DE102015101356A1

DE102015101356A1 - Roststab mit Kühlmittel-Kanal

Info

Publication number: DE102015101356A1
Application number: DE102015101356.8A
Authority: DE
Inventors: Michael Schwarte
Original assignee: Standardkessel Baumgarte Service GmbH
Current assignee: Standardkessel Baumgarte Service De GmbH
Priority date: 2015-01-30
Filing date: 2015-01-30
Publication date: 2016-08-04

Abstract

Es wird ein Roststab (20, 30) für einen Verbrennungsofen (60) mit einer Oberfläche (O), welche im Betrieb einem Brennraum zugewandt ist, beschrieben. Der Roststab (20, 30) umfasst einen hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger ausgebildeten Tragbereich (T) und einen Frontbereich (F), welcher eine Roststabvorderseite und einen auf einer Unterseite des Roststabs ausgebildeten Auflagebereich umfasst. Zudem weist der Roststab (20, 30) einen im Roststab (20, 30) integrierten Kühlmittel-Kanal (L) mit einer von einem ersten Kühlmittelanschluss (KA1) zu einem zweiten Kühlmittelanschluss (KA2) verlaufenden Kühlschlange (L) auf, wobei die Kühlschlange im Frontbereich (F), vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig, stufenförmig verschachtelt verläuft. Weiterhin wird ein Feuerungsrost mit dem genannten Roststab (20, 30) beschrieben. Zudem wird auch ein Verbrennungsofen beschrieben, der den Feuerungsrost umfasst. Schließlich wird auch ein Verfahren zur Herstellung eines Roststabs (20, 30) für einen Verbrennungsofen erläutert.

Description

In Verbrennungsanlagen zur Entsorgung und energetischen Verwertung von Reststoffen, wie zum Beispiel Hausmüll, Industriemüll, Holzabfälle, feste, poröse oder flüssige brennbare Materialien mit sehr unterschiedlicher Zündwilligkeit werden die zu verbrennenden Materialien zunächst über Förderbänder (aus einer Mischanlage) oder Kräne (aus einem Bunker) in einen Aufgabetrichter transportiert. Über die Beschickungseinrichtung, die aus einer Schleuse und einem Aufgabetisch besteht, wird der Reststoff dosiert in einen Brennraum befördert. In dem Brennraum gelangen die Reststoffe auf einen Rost, der das aufgegebene Material während der Verbrennungsphasen weiterbefördert.
Der genannte Rost umfasst üblicherweise eine Vielzahl von Roststäben, die dachziegelartig überlappend angeordnet sind und den Weitertransport der zu verbrennenden Reststoffe gewährleisten.
In einer ersten Phase werden die Reststoffe in einem Trocknungsbereich des Ofenraums zunächst getrocknet, wobei es zu einer Verdampfung des Wasseranteils der Reststoffe kommt. Nachfolgend werden die Reststoffe in einen Entgasungsbereich weitertransportiert und dort bei höheren Temperaturen entgast. Anschließend gelangen die so vorbehandelten Reststoffe in den eigentlichen Verbrennungsbereich, in dem sie bei Temperaturen von etwa 800°C bis 1150 °C unterstöchiometrisch verbrannt werden. Schließlich erfolgt in dem letzten Rostabschnitt der Restausbrand.
Von unterhalb des Rostes wird Primärluft zugeführt und von oberhalb des Rostes wird Sekundärluft zugeführt, wobei beide den Verlauf des Verbrennungsprozesses und den Ablauf der dabei auftretenden chemischen Reaktionen beeinflussen. Üblicherweise wird die Luftmenge so dosiert, dass ein guter Ausbrand bei geringer Stickoxidbildung erreicht wird.
Bei der Nachverbrennung wird Sekundärluft zur Verbrennung der Gase aus der Hauptverbrennungszone, wie zum Beispiel Kohlenmonoxid oder Kohlenwasserstoff, zugeführt. Zum Schluss des Verbrennungsprozesses fallen die verbleibenden Verbrennungsrückstände, auch Schlacken genannt, am Rostende in ein Wasserbad, aus dem sie über Stößel oder Kettenkratzer entfernt werden. Schließlich gelangt die Schlacke über Förderbänder zur Schlackenaufbereitung.
Durch die hohen Verbrennungstemperaturen kann es zu erheblichen thermischen und daraus entstehenden mechanischen Belastungen und Verschleiß des Roststabs selbst und des Rostbelags auf den Roststäben kommen. Um diesem Problem zu begegnen, strömt herkömmlich zur Kühlung des Rostbelags Luft durch unterhalb des Rostes positionierte Trichter oder es erfolgt eine Kühlung des Rostbelags durch Verbrennungsluft, welche durch einen Raum, der aus dem Roststab und einem Leitblech gebildet wird, in den Verbrennungsraum gepresst wird. Allerdings sind diese Arten der Kühlung des Roststabbelags von der Verbrennungsluftmenge abhängig. Somit ist die Kühlleistung von der vorhandenen Verbrennungsluftmenge anhängig. Zudem können die Luftaustritte des Rostes in den Verbrennungsraum durch Restmaterial, wie zum Beispiel Asche, Metalle oder Schlacke, verstopft werden, so dass eine Kühlung nicht mehr oder nicht mehr im ausreichenden Maß gewährleistet ist.
Als Alternative zur Luftkühlung kann auch eine Flüssigkeitskühlung des Rostbelags installiert sein. Beispielsweise wird Kühlflüssigkeit durch im Rost befindliche Kanäle geführt. Die erwärmte Kühlflüssigkeit wird anschließend durch einen Wärmetauscher geführt, in dem die Wärmeenergie abgeführt werden kann. Herkömmlich werden oft Kühlrohrsysteme innerhalb des Rostbelags verlegt, welche im Wesentlichen in Längsrichtung des Roststabs verlaufen und parallel zueinander angeordnet sind. Zur Verbindung benachbarter Kühlrohre sind oft Querrohre verlegt, welche in Breitenrichtung verlaufen. Jedoch hat eine derartige Anordnung den Nachteil, dass zum einen die Oberfläche des Roststabs nicht gleichmäßig gekühlt wird und es zum anderen bei einer Erwärmung, insbesondere der Querrohre, zu Spannungsrissen kommen kann. Die erwähnten Spannungsrisse können zu einer Undichtigkeit der Rohre des Kühlsystems führen, so dass Kühlflüssigkeit austreten kann, wodurch der Kühlkreislauf gestört oder sogar unterbrochen werden kann.
Zur Behebung der Gefahr der Spannungsrisse wird in der EP 1 315 936 B1 vorgeschlagen, eine Kühlschlange in einem Roststab zu integrieren, welche in Längsrichtung verlaufende Rohre umfasst, die allesamt jeweils in einem Nasenbereich nach unten hin zum Auflagebereich gekrümmt sind und dort durch Querverbindungen, welche jedoch nur jeweils zwei direkt benachbarte Rohre paarweise verbinden, zu einer Kühlschlange zusammengefügt sind (siehe hierzu 1). Ein Nachteil dieser Anordnung ist jedoch eine ungleiche Verteilung der Temperatur der Kühlflüssigkeit von der einen Seite zur anderen Seite des Roststabs (in Breitenrichtung gesehen), da ja auf einer Seite kälteres Kühlwasser zuströmt und aufgeheizt wird und erst zum Schluss die andere Seite erreicht. Ein dadurch erzeugter Temperaturgradient kann wiederum nachteilig für den Roststab sein.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Roststab mit einem Kühlsystem mit einer verbesserten Temperaturverteilung zu entwickeln.
Diese Aufgabe wird durch einen Roststab gemäß Patentanspruch 1, durch einen Feuerungsrost gemäß Patentanspruch 13, durch einen Verbrennungsofen gemäß Patentanspruch 14 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Roststabs für einen Verbrennungsofen gemäß Patentanspruch 15 gelöst.
Der erfindungsgemäße Roststab für einen Verbrennungsofen weist eine Oberfläche auf, die im Betrieb einem Brennraum zugewandt ist. Diese Oberfläche dient als Aufnahmefläche und Transportfläche für das Brenngut. Weiterhin umfasst der erfindungsgemäße Roststab einen hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger ausgebildeten Tragbereich. Der Tragbereich kann zum Beispiel auch Halteelemente zur Montage an einem Rostträger und/oder zur Montage von mehreren Roststäben parallel zueinander aufweisen. Der erfindungsgemäße Roststab umfasst zudem einen Frontbereich, welcher eine Roststabvorderseite und einen auf einer Unterseite des Roststabs ausgebildeten Auflagebereich umfasst. Über die Roststabvorderseite wird, wie später noch erläutert wird, das Brenngut zum nächsten seriell positionierten Roststab weiterbefördert. Der genannte Auflagebereich dient zur Auflage des Roststabs auf dem nächsten seriell positionierten Roststab. Der erfindungsgemäße Roststab umfasst zudem einen im Roststab integrierten Kühlmittel-Kanal mit einer von einem ersten Kühlmittelanschluss zu einem zweiten Kühlmittelanschluss verlaufenden Kühlschlange, wobei die Kühlschlange im Frontbereich, vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig, stufenförmig ineinander verschachtelt verläuft.
Als Kühlschlange soll ein zumindest teilweise nach Art von Serpentinen verlaufendes Kühlrohrsystem betrachtet werden. Unter „stufenförmig verschachtelt“ soll in diesem Zusammenhang verstanden werden, dass zumindest ein Teil der im Frontbereich angeordneten Abschnitte der Kühlschlangen, welche jeweils eine Art Umkehrabschnitt eines jeweiligen, im Frontbereich positionierten Abschnitts der Kühlschlange bilden, um einen gemeinsamen zentralen Bereich bzw. ein gemeinsames Zentrum herum kurven. Dabei weisen die Umkehrabschnitte der Kühlschlangen aber verschiedene Abmessungen auf, so dass die kleiner bemessenen Umkehrabschnitte innerhalb der größer bemessenen Umkehrabschnitte verlaufen, was in diesem Zusammenhang bedeuten soll, dass die außen verlaufenden Umkehrabschnitte der Kühlschlange um die inneren Umkehrabschnitte herum verlaufend angeordnet sind. Die verschachtelte Anordnung der Kühlschlange bewirkt, dass aufeinander folgende Kühlschlangenabschnitte auf verschiedenen Seiten relativ zur Längsachse (bzw. einer entlang der Längsachse verlaufenden, senkrecht zur Oberfläche des Roststabs stehenden Mittelebene) des Roststabs betrachtet positioniert sein können, was eine gleichmäßigere Wärmeverteilung in Querrichtung des Roststabs ergibt. Dabei soll die Querrichtung senkrecht zur Längsrichtung und zur Vertikalrichtung des Roststabs definiert sein, wobei sich die genannten Begriffe auf eine bestimmungsgemäße Anordnung des Roststabs in einem Rost beziehen.
Der erfindungsgemäße Feuerungsrost weist eine Anzahl von dachziegelartig übereinander angeordneten Roststufen auf, welche jeweils mehrere parallel nebeneinander gelagerte Roststäbe aufweisen, wobei zumindest ein Teil der Roststäbe erfindungsgemäße Roststabe sind. Die erfindungsgemäßen Roststäbe sind also bevorzugt Teil eines Feuerungsrosts, wobei sie sowohl nebeneinander bzw. parallel aneinander positioniert sind als auch seriell in Stufen angeordnet sind, so dass der gesamte Rost ein gewisses Gefälle aufweist, das für den Transport des Brennguts genutzt werden kann.
Der erfindungsgemäße Verbrennungsofen, der insbesondere ein Verbrennungsofen für die Festbrennstoffverbrennung sein kann, umfasst einen Brennraum, welcher in einem unteren Bereich den erfindungsgemäßen Feuerungsrost aufweist.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Roststabs für einen Verbrennungsofen wird ein Roststab mit einer Oberfläche erzeugt, welche im Betrieb einem Brennraum zugewandt ist. An dem Roststab wird ein hinterer Tragbereich zur Auflage auf einen Rostträger ausgebildet. Ferner wird an dem Roststab ein Frontbereich ausgebildet, welcher eine Roststabvorderseite und einen auf einer Unterseite des Roststabs ausgebildeten Auflagebereich umfasst. Überdies wird ein Kühlmittel-Kanal mit einer von einem ersten Kühlmittelanschluss zu einem zweiten Kühlmittelanschluss verlaufenden Kühlschlange im Roststab integriert. Dabei wird die Kühlschlange im Frontbereich, vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig, verschachtelt verlaufend angeordnet. Dabei kann vorzugsweise der Roststab mitsamt seinem Tragbereich und Frontbereich einstückig in einem Gussverfahren hergestellt werden, wobei gleichzeitig der Kühlmittel-Kanal integriert bzw. mit eingegossen wird. Der Kühlmittel-Kanal bzw. die Kühlschlange kann hierbei zunächst aus einem Rohr oder zusammengesetzten Rohrstücken gebildet werden und dann als solches eingegossen werden. Es ist aber ebenso möglich, den Kühlmittel-Kanal bzw. die Kühlschlange einfach durch entsprechende Hohlräume im Gusskörper zu bilden.
Die abhängigen Ansprüche sowie die nachfolgende Beschreibung enthalten jeweils besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung. Dabei können insbesondere die Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein. Zudem können im Rahmen der Erfindung auch die verschiedenen Merkmale unterschiedlicher Ausführungsbeispiele und Ansprüche auch zu neuen Ausführungsbeispielen kombiniert werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Roststabs verläuft die Kühlschlange im Frontbereich mindestens dreistufig stufenförmig jeweils ineinander verschachtelt. D. h., die einzelnen Kopfabschnitte der Kühlschlangen weisen bei ähnlicher Ausformung eine unterschiedliche Dimension auf, wobei die größer dimensionierten Kopfabschnitte die kleiner dimensionierten Kopfabschnitte umfassen. Infolge dieser besonderen Anordnung der Abschnitte der Kühlschlange kann eine weiter verbesserte Wärmeverteilung in Richtung der Breite des Roststabs, d. h. in Querrichtung, auf dem Roststab erreicht werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Kühlschlange so ausgebildet, dass sich zwischen aufeinander folgenden benachbarten Stufen die Flussrichtung eines durch die Kühlschlange strömenden Kühlmittels jeweils umdreht. Durch die Umkehr der Flussrichtung benachbarter Stufen wird eine noch gleichmäßigere Temperaturverteilung bezüglich der Breite des Roststabs erzielt.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Roststabs weist die Kühlschlange Kühlschlangenabschnitte auf, die im Frontbereich nach unten in Richtung Auflagebereich abgewinkelt sind. Infolge der abgewinkelten Form der Kühlschlange kann sich diese auch im Bereich der Stirnseite des Roststabs bis hinunter zum Auflagebereich des Roststabs erstrecken. Bei dieser speziellen Anordnung ist eine gute Kühlung bei gleichförmigerer Temperaturverteilung auch im Bereich der Stirnseite des Roststabs gewährleistet.
Dabei sind die Kühlschlangenabschnitte besonders bevorzugt im Bereich der Abwinkelung im Frontbereich abgerundet. Dadurch ergibt sich ein besonders günstiges Strömungsverhalten des Kühlmediums im Frontbereich.
In einer speziellen Variante umfasst der erfindungsgemäße Roststab einen zwischen einer Oberseite und einer Vorderseite abgerundeten Nasenbereich. Alternativ kann der Roststab an der Vorderkante zwischen Oberseite und Vorderseite aber auch eckig ausgebildet sein bzw. nur in üblicher Weise eine kleine Fase aufweisen. Insbesondere bei einer eckigeren Vorderkante ist die mit der Erfindung erreichte gleichmäßigere Temperaturverteilung besonders relevant, da die Vorderkante hier heißer wird als bei einer abgerundeten Nase.
In einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Roststabs weist der Kühlmittel-Kanal mehrere parallel zueinander verlaufende Längs-Kühlschlangenabschnitte auf, die sich in Längsrichtung vom hinteren Tragbereich zum Frontbereich erstrecken. Dabei sind diese Längs-Kühlschlangenabschnitte jeweils im Frontbereich des Roststabs über einen quer zur Längsrichtung verlaufenden Kopf-Kühlschlangenabschnitt mit einem anderen, d. h. dem im Strömungsverlauf nächstfolgenden (aber, wie später ausgeführt, nicht zwingend räumlich benachbarten) Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden.
Dabei ist vorzugsweise zumindest ein Teil der Längs-Kühlschlangenabschnitte über einen Kopf-Kühlschlangenabschnitt mit einem indirekten Nachbarn verbunden. Als indirekter Nachbar soll in diesem Zusammenhang ein übernächster oder noch weiter beabstandeter Nachbar, beispielsweise ein überübernächster Nachbar, verstanden werden. Als benachbarte Längs-Kühlschlangenabschnitte sollen in diesem Fall nebeneinander liegende, bevorzugt parallel verlaufende Längs-Kühlschlangenabschnitte verstanden werden. Bevorzugt ist also ein Teil der Längs-Kühlschlangenabschnitte nicht direkt mit dem nächsten Nachbarn, sondern mit einem in Breitenrichtung weiter entfernt positionierten Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden. Bei dieser Art der Anordnung wird der Sachverhalt berücksichtigt, dass aufeinanderfolgende direkt verbundene Längs-Kühlschlangenabschnitte relativ ähnliche Temperaturwerte aufweisen. Indem dafür gesorgt wird, dass im Strömungsverlauf einander folgende Längs-Kühlschlangenabschnitte räumlich voneinander entfernt in Querrichtung angeordnet sind, wird verhindert, dass es in Querrichtung zu einem linearen oder zumindest monotonen Temperaturverlauf des Kühlmittels in der Kühlschlange kommt. Auf diese Weise wird in Querrichtung eine ausgeglichenere Temperaturverteilung im Roststab erreicht.
Bevorzugt kann im Frontbereich des erfindungsgemäßen Roststabs jeweils ein Längs-Kühlschlangenabschnitt, welcher sich in einer ersten Längshalbseite des Roststabs – bezogen auf eine in Längsrichtung des Roststabs verlaufende Mittelebene – befindet, über einen Kopf-Kühlschlangenabschnitt mit einem Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden sein, der sich in der zweiten Längshalbseite des Roststabs befindet. Es wird also eine Verbindung von Kühlschlangenabschnitten erreicht, welche sich in unterschiedlichen Längshalbseiten befinden, d. h. der eine Abschnitt befindet sich auf der einen Seite der Längsachse des Roststabs und der andere Abschnitt befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite der Längsachse des Roststabs. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass aufeinanderfolgende Kühlschlangenabschnitte mit ähnlichen Temperaturwerten einander gegenüberliegend angeordnet sind.
Bevorzugt ist mindestens einer der Kühlmittelanschlüsse des Roststabs im hinteren Tragbereich angeordnet.
In einer besonderen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Roststabs verläuft mindestens einer der Kühlmittelanschlüsse im Wesentlichen senkrecht (d. h. z.B. nur unter einem kleinen Winkel von max. 5°), vorzugsweise exakt senkrecht, zu den in Längsrichtung verlaufenden Längs-Kühlschlangenabschnitten nach unten. Eine solche senkrechte Abzweigung der Kühlmittelanschlüsse nach unten erlaubt es, die Kühlschlange über eine große Länge des Roststabs parallel zur Oberfläche des Roststabs zu führen. Auf diese Weise wird erreicht, dass auch die Oberfläche des Roststabs im Tragbereich hinreichend gekühlt wird, da die Kühlschlange aufgrund der senkrechten Anordnung des Kühlmittelanschlusses bis zum Abknicken nach unten parallel zur Oberfläche des Roststabs weiterverlaufen kann.
In einer speziellen Variante des erfindungsgemäßen Roststabs weist die Kühlschlange einen ersten Längs-Kühlschlangenabschnitt auf. Der erste Längs-Kühlschlangenabschnitt verläuft von dem ersten Kühlmittelanschluss im hinteren Tragbereich in einem mittleren Bereich bezüglich der Breite des Roststabs, also nicht außen am Rand, bis zum Frontbereich, bevorzugt bis zu einem äußeren Ende des Frontbereichs. Weiterhin ist der erste Längs-Kühlschlangenabschnitt oben, d. h. in der Verlaufsebene bleibend, im Frontbereich unter Bildung einer inneren Umkehrstufe über einen ersten Kopf-Kühlschlangenabschnitt mit einem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden. Dieser zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt verläuft in Gegenrichtung antiparallel und benachbart zu dem ersten Längs-Kühlschlangenabschnitt vom Frontbereich bis in den hinteren Tragbereich zurück. Die beiden ersten und zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitte und der erste Kopf-Kühlschlangenabschnitt bilden also einen ersten U-förmigen Umkehrbereich bzw. eine innere Umkehrstufe, in der die Verlaufsrichtung der Kühlschlange umkehrt.
Der zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt ist im hinteren Tragbereich umkehrend mit einem dritten Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden. Der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt verläuft wieder in Gegenrichtung und antiparallel zu dem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt an einer ersten längs verlaufenden Außenseite des Roststabs, wobei sich ein sechster Längs-Kühlschlangenabschnitt zwischen dem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt und dem dritten Längs-Kühlschlangenabschnitt befindet. Dabei umgreifen der zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt und der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt gemeinsam den sechsten Längs-Kühlschlangenabschnitt, wobei der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt vom hinteren Tragbereich zu dem Frontbereich verläuft.
Der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt ist über einen zweiten Kopf-Kühlschlangenabschnitt unter Bildung einer äußeren Umkehrstufe mit einem vierten Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden. Der vierte Längs-Kühlschlangenabschnitt verläuft von dem Frontbereich an einer zweiten, längs verlaufenden Außenseite des Roststabs, welche der ersten längs verlaufenden Außenseite des Roststabs gegenüberliegt, wieder zu dem hinteren Tragbereich.
Die beiden dritten und vierten Längs-Kühlschlangenabschnitte und der zweite Kopf-Kühlschlangenabschnitt im Frontbereich bilden einen zweiten U-förmigen Umkehrbereich als äußere Umkehrstufe, welche den ersten Umkehrbereich und einen zwischen dem ersten Umkehrbereich und dem zweiten Umkehrbereich liegenden dritten Umkehrbereich umschließt. Dabei ist der dritte Umkehrbereich ebenfalls senkrecht zu der Längsrichtung des Roststabs und parallel zur Stirnseite des Roststabs orientiert.
Der vierte Längs-Kühlschlangenabschnitt ist im hinteren Tragbereich umkehrend mit einem fünften Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden. Dieser fünfte Längs-Kühlschlangenabschnitt verläuft in Gegenrichtung antiparallel und benachbart zu dem vierten Längs-Kühlschlangenabschnitt vom hinteren Tragbereich zum Frontbereich. Dabei ist der fünfte Längs-Kühlschlangenabschnitt über einen dritten Kopf-Kühlschlangenabschnitt unter Bildung einer mittleren Umkehrstufe mit dem bereits erwähnten sechsten Längs-Kühlschlangenabschnitt verbunden, der vom Frontbereich zu dem zweiten Kühlmittelanschluss im hinteren Tragbereich verläuft.
Der fünfte Längs-Kühlschlangenabschnitt, der sechste Längs-Kühlschlangenabschnitt und der dritte Kopf-Kühlschlangenabschnitt im Frontbereich bilden als mittlere Umkehrstufe wieder einen U-förmigen Umkehrbereich, der wieder senkrecht zu der Längsrichtung des Roststabs und parallel zur Stirnseite des Roststabs orientiert ist und dabei den inneren U-förmigen Umkehrbereich umschließt und vom äußeren U-förmigen Umkehrbereich umschlossen wird.
Besonders bevorzugt sind der dritte bis sechste Längs-Kühlschlangenabschnitt im Frontbereich nach unten hin zum Auflagebereich abgewinkelt, so dass die innere Umkehrstufe oben liegt, d. h. zu der von der Auflageseite abgewandten Seite hin, und der äußere, d. h. der zweite Kopf-Kühlschlangenabschnitt kurz über dem Auflagebereich liegt und der mittlere, d. h. der dritte Kopf-Kühlschlangenabschnitt in etwa auf halber Höhe zwischen der Oberkante und der Unterkante des Frontbereichs angeordnet ist.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Roststabs mit einem Kühlschlangensystem gemäß dem Stand der Technik,
2 eine perspektivische Darstellung eines Roststabs mit einem Kühlschlangensystem gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
3 eine Seitenansicht des in 2 gezeigten Roststabes,
4 eine Frontansicht des in 2 gezeigten Roststabes,
5 eine perspektivische Ansicht eines Roststabes gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung,
6 eine perspektivische Darstellung dreier Roststufen eines Feuerungsrostes, welche Roststäbe gemäß der 1 aufweisen,
7 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch eine Festbrennstoffverbrennungsanlage mit einem Feuerungsrost, welcher aus Roststufen gemäß 6 aufgebaut ist.
1 zeigt die perspektivische Ansicht eines Roststabs 10 mit einem integrierten, hier eingegossenen, Kühlmittel-Kanal mit einer Kühlschlange, welche in Form von Serpentinen verläuft. Einzelne Roststäbe 10 können nebeneinanderliegend angeordnet werden, so dass ein beweglicher Rost für den Einsatz in einer Verbrennungsanlage gebildet wird. Das hintere Ende T des Roststabs 10 ist als Tragbereich T mit schalenförmigen Buchsen ausgebildet. In diese Buchsen können entsprechend ausgebildete Zapfen des Rostgerüstes einer Verbrennungsanlage in an sich bekannter Weise eingreifen. Das vordere Ende F des Roststabes 10 weist eine abgerundete Kante N, auch als Nase bezeichnet, als Fortsetzung der obenliegenden Verbrennungsfläche auf. Die Zapfen des Rostgerüstes der Verbrennungsanlage sind derart beabstandet, dass darauf aufgelegte Roststäbe sich schuppenartig versetzt überlappen. D. h. es stützen sich jeweils die sich unterhalb der Nase F befindenden Auflageflächen auf die Oberflächen der nachfolgenden Roststäbe.
Weiterhin ist in 1 die Kühlschlange L des Roststabes 10 dargestellt. Durch die Kühlschlange fließt hier ein flüssiges Kühlmittel, welches beispielsweise durch einen Kühlmitteleinlass KE in den Kühlkanal L hinein fließt, durch diesen hindurch und verlässt die Kühlschlange anschließend über den Kühlmittelauslass KA. Die Kühlschlange umfasst vom Tragbereich T des Roststabs 10 parallel zur Seitenkante und in Längsrichtung R parallel zur Oberfläche O bis zur Nase N verlaufende gerade Rohrsegmente. Im Nasenbereich verlaufen diese Kühlschlangenabschnitte entsprechend der Biegung der Nase N nach unten gegen die Auflagefläche des Roststabes. D. h. in dem Bereich der Nase bzw. dem Frontbereich F sind die längs verlaufenden Kühlschlangenabschnitte nach unten gebogen ausgebildet, wie es auch in 1 zu erkennen ist. Am unteren Ende der Nase N, d. h. im Bereich der Auflagefläche des Roststabes 10, sind jeweils die Enden von zwei benachbarten Längs-Kühlschlangenabschnitten paarweise über ein quer verlaufendes kurzes Rohrstück K verbunden. Im hinteren Bereich T des Roststabes 10 sind die Enden der längs verlaufenden Kühlschlangenabschnitte jeweils über ein gebogenes Rohrstück verbunden, so dass eine durchgehende geschlossene Kühlschlange mit einem Einlass KE und einem Auslass KA gebildet wird.
In den 2 bis 4 ist ein Roststab 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung aus verschiedenen Richtungen betrachtet gezeigt. Hierbei ist in der 2 der Roststab als perspektivische Ansicht von schräg oben gezeichnet, in 3 ist der Roststab 20 als Seitenansicht gezeigt und in 4 ist eine Frontansicht des Roststabs 20 veranschaulicht.
Der Roststab 20 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst ähnlich wie der herkömmliche Roststab 10 einen hinteren Tragbereich T, in dem optional Halterungen für ein Stützelement, wie zum Beispiel ein Achselement oder ähnliche Aufhängungen, angeordnet sein können. Der Roststab 20 weist zudem einen mittleren Bereich mit einer als Verbrennungsfläche dienenden Oberfläche O auf, auf der das Brenngut während des Verbrennungsvorgangs liegt bzw. weiter befördert wird. Zudem umfasst der Roststab 20 auch einen Frontbereich F, wobei dessen Vorderseite V in etwa senkrecht zu der Oberfläche O orientiert ist und der Übergang zwischen Frontfläche und Oberfläche O durch eine Fase Fa gebildet wird, welche etwa in einem Winkel von ca. 45° zu der Oberfläche O und der Frontfläche orientiert ist. Selbstverständlich können die Orientierung der Fase und auch die Abmessung der Fase je nach konkreter Ausgestaltung variieren. Durch quer zur Längsrichtung R verlaufende Löcher 12 in Haken 11 im hinteren Tragbereich T können benachbarte Roststäbe 20 miteinander verschraubt werden, so dass die gesamten Roststäbe einer Roststufe einen festen Verbund bilden (siehe auch 6).
Der Roststab 20 umfasst außerdem ein Kühlsystem mit einer Kühlschlange L. Die Kühlschlange L weist in Längsrichtung R von dem hinteren Tragbereich T bis zum Frontbereich F unter der Oberfläche O in Roststablängsrichtung R verlaufende Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆, auch „Längs-Kühlschlangenabschnitte“ genannt, auf, welche parallel zueinander angeordnet sind. Im hinteren Tragbereich T befinden sich auch ein erster Kühlmittelanschluss KA₁ und ein zweiter Kühlmittelanschluss KA₂. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit kann zum Beispiel der erste Kühlmittelanschluss KA₁ die Funktion eines Kühlmitteleinlasses erfüllen und der zweite Kühlmittelanschluss KA₂ die Funktion eines Kühlmittelauslasses wahrnehmen.
Wie in 3 zu erkennen, verlaufen die Kühlmittelanschlüsse KA₁, KA₂ vertikal, d. h. senkrecht zu den Längs-Kühlschlangenabschnitten L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆. Wie bereits erwähnt, hat ein senkrechtes Abknicken der Kühlmittelanschlüsse KA₁, KA₂ relativ zu den Längs-Kühlschlangenabschnitten L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ den Vorteil, dass die Kühlmittelanschlüsse KA₁, KA₂ weniger Platz benötigen, was die Oberfläche O des Roststabs 20 betrifft. Anders ausgedrückt, nehmen die Kühlmittelanschlüsse KA₁, KA₂ aufgrund ihrer senkrechten Orientierung den Längs-Kühlschlangenabschnitten L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ keinen Platz unter der Oberfläche des Roststabs 20 weg, so dass die Längs-Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ unterhalb eines sehr großen Bereichs der gesamten Oberfläche O des Roststabs 20 auch nach hinten hin verlaufen, was eine gleichmäßige Kühlung des Roststabes 20 ermöglicht. Wie in 2 zu erkennen, verläuft die Kühlschlange L bzw. verlaufen die sie bildenden Längs-Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ von dem hinteren Tragbereich T bis vor zum Frontbereich F, wo sie umkehren und wieder zurück zum hinteren Tragbereich T verlaufen.
Im Frontbereich F, erstrecken sich Umkehrbereiche bzw. Kopf-Kühlschlangenabschnitte K₁, K₂, K₃ jeweils in Richtung der Breite der Roststabs 20, anders ausgedrückt in Querrichtung, welche jeweils zwei Längs-Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ miteinander verbinden.
Während der erste Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₁, welcher den ersten Längs-Kühlschlangenabschnitt L₁ mit dem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt L₂ verbindet, im Nasenbereich bzw. Frontbereich F in der gleichen Ebene wie der erste Längs-Kühlschlangenabschnitt L₁ und der zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt L₂ verläuft, biegen der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt L₃ und der vierte Längs-Kühlschlangenabschnitt L₄ im Frontbereich F nach unten zum Auflagebereich AB hin ab, verlaufen dann jeweils ein Stück weit vertikal, d. h. senkrecht zur den parallel zur Oberfläche verlaufenden Teilen der Längs-Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆, und sind dann waagerecht über einen zweiten Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₂ verbunden, der knapp oberhalb des Auflagebereich AB verläuft.
Ein dritter Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₃ verbindet den fünften Längs-Kühlschlangenabschnitt L₅ und den sechsten Längs-Kühlschlangenabschnitt L₆ und verläuft im Frontbereich F zwischen dem ersten Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₁ und dem zweiten Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₂. Hierzu biegen auch der fünfte Längs-Kühlschlangenabschnitt L₅ und der sechste Längs-Kühlschlangenabschnitt L₆ im Frontbereich F nach unten hin, d. h. zum Auflagebereich AB hin, ab und verlaufen anschließend ein Stück weit vertikal, d.h. senkrecht zu den parallel zur Oberfläche verlaufenden Teilen der Längs-Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆, jedoch nur ca. bis zur Mitte der Vertikalen, d. h. in vertikaler Richtung etwa in mittlerer Höhe zwischen der Querverbindung durch den ersten Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₁ und der Querverbindung durch den zweiten Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₂.
Im hinteren Tragbereich T weist die Kühlschlange L zwei hintere Umkehrbereiche H₁, H₂ auf, wobei sowohl der erste hintere Umkehrbereich H₁ als auch der zweite hintere Umkehrbereich H₂ in der von den Längs-Kühlschlangenabschnitten L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ gebildeten Ebene verlaufen. Der erste hintere Umkehrbereich H₁ verbindet den zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt L₂ mit dem dritten Längs-Kühlschlangenabschnitt L₃ und der zweite hintere Umkehrbereich verbindet den vierten Längs-Kühlschlangenabschnitt L₄ mit dem fünften Längs-Kühlschlangenabschnitt L₅.
Anders als bei der Anordnung in 1 erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Roststab 20 bei der Querverbindung der Längs-Kühlschlangenabschnitte L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆ im Frontbereich F jeweils eine Durchquerung der vertikalen mittleren Längsebene, so dass bei Annahme eines stetigen Verlaufs der Temperatur, beispielsweise einem linearen Verlauf der Temperatur in Abhängigkeit vom zurückgelegten Weg des Kühlmittels in der Kühlschlange L, eine in Breitenrichtung des Roststabs gleichmäßigere Kühlwirkung erzielt wird, was zu einer ausgeglicheneren Temperaturverteilung führt.
Es bleibt anzumerken, dass die Positionen der einzelnen Längs-Kühlschlangenabschnitte L₂, L₃, L₄, L₅ bei einer Nummerierung (erster, zweiter, dritter, ... Längs-Kühlschlangenabschnitt) bezogen auf die Flussrichtung des Kühlmediums von denen der in 1 gezeigten herkömmlichen Anordnung in den meisten Fällen völlig verschieden sind. Beispielsweise befindet sich bei der in 2 gezeigten Anordnung der zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt L₂ rechts von der Mitte nahe der zentralen Längsachse, während der zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt in der herkömmlichen Anordnung 10 in 1 links außen am Rand positioniert ist. Umgekehrt befindet sich bei der Anordnung 20 in 2 der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt L₃ rechts außen am Rand der Anordnung, während sich der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt bei der herkömmlichen Anordnung 10 in 1 in der Mitte befindet. Weiterhin ist der vierte Längs-Kühlschlangenabschnitt bei der herkömmlichen Anordnung 10 leicht rechts von der Mitte angeordnet, während er bei der Anordnung 20 in 2 links am Rand des Roststabs 20 positioniert ist. Die Position des fünften Längs-Kühlschlangenabschnitts im herkömmlichen Roststab 10 in 1 ist rechts am Rand, während der fünfte Längs-Kühlschlangenabschnitt L₅ der zweite von links ist. Lediglich der erste Längs-Kühlschlangenabschnitt L₁ und der sechste Längs-Kühlschlangenabschnitt L₆ sind in dem Roststab 20 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung an der gleichen Position wie im bekannten Roststab 10 in 1, da ja die Position der beiden Kühlmittelanschlüsse KA₁, KA₂ in beiden Fällen sehr ähnlich bzw. sogar dieselbe ist.
In 5 ist ein Roststab 30 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der Roststab 30 gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Roststab 20 gemäß der ersten Ausführungsform dadurch, dass im Frontbereich F die Längs-Kühlschlangenabschnitte L₃, L₄, L₅, L₆ der Kühlschlange L nicht abgerundet nach unten zu dem zweiten und dritten Kopf-Kühlschlangenabschnitt K₂, K₃ abbiegen, sondern durch einen eckigen, optional rechtwinkligen Knick. Bei dieser Ausgestaltung der Kühlschlange im Frontbereich F ist die Geometrie der Kühlschlange L im Bereich der Fase FA im Frontbereich noch stärker dem Verlauf der Oberfläche bzw. der äußeren Gestalt des Roststabes angepasst, so dass auch an der Kante bzw. Fase FA im Frontbereich F der Abstand der Kühlschlange L zur Oberfläche O in etwa gleich bleibt.
In 6 ist eine perspektivische Darstellung eines Ausschnitts von drei Roststufen 51, 52, 53 eines fertigen Feuerungsrosts 50 gezeigt. Wie man erkennen kann, ist der Tragbereich T nicht direkt dem Brennraum 62 ausgesetzt, da der hintere Bereich eines Roststabes 20 in einer Roststufe 52, 53 jeweils durch die Roststäbe 20 der darüber liegenden Roststufe 51, 52 abgedeckt ist. Nur der Vorderabschnitt 2A ragt jeweils unter dem darüber liegenden Roststab 20 hervor. Daher wird dieser Bereich im Betrieb durch ein durch den erfindungsgemäßen Kühlmittelkanal strömendes Kühlmittel gekühlt. Die Kühlmittelanschlüsse KA₁, KA₂ werden hierzu mit Kühlleitungen (nicht dargestellt) verbunden, die unter dem Feuerungsrost 50 weg zu einem Kühlmittelversorgungssystem mit Pumpen, Wärmetauschern etc. geführt werden. Als Kühlmittel kann im einfachsten Fall Wasser genutzt werden. Andere Flüssigkeiten oder Fluide, also auch Gase, können aber ebenso eingesetzt werden.
Die Kühlschlangen L in den Roststäben 20 sind hier wie in den 2 bis 4 ausgestaltet. Zusätzlich sind die Roststäbe 20 hier an der oberen Vorderkante mit einer abgerundeten Nase N versehen.
Wie in 6 weiterhin schematisch dargestellt ist, sind die einzelnen Roststäbe 20 einer Roststufe 51, 52, 53 jeweils gemeinsam mit den Haken 11 des Halteabschnitts T des Roststab-Grundkörpers 2 an einer senkrecht zur Längsrichtung R der Roststäbe 20 verlaufenden Lagerstange 54 als Rostträger 54 gelagert. Durch quer zur Längsrichtung R verlaufende Löcher 12 (siehe 2) in den Haken 11 können benachbarte Roststäbe 20 miteinander verschraubt werden, so dass die gesamten Roststäbe einer Roststufe 51, 52, 53 einen festen Verbund bilden, der auf der jeweiligen Lagerstange 54 gelagert ist. Jede zweite Lagerstange 54, hier die Lagerstange 54 der mittleren Roststufe 52, ist mit einer Mechanik (nicht dargestellt) gekoppelt, über die die Lagerstange 54 in einer Bewegungsrichtung B parallel zur Roststablängsrichtung R (siehe 2) hin- und herbewegt werden kann, so dass die gesamte Roststufe 52 in der Bewegungsrichtung B hin- und hergeschoben wird. Die zugehörigen Kühlleitungen sind dementsprechend in ausreichendem Maße flexibel ausgebildet. Auf diese Weise wird das Brennstoffbett schräg nach unten von Roststufe zu Roststufe in Transportrichtung Tr weitertransportiert. Diese Bewegung jeder zweiten Roststufe 52 führt zusätzlich zu einer mechanischen Belastung, da jeweils die Roststäbe 52 einer darüber liegenden Roststufe mit ihrem vorderen Auflagebereich AB auf der Oberfläche O der darunter liegenden Roststufe hin- und herrutschen.
Ein aus solchen Roststufen 51, 52, 53 mit den erfindungsgemäßen Roststäben 1 aufgebauter Feuerungsrost kann dann, wie in 7 dargestellt, in einer Festbrennstoffverbrennungsanlage 60 eingesetzt werden. Dabei befindet sich der Feuerungsrost 50 unten im Brennraum 62. Diesem Brennraum 62 wird über einen Zuführschacht 61 der zu verbrennende Festbrennstoff ständig zugeführt. Während der Verbrennung wird das Brennstoffbett im Brennraum 62 kontinuierlich über dem Feuerungsrost 50 durch die Vorschubbewegungen jeder zweiten Roststufe schräg nach unten transportiert. Der obere zum Zuführschacht 61 weisende Bereich auf dem Feuerungsrost 50 ist dabei eine Trocknungs- und Entgasungszone, im mittleren Bereich findet die Hauptverbrennung statt und im unteren Bereich die Nachverbrennung.
Unterhalb des Feuerungsrosts 50 sind trichterartige Aschesammler 66 angeordnet, welche die bei der Verbrennung entstehende Asche, die u. a. durch die Luftschlitze zwischen den Roststäben herunterfällt, aufsammeln und anschließenden Fördereinrichtungen 67 zuführen. Am unteren Ende des Feuerungsrosts befindet sich eine Schlackefördereinrichtung 69. Die Asche und Schlacke werden mit geeigneten Einrichtungen weiter entsorgt, die hier nicht im Detail dargestellt sind. Oberhalb des Brennraums 62 befinden sich Kesselzüge, durch die das Rauchgas geführt wird, damit es seine Energie an die Heizflächen der Kesselzüge abgibt. Anschließend wird das abgekühlte Rauchgas durch eine nur grob schematisch dargestellte Filteranlage 64 geleitet und die gefilterten Rauchgase gelangen dann über einen Auslass 65 aus der Festbrennstoffverbrennungsanlage 60. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Festbrennstoffverbrennungsanlage in 7 nur sehr grob schematisch dargestellt ist, da der Aufbau solcher Festbrennstoffverbrennungsanlagen vom Prinzip her dem Fachmann bekannt ist und die weiteren Komponenten, insbesondere die Einrichtungen zur Sammlung und Entsorgung der Asche und Schlacke, zur Filterung der Rauchgase und zur Aufgabe des Brennstoffs in die Verbrennungsanlage, für die Erfindung nicht wesentlich sind.
Es wird abschließend auch noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend beschriebenen Roststäben und Roststabstufen bzw. dem Feuerungsrost und der Verbrennungsanlage lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen.
Es wird der Vollständigkeit halber auch darauf hingewiesen, dass die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht ausschließt, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste

2A: Vorderabschnitt
10: herkömmlicher Roststab
11: Haken
12: Löcher
20: Roststab
30: Roststab
50: Feuerungsrost
51, 52, 53: Roststufen
54: Rostträger / Lagerstange
60: Festbrennstoffverbrennungsanlage
61: Zuführschacht
62: Brennraum
64: Filteranlage
65: Auslass
66: trichterartige Aschesammler
67: Fördereinrichtungen
69: Schlackefördereinrichtung
AB: Auflagebereich
F: vorderes Ende des Roststabes / Frontbereich
Fa: Fase
H₁, H₂: hintere Umkehrbereiche
K: quer verlaufendes kurzes Rohrstück
K₁, K₂, K₃: Kopf-Kühlschlangenabschnitte
KA: Kühlmittelauslass
KA₁: erster Kühlmittelanschluss
KA₂: zweiter Kühlmittelanschluss
KE: Kühlmitteleinlass
L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆: Längs-Kühlschlangenabschnitte
N: Nase
O: Oberfläche
R: Längsrichtung
V: Vorderseite
T: Tragbereich
Tr: Transportrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 1315936 B1 [0008]

Claims

Roststab (20, 30) für einen Verbrennungsofen mit – einer Oberfläche (O), welche im Betrieb einem Brennraum (62) zugewandt ist, – einem hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger (54) ausgebildeten Tragbereich (T) und – einem Frontbereich (F), welcher eine Roststabvorderseite (V) und einen auf einer Unterseite des Roststabs (20, 30) ausgebildeten Auflagebereich (AB) umfasst, sowie – einem im Roststab integrierten Kühlmittel-Kanal mit einer von einem ersten Kühlmittelanschluss (KA₁) zu einem zweiten Kühlmittelanschluss (KA₂) verlaufenden Kühlschlange (L), wobei die Kühlschlange (L) im Frontbereich (F), vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig, stufenförmig verschachtelt verläuft.
Roststab (20, 30) nach Anspruch 1, wobei die Kühlschlange (L) im Frontbereich (F) mindestens dreistufig stufenförmig verschachtelt verläuft.
Roststab (20, 30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühlschlange (L) so ausgebildet ist, dass sich zwischen aufeinander folgenden benachbarten Stufen die Flussrichtung eines durch die Kühlschlange (L) strömenden Kühlmittels jeweils umdreht.
Roststab (20, 30) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kühlschlange (L) Kühlschlangenabschnitte (L₃, L₄, L₅, L₆,) aufweist, die im Frontbereich (F) nach unten in Richtung Auflagebereich (AB) abgewinkelt sind.
Roststab (20, 30) nach Anspruch 4, wobei die Kühlschlangenabschnitte (L₃, L₄, L₅, L₆,) im Bereich der Abwinkelung im Frontbereich (F) abgerundet sind.
Roststab (20, 30) nach einem der vorstehenden Ansprüche, aufweisend einen zwischen einer Oberseite und der Vorderseite (V) abgerundeten Nasenbereich (N).
Roststab (20, 30) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kühlmittel-Kanal (L) mehrere Längs-Kühlschlangenabschnitte (L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆) aufweist, die parallel zueinander in einer sich vom hinteren Tragbereich (T) zum Frontbereich (F) erstreckenden Längsrichtung (R) verlaufen, wobei die Längs-Kühlschlangenabschnitte (L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆) jeweils im Frontbereich (F) des Roststabs (20, 30) über einen quer zur Längsrichtung verlaufenden Kopf-Kühlschlangenabschnitt (K₁, K₂, K₃) mit einem anderen Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆) verbunden sind.
Roststab (20, 30) nach Anspruch 7, wobei zumindest ein Teil der Längs-Kühlschlangenabschnitte (L₃, L₄, L₅, L₆,) über einen Kopf-Kühlschlangenabschnitt (K₁, K₂, K₃) mit einem indirekten Nachbarn (L₃, L₄, L₅, L₆,) verbunden sind.
Roststab (20, 30) nach Anspruch 7 oder 8, wobei im Frontbereich (F) jeweils ein Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₁, L₄, L₅), welcher sich in einer ersten Längshalbseite (HS₁) des Roststabs (20, 30) bezogen auf eine sich in Längsrichtung (R) des Roststabs (20, 30) verlaufende Mittelebene (M) befindet, über einen Kopf-Kühlschlangenabschnitt (K₁, K₂, K₃) mit einem Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₂, L₃, L₆) verbunden ist, der sich in der zweiten Längshalbseite (HS₁) des Roststabs (20, 30) befindet.
Roststab (20, 30) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Kühlmittelanschlüsse (KA₁, KA₂) im hinteren Tragbereich (T) angeordnet ist.
Roststab (20, 30) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei mindestens einer der Kühlmittelanschlüsse (KA₁, KA₂) im Wesentlichen senkrecht zu den in Längsrichtung (R) verlaufenden Längs-Kühlschlangenabschnitten (L₁, L₂, L₃, L₄, L₅, L₆) nach unten verläuft.
Roststab (20, 30) nach einem der Ansprüche 7 bis 11, – wobei die Kühlschlange (L) einen ersten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₁) aufweist, der von dem ersten Kühlmittelanschluss (KA₁) im hinteren Tragbereich (T) in einem mittleren Bereich bezüglich der Breite des Roststabs (20, 30) zum Frontbereich (F) verläuft und im Frontbereich (F) unter Bildung einer inneren Umkehrstufe über einen ersten Kopf-Kühlschlangenabschnitt (K₁) mit einem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₂) verbunden ist, der in Gegenrichtung antiparallel und benachbart zu dem ersten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₁) vom Frontbereich (F) bis in den Tragbereich (T) zurück verläuft, und – wobei der zweite Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₂) im Tragbereich (T) mit einem dritten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₃) verbunden ist, der in Gegenrichtung und antiparallel zu dem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₂) an einer ersten in Längsrichtung (R) verlaufenden Außenseite des Roststabs (20, 30) verläuft, wobei sich ein sechster Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₆) zwischen dem zweiten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₂) und dem dritten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₃) befindet, und – wobei der dritte Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₃) über einen zweiten Kopf-Kühlschlangenabschnitt (K₂) unter Bildung einer äußeren Umkehrstufe mit einem vierten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₄) verbunden ist, der vom Frontbereich (F) an einer der ersten längs verlaufenden Außenseite des Roststabs (20, 30) gegenüberliegenden zweiten längs verlaufenden Außenseite zum Tragbereich (T) verläuft, – wobei der vierte Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₄) im Tragbereich (T) mit einem fünften Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₅) verbunden ist, der in Gegenrichtung antiparallel und benachbart zu dem vierten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₄) vom Tragbereich (T) zum Frontbereich (F) verläuft, und – wobei der fünfte Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₅) über einen dritten Kopf-Kühlschlangenabschnitt (K₃) unter Bildung einer mittleren Umkehrstufe mit einem sechsten Längs-Kühlschlangenabschnitt (L₆) verbunden ist, der vom Frontbereich (F) zu dem zweiten Kühlmittelanschluss (KA₂) im Tragbereich (T) verläuft.
Feuerungsrost (50) mit einer Anzahl von dachziegelartig übereinander angeordneten Roststufen (51, 52, 53), welche jeweils mehrere parallel nebeneinander gelagerte Roststäbe (20, 30) aufweisen, wobei zumindest ein Teil der Roststäbe (20, 30) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgebildet sind.
Verbrennungsofen (60), insbesondere für die Festbrennstoffverbrennung, mit einem Brennraum (62), welcher in einem unteren Bereich einen Feuerungsrost (50) gemäß Anspruch 13 aufweist.
Verfahren zur Herstellung eines Roststabs (1) für einen Verbrennungsofen (60), bei dem ein Roststab (20, 30) mit einer Oberfläche (O), welche im Betrieb einem Brennraum zugewandt ist, einem hinteren Tragbereich (T) zur Auflage auf einen Rostträger und einem Frontbereich (F), welcher eine Roststabvorderseite (V) und einen auf einer Unterseite des Roststabs (20, 30) ausgebildeten Auflagebereich (AB) umfasst, erzeugt wird, wobei in den Roststab (1) ein Kühlmittel-Kanal mit einer von einem ersten Kühlmittelanschluss (KA₁) zu einem zweiten Kühlmittelanschluss (KA₂) verlaufenden Kühlschlange (L) im Roststab (20, 30) integriert wird, wobei die Kühlschlange (L) im Frontbereich (F), vorzugsweise im Wesentlichen U-förmig, verschachtelt verlaufend angeordnet wird.