DE102010042078B4 - Brennstoffeinbringungsvorrichtung für einen Brenner sowie ein Verfahren zum Steuern der Brennstoffeinbringungsvorrichtung - Google Patents

Brennstoffeinbringungsvorrichtung für einen Brenner sowie ein Verfahren zum Steuern der Brennstoffeinbringungsvorrichtung Download PDF

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Abstract

Brennstoffeinbringungsvorrichtung für einen Brenner, die ein Gebläse (2) und eine Brennstoffzuführung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse derart relativ zu der Brennstoffzuführung (4) angeordnet ist, dass Brennstoff (P), der durch die Brennstoffzuführung (4) in einen Brennraum (6) eingebracht wird, durch einen von dem Gebläse erzeugten Luftstrom tritt und von dem Luftstrom in eine Richtung hin zu einer Brandstelle ablenkbar ist, wobei der Luftstrom entweder zum Transport der Pellets nach Eintritt von diesen in den Brennraum durch Wechselwirkung der Pellets mit dem Luftstrom innerhalb des Brennraums oder zur Unterlüftung eines Brennerrosts (5) dient.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Brennstoffeinbringungsvorrichtung für einen Brenner, beispielsweise einen Pelletbrenner, sowie ein Verfahren zum Steuern der Brennstoffeinbringungsvorrichtung.
  • Die Verwendung von Brennern mit kontinuierlich zugeführten Brennstoffen erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Ein Hauptgrund dafür ist die hohe Energie- und Kosteneffizienz, die mit derartigen Brennern möglich ist.
  • Aus diesem Grund sind aus dem Stand der Technik diverse Brennersysteme bekannt. Grundlegend ist es dabei immer, den Brennstoff, beispielsweise Pellets oder Hackschnitzel, kontinuierlich in den Brennraum nachführen zu können.
  • Abhängig von dem Brenneraufbau gibt es dabei zwei grundlegende Arten. Zum einen gibt es ein Schubfeuerungssystem, wobei der Brennstoff entweder von unten oder von der Seite mit Hilfe von Förderschnecken zu der Brandstelle geführt wird. Zum anderen Brennstoff eventuell wiederum mittels einer Förderschnecke zu dem Fallrohr transportiert werden muss.
  • Diese Systeme, die eine Förderschnecke enthalten, haben jedoch den Nachteil, dass die Fördermenge des Brennstoffs von dem Durchmesser bzw. der Drehzahl der Förderschnecke abhängen. Die Fördermenge kann somit variieren. Insbesondere bei hohen Brennerleistungen können solche Abweichungen zu Schwierigkeiten führen. Zudem ist es nachteilig, dass die Pellets keine hohe Restfeuchtigkeit besitzen dürfen, wie es beispielsweise durch ungeeignete Lagerung geschehen kann. Dadurch kann es zu Verstopfungen der Zuführvorrichtung kommen, was den Wartungsaufwand erhöht. Weiterhin von Nachteil ist, dass in solchen Systemen die Förderschnecken in direktem Kontakt mit der Glutzone kommen, wodurch sich der Materialverschleiß erhöht. Auch kann aufgrund der Geometrie solcher Förderschnecken nur eine relativ kleine Brandstelle mit Brennstoff versorgt werden.
  • Für reine Fallstufensysteme, die auf Förderschnecken verzichten, gilt hingegen, dass eine homogene Verteilung des Brennstoffs nicht für alle Brennertypen möglich ist. Vielmehr wäre dies nur bei Verwendung von Brennerschalen oder von Tigeln möglich.
  • DE 10 2006 060 869 A1 beschreibt ein Verfahren zur Regelung des Betriebes eines Drehofenbrenners. Dabei wird Brennstoff in einem Luftstrom transportiert und einem Brennraum zugeführt, wobei das im Wesentlichen feine Brennmaterial in einer Brennerflamme direkt nach Austreten aus dem Transportkanal schnell verbrannt wird. Die Brennerflamme kann hier durch Einstellen des Luftstroms verändert werden.
  • DE 10 2008 004 719 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum Fördern von Heizpellets zum Ort ihrer Verbrennung. Die Pellets werden mit Hilfe von einem Luftstrom durch einen Transportschlauch zu einem Lager oder einem Brennraum gefördert.
  • Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Brennstoffeinbringungsvorrichtung für einen Brenner zur Verfügung zu stellen, die den Stand der Technik verbessert und eine Brennstoffeinbringung zum gleichmäßigen Befüllen auch größerer Feuerungsstellen ermöglicht, und die zudem wartungsarm ist, sowie ein Verfahren zur Steuerung der Brennstoffeinbringungsvorrichtung.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Vorrichtungen gemäß Anspruch 1 und 15 sowie das Verfahren gemäß Anspruch 16. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Die mit der Erfindung erzielten Vorteile können insbesondere in den folgenden Aspekten bestehen.
  • Durch das Vorsehen von mindestens einem Gebläse kann vorteilhafterweise Brennstoff, der in einen Brennraum eingebracht wird, auf einem Brennrost verteilt werden. Die Verteilung kann dabei einer gewünschten Vorgabe entsprechend, beispielsweise gleichmäßig, erreicht werden.
  • Es kann zudem ein Vorteil sein, dass an einem Gebläse, welches ein Teil der Brennstoffeinbringungsvorrichtung ist, eine verstellbare Düse angeordnet ist. So kann ein Luftstrom, der den Transport des Brennstoffs, insbesondere über den Brennrost, bewirkt, in seiner Richtung variiert werden.
  • Zudem kann es von Vorteil sein, dass die Stärke des Gebläses variiert werden kann, um somit eine Verteilung auch über einen größeren Brennrost zu ermöglichen.
  • Vorteilhaft kann auch sein, dass eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die Zuführung des Brennstoffs, die Stärke des Luftstroms, und/oder die Position des Luftstroms steuert.
  • Weiterhin kann von Vorteil sein, dass nur ein Gebläse vorgesehen sein muss, welches durch geeignete Mittel sowohl den Transport des Brennstoffs als auch eine Unterlüftung des Brennrosts ermöglicht. Diesem Gebläse kann vorteilhafterweise vorgewärmte Luft, beispielsweise aus dem Brennraum, zugeführt werden, was unter anderem in einer besseren Energiebilanz resultieren kann.
  • Auch kann es von Vorteil sein, dass der Transport-Luftstrom derart geleitet wird, dass die Verbrennungsrückstände nicht aufgewirbelt werden, wodurch bessere Verbrennungseigenschaften erreicht werden.
  • Die Art der Zuführung kann zudem den Vorteil aufweisen, dass der Wartungsaufwand des Brenners und der der Brennstoffeinbringungsvorrichtung gering sind.
  • Das in dieser Anmeldung beschriebene Verfahren kann außerdem den Vorteil mit sich bringen, dass eine automatische Steuerung und eine ideale Auslastung des Brenners erreicht wird, und eine homogene Wärmeverteilung in dem Brennraum ermöglicht wird. Zudem kann es vorteilhafterweise zu einem erhöhten Wärme- und Stoffaustausch zwischen dem Brennstoff und dem Transportluftstrom kommen.
  • Einzelheiten, Vorteile und Weiterentwicklungen der Erfindung werden anhand der Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine Seitenansicht einer Brennstoffeinbringungsvorrichtung.
  • 1 zeigt eine Seitenansicht einer Ausführungsform einer Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1. Die Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 ist in einer bevorzugten Ausführungsform Teil eines Brenners, beispielsweise eines Pelletbrenners. Es kann sich jedoch auch um eine andere Art von Brenner handeln, beispielsweise ein Brenner zum Verbrennen von Hackschnitzel, Kohle oder anderen Brennstoffen. Im Folgenden wird exemplarisch ein Pelletbrenner beschrieben. In alternativen Ausführungsformen gelten die folgenden Beschreibungen jedoch analog auch für die anderen Brennerarten. Dabei ist die Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 zum Teil innerhalb eines Brennergehäuses 8, das einen Brennraum 6 umschließt, und zum Teil außerhalb des Brennergehäuses 8 angeordnet.
  • In dem Brennraum 6 ist ein Brennerrost 5 vorgesehen. Der Brennerrost 5 erstreckt sich in einer von dem Gebläse 2 wegführenden Richtung innerhalb des Brennraums 6. Der Brennerrost 5 kann dabei ein einstufiger Brennerrost sein. Es ist jedoch in anderen Ausführungsformen denkbar, dass der Brennerrost 5 eine Stufenform mit mindestens zwei, möglicherweise aber auch mehr, Stufen 5a, 5b aufweist. Vorzugsweise sind diese Stufen 5a, 5b derart angeordnet, dass sie von dem Gebläse wegführend in Richtung der Gravitationswirkung nach unten abgestuft angeordnet sind.
  • Der Brenner weist zumindest ein Gebläse auf, das derart ausgelegt ist, dass dem Brennerrost 5, gegebenenfalls sogar den einzelnen Stufen 5a, 5b (im Folgenden auch als Brennerroststufen bezeichnet) Luft zugeführt wird (Unterlüften).
  • Zudem weist die Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 des Pelletbrenners ein Gebläse 2 auf. Das Gebläse 2 ist dabei derart angeordnet, dass es in Wirkkontakt mit dem Brennraum 6 steht. Insbesondere ist das Gebläse 2 so angeordnet, dass es Luft in den Brennraum 6 des Pelletbrenners leiten kann, ohne den Brennerrost 5 zu unterlüften. Vorzugsweise ist das Gebläse 2 als ein Radiallüfter ausgebildet. Es können jedoch auch andere Gebläsetypen verwendet werden, ohne sich von dem Erfindungsgedanken zu entfernen. Insbesondere ist das Gebläse 2 zudem als Druckgebläse ausgebildet.
  • Die Stärke des Gebläses 2 wird in der bevorzugten Ausführungsform durch die Drehzahl eines Motors (nicht gezeigt) bestimmt, der das Gebläse 2 antreibt. Die Stärke des von dem Gebläse 2 erzeugten Luftstroms ist dabei proportional zu der Motordrehzahl.
  • Die Steuerung des Motors des Gebläses 2 bzw. der Stärke des Luftstroms kann dabei elektronisch gesteuert werden. Außerdem kann das Gebläse 2 mit vorgewärmter Luft, beispielsweise aus dem Brennraum 6 versorgt werden.
  • In dem Pelletbrenner der vorliegenden Ausführungsform wird Brennstoff analog einem Fallstufensystem von oben in den Brennraum 6 eingebracht. In der dargestellten Ausführungsform werden als Brennstoff Pellets P verwendet. Die Einbringung der Pellets erfolgt mittels einer Brennstoffzuführung 4. Die Brennstoffzuführung 4 kann beispielsweise als Fallrohr ausgebildet sein, durch das die Pellets in den Brennraum 6 gelangen.
  • Der Brennraum 6 ist durch diese Fallstrecke (gegeben durch die Brennstoffzuführung 4) von einem Pelletlager bzw. einer Dosiervorrichtung für die Pellets (nicht gezeigt) derart getrennt angeordnet, dass ein Rückschlagen der Flamme in das Lager oder die Dosiervorrichtung nicht möglich ist.
  • In alternativen Ausführungsformen kann die Brennstoffzuführung 4 beispielsweise auch als Rutsche ausgebildet sein, wobei die Pellets direkt von oben, oder schräg seitlich in den Brennraum gelangen können.
  • Das Gebläse 2 ist dabei derart relativ zu der Brennstoffzuführung 4 angeordnet, dass die in den Brennraum 6 eingebrachten Pellets P direkt durch den von dem Gebläse 2 ausgestoßenen Luftstrom treten. Dieser mit den Pellets P wechselwirkende Luftstrom kann zum Transport der Pellets innerhalb des Brennraums verwendet werden, wie später im Detail beschrieben wird. Aus diesem Grund wird dieser Luftstrom im Folgenden auch als Transportstrom bezeichnet. Allgemein werden die mit dem Transport der Brennstoffeinbringungsvorrichtung verbundenen Funktionen im Folgenden analog auch als „Transport”-Funktionen bezeichnet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Brenner bzw. die Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 nur ein Gebläse 2 auf. In dieser Ausführungsform ist in dem Gebläse 2 Mittel vorgesehen, das den aus dem Gebläse 2 kommenden Luftstrom wahlweise zur Unterlüftung des Brennerrosts 5 oder zum Transport der Pellets P leiten kann. Dieses Mittel zum Umschalten zwischen den Funktionen wird im Folgenden auch als Mischerklappe 7 bezeichnet. Die Unterlüftungsfunktion bedingt das Zuleiten von Primärverbrennungsluft unterhalb des Brennrostes. Hingegen ist es ein Nebeneffekt der Transportfunktion, dass dem Brennraum Sekundärverbrennungsluft zugeführt wird.
  • Je nach Stellung der Klappe kann diese eine „entweder-oder” Funktion erfüllen, so dass entweder nur die Transportfunktion oder die Unterlüftungsfunktion verfügbar ist. Die Mischklappe 7 kann jedoch auch stufenlos oder in verschiedenen Abstufungen zwischen der Transportstellung und der Unterlüftungsstellung einstellbar sein.
  • Es ist alternativ auch vorstellbar, dass eine Mehrzahl an Gebläsen (mindestens jedoch zwei Gebläse) vorgesehen sind, die die entsprechenden Funktionen separat voneinander erfüllen.
  • Zudem ist es in weiteren Ausführungsformen denkbar, dass eine elektronische Steuerung der Mischerklappe 7 erfolgt.
  • Vorzugsweise ist auf der dem Brennraum 6 zugewandten Seite an dem Gebläse 2 eine Düse angeordnet. Diese Düse wird auch als Treibstrahldüse 3 bezeichnet. Die Treibstrahldüse 3 ist dabei derart angeordnet, dass sie sich zwischen dem Gebläse und den eingebrachten Pellets P befindet. Weiterhin ist die Treibstrahldüse 3 so an dem Gebläse angeordnet, dass der Luftstrom in der Transportstellung der Mischerklappe 7 durch die Treibstrahldüse 3 geleitet wird. Die Geometrie der Treibstrahldüse 3 beeinflusst dabei den Luftstromverlauf sowie dessen Ausmaße. Insofern kann, abhängig von der Form und Größe des verwendeten Brenners, eine spezifische Treibstrahldüse verwendet werden. Damit kann eine angemessene Verteilung der Pellets P auf dem Brennrost 5 erreicht werden.
  • Die Treibstrahldüse 3 kann zudem beweglich an dem Gebläse angeordnet sein. Die Bewegung kann insbesondere in einer Verstellung der Position der Treibstrahldüse 3 relativ zu dem Gebläse 2 sein. So kann die Bewegung eine Verkippung der Treibstrahldüse 3 sein. Verkippung kann um zwei zueinander senkrechte Achsen geschehen, wobei eine beispielsweise in einer vertikalen Richtung verläuft, also in Fallrichtung des Brennstoffes, und die andere entsprechend senkrecht dazu in einer horizontalen Richtung verläuft.
  • Da die Position und die Ausrichtung der Treibstrahldüse 3 die Richtung des Transportluftstroms bestimmt, ist somit eine Verstellung des Verlaufs des Luftstroms möglich. Es ist auch denkbar, dass die Bewegung der Treibstrahldüse 3 elektronisch steuerbar ist.
  • In anderen Ausführungsformen ist ebenfalls denkbar, dass eine Mehrzahl von Treibstrahldüsen entlang der Brennstoffzuführung angeordnet ist. Diese Mehrzahl an Treibstrahldüsen kann dabei entweder von nur einem Gebläse, oder, separat oder in Gruppen, von einer Mehrzahl von Gebläsen mit einem Transport-Luftstrom versorgt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist die Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 mit einer Steuervorrichtung (nicht gezeigt) verbunden. Die Steuervorrichtung kann beispielsweise die Stärke des Transport- oder Unterlüftungsluftstroms bzw. die Drehzahl des Gebläsemotors, die Position der Mischklappe 7, die Zuführrate der Pellets P, die Bewegung der Treibstrahldüse 3 etc. steuern.
  • Die Steuervorrichtung kann zudem eine erste Vorrichtung zum Erfassen von internen Informationen und eine zweite Vorrichtung zum Erfassen von externen Informationen enthalten. Die erste Informationserfassungsvorrichtung erfasst Brenner-interne Informationen, wie beispielsweise die Brennertemperatur, die Gebläsestärke bzw. die Motordrehzahl, die Position der Mischklappe 7, den Status der Brennstoffzuführung etc. Die zweite Informationserfassungsvorrichtung erfasst externe Informationen, wie beispielsweise Benutzeranforderungen etc. Somit ist es denkbar, dass in dieser weiteren Ausführungsform die Steuervorrichtung die Parameter der Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 nicht nur steuert, sondern regelt. Die erste und zweite Informationserfassungseinheit können auch in einer Vorrichtung zusammengefasst sein.
  • Es ist in einer weiteren Ausführungsform der Brennstoffzuführungsvorrichtung auch denkbar, dass in dem Brennraum 6 zusätzlich eine Flammenüberwachung (nicht gezeigt) vorgesehen ist. Diese Flammenüberwachung kann aus einem Sensor, oder aus einer Mehrzahl von Sensoren bestehen, die beispielsweise entlang des Brennerrosts 5 verteilt sind. Bei einem mehrstufigen Brennerrost 5 ist es insbesondere vorstellbar, dass für jede Brennerroststufe 5a, 5b ... ein Sensor vorgesehen ist, zum Erfassen der Flammenbildung auf der entsprechenden Brennerroststufe 5a, 5b ... Die Flammenüberwachung ist vorzugsweise mit der Steuervorrichtung und/oder einer der Informationserfassungsvorrichtungen verbunden.
  • Im Folgenden wird ein Verfahren zur Steuerung der Brennstoffeinbringungsvorrichtung 1 beschrieben. Die Beschreibung wird exemplarisch für einen Pelletbrenner vorgenommen. Es versteht sich jedoch, dass analog auch für andere Brenner, die auf einem ähnlichen Prinzip basieren gilt, wie bereits oben ausgeführt wurde.
  • Zur Verwendung eines Pelletbrenners mit einer erfindungsgemäßen Brennstoffzuführvorrichtung 1 muss zunächst die Lieferung von Brennstoff (Pellets) auf einen Brennerrost gewährleistet sein. Dies wird in der bevorzugten Ausführungsform mittels einer Pelletliefervorrichtung, die nicht näher spezifiziert ist, erreicht. Diese Pelletliefervorrichtung liefert die Pellets an die Brennstoffzuführung 4. Über die Brennstoffzuführung 4, in der in 1 dargestellten Ausführungsform ist dies ein Fallrohr, gelangen in einem ersten Schritt die Pellets P in den Brennraum 6.
  • Beim Einfallen in den Brennraum 6 gelangen die Pellets dabei in den Wirkungsbereich des Gebläses. In einem zweiten Schritt erzeugt dieses Gebläse einen Luftstrom. Der Luftstrom ist wahlweise direkt oder durch eine oder mehrere Treibstrahldüsen in den Brennraum leitbar (Transportluftstrom). Der Transportluftstrom kann beispielsweise durch Verstellen der Mischklappe 7 erzeugt werden. Dies ist insbesondere der Fall, wenn nur ein Gebläse vorhanden ist, das sowohl zum Erzeugen des Transportluftstroms als auch des Unterlüftungsluftstroms des Brennerrosts 5 verwendet wird.
  • Das Auswählen der Position der Mischklappe 7 kann entweder manuell oder elektronisch von der Steuervorrichtung vorgenommen werden, wobei auch eine stufenlose Einstellung möglich ist.
  • Durch Auswählen der Transportfunktion wird ein Luftstrom durch die mindestens eine Treibstrahldüse 3 geleitet, der ausreicht, um die Bewegungsrichtung der Pellets P, die in den Brennraum 6 fallen oder rutschen, zu verändern. Die Ausrichtung der Treibstrahldüse 3 in Richtung des Brennraums 6 und des Brennerrosts 5 sorgt dafür, dass ein Auslenken der Pellets P aus ihrer Bewegungsrichtung eine Verteilung der Pellets P entlang dem Brennerrost 5 bewirkt. Durch Variieren der Stärke des Luftstroms wird die Ablenkung der Pellets P aus ihrer ursprünglichen Bewegungsrichtung verändert.
  • Generell bewirkt ein stärkerer Luftstrom auch eine stärkere Ablenkung der Pellets P. Mit einem ausreichend starken Luftstrom kann somit auch ein längerer Brennerrost 5 mit Pellets P versorgt werden, als er üblicherweise verwendet werden kann. Die Verteilung der Pellets P erfolgt in der Regel gleichmäßig über den Brennerrost 5. Es ist jedoch auch denkbar, dass eine andere Verteilung gewünscht wird, je nachdem welche Anforderungen an den Brenner gestellt sind.
  • Alternativ zu dem Variieren der Stärke des Luftstroms ist es vorstellbar, bei einem konstanten Luftstrom den Strömungskanal der Luft durch Verändern der Position der Treibstrahldüse 3 zu verändern. Hierbei ist die Verteilung der Pellets P über den Brennerrost 5 abhängig von dem Winkel, in dem der Luftstrom durch den Brennraum 6 verläuft. Es ist denkbar, dass dazu auch die Geometrie der Treibstrahldüse 3 veränderbar ist. So ist ein Blendensystem vorstellbar, das die Öffnung der Treibstrahldüse 3 variiert und somit wiederum eine Optimierung der Verteilung der Pellets P auf dem Brennrost 5 ermöglicht.
  • Zudem ist vorstellbar, dass eine Mehrzahl von Treibstrahldüsen 3 entlang der Brennstoffzuführung 4 angeordnet sind, wobei abhängig von dem mit Pellets P zu versorgenden Teil des Brennerrosts 5, selektiv einzelne Treibstrahldüsen ansteuerbar sind.
  • Durch Bewegen der Treibstrahldüse, beispielsweise um die vertikale Achse, können Pellets P auch zu peripheren Bereichen am Rande des Brennrosts 5 transportiert werden. Durch Bewegen der Treibstrahldüse 3 entlang der horizontalen Achse kann eingestellt werden, in welchem Abstand von der Treibstrahldüse 3 die Pellets P auf dem Brennrost 5 zum Liegen kommen sollen.
  • Es ist auch eine Kombination der obigen Alternativen denkbar, um eine gewünschte Verteilung, beispielsweise eine gleichmäßige Verteilung, der Pellets zu gewährleisten. Eine abgestufte Ausbildung des Brennerrosts 5 gestattet dabei eine noch bessere Verteilung der Pellets P.
  • Die Steuerung der Treibstrahldüse 3 bzw. der Treibstrahldüsen kann dabei auch elektronisch, beispielsweise durch die Steuervorrichtung, erfolgen.
  • Vorzugsweise wird das Gebläse 2 mit vorgewärmter Luft versorgt. Diese vorgewärmte Luft kann zum Beispiel Luft aus dem Brennraum 6 oder Abluft aus einem Backofen enthalten, der an dem Brenner angeschlossen sein kann, oder auf andere Weise vorgewärmt sein.
  • Die Stärke des Luftstroms zum Verteilen der Pellets in dem Brennraum 6 bzw. zur Unterlüftung des Brennerrosts 5 kann durch manuelles aber auch elektronisches Steuern des Gebläses 5 und/oder der Mischklappe 7 erfolgen. In einer weiteren Ausführungsform ist zudem eine elektronische Steuerung der Treibstrahldüse 3 bzw. der individuellen Treibstrahldüsen denkbar. Dadurch kann bei der Verwendung des Brenners genau eingestellt werden, wohin die Pellets transportiert werden sollen. Die Steuervorrichtung kann basierend auf den Verbrennungsdaten der Pellets, der Luftzufuhr, der angeforderten Temperatur, oder, im Allgemeinen, basierend auf den externen und internen Informationen, die Lieferrate der Pellets, deren Verteilung auf dem Rost, die notwendige Transport-Luftstromstärke etc. bestimmen und steuern.
  • Es ist vorstellbar, dass durch das Vorsehen einer Mehrzahl von Flammenüberwachungssensoren die Verbrennungswerte, die Auslastung und die Effizienz des Brenners weiter erhöht werden. So kann ein Sensor für einen vorbestimmten Bereich des Brennerrosts 5, beispielsweise eine Brennerstufe 5a, 5b, angeordnet werden. Dieser Sensor kann die Flammenentwicklung dieses speziellen Bereichs erfassen und an die Steuervorrichtung weitergeben. Bei Bedarf, beispielsweise bei Aufbrauchen der zu verbrennenden Pellets in diesem Bereich, kann eine Nachlieferung von Pellets speziell zu diesem Bereich gesteuert werden.
  • Durch das Vorsehen des Transportluftstroms kommt es weiterhin zu einer besseren Wärmeverteilung innerhalb des Brennraums. Der Transportluftstrom kann deshalb auch beispielsweise dann eingesetzt werden, wenn kein Brennstoff in den Brennraum geliefert wird, sondern nur eine bessere Luftdurchmischung gewünscht ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist zudem ein Mittel zum Erfassen einer Störung in dem Gebläse 2, vorgesehen. Das Mittel erfasst eine Störung und gibt diese Information entweder an einen Benutzer aus, oder gibt sie an die Steuervorrichtung weiter. Als Reaktion auf eine derartige Störung kann die Pelletzufuhr beispielsweise komplett gestoppt werden. Eine unvollständige Verbrennung von Pellets kann dadurch vermieden werden. Damit wird der Aufwand für Wartungstätigkeiten in dem Brennraum reduziert.
  • Den obigen Ausführungsformen ist gemein, dass der Transportluftstrom nicht direkt über die Verbrennungsrückstände geleitet wird. Somit wird verhindert, dass Ascherückstände aufgewirbelt werden, wodurch die Verbrennungseigenschaften des Brenners reduziert würden.
  • Zusammengefasst betrifft die Erfindung eine Brennstoffeinbringungsvorrichtung sowie ein Verfahren für einen Brenner, die ein Gebläse 2 aufweist, wobei Luft aus dem Gebläse 2 derart geleitet wird, dass der Brennstoff P, der durch eine Brennstoffzuführung 4 in einen Brennraum 6 eingebracht wird, mittels des von dem Gebläse 2 erzeugten Luftstroms auf einem Brennerrost 5 verteilt wird. Dadurch wird erreicht, dass der Brennstoff gleichmäßig auf dem Brennrost 5 verteilt werden kann, wodurch sich die Effizienz des Brenners verbessert.

Claims (20)

  1. Brennstoffeinbringungsvorrichtung für einen Brenner, die ein Gebläse (2) und eine Brennstoffzuführung (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gebläse derart relativ zu der Brennstoffzuführung (4) angeordnet ist, dass Brennstoff (P), der durch die Brennstoffzuführung (4) in einen Brennraum (6) eingebracht wird, durch einen von dem Gebläse erzeugten Luftstrom tritt und von dem Luftstrom in eine Richtung hin zu einer Brandstelle ablenkbar ist, wobei der Luftstrom entweder zum Transport der Pellets nach Eintritt von diesen in den Brennraum durch Wechselwirkung der Pellets mit dem Luftstrom innerhalb des Brennraums oder zur Unterlüftung eines Brennerrosts (5) dient.
  2. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Brennerrost (5) mindestens zwei-stufig ausgebildet ist.
  3. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei an dem Gebläse (2) mindestens eine Treibstrahldüse (3) vorgesehen ist.
  4. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei das Gebläse so gestaltet ist, dass der Luftstrom zum Transportieren von Brennstoff (P) durch die mindestens eine Treibstrahldüse (3) leitbar ist.
  5. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Steuervorrichtung mit der die Stärke des Luftstroms steuerbar ist.
  6. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Teil der dem Gebläse (2) zugeführten Luft mittels des Brennraums vorwärmbar ist.
  7. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Gebläse (2) ein Mittel (7) zum Umschalten zwischen einer Transportfunktion zum Verteilen des Brennstoffes (P) und einer Unterlüftungsfunktion zum Belüften des Brennrosts (5) aufweist.
  8. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei die Umschaltung stufenlos erfolgen kann.
  9. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Brennraum (6) mindestens ein Flammenüberwachungssensor entlang dem Brennerrost (5) vorgesehen ist.
  10. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei mindestens eine Treibstrahldüse (3) beweglich angeordnet ist.
  11. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß Anspruch 9, wobei die Bewegung der mindestens einen beweglich angeordneten Treibstrahldüse (3) elektronisch steuerbar ist.
  12. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Steuervorrichtung zum Steuern der Verteilung des Brennstoffs (P) vorgesehen ist.
  13. Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, die ein Mittel zum Erfassen einer Störung des Gebläses aufweist.
  14. Brenner, insbesondere Pelletbrenner, mit einer Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
  15. Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffeinbringung, insbesondere einer Brennstoffeinbringungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, sowie eines Brenners gemäß Anspruch 14, das einen Schritt zum Steuern eines Gebläses (2) umfasst, wobei das Gebläse in der Lage ist einen derartigen Luftstrom zu erzeugen, dass Brennstoff (P), der einem Brennraum (6) über eine Brennstoffzuführung (4) zugeführt wird, mittels des Luftstroms zu einem Brennerrost (5) abgelenkt wird, wobei der Luftstrom entweder zum Transport der Pellets nach Eintritt von diesen in den Brennraum durch Wechselwirkung der Pellets mit dem Luftstrom innerhalb des Brennraums oder zur Unterlüftung eines Brennerrosts (5) dient.
  16. Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffeinbringung, gemäß Anspruch 15, wobei eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die die Brennstoffeinbringung und/oder Verteilung des Brennstoffs (2) steuert.
  17. Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffeinbringung gemäß Anspruch 15 oder 16, wobei die Steuervorrichtung die Verteilung des Brennstoffs (2) auf dem Brennerrost (5) basierend auf einer in dem Brennraum (6) angeordneten Flammenüberwachung erfasst.
  18. Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffeinbringung gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei die Steuervorrichtung die Stärke des Luftstroms durch Steuern des Gebläses (2) und/oder die Richtung des Luftstroms durch Verstellen einer Umschaltklappe (7) und/oder einer Treibstrahldüse (3) variieren kann.
  19. Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffeinbringung gemäß einem der Ansprüche 16 oder 17, wobei die Steuervorrichtung den Luftstrom basierend auf den Informationen der Flammenüberwachungen und/oder basierend auf internen und externen Informationen steuert.
  20. Verfahren zur Steuerung einer Brennstoffeinbringung gemäß einem der Ansprüche 14 bis 18, wobei der Luftstrom zum Transportieren des Brennstoffs (2) derart geleitet wird, dass die Brennstoffrückstände außerhalb des Brennstofftransport-Luftstroms liegen.
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