DE102010052752A1

DE102010052752A1 - boiler

Info

Publication number: DE102010052752A1
Application number: DE201010052752
Authority: DE
Inventors: Paulo Jorge Ferreira Goncalves; Frank Weber; Oliver Bachmann; Damian Both
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2010-11-30
Filing date: 2010-11-30
Publication date: 2012-05-31
Also published as: EP2458276A3; EP2458276A2

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel zur Verbrennung von Festbrennstoffen durch Brennstoffvergasung, mit einem Füllraum (10) zur Aufnahme des Festbrennstoffs, an dessen unteren Ende (17) ein Rost (12) zur Auflage des Festbrennstoffs vorgesehen ist, mit einer Sekundärbrennkammer, die über eine Öffnung (14) mit dem Füllraum (10) verbunden ist und mit einer Primärluftzufuhr. Aufgabe der Erfindung ist es, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Heizkessel zur Verbrennung von Festbrennstoffen durch Brennstoffvergasung zur Verfügung zu stellen, der durch eine gleichmäßige Zufuhr der Primärluft ein konstantes Temperaturprofil im gesamten Glutbett gewährleistet, so dass die Gefahr von Hohlbränden vermieden und niedrige Emissionswerte erreicht werden. Der erfindungsgemäße Heizkessel soll zudem einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein. Erfindungsgemäß weist daher der Rost (12) wenigstens einen Hohlkörper (11) auf, wobei Primärluft durch den Hohlkörper (11) über Austrittsöffnungen (15) in den Füllraum (10) leitbar ist.The invention relates to a heating boiler for burning solid fuels by fuel gasification, with a filling space (10) for receiving the solid fuel, at the lower end (17) of which a grate (12) is provided for supporting the solid fuel, with a secondary combustion chamber which has an opening (14) is connected to the filling space (10) and with a primary air supply. The object of the invention is to overcome these and other disadvantages of the prior art and to provide a boiler for the combustion of solid fuels by fuel gasification, which ensures a constant temperature profile in the entire ember bed by a uniform supply of primary air, so that the risk of Hollow fires are avoided and low emission values are achieved. The boiler according to the invention should also be of simple construction and inexpensive to manufacture. According to the invention, the grate (12) therefore has at least one hollow body (11), with primary air being able to be conducted through the hollow body (11) via outlet openings (15) into the filling space (10).

Description

Die Erfindung betrifft einen Heizkessel zur Verbrennung von Festbrennstoffen, insbesondere von Scheitholz, durch Brennstoffvergasung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a heating boiler for combustion of solid fuels, in particular of logs, by fuel gasification according to the preamble of claim 1.

Heizkessel der genannten Art sind allgemein bekannt. Besonders verbreitet sind Heizkessel nach dem Prinzip des unteren Abbrandes. Der Verbrennungsvorgang in derartigen Heizkesseln umfasst mehrere Schritte. Der Festbrennstoff, der in einem Füllraum des Heizkessels angeordnet ist, wird zunächst durch die Zuführung von Primärluft in der Glut zu Brennstoffgas vergast. Dieses Brennstoffgas wird in eine Sekundärbrennkammer des Heizkessels geleitet, wo es schließlich zur vollständigen Oxidation geführt wird.Heating boiler of the type mentioned are well known. Boilers based on the principle of lower burn-up are particularly common. The combustion process in such boilers comprises several steps. The solid fuel, which is arranged in a filling chamber of the boiler is first gasified by the supply of primary air in the glow to fuel gas. This fuel gas is passed into a secondary combustion chamber of the boiler, where it is finally led to complete oxidation.

Bei Heizkesseln nach dem Prinzip des unteren Abbrandes wird nicht der gesamte, im Füllraum vorgesehene, Festbrennstoff gleichzeitig vergast, sondern nur der Teil, der im unteren Bereich des Füllraums angeordnet ist. Auf diese Weise können bei dem Verbrennungsvorgang im Vergleich zu Durchbrandheizkesseln gleichmäßigere Bedingungen geschaffen werden, was sich grundsätzlich vorteilhaft auf die Emissionswerte des Heizkessels auswirkt.For boilers according to the principle of the lower burnup not all, provided in the filling space, solid fuel is gasified simultaneously, but only the part that is located in the lower part of the filling space. In this way, more uniform conditions can be created in the combustion process compared to burn-through boilers, which has a fundamentally advantageous effect on the emission values of the boiler.

In gängigen Heizkesseln wird die Primärluft durch eine zentrale Luftzufuhr von einem Bereich unterhalb des Füllraums zugeführt. Von hier aus trifft sie auf einen Rost, der am unteren Ende des Füllraums angeordnet ist, und auf dem der Festbrennstoff gelagert ist. Über die Zwischenräume des Rosts gelangt die Primärluft in den Füllraum, wo sie zur Überführung des Festbrennstoffs in Brennstoffgas benötigt wird.In common boilers, the primary air is supplied by a central air supply from an area below the filling space. From here it meets a grate, which is located at the lower end of the filling space, and on which the solid fuel is stored. About the interstices of the grate, the primary air enters the filling space, where it is needed to transfer the solid fuel in fuel gas.

Diese Art der Primärluftzuführung ist jedoch äußerst nachteilig, da sie eine ungleichmäßige Luftverteilung bewirkt und deshalb zu Temperaturschwankungen im Glutbett und zu vergleichsweise hohen Emissionswerten führt. Außerdem besteht aufgrund der ungleichmäßigen Luftverteilung auch die Gefahr der Hohlbrandbildung. Dies ist ebenfalls von großem Nachteil, da auch Hohlbrände die Emissionswerte negativ beeinflussen.However, this type of primary air supply is extremely disadvantageous because it causes a non-uniform air distribution and therefore leads to temperature fluctuations in the ember bed and to relatively high emission levels. In addition, due to the uneven distribution of air, there is also the risk of hollow firing. This is also a great disadvantage since also hollow fires negatively affect the emission values.

Aufgabe der Erfindung ist es, diese und weitere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und einen Heizkessel zur Verbrennung von Festbrennstoffen durch Brennstoffvergasung zur Verfügung zu stellen, der durch eine gleichmäßige Zufuhr der Primärluft ein konstantes Temperaturprofil im gesamten Glutbett gewährleistet, so dass die Gefahr von Hohlbränden vermieden und niedrige Emissionswerte erreicht werden. Der erfindungsgemäße Heizkessel soll zudem einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar sein.The object of the invention is to overcome these and other disadvantages of the prior art and to provide a fuel boiler for combustion of solid fuels by fuel gasification, which ensures a constant temperature profile throughout the ember bed by a uniform supply of primary air, so that the risk of Hollow fires are avoided and low emissions are achieved. The boiler according to the invention should also be simple and inexpensive to produce.

Hauptmerkmale der Erfindung sind im kennzeichnenden Teil des Anspruch 1 dargestellt. Weitere Ausgestaltungen sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 7.Main features of the invention are shown in the characterizing part of claim 1. Further embodiments are subject matter of claims 2 to 7.

Bei einem Heizkessel zur Verbrennung von Festbrennstoffen durch Brennstoffvergasung, mit einem Füllraum zur Aufnahme des Festbrennstoffs, an dessen unteren Ende ein Rost zur Auflage des Festbrennstoffs vorgesehen ist, mit einer Sekundärbrennkammer, die über eine Öffnung mit dem Füllraum. verbunden ist und mit einer Primärluftzufuhr, sieht die Erfindung vor, dass der Rost wenigstens einen Hohlkörper aufweist, wobei Primärluft durch den Hohlkörper über Austrittsöffnungen in den Füllraum leitbar ist.In a boiler for burning solid fuel by fuel gasification, with a filling space for receiving the solid fuel, at the lower end of a grate for supporting the solid fuel is provided with a secondary combustion chamber, which via an opening with the filling space. is connected and with a primary air supply, the invention provides that the grate has at least one hollow body, wherein primary air can be conducted through the hollow body via outlet openings in the filling space.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird die Primärluft über einen Hohlkörper des Rostes, der gleichzeitig eine Auflage für den Festbrennstoff bildet, zu diesem geleitet. Diese Ausgestaltung ermöglicht, dass die Primärluft großflächig, und ohne dass unerwünschte Verwirbelungen entstehen, unmittelbar dort hingelangt, wo sie zur Brennstoffvergasung benötigt wird. Auf diese Weise kann mit einem einfachen Mittel, eine besonders gleichmäßige und kontrollierte Luftzufuhr bei der Brennstoffvergasung zur Verfügung gestellt werden. Die konstanten Bedingungen, die dadurch bei der Brennstoffvergasung erreicht werden, gewährleisten ein homogenes Temperaturprofil im Glutbett. Durch die gleichmäßige Brennstoffvergasung wird auch die Bildung von Hohlbränden beim Betrieb des Heizkessels vermieden. Die Emissionswerte werden dadurch nachhaltig gesenkt.In the embodiment according to the invention, the primary air is passed over a hollow body of the grate, which simultaneously forms a support for the solid fuel, to this. This configuration allows the primary air over a large area, and without undesirable turbulence arise, immediately there, where it is needed for fuel gasification. In this way it can be provided by a simple means, a particularly uniform and controlled air supply in the fuel gasification. The constant conditions that are achieved in the fuel gasification, ensure a homogeneous temperature profile in the ember bed. Due to the uniform fuel gasification and the formation of hollow fires during operation of the boiler is avoided. The emission values are thereby lowered sustainably.

Eine gleichmäßige Zufuhr der Primärluft wird besonders leicht erreicht, wenn der Rost einen Hohlkörper aufweist, der über die gesamte Querschnittsfläche des Bereichs, der zur Brennstoffvergasung vorgesehen ist, gitter- oder registerartig ausgebildet ist. Der Rost kann hierzu z. B. aus Längs- und Querrohren bestehen, die in Richtung des Füllraums orientierte Austrittsöffnungen aufweisen. In diesem Fall wird die gesamte Fläche, die für die Zuführung der Primärluft zur Verfügung steht, gleichmäßig genutzt, wodurch besonders homogene Bedingungen erzielt werden. Denkbar ist auch, dass die gesamte Füllraumquerschnittsfläche zur Brennstoffvergasung genutzt wird. In diesem Fall ist es besonders vorteilhaft, wenn sich der Rost über die gesamte Füllraumquerschnittsfläche gitter- oder registerartig erstreckt. In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann der Rost beispielsweise von Längs- und Querrohren gebildet sein, die in Richtung des Füllraums orientierte Austrittsöffnungen aufweisen. Auf diese Weise strömt die Primärluft über den gesamten Füllraumquerschnitt gleichmäßig in den Füllraum ein.A uniform supply of the primary air is particularly easily achieved when the grate has a hollow body, which is formed over the entire cross-sectional area of the area which is provided for fuel gasification, grid or register. The rust can do this z. B. consist of longitudinal and transverse tubes, which have oriented in the direction of the filling space outlet openings. In this case, the entire area available for supplying the primary air is used evenly, resulting in particularly homogeneous conditions. It is also conceivable that the entire Füllraumquerschnittsfläche is used for fuel gasification. In this case, it is particularly advantageous if the grate extends over the entire Füllraumquerschnittsfläche lattice or register. In a particularly advantageous embodiment, the grate may be formed, for example, by longitudinal and transverse tubes, which have outlet openings oriented in the direction of the filling space. In this way, the primary air flows over the entire Füllraumquerschnitt evenly into the filling space.

Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Zufuhr der Primärluft, zum Beispiel durch die Anordnung der Austrittsöffnungen oder durch Variation der Austrittsöffnungsdurchmesser, gezielt auf die jeweiligen Rahmenbedingungen abgestimmt werden kann. Dadurch wird das Auftreten von Temperaturschwankungen bei der Brennstoffvergasung weiter minimiert. Die Austrittsöffnungen können zudem als Düsen ausgebildet sein. A further advantage is that the supply of primary air, for example, by the arrangement of the outlet openings or by varying the outlet opening diameter, can be tailored to the particular conditions. This further minimizes the occurrence of temperature variations in the fuel gasification. The outlet openings can also be designed as nozzles.

Für den Fall, dass Austrittsöffnungen mit regulierbarem Durchmesser vorgesehen sind, kann die Luftzufuhr in unterschiedlichen Heizphasen über die gesamte Fläche, des zur Brennstoffvergasung vorgesehenen Bereichs, gleichmäßig reguliert werden. Dadurch und aufgrund der Tatsache, dass durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung Luftverwirbelungen von Grund auf vermieden werden, kann auch bei unterschiedlichen Einströmgeschwindigkeiten eine gleichmäßige Luftzufuhr gewährleistet werden.In the event that adjustable diameter orifices are provided, the air supply in different heating phases can be uniformly regulated over the entire area of the fuel gasification area. As a result, and due to the fact that air turbulences are avoided from the ground up by the inventive design, a uniform air supply can be ensured even at different inlet velocities.

Durch die Zuführung der Primärluft über den Hohlkörper wird dieser durch die einströmende Primärluft gekühlt, während die Primärluft zugleich vorgewärmt wird. Das Vorwärmen der Primärluft wirkt sich ebenfalls vorteilhaft auf die Brennstoffvergasung und damit auf die Emissionswerte des Heizkessels aus.By feeding the primary air over the hollow body of this is cooled by the incoming primary air, while the primary air is preheated at the same time. The preheating of the primary air also has an advantageous effect on the fuel gasification and thus on the emission values of the boiler.

Die Kühlung des Hohlkörpers durch die einströmende Primärluft trägt hingegen dazu bei, dass die thermische Belastung des Hohlkörpers bzw. des Rostes reduziert wird. Dies erhöht die Lebensdauer des Rostes und ermöglicht zudem, dass dieser aus einem vergleichsweise kostengünstigen Material gefertigt werden kann. Zur Zuleitung der Primärluft in den Hohlkörper ist eine Zuleitung vorgesehen.The cooling of the hollow body by the inflowing primary air, however, contributes to the fact that the thermal load of the hollow body or the grate is reduced. This increases the life of the grate and also allows it to be made of a comparatively inexpensive material. For supplying the primary air into the hollow body, a supply line is provided.

Eine wichtige Ausgestaltung der Erfindung sieht zudem vor, dass die Austrittsöffnungen gleichmäßig über den Hohlkörper verteilt sind. Diese Ausgestaltung trägt ebenfalls dazu bei, dass eine gleichmäßige Zufuhr der Primärluft in den Füllraum sichergestellt wird.An important embodiment of the invention also provides that the outlet openings are distributed uniformly over the hollow body. This embodiment also contributes to ensuring a uniform supply of the primary air into the filling space.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Austrittsöffnungen derart ausgebildet sind, dass sie relativ zu einer vertikalen Querschnittsachse A des Hohlkörpers einen Winkel α > 100°, bevorzugt >115° und besonders bevorzugt > 130° aufweisen. Durch diese Ausgestaltung sind die Austrittsöffnungen an einer Seitenfläche des Hohlkörpers angeordnet. Um Verwirbelungen zu vermeiden weisen die Austrittsöffnungen dabei bevorzugt in Richtung des Füllraums.A further particularly advantageous embodiment of the invention provides that the outlet openings are formed such that they have an angle α> 100 °, preferably> 115 ° and particularly preferably> 130 ° relative to a vertical cross-sectional axis A of the hollow body. By this configuration, the outlet openings are arranged on a side surface of the hollow body. In order to avoid turbulence, the outlet openings preferably point in the direction of the filling space.

Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist insbesondere, dass durch die seitliche Anordnung der Austrittsöffnungen verhindert wird, dass diese durch den auf der Oberseite des Hohlkörpers aufliegenden Festbrennstoff verstopft werden.An advantage of this embodiment is in particular that is prevented by the lateral arrangement of the outlet openings that they are clogged by the resting on the top of the hollow body solid fuel.

Die seitliche Anordnung der Austrittsöffnungen trägt außerdem dazu bei, dass Primärluft zum Beinspiel bei einer gitter- oder registerartigen Ausgestaltung des Hohlkörpers bzw. des Rostes durch mehrere Austrittsöffnungen, die in unterschiedlichen Winkeln a zur Querschnittsachse A angeordnet sind, in verschiedene Bereiche in den Zwischenräumen der Gitterstruktur geleitet werden kann. Somit kann die Primärluft auch bei Hohlkörpern mit verhältnismäßig großen Zwischenräumen gleichmäßig zum Glutbett geleitet werden. Damit kann für verschiedenartig gestaltete Roste eine gleichmäßige Luftzufuhr über die gesamte Fläche gewährleistet werden.The lateral arrangement of the outlet openings also helps that primary air for leg play in a lattice or register-like configuration of the hollow body or the grate through a plurality of outlet openings, which are arranged at different angles a to the cross-sectional axis A, in different areas in the interstices of the grid structure can be directed. Thus, the primary air can be passed evenly to the ember bed even with hollow bodies with relatively large spaces. This ensures a uniform air supply over the entire surface for differently designed gratings.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Hohlkörper einen runden oder einen eckigen Querschnitt aufweist, wobei zur Auflage des Festbrennstoffs bei einem eckigen Querschnitt des Hohlkörpers bevorzugt eine Eckkante vorgesehen ist. Durch diese spezielle Ausgestaltung wird die Kontaktfläche zwischen dem Hohlkörper und dem aufliegenden Festbrennstoff möglichst gering gehalten. Dies ist besonders vorteilhaft, da es die thermische Belastung des Hohlkörpers verringert und somit eine kostengünstigere Ausgestaltung des Hohlkörpers ermöglicht.A further embodiment of the invention provides that the hollow body has a round or an angular cross-section, wherein preferably a corner edge is provided for supporting the solid fuel in a polygonal cross-section of the hollow body. This special design, the contact area between the hollow body and the overlying solid fuel is kept as low as possible. This is particularly advantageous because it reduces the thermal load of the hollow body and thus enables a more cost-effective design of the hollow body.

Ein derartig ausgebildeter Hohlkörper weist außerdem runde Seitenflächen bzw. bei einem eckigen Querschnitt, senkrecht oder relativ zur Querschnittsachse A schräg verlaufende Seitenflächen auf. Vorteilhafterweise wird hiermit ein zügiger und rückstandsfreier Ascheabtransport erreicht, da an den runden Seitenflächen des Hohlkörpers bzw. an den schräg oder senkrecht verlaufenden Seitenkanten die Asche durch die Schwerkraft automatisch in ein Behältnis fallen kann und so den Brennraum freigibt. Somit wird ein Verstopfen der Austrittsöffnungen mit einem einfachen Mitteln vermieden und Betriebsstörungen werden zuverlässig verhindert.Such a trained hollow body also has round side surfaces or at an angular cross-section, perpendicular or relative to the cross-sectional axis A obliquely extending side surfaces. Advantageously, hereby a rapid and residue-free ash removal is achieved because the ash can automatically fall into a container by gravity on the round side surfaces of the hollow body or at the obliquely or vertically extending side edges and thus releases the combustion chamber. Thus, clogging of the outlet openings is avoided with a simple means and malfunctions are reliably prevented.

Eine andere wichtige Ausführungsform sieht vor, dass die Primärluft über wenigstens zwei Zuleitungen in den Hohlkörper leitbar ist. Je nach Anordnung der Zuleitungen kann mit Hilfe dieser Ausgestaltung eine besonders gleichmäßige Kühlung des Rosts bzw. der Hohlkörper durch die Primärluft erreicht werden. Dadurch wird die thermische Belastung des Hohlkörpers effizient reduziert und damit die Lebensdauer des Hohlkörpers erhöht.Another important embodiment provides that the primary air can be conducted via at least two supply lines into the hollow body. Depending on the arrangement of the supply lines, a particularly uniform cooling of the grate or the hollow body by the primary air can be achieved with the aid of this embodiment. As a result, the thermal load of the hollow body is efficiently reduced and thus increases the life of the hollow body.

Bei einem registerartig aufgebautem Rost, der beispielsweise zwei Längsrohre und mehrere Querrohre aufweisen kann, können die Längsrohre gegebenenfalls mit den Zuleitungen identisch sein, und als Primärluft-Verteiler innerhalb des Rostes dienen.In a register-like grate, which may have, for example, two longitudinal tubes and a plurality of transverse tubes, the longitudinal tubes may optionally be identical to the supply lines, and serve as a primary air distributor within the grate.

Vorteilhaft ist außerdem, dass mit Hilfe dieser Ausgestaltung eine gleichmäßige Temperatur der in den Füllraum einströmenden Primärluft erreicht wird, was sich wiederum positiv auf das Temperaturprofil im Glutbett und die Brennstoffvergasung auswirkt. Beispielsweise ist bei einem registerartig ausgebildeten Hohlkörper eine Ausgestaltung mit vier gleichmäßig verteilten Zuleitungen denkbar. It is also advantageous that with the aid of this embodiment, a uniform temperature of the incoming primary air into the filling space is achieved, which in turn has a positive effect on the temperature profile in the ember bed and the fuel gasification. For example, in a register-like hollow body, a configuration with four evenly distributed supply lines is conceivable.

Eine wichtige Ausführungsform der Erfindung sieht außerdem vor, dass die Öffnung, durch welche die Sekundärbrennkammer, mit dem Füllraum verbunden ist, an einer Seitenwand am unteren Ende des Füllraums ausgebildet ist. Auf diese Weise kann ein Heizkessel nach dem Prinzip des unteren seitlichen Abbrands zur Verfügung gestellt werden.An important embodiment of the invention also provides that the opening through which the secondary combustion chamber is connected to the filling space, is formed on a side wall at the lower end of the filling space. In this way, a boiler can be provided on the principle of the lower side burnup.

Derartige Heizkessel zeichnen sich durch eine gleichmäßige Brennstoffvergasung und damit durch besonders niedrige Emissionswerte aus. Außerdem wird die Gefahr der Hohlbrandbildung bei dieser Gestaltung des Heizkessels verringert.Such boilers are characterized by a uniform fuel gasification and thus by particularly low emission levels. In addition, the risk of Hohlbrandbildung is reduced in this design of the boiler.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Heizkessels ist unter dem Rost eine Aschelade vorgesehen. Die Aschelade ist bevorzugt von außen gut zugänglich ausgebildet. Auf diese Weise wird ein einfacher und effektiver Abtransport der Asche ermöglicht.In a further advantageous embodiment of the boiler, an ashtray is provided under the grate. The ash tray is preferably designed to be easily accessible from the outside. In this way, a simple and effective removal of the ash is possible.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar. Es zeigt:The drawing illustrates an embodiment of the invention. It shows:

1 einen erfindungsgemäßen Heizkessel im Querschnitt, 1 a heating boiler according to the invention in cross-section,

2 einen Hohlkörper eines Rosts eines erfindungsgemäßen Heizkessels im Querschnitt und 2 a hollow body of a grate of a boiler according to the invention in cross section and

3 eine Draufsicht auf einen Rost eines erfindungsgemäßen Heizkessels. 3 a plan view of a grate of a boiler according to the invention.

1 zeigt eine Detailansicht eines erfindungsgemäßen Heizkessels. Der Heizkessel weist einen Füllraum 10 auf, der zur Aufnahme des Festbrennstoffs vorgesehen ist. Am unteren Ende 17 des Füllraums 10 ist ein Rost 12 angeordnet, der einen Hohlkörper 11 aufweist. Unter dem Hohlkörper 11 ist eine Aschelade 13 des Heizkessels angeordnet. 1 shows a detailed view of a boiler according to the invention. The boiler has a filling space 10 on, which is intended to receive the solid fuel. At the bottom 17 of the filling space 10 is a rust 12 arranged, a hollow body 11 having. Under the hollow body 11 is an ashlar 13 arranged the boiler.

Der Füllraum 10 ist über eine Öffnung 14, die an der Seitenwand 18 des Füllraums 10 ausgebildet ist, mit einer nicht dargestellten Sekundärbrennkammer des Heizkessels verbunden. Es handelt sich daher in diesem Fall um einen Heizkessel nach dem Prinzip des unteren seitlichen Abbrandes. In der dargestellten Ausführungsform ist der Rost 12 vollständig als Hohlkörper 11 ausgebildet. Auf diese Weise kann zur Zufuhr der Primärluft eine besonders große Fläche genutzt werden.The filling room 10 is over an opening 14 on the side wall 18 of the filling space 10 is formed, connected to a secondary combustion chamber, not shown, of the boiler. It is therefore in this case a boiler based on the principle of lower lateral burnup. In the illustrated embodiment, the grate is 12 completely as a hollow body 11 educated. In this way, a particularly large area can be used to supply the primary air.

Zur Befestigung des Rostes 12 im Heizkessel können verschiedene geeignete Befestigungsmittel vorgesehen sein. Denkbar ist beispielsweise, dass an dem Hohlkörper 11 massive Laschen ausgebildet sind, über die der Rost 12, zum Beispiel durch Auflage oder durch Einhängen in eine entsprechende Ausformung, im Heizkessel festgelegt werden kann.For fixing the grate 12 Various suitable fastening means can be provided in the boiler. It is conceivable, for example, that on the hollow body 11 massive tabs are formed over which the grate 12 For example, by circulation or by hanging in a corresponding shape, can be set in the boiler.

Beim Betrieb des erfindungsgemäßen Heizkessels wird der Füllraum 10 mit einem Festbrennstoff, beispielsweise Scheitholz, gefüllt. Die Brennstoffvergasung findet im unteren Bereich 17 des Füllraums 10 statt. Dazu wird Primärluft über den Hohlkörper 11 gleichmäßig durch Austrittsöffnungen des Hohlkörpers 11 in den Füllraum 10 geleitet. Das entstehende Brennstoffgas wird schließlich über die Öffnung 14, in der Seitenwand 18 des Füllraums 10, zur Sekundärbrennkammer weitergeleitet, wo es schließlich vollständig verbrannt wird. Der Rost 12 bzw. der Hohlkörper 11 sind dabei derart ausgebildet, dass die Asche, die sich bei der Brennstoffvergasung bildet, durch die Schwerkraft in die darunter angeordnete Aschelade 13 fällt.During operation of the boiler according to the invention, the filling space 10 with a solid fuel, such as logs, filled. The fuel gasification takes place in the lower area 17 of the filling space 10 instead of. This is done by injecting primary air over the hollow body 11 evenly through outlet openings of the hollow body 11 in the filling room 10 directed. The resulting fuel gas eventually passes through the opening 14 , in the side wall 18 of the filling space 10 , is forwarded to the secondary combustion chamber, where it is finally completely burned. The rust 12 or the hollow body 11 are designed such that the ash that forms in the fuel gasification, by gravity into the arranged below the ash 13 falls.

In 2 ist ein Hohlkörper 11 eines erfindungsgemäßen Heizungskessels im Querschnitt dargestellt. In der dargestellten Ausführungsform weist der Hohlkörper 11 im vertikalen Querschnitt eine dreieckige Querschnittsfläche auf. Denkbar ist aber auch eine runde oder eine anders eckige Querschnittsfläche.In 2 is a hollow body 11 a heating boiler according to the invention shown in cross section. In the illustrated embodiment, the hollow body 11 in vertical cross-section on a triangular cross-sectional area. It is also conceivable, however, a round or a different angular cross-sectional area.

Der Hohlkörper 11, der Teil des Rosts 12 ist, weist mehrere Austrittsöffnungen 15 auf. In dem dargestellten Querschnitt des Hohlkörpers 11 sind zwei Austrittsöffnungen 15 erkennbar, von denen eine rechts der Querschnittachse A und die andere links der Querschnittsachse A ausgebildet ist.The hollow body 11 , the part of the rust 12 is, has several outlet openings 15 on. In the illustrated cross section of the hollow body 11 are two outlet openings 15 recognizable, one of which is formed on the right of the cross-sectional axis A and the other on the left of the cross-sectional axis A.

Die Austrittsöffnungen 15 sind relativ zu einer vertikalen Querschnittsachse A des Hohlkörpers 11 in einem Winkel α an den beiden schräg verlaufenden Seitenkanten ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform sind diese beiden Winkel α größer als 130°. Der Hohlkörper 11 ist in einem erfindungsgemäßen Heizkessel derart angeordnet, dass die Austrittsöffnungen 15 auf der dem Füllraum zugewandeten Seite ausgebildet sind. Beim Betrieb des Heizkessels strömt die Primärluft über die Austrittsöffnungen 15, des Hohlkörpers 11, in den Füllraum des Heizkessels ein. In der dargestellten Ausführungsform trifft die Primärluft dabei auf kein weiteres Bauteil, und gelangt daher. ohne dass unerwünschte Verwirbelungen auftreten, direkt und mit einem gleichmäßigen Strömungsprofil in den Füllraum.The outlet openings 15 are relative to a vertical cross-sectional axis A of the hollow body 11 formed at an angle α at the two oblique side edges. In the illustrated embodiment, these two angles α are greater than 130 °. The hollow body 11 is arranged in a boiler according to the invention such that the outlet openings 15 are formed on the side facing the filling space. During operation of the boiler, the primary air flows through the outlet openings 15 , of the hollow body 11 , enter the boiler filling room. In the illustrated embodiment, the primary air meets no further component, and therefore passes. without undesirable turbulence occurring, directly and with a uniform flow profile in the filling space.

Auf Grund der seitlichen Anordnung der Austrittsöffnungen 15 kann vermieden werden, dass diese durch den aufliegenden Festbrennstoff verstopft werden. Somit trägt die erfindungsgemäße Anordnung der Austrittsöffnungen 15 in vorteilhafterweise dazu bei, dass eine gleichmäßige Zufuhr der Primärluft in den Füllraum sichergestellt werden kann. In der dargestellten Ausführungsform ist eine Eckkante 19 zur Aufnahme des Festbrennstoffs vorgesehen. Durch die Auflage des Festbrennstoffs auf der Eckkante 19 kann die Berührungsfläche zwischen dem Hohlkörper 11 und dem Festbrennstoff möglichst gering gehalten werden. Dies ist vorteilhaft, da dadurch die Temperaturbelastung des Hohlkörpers 11 durch das Glutbett minimiert wird.Due to the lateral arrangement of the outlet openings 15 can be avoided that they are clogged by the overlying solid fuel. Thus, the inventive arrangement of the outlet openings carries 15 in an advantageous manner in that a uniform supply of the primary air can be ensured in the filling space. In the illustrated embodiment is a corner edge 19 provided for receiving the solid fuel. Due to the deposit of solid fuel on the corner edge 19 may be the contact area between the hollow body 11 and the solid fuel are kept as low as possible. This is advantageous, since thereby the temperature load of the hollow body 11 is minimized by the ember bed.

In 3 ist eine Draufsicht auf einen Ausschnitt des in 1 dargestellten Rosts 12 dargestellt. Der Rost 12 ist vollständig als Hohlkörper 11 ausgebildet. Man erkennt, dass der Hohlkörper 11 in der dargestellten Ausführungsform insgesamt vier Zuleitungen 16 zur Zuleitung der Primärluft aufweist. Die Zuleitungen 16 des Hohlkörpers 11 sind gleichmäßig verteilt angeordnet. Der Hohlkörper 11 ist von mehreren röhrenförmigen Abschnitten gebildet.In 3 is a top view of a section of the in 1 represented rust 12 shown. The rust 12 is completely as a hollow body 11 educated. It can be seen that the hollow body 11 in the illustrated embodiment, a total of four leads 16 has to supply the primary air. The supply lines 16 of the hollow body 11 are arranged evenly distributed. The hollow body 11 is formed by several tubular sections.

Der dargestellte Rost 12 bzw. der Hohlkörper 11 verfügt zudem insgesamt über einen gitter- oder registerartigen Aufbau und ermöglich daher eine gleichmäßige Auflage des Festbrennstoffs. Bei Betrieb des erfindungsgemäßen Heizkessels gelangt die Primärluft über die vier Zuleitungen 16 in den Hohlkörper 11 des Rosts 12. Durch die vier Zuleitungen 16 kann besonders einfach ein gleichmäßiges Strömungsprofil im Hohlkörper 11 erreicht werden. Außerdem wird der Hohlkörper 11 durch diese Ausgestaltung gleichmäßig durch die von allen Seiten einströmende Primärluft gekühlt. Dies hat gleichzeitig zur Folge, dass die Primärluft, die an den verschiedenen Stellen aus den Austrittsöffnungen des Hohlkörpers 11 ausströmt, zuvor beim Durchströmen des Hohlkörpers 11 gleichmäßig erwärmt wird.The rust shown 12 or the hollow body 11 also has a total lattice or register-like structure and therefore allows a uniform circulation of solid fuel. When operating the boiler according to the invention, the primary air passes through the four supply lines 16 in the hollow body 11 of rust 12 , Through the four supply lines 16 Especially easy is a uniform flow profile in the hollow body 11 be achieved. In addition, the hollow body 11 cooled uniformly by the primary air flowing in from all sides. This has the consequence at the same time that the primary air, which at the different places from the outlet openings of the hollow body 11 flows out, before flowing through the hollow body 11 is heated evenly.

Durch die gleichmäßige Zufuhr der homogen temperierten Primärluft kann über die gesamte Fläche des Glutbetts ein homogenes Temperaturprofil und damit eine gleichmäßige Brennstoffvergasung gewährleistet werden. Die gleichmäßige Brennstoffvergasung trägt zur Vermeidung von Hohlbränden bei und reduziert daher die Emissionswerte des Heizkessels.Due to the uniform supply of the homogenously tempered primary air, a homogenous temperature profile and therefore a uniform fuel gasification can be guaranteed over the entire surface of the ember bed. The uniform fuel gasification helps to avoid hollow fires and therefore reduces the emission values of the boiler.

Die Erfindung ist nicht auf eine der vorbeschriebenen Ausführungsformen beschränkt, sondern in vielfältiger Weise abwandelbar.The invention is not limited to one of the above-described embodiments, but can be modified in many ways.

Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung und der Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile, einschließlich konstruktiver Einzelheiten, räumlicher Anordnungen und Verfahrensschritten, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten erfindungswesentlich sein.All the features and advantages resulting from the claims, the description and the drawings, including constructional details, spatial arrangements and method steps, can be essential to the invention both individually and in the most diverse ways.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

AA: vertikale Querschnittsachsevertical cross-sectional axis
αα: Winkelangle
1010: Füllraumfilling space
1111: Hohlkörperhollow body
1212: Rostrust
1313: Ascheladeash tray
1414: Öffnungopening
1515: Austrittsöffnungoutlet opening
1616: Zuleitungsupply
1717: unteres Endelower end
1818: SeitenwandSide wall
1919: Eckkantecorner edge

Claims

Boiler for combustion of solid fuels by fuel gasification, with a filling space ( 10 ) for receiving the solid fuel, at its lower end ( 17 ) a rust ( 12 ) is provided for supporting the solid fuel, with a secondary combustion chamber, which via an opening ( 14 ) with the filling space ( 10 ) and with a primary air supply, characterized in that the grate ( 12 ) at least one hollow body ( 11 ), wherein primary air through the hollow body ( 11 ) via outlet openings ( 15 ) in the filling space ( 10 ) is conductive.

Heating boiler according to claim 1, characterized in that the outlet openings ( 15 ) evenly over the hollow body ( 11 ) are arranged distributed.

Heating boiler according to one of claims 1 or 2, characterized in that the outlet openings ( 15 ) are formed such that they relative to a vertical cross-sectional axis A of the hollow body ( 11 ) have an angle α greater than 100 °, preferably greater than 115 ° and particularly preferably greater than 130 °.

Heating boiler according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow body ( 11 ) has a round or an angular cross-section, wherein for the bearing of the solid fuel in a polygonal cross-section of the hollow body ( 11 ) Preferably, a corner edge is provided.

Heating boiler according to one of the preceding claims, characterized in that the primary air via at least two supply lines ( 16 ) in the hollow body ( 11 ) is conductive.

Heating boiler according to one of the preceding claims, characterized in that the opening ( 14 ) on a side wall ( 18 ) at the lower end ( 17 ) of the filling space ( 10 ) is trained.

Heating boiler according to one of the preceding claims, characterized in that under the grate ( 12 ) an ashtray ( 13 ) is provided.