-Öffnungen im Verbrennungsglutrost. Dies tritt insbesondere auch deshalb auf, da die hier betrachteten Verbrennungsvorrichtungen manuell mit festen Brennstoffen beschickt werden, d. h. es ergibt sich eine Abhängigkeit vom Bediener gerade in der Anzündphase. Dementsprechend läuft die Anzündphase bzw. der Anbrennprozess nicht kontrollierbar und nicht konstant ab.In front the continuous operation of the combustion device, in the ignition phase or during the firing process, covered solid fuel unevenly Primary air openings in the combustion grate. This is especially true, therefore, because the combustion devices considered here are manually fixed Fuels are fed, d. H. it results in a dependency by the operator, especially in the ignition phase. Accordingly, runs the ignition phase or the firing process is not controllable and not constant from.

Die Güte der bekannten Spezialheizkessel, beispielsweise der nach DE 197 29 506 C2 oder DE 35 00 974 C2 gebauten Heizkessel, steht in direktem Zusammenhang mit dem Zündvorgang. Als Folge der vorbeschriebenen Problematik ist der Feinstaubausstoß solcher Heizkessel in dieser Anzündphase sehr hoch und nicht kontrollierbar.The quality of the known special boiler, for example, the after DE 197 29 506 C2 or DE 35 00 974 C2 built boiler, is directly related to the ignition process. As a result of the above problem, the particulate matter emissions of such boilers in this ignition phase is very high and uncontrollable.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Verbrennungsvorrichtungen der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Anzündphase und der Anbrennprozess kontrollierbar und konstant ablaufen.Of the The invention is therefore based on the object, combustion devices of the type mentioned above in such a way that the ignition phase and the firing process controllable and constant.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale nach Patentanspruch 1 und durch die Merkmale nach Patentanspruch 5 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den jeweils abhängigen Patentansprüchen angegeben.These The object is achieved by the features of claim 1 and by the features of claim 5 solved. Advantageous developments are in each dependent claims specified.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 1 umfasst die Verbrennungsvorrichtung der eingangs genannten Art eine Brennstoffkammer (11) mit einem Verbrennungsglutrost, der als Wabenrost ausgebildet ist, umfassend ein wabenförmiges Metallgerüst und hierin eingelegte, in ihrer Form angepasste Einlegesteine, von denen zumindest einige Primärluft-Löcher aufweisen. Die Erfindung nach Anspruch 1 sieht vor, dass der Verbrennungsglutrost zumindest teilweise (abschnittsweise) trichter- und/oder muldenförmig ausgebildeten ist, so dass die festen Brennstoffe nicht mehr flächig auf dem Glutrost aufliegen und damit die Primärluft-Löcher überdecken.According to the invention as claimed in claim 1, the combustion device of the aforementioned type comprises a fuel chamber ( 11 ) having a combustion grate formed as a honeycomb grid, comprising a honeycomb-shaped metal frame and inserted therein, adapted in shape ingots, at least some of which have primary air holes. The invention according to claim 1 provides that the incineration grate is at least partially (in sections) funnel and / or trough-shaped, so that the solid fuels no longer rest flat on the glow and thus cover the primary air holes.

Gemäß der Erfindung nach Anspruch 5 ist die Verbrennungsvorrichtung der eingangs genannten Art für Holzscheite bestimmt. Sie umfasst eine Brennstoffkammer mit einem Verbrennungsglutrost, einen Verbrennungsgasausbrandeinsatz zum Ausbrennen von im Betrieb der Verbrennungsvorrichtung aus einer auf dem Verbrennungsglutrost befindlichen Brennstoffglut ausgelösten Brenngasen, und eine Brenngas-Durchlassöffnung zur Zuführung der Brenngase aus der Brennstoffkammer in den Verbrennungsgasausbrandeinsatz, wobei die Brenngas-Durchlassöffnung oberhalb des Verbrennungsglutrostes, insbesondere im Bereich einer Glutzone, in einer Wandung der Brennstoffkammer vorgesehen ist. Die Erfindung nach Anspruch 5 sieht vor, dass der Verbrennungsglutrost so zumindest teilweise (abschnittsweise) trichter- und/oder muldenförmig ausgebildet ist, dass der tiefste Bereich des Verbrennungsglutrostes eine Achse bzw. Linie ist, die senkrecht zu der Wandung orientiert ist, in der die Brenngas-Durchlassöffnung vorgesehen ist.According to the invention according to claim 5, the combustion device of the type mentioned is intended for logs. It comprises a fuel chamber with a combustion grate, a combustion gas burnout insert for burning out fuel gases released from a combustion chamber on the combustion glow, and a fuel gas passage for feeding the fuel gases from the fuel chamber into the combustion gas combustion insert, the fuel gas passage opening above Verbrennungsglutrostes, in particular in the region of a Glutzone, is provided in a wall of the fuel chamber. The invention according to claim 5 provides that the combustion grate so at least partially (from sectional) funnel and / or trough-shaped, that the deepest portion of the combustion grate is an axis or line, which is oriented perpendicular to the wall in which the fuel gas passage opening is provided.

Sowohl bei der Erfindung nach Anspruch 1 als auch bei der Erfindung nach Anspruch 5 ist der Verbrennungsrost somit entweder insgesamt oder teilweise, d. h. in einem Teilbereich, trichter- und/oder muldenförmig ausgebildet. Es ist auch möglich und wird als unter diese Formulierung fallenden verstanden, dass der Verbrennungsglutrost mehrere trichter- und/oder muldenförmige Teilbereiche aufweist. Diese können eine gleiche oder eine gegenläufige Orientierung aufweisen.Either in the invention according to claim 1 and in the invention according to Claim 5, the combustion grate is thus either total or partial, d. H. in a partial area, funnel-shaped and / or trough-shaped. It is also possible and is understood as falling under this wording that the combustion grate several funnel and / or trough-shaped sections having. these can an equal or an opposite Have orientation.

Die gemäß den Erfindungen vorgesehene, spezielle Ausbildung des Verbrennungsglutrostes gewährleistet immer eine zumindest weitgehend konstante durch den Brennstoff strömende Verbrennungsluftmenge, die zur Entzündung des Brennstoffs und zum Starten der Brenngasbildung notwendig ist. Der Brennstoff kann somit wie bei den eingangs beschriebenen bekannten Heizkesseln willkürlich in die Brennstoffkammer eingefüllt werden, insbesondere auch manuell durch einen Bediener. Der feste Brennstoff liegt auf dem trichter- und/oder muldenförmig ausgebildeten Verbrennungsglutrost nicht formschlüssig auf, so dass immer eine ausreichende Luftführung gewährleistet ist und somit dem Brennstoff auch in der Anzündphase bzw. bei Anbrennprozess eine ausreichende Primärluftmenge zugeführt wird. Dadurch wird ein konstanter und kontrollierbarer Ablauf der Anzündphase bzw. des Anbrennprozess ermöglicht. Dies führt auch zu einem im Vergleich zu den bekannten Heizkesseln reduzierten und kontrollierbaren Feinstaubausstoß.The according to the inventions provided, special design of the combustion grate guaranteed always an at least largely constant quantity of combustion air flowing through the fuel, the inflammation of the fuel and to start the formation of fuel gas is necessary. Of the Fuel can thus be as in the known described above Boilers arbitrary filled in the fuel chamber be, especially manually by an operator. The solid Fuel is on the funnel and / or trough-shaped Combustion grate does not form-fit on, so always one adequate airflow guaranteed is and thus the fuel also in the ignition phase or at Anbrennprozess one sufficient amount of primary air supplied becomes. Thereby a constant and controllable expiration of the lighting phase or the Anbrennprozess allows. this leads to also reduced to one compared to the known boilers and controllable fine dust emission.

Die eingangs beschriebenen und entsprechend auch die erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtungen weisen üblicherweise einen Verbrennungsgasausbrandeinsatz auf, der zum Ausbrennen von im Betrieb des Heizkessels aus einer auf dem Verbrennungsglutrost befindlichen Brennstoffglut ausgelösten Brenngasen vorgesehen ist. Die Brenngase werden dem Verbrennungsgasausbrandeinsatz typischerweise über eine Brenngas-Durchlassöffnung, die beispielsweise oberhalb des Verbrennungsglutrostes im Bereich der Glutzone in der Wandung der Brennstoffkammer angeordnet ist, zugeführt. Dem Verbrennungsgasausbrandeinsatz nachgeordnet ist üblicherweise ein Wärmetauscher. Bei diesen Verbrennungseinrichtungen führt die erfindungsgemäße Ausbildung des Verbrennungsglutrostes zu dem zusätzlichen Vorteil, dass aufgrund der ausreichenden Luftführung und Primärluftmenge immer ausreichende Brenngase für den nachgeschalteten Verbrennungsgasausbrandeinsatz garantiert sind.The initially described and correspondingly also the combustion devices according to the invention usually a Verbrennungsgasausbrandeinsatz on, for burning out during operation of the boiler from one on the combustion grate provided fuel heat emitted fuel gases provided is. The fuel gases are typically sent to the combustion gas burnout insert via a Fuel gas passage opening, for example, above the combustion grate in the area the glowing zone is arranged in the wall of the fuel chamber, fed. Downstream of the Verbrennungsgasausbrandeinsatz is usually a heat exchanger. In these combustion devices, the inventive design leads the incineration grate to the additional advantage that due the sufficient air flow and primary air quantity always sufficient fuel gases for the downstream Verbrennungsgasausbrandeinsatz are guaranteed.

Die erfindungsgemäße Ausbildung des Verbrennungsglutrostes findet ihre Anwendung insbesondere in allen Verbrennungsvorrichtungen bzw. Heizkesseln für feste Brennstoffe mit einem unteren Abbrand und manueller Bedienung, insbesondere manueller Beschickung mit Brennstoff.The inventive training the incinerator finds its application in particular all combustion appliances or boilers for solid Fuels with a lower burnup and manual operation, especially manual Feed with fuel.

Unter der trichter- bzw. muldenförmigen Ausbildung des Verbrennungsglut rostes wird insbesondere verstanden, dass der Glutrost zumindest abschnittsweise ausgehend von seinen Glutrosträndern zu seiner Mitte bzw. zu einem mittleren Bereich bzw. zu einer mittleren Achse hin aus der Waagrechten geneigt ist, d. h. die dem Brenngut zugewandte Oberseite des Glutrostes ist im Unterschied zum Stand der Technik zumindest abschnittsweise nicht waagrecht ausgebildet, sondern weist einen von 0° und von 90° verschiedenen Steigungswinkel auf. Ausgehend vom Rand des Glutrostes weist die Oberseite des Glutrostes in diesen Abschnitten somit zur Glutrostmitte bzw. zu einem mittleren Bereich bzw. zu einer mittleren Achse des Glutrostes hin eine Steigung auf, vorzugsweise eine negative Steigung. Die schmale Trichterseite (auch: der Trichterhals) bzw. die tiefste Stelle der Mulde liegt somit in der Mitte des Glutrostes bzw. in einem mittleren Bereich des Glutrostes bzw. bildet eine mittlere Achse des Glutrostes. Klarstellend sei darauf hingewiesen, dass unter Trichterform nicht die tatsächliche Ausbildung eines Trichters mit einer engen Durchlassöffnung, beispielsweise für den Brennstoff, am Trichterhals verstanden wird. Es geht hier lediglich um die Beschreibung einer Form, bei der die Querschnittfläche sich zu einer Seite hin verringert.Under the funnel-shaped or trough-shaped Training the incinerator grate rust is understood in particular that the glutrost at least partially starting from his Glutrostränder too its middle or to a middle area or to a middle Axis is inclined out of the horizontal, d. H. the kiln facing top of the grate is in contrast to the state of Technology at least partially not horizontally formed, but has one of 0 ° and of 90 ° different Slope angle on. Starting from the edge of the glutroaster, the Top of the gluten rust in these sections thus to the center of the grate or to a middle region or to a middle axis of the Glutrostes down a slope, preferably a negative slope. The narrow funnel side (also: the funnel neck) or the deepest Place of the trough is thus in the middle of the glutrost or in a middle region of the glutrost or forms a middle Axis of the ember. Clarification should be noted that funnel shape is not the actual formation of a funnel with a narrow passage opening, for example the fuel is understood at the funnel neck. It is only here to the description of a shape in which the cross-sectional area to reduced on one side.

In einer Ausführungsvariante ist der Glutrost ausgehend von allen Rändern zu seiner Mitte hin bzw. zu einem mittleren Bereich hin geneigt, so dass eine Trichter- und/oder Muldenform im engeren Sinne entsteht. Bevorzugt geht die Neigung ausgehend von den Rändern nach unten, d. h. die Mitte bzw. der mittlere Bereich des Glutrostes bildet eine tiefste Stelle des Rostes.In an embodiment variant is the glutrost starting from all edges towards its middle or inclined to a central region, so that a funnel and / or Trough shape in the narrower sense arises. Preference is given to the inclination starting from the edges down, d. H. the middle or middle area of the gluten rust forms a deepest part of the grate.

In einer weiteren Ausführungsvariante ist der Glutrost lediglich ausgehend von zwei einander gegenüberliegenden Rändern zu einer mittleren Achse hin, die sich quer über den Glutrost und quer zu dieser Neigung erstreckt, geneigt. Bei einer Neigung ausgehend von den Rändern nach unten ist der tiefste Bereich des Glutrostes in diesem Fall eine Achse bzw. Linie, die sich quer zu den beiden Neigungen erstreckt, und zwar über den gesamten Glutrost hinweg.In a further embodiment the glutrost is only starting from two opposite ones edges towards a central axis, extending across the glowing grid and across this inclination extends, inclined. At a slope starting from the edges down is the deepest part of the glaze in this case an axis or line which extends transversely to the two inclinations, over the entire glut of grate.

Grundsätzlich kann die Neigung ausgehend von den Rändern in allen Fällen nach oben gehen. Bevorzugt bei den erfindungsgemäßen Spezialheizkesseln ist jedoch eine Neigung nach unten, d. h. eine negative Steigung.Basically the slope starting from the edges in all cases go upstairs. Preferred in the special boilers according to the invention but a downward slope, d. H. a negative slope.

Die Neigung bzw. die Steigung kann in allen Fällen konstant sein, so dass die Oberseite des Glutrostes zumindest abschnittsweise durch schiefe Ebenen definiert wird. Es ist aber auch möglich, dass die Neigung bzw. Steigung sich verändert bzw. variiert. Beispielsweise kann dadurch die Oberseite des Glutrosts zumindest abschnittsweise gekrümmt ausgebildet sein.The Inclination or slope can be constant in all cases, so that the top of the gluten rust at least in sections by crooked Levels is defined. But it is also possible that the inclination or Gradient changes or varies. For example, this may cause the top of the grate curved at least in sections be educated.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante ist die Oberseite des Glutrostes definiert durch zwei schiefe Ebenen, die ausgehend von zwei einander gegenüber liegenden Glutrosträndern nach unten geneigt sind und an einer mittleren Achse, die die tiefste Stelle der Glutrostoberseite definiert, aneinander angrenzen. Zweckmäßig ist hierbei, wenn die Ausgangshöhe der gegenüberliegenden Glutrostränder gleich ist und auch die Neigung bzw. Steigung zur Mitte hin gleich ist. In diesem Fall liegt die mittlere Achse nahezu exakt in der Mitte zwischen den beiden Ausgangsrändern des Glutrostes, bei entsprechender Ausgestaltung des Glutrostes definiert sie hinsichtlich der Form des Glutrostes eine senkrechte Spiegelfläche.In a preferred embodiment is the top of the ember defined by two inclined planes, starting from two opposing glutrostrands are inclined down and at a central axis, which is the lowest point the glutrostoberseite defined, adjoin one another. Is appropriate here, if the initial height the opposite Glutrostränder equal is and also the inclination or slope to the middle is the same. In this case, the middle axis is almost exactly in the middle between the two exit edges the glutrost, with appropriate design of the glutrost Defines a vertical mirror surface with respect to the shape of the glaze.

Auch die vorgenannte Form des Glutrostes mit zwei schiefen Ebenen wird als Trichterform im Sinne der Erfindung verstanden. Die Trichterform zeigt sich hierbei beispielsweise auch im senkrechten Querschnitt durch die Neigung des Glutrostes. Die beiden schiefen Ebenen sind hierbei nach Art der Schenkel des Buchstabens „V” zueinander angeordnet, wenn auch üblicherweise mit einem deutlich größeren Winkel zwischen den Schenkeln. Der Winkel zwischen den schiefen Ebenen liegt insbesondere zwischen 120° und 175°, vorzugsweise zwischen 160° und 170°, beispielsweise bei etwa 165°.Also the aforementioned form of the glutrost with two inclined planes becomes understood as a funnel shape in the context of the invention. The funnel shape shows in this case, for example, in the vertical cross section through the inclination of the ember. The two inclined planes are here arranged in the manner of the legs of the letter "V" to each other, if also usually with a much larger angle between the thighs. The angle between the inclined planes lies in particular between 120 ° and 175 °, preferably between 160 ° and 170 °, for example at about 165 °.

Für die weitere Ausbildung des Verbrennungsglührostes gelten die Eingangserläuterungen zum Stand der Technik entsprechend. Auch bei der erfindungsgemäßen Lösung kann somit ein Wabenrost vorgesehen sein, insbesondere mit einem wabenartigen Metallgerüst, beispielsweise aus Stahl und/oder Metallguss und/oder Gusseisen. Die Waben sind hierbei an die Form der Oberseite des Glührostes angepasst, bzw. sie definieren durch ihre Ausbildung die vorgesehene Trichter- und/oder Muldenform des Grillrostes. Insbesondere in oder nahe der Glutrostmitte bzw. im oder nahe dem mittleren Bereich bzw. an der mittleren Achse des Glutrostes sind die Waben in ihrer Form an die vorgesehene Glutrostform angepasst, gegebenenfalls mit entsprechend zueinander geneigten bzw. geknickten oder gewölbten Oberseiten des Metallgerüsts. In den Waben sind Einlegesteine, beispielsweise aus Keramik oder Feuerbeton, angeordnet, die in ihrer Form entsprechend angepasst sind. Einige oder alle diese Einlegesteine weisen gegebenenfalls ein Primärluft-Loch auf.For the others Training of the incandescent combustion grate the introductory notes to the According to the prior art. Also in the inventive solution can thus be provided a honeycomb, in particular with a honeycomb Metal framework, for example, made of steel and / or cast metal and / or cast iron. The honeycombs are in this case to the shape of the top of the annealing grate adapted or defined by their training the intended Funnel and / or trough shape of the grill grate. In particular in or near the center of the grate or in or near the central region or on the middle axis of the glutroaster are the honeycombs in their shape adapted to the intended Glutrostform, optionally with corresponding mutually inclined or kinked or curved upper sides of the metal framework. In the honeycombs are insertion stones, for example made of ceramics or fireproof concrete, arranged, which are adapted in shape accordingly. Some or all of these plugs may have a primary air hole on.

Alternativ zum Wabenrost kann bei der Erfindung nach Anspruch 5 auch ein insgesamt aus Metall, beispielsweise Stahl und/oder Metallguss und/oder Gusseisen, hergestellter Glutrost vorgesehen sein. Dieser Glutrost kann Primärluft-Löcher (auch: Primärluft-Öffnungen) in beliebiger Form aufweisen. Beispielsweise können die Primärluft-Löcher längliche Löcher (Längsöffnungen) sein, die sich quer zur Neigung des Glutrostes und vorzugsweise parallel zueinander durch den Glutrost erstrecken, vorzugsweise bis nahe an die Ränder des Glutrostes.alternative to the honeycomb can in the invention according to claim 5, a total made of metal, for example steel and / or cast metal and / or cast iron, be prepared glutrost provided. This glow can cause primary air holes (also: Primary air openings) in any form. For example, the primary air holes may be elongated holes (Longitudinal holes) be, which are transverse to the inclination of the glutrost, and preferably parallel extend to each other through the glow, preferably to near to the edges of the ember.

Durch die erfindungsgemäße Formgebung des Verbrennungsglutrostes ist sichergestellt, dass feste Brennstoff, beispielsweise Holzscheite, nicht mehr flächig auf dem Glutrost aufliegen und damit die Primärluft-Löcher überdecken. Vielmehr stellt die Formgebung, insbesondere die Neigung der Oberseite des Glutrostes sicher, dass die festen Brennstoff nur noch in eng begrenzten Abschnitten, bei einem Holzscheit beispielsweise an dessen Längsrändern, auf dem Glutrost aufliegen. Die Primärluft-Löcher im Glutrost sind damit (zumindest weitgehend) frei, so dass eine ausreichende Luftführung und damit eine ausreichende Primärluftmenge zum Brennstoff hin auch in der Anzündphase bzw. beim Anbrennprozess gewährleistet ist.By the shape of the invention Combustion grate ensures that solid fuel, For example, wooden logs, no longer rest flat on the glowing grate and cover the primary air holes. Rather, the shape, in particular the inclination of the top of the grate sure that the solid fuel is only in tight limited sections, in a log, for example, at the Longitudinal edges, on rest on the grate. The primary air holes in the Glutrost are so (at least largely) free, so that a sufficient air duct and thus a sufficient amount of primary air towards the fuel also in the ignition phase or during the firing process guaranteed is.

Die Erfindung wird nachstehend auch hinsichtlich weiterer Merkmale und Vorteile anhand der Beschreibung von Ausführungsbeispielen und unter Bezugnahme auf die beiliegenden, schematischen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigenThe Invention will also be described below with regard to further features and Advantages based on the description of exemplary embodiments and with reference explained in more detail on the accompanying schematic drawings. there demonstrate

1 eine schematische Schnittdarstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Spezialheizkessels, 1 a schematic sectional view of an embodiment of a special boiler according to the invention,

2 eine weitere Schnittdarstellung des Ausführungsbeispiels gemäß 1, und zwar entlang der Linie A-A in 1, 2 a further sectional view of the embodiment according to 1 , along the line AA in 1 .

3 ein Ausführungsbeispiel eines für erfindungsgemäße Spezialheizkessel, beispielsweise gemäß 1 und 2, bestimmten erfindungsgemäßen Verbrennungsglutrostes in Draufsicht, 3 an embodiment of a special boiler according to the invention, for example according to 1 and 2 , certain combustion grate according to the invention in plan view,

4 das Ausführungsbeispiel des Verbrennungsglutrostes gemäß 3 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in 3, 4 the embodiment of the combustion grate according to 3 in a sectional view along the line BB in 3 .

5 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines für erfindungsgemäße Spezialheizkessel, beispielsweise gemäß 1 und 2, bestimmten erfindungsgemäßen Verbrennungsglutrostes in perspektivischer Darstellung. 5 a further embodiment of a special boiler according to the invention, for example according to 1 and 2 , certain incineration grate according to the invention in a perspective view.

Einander entsprechende Teile und Komponenten in 1 bis 5 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.Corresponding parts and components in 1 to 5 are denoted by the same reference numerals.

1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung 10 bzw. eines erfindungsgemäßen Spezialheizkessels 10. Zu erkennen ist eine Brennstoffkammer 11 (auch: Brennstofffüllschacht), die über eine Einfüllöffnung 12, die mit einer Abdeckung 13 ver schließbar ist, von oben mit festem Brennstoff 14, bzw. auch Holzscheiten 14 befüllbar ist. 1 and 2 show an embodiment of a combustion device according to the invention 10 or a special boiler according to the invention 10 , To recognize is a fuel chamber 11 (Also: fuel filler shaft), which has a filling opening 12 that with a cover 13 ver closable, from above with solid fuel 14 , or logs 14 is fillable.

Im unteren Bereich der Brennstoffkammer 11 ist ein Verbrennungsglutrost 15 angeordnet, auf dem der feste Brennstoff 14, hier Holzscheite 14, aufliegen. Unterhalb des Verbrennungsglutrostes 15 ist ein Ascheauffangbehälter 16 angeordnet.In the lower part of the fuel chamber 11 is a combustion grate 15 arranged on which the solid fuel 14 , here logs 14 , rest. Below the combustion grate 15 is an ash catcher 16 arranged.

Neben der Brennstoffkammer 11, konkret neben dem Verbrennungsglutrost 15, ist ein Verbrennungsgasausbrandeinsatz 17 angeordnet, über dem ein Wärmetauscher 18 angeordnet ist (beide Komponenten sind in den Figuren nur schematisch angedeutet).Next to the fuel chamber 11 , specifically next to the combustion grate 15 , is a combustion gas burnout insert 17 arranged above which a heat exchanger 18 is arranged (both components are indicated only schematically in the figures).

Im Betrieb bildet sich über dem Verbrennungsglutrost 15 die sogenannte Glutzone. Hierunter wird derjenige Bereich über dem Verbrennungsglutrost 15 verstanden, in dem sich im Betrieb der Verbrennungsvorrichtung 10 der glühende Brennstoff 14 befindet. Die Glutzone wird im Betrieb der Verbrennungsvorrichtung 10 über Öffnungen 19 im Verbrennungsglutrost 15, auch als Primärluft-Löcher 19 bezeichnet, von unten mit Primärluft versorgt.In operation, forms above the combustion grate 15 the so-called Glutzone. Below this is the area above the combustion grate 15 understood in which in the operation of the combustion device 10 the glowing fuel 14 located. The glowing zone becomes in operation of the combustion device 10 over openings 19 in the combustion grate 15 , also called primary air holes 19 referred to, supplied from below with primary air.

Die Brenngase gelangen von der Glutzone über eine auf Höhe der Glutzone angeordnete Brenngas-Durchlassöffnung 22 in einer Wandung 23 der Brennstoffkammer 11 zum weiteren Ausbrennen in den Verbrennungsgasausbrandeinsatz 17. Von dort gelangen die heißen Abgase in den Wärmetauscher 18, die abgekühlten Abgase gelangen von hier in einen Abgasausgang 24.The fuel gases pass from the glow zone via a fuel gas passage opening arranged at the level of the glow zone 22 in a wall 23 the fuel chamber 11 for further burnout into the combustion gas burnout insert 17 , From there, the hot exhaust gases reach the heat exchanger 18 , the cooled exhaust gases go from here to an exhaust outlet 24 ,

Insbesondere aus 2 ist ersichtlich, dass der Verbrennungsglutrost 15 trichter- und/oder muldenförmig ausgebildet ist. An seiner Oberseite 25 weist der Verbrennungsglutrost 15 zwei schiefe Ebenen 26, 27 auf, die jeweils ausgehend von einander gegenüber liegenden Glutrosträndern 28, 29 nach unten geneigt sind und an einer mittleren Achse 30 (die in 2 senkrecht zur Zeichenebene steht) aneinander grenzen. Die mittlere Achse 30 ist die tiefste Stelle der Oberseite 25 des Verbrennungsglutrostes 15. Für die Verbrennungsvorrichtung 10 gemäß 1 und 2 geeignete Ausfüh rungsbeispiele dieses Verbrennungsrostes 15 sind in 3 bis 5 dargestellt.In particular from 2 it can be seen that the combustion grate 15 funnel-shaped and / or trough-shaped. At its top 25 points the incinerator grate 15 two inclined planes 26 . 27 on, each starting from opposite Glutrosträndern 28 . 29 are inclined downwards and on a central axis 30 (in the 2 perpendicular to the drawing plane) abut each other. The middle axis 30 is the lowest point of the top 25 of the combustion grate 15 , For the combustion device 10 according to 1 and 2 suitable Ausfüh tion of this combustion grate 15 are in 3 to 5 shown.

Die Wirkung der Erfindung ergibt sich am besten aus 2. Dort ist ersichtlich, dass fester Brennstoff 14, hier Holzscheite 14, nicht mehr flächig auf der Oberseite 25 des Verbrennungsglutrostes 15 aufliegt. Vielmehr liegen die Holzscheite 14 nur noch an ihren Längsrändern auf, die Oberseite 25 des Verbrennungsglutrostes 15 bleibt weitgehend frei. Somit werden auch die Primärluft-Löcher 19 nicht unkontrolliert bzw. zufällig verschlossen. Insgesamt ist somit eine ausreichende Primärluftzufuhr an bzw. durch den festen Brennstoff (und im Betrieb der Verbrennungsvorrichtung 10 in die Glutzone) sichergestellt, so dass ein konstanter und kontrollierbarer Ablauf auch der Anzündphase bzw. des Anbrennprozess erfolgt.The effect of the invention is best shown 2 , There it can be seen that solid fuel 14 , here logs 14 , no longer flat on the top 25 of the combustion grate 15 rests. Rather, the logs lie 14 only on their longitudinal edges, the top 25 of the combustion grate 15 remains largely free. Thus also the primary air holes become 19 not uncontrolled or accidentally closed. Overall, therefore, a sufficient supply of primary air to or through the solid fuel (and during operation of the combustion device 10 in the Glutzone) ensured, so that a constant and controllable sequence of the ignition or the Anbrennprozess takes place.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsglutrostes 15 in Draufsicht, 4 zeigt diesen Verbrennungsglutrost 15 in einer Schnittdarstellung entlang der Linie B-B in 3. Bei diesem Verbrennungsglutrost 15 handelt es sich um einen Wabenrost umfassend ein wabenförmiges Metallgerüst 31 (auch: Rostrahmen), beispielsweise aus Gusseisen, und hierin eingelegte, in ihrer Form an die Waben angepasste Einlegesteine 32, beispielsweise aus Keramik. Um den Einlegesteinen 32 einen definierten Halt zu geben, werden die Waben im Metallgerüst 31 nach unten hin schmaler, d. h. die Wabenwände jeder Wabe laufen nach unten hin aufeinander zu. In den Einlegesteinen 32 ist jeweils ein Primärluft-Loch 19 ausgebildet. 3 shows an embodiment of a combustion grate according to the invention 15 in plan view, 4 shows this combustion grate 15 in a sectional view along the line BB in 3 , In this combustion grate 15 it is a honeycomb grid comprising a honeycomb-shaped metal framework 31 (Also: grate frame), for example made of cast iron, and inserted therein, in shape adapted to the honeycomb insertion stones 32 , for example made of ceramic. To the inlays 32 to give a defined stop, the honeycomb in the metal frame 31 Narrow downwards, ie the honeycomb walls of each honeycomb run towards each other towards the bottom. In the inlays 32 is each a primary air hole 19 educated.

Der in 3 und 4 gezeigte Verbrennungsglutrost 15 weist – wie das in 2 gezeigte Beispiel – an seiner Oberseite 25 zwei schiefe Ebenen 26, 27 auf, die jeweils ausgehend von einander gegenüber liegenden Glutrosträndern 28, 29 nach unten geneigt sind und an einer mittleren Achse 30 aneinander grenzen. Die mittlere Achse 30 ist die tiefste Stelle der Oberseite 25 des Verbrennungsglutrostes 15.The in 3 and 4 shown combustion grate 15 points - like that in 2 example shown - on its top 25 two inclined planes 26 . 27 on, each starting from opposite Glutrosträndern 28 . 29 are inclined downwards and on a central axis 30 border each other. The middle axis 30 is the lowest point of the top 25 of the combustion grate 15 ,

5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Verbrennungsglutrostes 15 in perspektivischer Darstellung. Bei diesem Verbrennungsglutrost 15 handelt es sich um einen vollständig aus Gusseisen hergestellten Metallrost mit länglichen Primärluft-Löchern 19. 5 shows a further embodiment of a combustion grate according to the invention 15 in perspective view. In this combustion grate 15 It is a metal frame made entirely of cast iron with elongated primary air holes 19 ,

Auch dieser Verbrennungsglutrost 15 weist an seiner Oberseite 25 zwei schiefe Ebenen 26, 27 auf, die jeweils ausgehend von einander gegenüber liegenden Glutrosträndern 28, 29 nach unten geneigt sind und an einer mittleren Achse 30 aneinander grenzen. Die mittlere Achse 30 ist auch hier die tiefste Stelle der Oberseite 25 des Verbrennungsglutrostes 15. Die länglichen Primärluft-Löcher 19 sind quer zur Neigung der jeweiligen schiefen Ebene 26, 27 und damit quer zur Neigung des Verbrennungsglutrostes 15 ausgerichtet, sie verlaufen parallel zueinander.Also this combustion grate 15 points at its top 25 two inclined planes 26 . 27 on, each starting from opposite Glutrosträndern 28 . 29 are inclined downwards and on a central axis 30 border each other. The middle axis 30 is also the deepest point of the top here 25 of the combustion grate 15 , The elongated primary air holes 19 are transverse to the inclination of the respective inclined plane 26 . 27 and thus across the slope of the combustion grate 15 aligned, they run parallel to each other.

Insgesamt wird mit der Erfindung eine Verbrennungsvorrichtung bzw. eine Verbrennungsglutrost angegeben, die bzw. der aufgrund der trichterförmigen bzw. muldenförmigen Ausbildung des Verbrennungsglutrostes zur Verbesserung des Anzündprozesses bei Verwendung fester Brennstoffe und zur Verbesserung der Brenngasentstehung aus den festen Brennstoffen beiträgt. Erreicht wird dies insbesondere durch eine konstante durch den festen Brennstoff führende Verbrennungsluftmenge (Primärluftmenge), die zur Entzündung des Brennstoffs und zum Starten der Brenngasbildung notwendig ist und die bei der erfindungsgemäßen Lösung durch die spezielle Formgebung des Verbrennungsglutrostes gewährleistet wird.Overall, with the invention, a combustion device or a combustion heat indicated rust, which contributes due to the funnel-shaped or trough-shaped design of the combustion grate to improve the ignition process using solid fuels and to improve the fuel gas production from the solid fuels. This is achieved in particular by a constant through the solid fuel combustion air amount (primary air amount), which is necessary for ignition of the fuel and to start the combustion gas formation and which is ensured in the inventive solution by the special shape of the combustion grate.

1010: Verbrennungsvorrichtung, SpezialheizkesselCombustion device special boilers
1111: Brennstoffkammer, BrennstofffüllschachtFuel chamber, Brennstofffüllschacht
1212: Einfüllöffnungfill opening
1313: Abdeckungcover
1414: fester Brennstoff, Holzscheitsolid Fuel, log
1515: VerbrennungsglutrostVerbrennungsglutrost
1616: AscheauffangbehälterAsh receptacle
1717: VerbrennungsgasausbrandeinsatzVerbrennungsgasausbrandeinsatz
1818: Wärmetauscherheat exchangers
1919: Öffnung im Verbrennungsglutrost 15, Primärluft-LochOpening in the combustion grate 15 , Primary air hole
2222: Brenngas-DurchlassöffnungFuel gas passage opening
2323: Wandungwall
2424: Abgasausgangexhaust outlet
2525: Oberseite des Verbrennungsglutrostes 15 Top of the combustion grate 15
26, 2726 27: schiefe EbenenLeaning levels
28, 2928 29: GlutrostränderGlutrostränder
3030: mittlere Achsemiddle axis
3131: Metallgerüstmetal framework
3232: Einlegesteininlaid stone

Claims

Combustion device ( 10 ), in particular special boilers, for solid fuels ( 14 ) comprising a fuel chamber ( 11 ) with a combustion grate ( 15 ), whereby the incineration grate ( 15 ) is formed as a honeycomb grid, comprising a honeycomb-shaped metal framework ( 31 ) and inserted therein, in their shape adapted insertion stones ( 32 ), of which at least some primary air holes ( 19 ), characterized in that the combustion grate ( 15 ) is at least partially funnel-shaped and / or trough-shaped, so that the solid fuels are no longer flat on the surface ( 15 ) and thus the primary air holes ( 19 cover).

Combustion device according to claim 1, characterized in that a combustion gas burnout insert ( 17 ) for burning out during operation of the combustion device ( 10 ) from one on the incineration grate ( 15 ) fuel heat released fuel gases is provided.

Combustion device according to claim 2, characterized in that a fuel gas passage opening ( 22 ) is provided for supplying the fuel gases from the fuel chamber ( 11 ) into the combustion gas burnout insert ( 17 ).

Combustion device according to claim 3, characterized in that the fuel gas passage opening ( 22 ) above the incineration grate ( 15 ), in particular in the area of a glowing zone, in a wall ( 23 ) of the fuel chamber ( 11 ) is provided.

Combustion device ( 10 ), in particular special boilers, for logs, comprising a fuel chamber ( 11 ) with a combustion grate ( 15 ), a combustion gas burnout insert ( 17 ) for burning out during operation of the combustion device ( 10 ) from one on the incineration grate ( 15 ) fuel gas released fuel gases, and a fuel gas passage opening ( 22 ) for supplying the fuel gases from the fuel chamber ( 11 ) into the combustion gas burnout insert ( 17 ), wherein the fuel gas passage opening ( 22 ) above the incineration grate ( 15 ), in particular in the area of a glowing zone, in a wall ( 23 ) of the fuel chamber ( 11 ), characterized in that the combustion grate ( 15 ) is at least partially funnel-shaped and / or trough-shaped, that the deepest portion of the combustion grate ( 15 ) is an axis and / or line perpendicular to the wall ( 23 ), in which the fuel gas passage opening ( 22 ) is provided.

Combustion device according to claim 5, characterized in that the combustion grate ( 15 ) is formed as a honeycomb grid, comprising a honeycomb-shaped metal framework ( 31 ) and inserted therein, in their shape adapted insertion stones ( 32 ), of which at least some primary air holes ( 19 ) exhibit.

Combustion device according to claim 5, characterized in that the combustion grate ( 15 ) a metal grid with elongated primary air holes ( 19 ).

Combustion device according to claim 7, characterized in that the elongated primary air holes ( 19 ) transverse to the inclination of the incandescent combustion grate ( 15 ) and preferably in parallel to each other through the combustion grate ( 15 ).

Combustion device according to one of claims 2 to 8, characterized in that the combustion gas burnout insert ( 17 ) next to the fuel chamber ( 11 ), especially next to the incandescent combustion grate ( 15 ) is arranged.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the combustion grate ( 15 ) at least in sections starting from its glutrostrands ( 28 . 29 ) to its center and / or to a central region of the incandescent combustion grate and / or to a central axis ( 30 ) of the incineration grate ( 15 ) is inclined out of the horizontal.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper side ( 25 ) of the incineration grate ( 15 ) at least in sections to the glutrost middle and / or to a central region of the incandescent combustion grate and / or to a central axis ( 30 ) of the incineration grate ( 15 ) has a slope, preferably a negative slope.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the lowest point of the upper side ( 25 ) of the incineration grate ( 15 ) in the center of the grate and / or in a central region of the combustion grate, and / or a central axis ( 30 ) of the incineration grate ( 15 ).

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that a horizontal inner cross-sectional area of the funnel-shaped and / or trough-shaped combustion grate ( 15 ) with decreasing height in the fuel chamber ( 11 ) decreases constantly.

Combustion device according to one of the preceding Claims, characterized in that the combustion grate rust starting from all its edges towards its center and / or to a central area of the incandescent combustion grate is inclined.

Combustion device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the combustion grate ( 15 ) only starting from two opposite edges ( 28 . 29 ) of the incineration grate ( 15 ) to a central axis ( 30 ) of the incineration grate ( 15 ) is inclined.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the inclination and / or the slope of the upper side ( 25 ) of the incineration grate ( 15 ) is at least partially constant, so that the top ( 25 ) of the incineration grate ( 15 ) at least partially inclined planes ( 26 . 27 ) having.

Combustion device according to one of the preceding Claims, characterized in that the inclination and / or the slope of the top of the combustion grate at least partially varies, so that the upper side of the combustion grate is curved at least in sections is or has a kink.

Combustion device according to one of the preceding claims, characterized in that the upper side ( 25 ) of the incineration grate ( 15 ) two inclined planes ( 26 . 27 ), consisting of or consisting of two opposite glut 28 . 29 ) are inclined downwards and on a central axis ( 30 ), which covers the deepest part of the glut 25 ), adjoin one another.

Combustion device according to claim 18, characterized in that the initial height of the opposite glutrostrands ( 28 . 29 ) and also the inclination and / or slope of the top ( 25 ) of the incineration grate ( 15 ) are equal to the middle.

Combustion device according to one of claims 18 or 19, characterized in that the angle between the inclined planes ( 26 . 27 ) is between 120 ° and 175 °, in particular between 150 ° and 170 °.