DE1110843B

DE1110843B - Standing boiler for burning solid and liquid fuels

Info

Publication number: DE1110843B
Application number: DEA28260A
Authority: DE
Original assignee: Accum A G
Current assignee: Accum A G
Priority date: 1956-11-19
Filing date: 1957-11-07
Publication date: 1961-07-13

Description

Stehender Heizkessel zum Verfeuern fester und flüssiger Brennstoffe Die vorliegende Erfindung betrifft einen stehenden Heizkessel mit einem Feuerraum zum Verfeuern von flüssigen und festen Brennstoffen einzeln oder gleichzeitig. mit einem den Feuerraum umgebenden Wassermantel, einer Austrittöffnung für die Heizgase seitlich in dem oberen Teil des Wassermantels, einem senkrecht über dem Feuerraum angeordnetenSturzbrenner und einem Gebläse.Standing boiler for burning solid and liquid fuels The present invention relates to an upright boiler with a furnace for burning liquid and solid fuels individually or at the same time. with a water jacket surrounding the combustion chamber, an outlet opening for the heating gases laterally in the upper part of the water jacket, one vertically above the firebox arranged downburner and a blower.

Stehende Heizkessel dieser Art, bei denen die Verbrennungsluft mit dem feinverteilten Öl in den Feuerraum eingeblasen wird, sind bekannt. Hierbei läßt die Luftverteilung vielfach zu wünschen übrig, wenn beide Brennstoffe gemeinsam verbrannt werden sollen, da eine genaue Bemessung der zwei Luftströme erforderlich ist, die in den Kessel als Erst- und Zweitluft eingeführt werden.Standing boilers of this type, in which the combustion air with the finely divided oil is blown into the furnace are known. Here leaves The air distribution often leaves something to be desired when both fuels are used together are to be incinerated, as precise measurement of the two air flows is required that are introduced into the boiler as primary and secondary air.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, die Luftverteilung und -führung bei einem Heizkessel der eingangs erwähnten Gattung derart zu gestalten, daß eine optimale Verbrennung gewährleistet ist. Hierfür ist nach der Erfindung das Gebläse durch Luftleitungen sowohl mit Räumen unterhalb des Rostes für feste Brennstoffe als auch mit dem Sturzbrenner verbunden und an der Abzweigstelle der Luftleitungen eine Klappe für die Verteilung der Luftmenge auf die Luftleitungen vorgesehen.It is now the object of the invention to distribute and guide the air to design in a boiler of the type mentioned in such a way that a optimal combustion is guaranteed. For this purpose, according to the invention, is the fan by air ducts both with spaces below the grate for solid fuels as well as connected to the lintel burner and at the branch point of the air lines a flap is provided for distributing the amount of air to the air ducts.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß bei gleichbleibender Luftmenge, die dem Kessel zugeführt wird, das Verhältnis der Luftmenge, die von oben in den Feuerraum eingeführt wird, zu der Luftmenge, die unter dem Rost zugeführt wird, frei gewählt werden kann.This measure ensures that with the same amount of air, that is fed to the boiler, the ratio of the amount of air that enters the from above The combustion chamber is introduced to the amount of air that is fed under the grate, can be freely chosen.

Gemäß einer vorzugsweisenAusführungsform weist der den Feuerraum umgebende Wassermantel Glokkenform auf und ist von einem stehenden Kesselwassermantel mit solchem Abstand umgeben, daß der dadurch gebildete, ringzylindrische Raum von den aus dem Feuerraum kommenden Heizgasen beaufschlagt wird, die von hier über einen Abgasstutzen in den Schornstein entweichen.According to a preferred embodiment, the one surrounding the combustion chamber The water jacket has a bell shape and is made up of a standing boiler water jacket surrounded such a distance that the ring-cylindrical space formed thereby by the Coming from the combustion chamber heating gases is applied, which from here via a The flue outlet can escape into the chimney.

In dem ringzylindrischen Reizgaszug kann hierbei in an sich bekannter Weise mindestens eine Umlenkwand für die Heizgase vorgesehen sein.In this case, in the ring-cylindrical irritant gas flue, known per se Way be provided at least one baffle for the heating gases.

Die Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel erläutert. In der Zeichnung ist ein stehender Heizkessel der eingangs erwähnten Art im senkrechten Mittelschnitt dargestellt.The invention is illustrated below with reference to the drawing using an exemplary embodiment explained. In the drawing, an upright boiler is the one mentioned at the beginning Type shown in vertical center section.

Der Kessel besteht aus einer äußeren Umhüllung 1, in der sich oben ein Warmwasserbereiter 2 und unten der Feuerraum 3 befindet. Der Feuerraum 3 ist von einem Wassermantel 4 (Feuerraumwassermantel) mit der Innenwand 5 und der Außenwand 6 umgeben. Konzentrisch um den Wassermäntel ist der Kesselwassermantel 7 mit seinen Wänden 8 (innen) und 9 (außen) vorgesehen. Dieser Wassermantel ist an den Heizwasserkreislauf angeschlossen. Zwischen der Außenwand 9 des Kesselwassermantels und der äußeren Umhüllung 1 kann eine wärmedämmende Zwischenschicht 10 vorgesehen sein. Zwischen derAußenwand 6 des Wassermantels 4 und der Innenwand 8 des Kesselwassermantels bleibt ein ringzylindrischer Raum 11 frei, durch welchen die Rauchgase abziehen.The boiler consists of an outer casing 1 in which a water heater 2 is located at the top and the furnace 3 is located at the bottom. The furnace 3 is surrounded by a water jacket 4 (furnace water jacket) with the inner wall 5 and the outer wall 6. The boiler water jacket 7 with its walls 8 (inside) and 9 (outside) is provided concentrically around the water jacket. This water jacket is connected to the heating water circuit. A heat-insulating intermediate layer 10 can be provided between the outer wall 9 of the boiler water jacket and the outer casing 1. An annular cylindrical space 11 remains free between the outer wall 6 of the water jacket 4 and the inner wall 8 of the boiler water jacket, through which the flue gases can be drawn off.

An den Feuerraum 3 schließt sich oben ein Rohr 12 an, durch welches die Verbrennungsluft von oben in den Raum 3 gelangt. In dem Rohr 12 befindet sich die Ölzuführleitung 13, an deren unteren Ende ein Sturzbrenner 14 vorgesehen ist.At the top of the furnace 3 is a pipe 12, through which the combustion air reaches the room 3 from above. In the pipe 12 is the oil supply line 13, at the lower end of which a burner 14 is provided.

Konzentrisch um das Rohr 12 befindet sich - zunächst ein ringzylindrischer Wasserraum 15, der an den Heizwasserkreislauf angeschlossen und von dem Warmwasserbereiter 2 umgeben ist. DerWarmwasserbereiter weist einen Zuflußstutzen 16- und einen Entnahmestutzen 17 auf. Durch den Warmwasserbereiter verlaufen noch einige senkrechte Wärmetauschrohre 18, die oben an den ringzylindrischen Raum 15 und unten ebenfalls an den Heizwasserkreislauf angeschlossen sind.There is concentric around the tube 12 - initially a ring-cylindrical one Water room 15, which is connected to the heating water circuit and from the water heater 2 is surrounded. The water heater has an inlet connection 16 and an extraction connection 17 on. A few vertical heat exchanger pipes still run through the water heater 18, the top of the annular cylindrical space 15 and the bottom also to the heating water circuit are connected.

Der Heizwasserkreislauf umfaßt somit den Feuerraumwassermantel4, den Kesselwassermante17, die Rohre 18, den ringzylindrischen Raum 15 sowie den unterhalb des Warmwasserbereiters gelegenen Hohlraum 19. Dieser Hohlraum wird unten durch den Boden 20 begrenzt, der seinerseits den sich bis über den Feuerraumwassermantel 4 erstreckenden Heizgasraum 11 abschließt. Das Heizwasser gelangt durch den Rücklaufstutzen 22 unten in den Heizkessel und verläßt ihn durch den Vorlaufstutzen 23 etwa in der Mitte der Kesselhöhe. Bei 21 ist der Anschluß an ein Ausdehnungsgefäß dargestellt.The heating water circuit thus includes the furnace water jacket4, the Kesselwassermante17, the pipes 18, the annular cylindrical space 15 and the below of the water heater located cavity 19. This cavity is below through the bottom 20 limits, which in turn extends to over the firebox water jacket 4 extending heating gas space 11 closes. The heating water passes through the return connection 22 down into the boiler and leaves it through the flow connection 23 approximately in the Middle of the bowl height. At 21 the connection to an expansion tank is shown.

Der Feuerraumwassermantel weist an einer Stelle einen segmentförmigen Ausschnitt 24 auf, der vorzugsweise an der Stelle des Feuerraumwassermantels 4 vorgesehen ist, die den Feuerraumtüren 25 und 26 benachbart ist. An der unteren Hälfte dieses segmentartigen Ausschnittes befinden sich radial nach außen gerichtete Zwischenwände 27, die an den betreffenden Stellen mit dem Feuerraumwassermantel und dem Kesselwassermantel verbunden sind.The firebox water jacket has a segment-shaped one at one point Cutout 24, which is preferably provided at the location of the furnace water jacket 4 which is adjacent to the firebox doors 25 and 26. On the lower half of this segment-like cutout are radially outwardly directed partition walls 27, which at the relevant points with the firebox water jacket and the boiler water jacket are connected.

Zwischen dem Feuerraumwassermantel und dem Kesselwassermantel befinden sich ferner zwei Umlenkwände 28, die oben den Heizgaszug 11 absperren, unten jedoch eine Durchtrittöffnung 29 freilassen. Die Umlenkwände 28 und der segmentartige Ausschnitt 24 sind vorzugsweise so angeordnet, daß der Kessel zu der Schnittebene der Zeichnung symmetrisch ist. An der den Türen 25 und 26 und dem Segmentausschnitt 24 gegenüberliegenden Seite des Heizkessels befindet sich der Abgasstutzen 30. Between the furnace water jacket and the boiler water jacket there are also two deflection walls 28 which block the heating gas flue 11 at the top, but leave a passage opening 29 at the bottom. The deflecting walls 28 and the segment-like cutout 24 are preferably arranged so that the boiler is symmetrical to the plane of section of the drawing. The flue gas nozzle 30 is located on the side of the boiler opposite the doors 25 and 26 and the segment cutout 24.

Am unteren Ende des Feuerraumes 3 befindet sich ein konisch ausgebildeter Rost 32 zur Auflage fester Brennstoffe. Der Rost weist zurückspringende Abschnitte 33 mit derartigen Bohrlöchern 34 auf, daß sie durch von oben nachrutschendem Brennstoff, Aschenfall usw. nicht verstopft werden können. Der ringförmige Außenraum 40 des Rostes ist durch die Wände 37 unten und 38 seitlich begrenzt. Der ringförmige Außenraum 40 des Rostes besitzt ferner einen Zuführstutzen 39 für Gebläseluft.At the lower end of the furnace 3 there is a conical one Grate 32 for supporting solid fuels. The grate has recessed sections 33 with such boreholes 34 that they are driven by fuel slipping from above, Ash fall, etc. cannot be clogged. The annular outer space 40 of the The grate is limited by the walls 37 below and 38 on the side. The ring-shaped outer space 40 of the grate also has a feed nozzle 39 for blown air.

Der Rost 32 weist an den der Aschentüre 26 benachbarten Stellen vorzugsweise einen segmentförmigen Ausschnitt auf, so daß die Oberseite des Rostes 32 sowie der Rosteinsatz 54 in der Mitte zur Entschlackung, Reinigung usw. jederzeit zugänglich ist.The grate 32 preferably has at the points adjacent to the ash door 26 a segment-shaped cutout, so that the top of the grate 32 and the Grate insert 54 in the middle for purification, cleaning, etc. accessible at any time is.

Außerhalb des Kessels ist ein bei 45 schematisch gezeichnetes Gebläse angeordnet, das über eine Luftleitung 46 mit dem Rohr 12 verbunden ist. Die Leitung 46 besitzt eine Abzweigung 47, in der eine Klappe 48 vorgesehen ist. Mit der Abzweigung ist weiterhin eine Luftleitung 49 verbunden. Mittels der Klappe 48 kann die von dem Gebläse 45 kommende Luft wahlweise in die Leitung 46 zum Sturzbrenner oder in die Leitung 49 zum Feuerrost unten geleitet und in einem beliebig einstellbaren Verhältnis auf beide Leitungen verteilt werden.Outside the boiler, a blower shown schematically at 45 is arranged, which is connected to the pipe 12 via an air line 46. The line 46 has a branch 47 in which a flap 48 is provided. An air line 49 is also connected to the branch. By means of the flap 48, the air coming from the blower 45 can optionally be directed into the line 46 to the lintel burner or into the line 49 to the grate below and distributed to both lines in an arbitrarily adjustable ratio.

Die Leitung 49 stellt eine Verbindung zwischen dem Gebläse 45 und dem Außenraum 40 des konischen Rostes 32 über das Rohr 39 und ein weiteres Abzweigstück 50 dar. Eine weitere Leitung 51, in der ein Absperrventil 52 vorgesehen ist, verbindet das Abzweigstück 50 mit dem unterhalb des Rostes vorgesehenen Aschenraum 53. Mit Hilfe des Absperrventils 52 ist es möglich, einen Teil der durch die Leitung 49 ankommenden Gebläseluft in den Aschenraum 53 und somit durch den mittleren Rostteil 54 des Rostes 32 in den Feuerraum zu fördern.The line 49 provides a connection between the fan 45 and the outer space 40 of the conical grate 32 via the pipe 39 and another branch piece 50. Another line 51, in which a shut-off valve 52 is provided, connects the branch piece 50 with the ash space 53 provided below the grate With the help of the shut-off valve 52, it is possible to reduce part of the flow through the line 49 incoming fan air into the ash chamber 53 and thus through the middle grate part 54 to promote the grate 32 in the furnace.

Wird der Kessel nur mit flüssigem Brennstoff betrieben, geht die Flamme von der Düse 14 der Ölzuführleitung 13 aus- und erhält die zur Verbrennung notwendige Erstluft von dem Gebläse 45 durch die Leitungen 46 und 12. Bei Betrieb mit Öl steht die Klappe 48 in der Luftleitung, so daß ein Teil der Gebläseluft in die Leitung 49 gelangt, von wo sie durch den Außenraum 40 des Rostes 32 und in den Raum 53 unter den Rost gelangt, diesen Rost durchströmt und als Zweitluft auf die Flamme einwirkt.If the boiler is only operated with liquid fuel, the flame goes out from the nozzle 14 of the oil supply line 13 and receives the necessary for combustion Initial air from fan 45 through lines 46 and 12. When operating with oil, there is no the flap 48 in the air line so that some of the forced air enters the line 49 arrives, from where it passes through the outer space 40 of the grate 32 and into the space 53 below reaches the grate, flows through this grate and acts as secondary air on the flame.

Bei Kesselbetrieb mit festem Brennstoff befindet sich dieser auf dem Rost 32. Dabei steht die Klappe 48 in der Luftleitung derart, daß ein Hauptteil der Luft durch die Leitung 49 strömt, in den Außenraum 40 des Rostes gelangt, durch die Bohrlöcher 34 dieses Rostes strömt und somit als Erstluft auf den Brennstoff einwirkt. Auch hier gelangt ein Teil der Gebläseluft durch die Leitung 51 in den Raum 53 unter den Rost, strömt durch den Einsatz 54 in der Mitte und wirkt ebenfalls auf den Brennstoff ein. Die Stellung des Absperrventils 52 in der Luftleitung 51 hängt von der Art des verwendeten Brennstoffes ab; vorzugsweise wird das Ventil jedoch beim Anheizen geöffnet. Neben der Zufuhr der Erstluft durch die Leitung 49 gelangt durch die Leitung 46 ein Teil der Luft in den Feuerraum und bewirkt hier als Zweitluft eine bessere Verbrennung des Brennstoffes. Weiterhin bewirkt die durch die senkrechte Leitung 12 einströmende Luft, daß die Flammen beim Verfeuern von festem Brennstoff die Düse des Sturzbrenners 14 nicht zu stark erhitzen und somit nicht beschädigen. Welche Stellung der Klappe 48 in der Luftleitung oben im einzelnen gewählt wird, hängt von der Art des Brennstoffes und von der gewünschten Feuerführung ab.When the boiler is operating with solid fuel, it is on the grate 32. The flap 48 is in the air line in such a way that a major part of the air flows through the line 49, gets into the outer space 40 of the grate, flows through the bores 34 of this grate and thus acts as the first air on the fuel. Here, too, part of the blower air passes through the line 51 into the space 53 under the grate, flows through the insert 54 in the middle and also acts on the fuel. The position of the shut-off valve 52 in the air line 51 depends on the type of fuel used; however, the valve is preferably opened when heating up. In addition to the supply of the primary air through line 49, part of the air enters the combustion chamber through line 46 and here, as secondary air, causes better combustion of the fuel. Furthermore, the air flowing in through the vertical line 12 ensures that the flames do not overheat the nozzle of the lintel burner 14 when burning solid fuel and thus do not damage it. Which position of the flap 48 in the air line is selected in detail above depends on the type of fuel and on the desired fire control.

Neben der Verfeuerung von festem Brennstoff und Öl können- beide Arten auch gleichzeitig verfeuert werden. Die Stellung der Drosselklappe 48 in der Luftleitung hängt hierbei von den Betriebsbedingungen ab. Es ist jedoch in jedem Fall darauf zu achten, daß die Luft sowohl in die Leitung 46 zum Sturzbrenner als auch in die Leitung 49 zum Rost gelangt, um etwaige Schwelvorgänge im festen Brennstoff und daraus entstehende Verpuffungen zu vermeiden.In addition to burning solid fuel and oil, both types can also be burned at the same time. The position of the throttle valve 48 in the air line depends on the operating conditions. In any case, however, care must be taken to ensure that the air reaches both the line 46 to the lintel burner and the line 49 to the grate in order to avoid any smoldering processes in the solid fuel and the resulting deflagrations.

Während des Brennvorganges wird - unabhängig ob es sich um festen oder flüssigen Brennstoff handelt das Wasser in dem Feuerraumwassermantel 4 und dem Kesselwassermantel erwärmt und steigt nach oben. Das Wasser in dem Feuerraumwassermantel erwärmt sich etwas stärker, da die Heizgase diesen von beiden Seiten beaufschlagen. Hierdurch steigt das Wasser auf Grund der Erwärmung in dem Feuerraumwassermantel 4 nach oben und gelangt unmittelbar in den ringzylindrischen Wasserraum 15, der das senkrechte Luftzufuhrrohr 12 umgibt-. Hierdurch wird das Brauchwasser im Warmwasserbereiter 2 erhitzt. Das durch das Rohr 15 aufsteigende Heizwasser gibt einen Teil seiner Wärme an das Brauchwasser im Warmwasserbereiter ab und fließt durch die Wärmetauschrohre 18 in den Hohlraum 19 unterhalb des Warmwasserbereiters. Hier vermischt es sich mit dem aus dem Kesselwassermantel7 aufsteigenden Heizwasser und gelangt in den Vorlaufstutzen 23, an den die Sammelheizungsanlage angeschlossen ist. Das Heizwasser kehrt durch den RüAlaufstutzen 22 in den Kessel zurück. Durch diese Anordnung wird erreicht; daß einerseits das Brauchwasser im Warmwasserbereiter 2 auf der erforderlichen Temperatur gehalten werden kann und andererseits das den Kessel durch den Stutzen 23 verlassende Wasser mit etwa gleichbleibender Temperatur in die Sammelheizungsanlage gelangt.During the burning process - regardless of whether it is fixed or liquid fuel is the water in the furnace water jacket 4 and the boiler water jacket and rises to the top. The water in the firebox water jacket heats up a little more because the hot gases act on it from both sides. As a result, the water rises due to the heating in the firebox water jacket 4 upwards and goes directly into the annular cylindrical water space 15, the the vertical air supply pipe 12 surrounds-. As a result, the domestic water is in the water heater 2 heated. The heating water rising through the pipe 15 is part of its Heat is transferred to the domestic water in the water heater and flows through the heat exchange pipes 18 in the cavity 19 below the water heater. It mixes here with the heating water rising from the boiler water jacket7 and enters the Flow connection 23 to which the collective heating system is connected. The heating water returns to the boiler through the outlet nozzle 22. This arrangement will achieved; that on the one hand the hot water in the water heater 2 on the required Temperature can be maintained and on the other hand that the boiler through the nozzle 23 leaving water with about constant temperature in the Collective heating system arrives.

Die Heizgase verlassen den Feuerraum 3 durch den segmentartigen Ausschnitt 24 und gelangen in den Ringraum 11 zwischen dem Feuerraumwassermante14 und dem Kesselwassermantel7. In dem Raum 11 strömen die Heizgase zunächst abwärts - wie dies durch den gestrichelten Pfeil angedeutet ist -, da die Umlenkwände 28 das Abströmen unmittelbar zum Abgasstutzen 30 verhindern. Die Rauchgase strömen anschließend durch die Durchtrittöffnungen 29 unten und durch den in Strömungsrichtung hinter den Umlenkwänden liegenden Teil des Ringraumes 11 in den Abgasstutzen 30, der beispielsweise mit einem Kamin verbunden ist.The heating gases leave the combustion chamber 3 through the segment-like cutout 24 and enter the annular space 11 between the furnace water jacket 14 and the boiler water jacket 7. In the space 11, the heating gases initially flow downwards - as indicated by the dashed line Arrow is indicated - because the deflecting walls 28 allow the outflow directly to the exhaust port 30 prevent. The smoke gases then flow through the passage openings 29 below and through the part lying behind the deflecting walls in the direction of flow of the annular space 11 in the exhaust port 30, which is connected, for example, to a chimney is.

über den Wortlaut der Ansprüche hinausgehende Teile der Beschreibung und des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels dienen nur zur Erläuterung und sind nicht Gegenstand der Erfindung.Parts of the description that go beyond the wording of the claims and the embodiment shown in the drawing serve only for explanation and are not the subject of the invention.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Standing boiler with a furnace for burning liquid and solid fuels, individually or simultaneously a water jacket surrounding the furnace, an outlet opening for the heating gases on the side in the upper part of the water jacket, a vertical burner arranged above the furnace and a fan, characterized in that the fan (45) by air lines (46, 49) is also connected to both chambers (40, 53) below the grate for solid fuels than with the reverberatory burner (14) and the branching point of the air pipes, a flap ( 48) is provided for distributing the amount of air to the air ducts.

2. Boiler according to claim 1, characterized in that the combustion chamber surrounding water jacket (4) has a bell shape and such a distance from one standing boiler water jacket (7) is surrounded, that the annular cylindrical Room (11) is acted upon by the heating gases coming from the furnace, which from here escape into the chimney via a flue gas nozzle (30).

3. Boiler according to claim 2, characterized in that at least one deflecting wall (28) is provided for the heating gases in the ring-cylindrical heating gas flue (11) in a manner known per se. Documents considered: German Patent No. 84,759; Swiss Patent No. 205 460; French Patent Nos. 797126, 946 371; »Sanitary technology«; 1955, No. 7, p. 272; 1956, No. 6, p. 231. Older patents considered: German Patent No. 1065157.