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Schürvorrichtung für Schrägroste von Rückstandsverbrennungsöfen Die
Erfindung bezieht sich auf eine Schürvorrichtung für Schrägroste von Rückstandsverbrennungsöfen,
welche aus sektorförmigen Schürelementen besteht, die nach oben aus der Rostebene
heraus bewegt werden können und an in der Bewegungsrichtung des Brennstoffes verlaufenden
Roststäben befestigt sind.
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Als mechanische Schürroste ausgebildete Schrägroste bekannter Bauart
transportieren den Brennstoff durch den Feuerraum des Verbrennungsofens, wobei die
Bewegung des Brennstoffes durch die Rostneigung und die Schüttelbewegung der bewegbaren
Roststäbe erzielt wird. Hierbei kann die Durchlaufgeschwindigkeit des Brennstoffes
bei seiner Bewegung durch den Feuerraum eingestellt werden, so daß der Brennstoff
entsprechend seiner Beschaffenheit bis zum totalen Ausbrand auf dem Rost verbleibt.
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Wird aber dem Verbrennungsofen minderwertiger Brennstoff von wechselndem
Heizwert und wechselnder Zusammensetzung, wie z. B. Müll, zugeführt, dann ist es
oftmals nicht mehr möglich, seine Durchlaufgeschwindigkeit entsprechend seiner Beschaffenheit
einzustellen, da sowohl die Gleit- als auch die Verbrennungseigenschaften solcher
Rückstände dauernd wechseln. Infolgedessen kann zeitweise die Durchlaufgeschwindigkeit
der Rückstände zu groß sein, so daß diese auf dem Wege bis zum unteren Rostende
nicht völlig ausbrennen und sich deshalb am unteren Teil des Schrägrostes anhäufen,
oder sie kann umgekehrt zu klein sein, wodurch die Gefahr einer unbedeckten unteren
Rostfläche entsteht. Im Fall zu großer Durchlaufgeschwindigkeit bilden sich Anhäufungen
von Unverbranntem mit Asche- und Schlackenansammlungen, so daß das Brenngut von
der Verbrennungsluft abgeschlossen und somit der Verbrennungsprozeß gedrosselt oder
sogar verhindert wird.
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Insbesondere dann, wenn die zu verbrennenden Rückstände in sich stark
verfilzt sind und während ihres Transportes durch den Feuerraum einen kompakten
Kuchen bilden, wie dies beispielsweise bei Müll zutrifft, wird die Luftzufuhr von
unten her durch den Rost hindurch zum Brennstoff stark beeinträchtigt oder sogar
völlig unterbunden. Abgesehen von der dadurch bedingten relativ kleinen spezifischen
Verbrennungsleistung des Rostes und des geringen thermischen Ofenwirkungsgrades
ergibt sich bei der Verbrennung von Rückständen, wie z. B. Müll, ein relativ großes
Volumen der den Ofen verlassenden Verbrennungsrückstände, was angesichts der riesigen
in Großstädten anfallenden und ständig noch weiter anwachsenden Müllmengen besonders
nachteilig ins Gewicht fällt. Überdies führt die unvollkommene Verbrennung von organischen
Rückständen, wie z. B. Müll, dazu, daß die Verbrennungsrückstände noch Bestandteile
enthalten, welche sich nicht nur als Geruchsbelästigung auf die Umgebung auswirken,
sondern auch in hygienischer Hinsicht eine erhebliche Gefahr für die Gesundheit
der Bevölkerung darstellen.
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Bei den bekannten als Schrägroste ausgebildeten mechanischen Schürrosten
werden die bewegbaren Roststäbe zur Erzielung der gewünschten Schüttelbewegung mittels
einer hierzu geeigneten Antriebsvorrichtung in einer senkrechten Ebene derart bewegt,
daß jeder Punkt des bewegbaren Roststabes innerhalb dieser Ebene eine in sich geschlossene
Kurve beschreibt. Hierbei kann die Bewegungskurve der bewegbaren Roststäbe, je nach
der Einstellung des Antriebes, eine mehr oder weniger flachere oder bauchigere Form
aufweisen, wobei aber immer die Bewegung dieser Roststäbe im oberen Teil der Bewegungskurve
in Richtung der gewünschten Transportbewegung des Brennstoffes, d. h. in Richtung
der den Brennstoffvorschub noch unterstützenden Rostneigung, verläuft, während sie
auf dem unteren Teil der Kurve in entgegengesetzter Richtung vor sich geht.
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Infolge dieser eigentümlichen Bewegung der Roststäbe wird eine Brennstoffschicht,
die, wie z. B. bei Müll, in sich verfilzt ist und wegen des unterschiedlichen Heizwertes
der brennbaren Bestandteile der Rückstände rasch zusammenbackt und aus diesen
Gründen
einen kompakten Kuchen bildet, bei jedem Hub der bewegbaren Roststäbe etwas von
der Auflagefläche des Rostes abgehoben, und zwar mitsamt der sich bildenden Schlacke,
wobei diese Schicht zugleich entsprechend dem Hub der Roststäbe in Richtung der
Rostneigung um ein gewisses Stück weitertransportiert wird. Hierbei können aber
die bewegbaren Roststäbe nicht in die kompakte, in sich verfilzte Brennstoffschicht
eindringen, wodurch erst dem Unterwind effektiv Zutritt zum Brennstoff ermöglicht
würde, so daß mit einem derartigen Rost das Problem der unvollkommenen Verbrennung
von Müll und ähnlichen Rückständen mit allen seinen nachteiligen Folgen bisher nicht
gelöst wurde.
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Schürvorrichtungen der eingangs genannten und ähnlicher Art sind in
verschiedenen Ausführungen bereits bekanntgeworden, wie im folgenden mehr im einzelnen
ausgeführt werden soll.
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So wurde bereits eine Schürvorrichtung für einen lediglich aus feststehenden,
in der Vorschubrichtung des Brennstoffes sich erstreckenden Roststäben gebildeten
Schrägrost vorgeschlagen, welche aus mehreren sektorförmigen, nach oben aus der
Rostebene herausschwenkbaren Schürelementen besteht, die, auf einer gemeinsamen
Welle aufgereiht, nebeneinander in Querrichtung des Rostes derart angeordnet sind,
daß sie sich seitlich neben den Roststäben befinden, d. h. also jeweils zwischen
zwei benachbarten Roststäben.
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Diese Ausführung der Schürvorrichtung hat jedoch den Nachteil, daß
die Breite der Längsspalte jeweils zwischen zwei benachbarten Roststäben von der
Breite der Schürelemente abhängig ist, so daß es hier nicht möglich ist, die Rostspalte
trotz des Vorhandenseins der zusätzlichen Schürelemente beliebig schmal auszulegen,
was besonders im Hinblick auf die bei kleinstückigem Brennstoff bestehende Gefahr
starken Rostdurchfalls ungünstig ist. Überdies ist hier auch nachteilig, daß die
Schürelemente, weil sie das Vorhandensein einer bestimmten Rostspaltbreite zu ihrer
Anwendung voraussetzen, nicht nachträglich in den Rost einer bereits vorhandenen,
an sich schon betriebsreifen Feuerung eingebaut werden können.
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Es ist auch schon ein Planrost mit hintereinander angeordneten Reihen
von in der Vorschubrichtung des Brennstoffes sich erstreckenden Roststäben bekannt,
bei welchem ausschwenkbare Roststäbe mit feststehenden Roststäben in Querrichtung
des Rostes abwechseln, bei dem also die schwenkbaren Elemente ebenfalls zwischen
benachbarten, feststehenden Roststäben angeordnet sind. Hier dienen die schwenkbaren
Roststäbe, welche auf einer außerhalb der feststehenden Roststäbe befindlichen Achse
drehbar gelagert sind, der Förderung des Brennstoffes vom vorderen Rostende nach
hinten, wobei zugleich eine Reinigung der Rostspalte und eine Schürung erreicht
werden soll.
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Hier stellen aber die bewegbaren Roststäbe nicht spezifische Schürelemente,
sondern den Brennstoff tragende Rostelemente dar, welche zusammen mit den feststehenden
Roststäben den eigentlichen Planrost bilden und vor allem den Transport des Brennstoffes
durch den Feuerraum bewirken. Bei einer kompakten, in sich verfilzten Brennstoffschicht,
wie sie bei der Aufgabe gewisser Rückstände, wie z. B. Müll, auf dem Rost gebildet
wird, kann mit diesem Planrost jedoch eine ausreichende Zufuhr von Verbrennungsluft
nicht sicher gewährleistet werden, da bei einer derartigen Beschaffenheit der Brennstoffschicht
durch die schwenkbaren Roststäbe, abgesehen von der gewünschten Vorschubbewegung,
lediglich ein Anheben der Brennstoffschicht verursacht wird, nicht aber ein Eindringen
in den kompakten Brennstoffkuchen, verbunden mit einem Aufbrechen und Auflockern
desselben.
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Weiterhin wurde auch schon eine betriebsfertig in den bereits vorhandenen
Rost eines Schiffs- oder Flammrohrkessels einlegbare Abschlackvorrichtung vorgeschlagen,
welche aus einem feststehenden Rostbalken und schwenkbaren, sektorförmigen Rostkörpern
besteht.
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Diese Rostkörper werden nach unten ausgeschwenkt, wodurch der für
die Abschlackung erforderliche Durchtrittsraum für den Durchfall der Schlacke durch
den Rost freigelegt wird. Hierbei soll der schwenkbare Rostkörper während seiner
Schwenkbewegung unterhalb der Brennstoffschicht gleiten, ohne in diese einzudringen
oder sie auch nur aus ihrer Lage zu verschieben. Um dies sicher zu gewährleisten
und um gleichzeitig den bei hoher Brennstoffschicht und bei stark verbackenden Kohlen
relativ großen Widerstand der Schlacken möglichst leicht zu überwinden, ist die
obere Fläche des schwenkbaren Rostkörpers in Form eines zur Drehachse konzentrischen
Zylindermantels konvex gewölbt. Hierbei wird mit Hilfe eines als Anschlag dienenden,
am Rostbalken befestigten und in einem kreisbogenförmigen Schlitz des Rostkörpers
geführten Stabes lediglich der Schwenkhub des Rostkörpers an seinen beiden Hubenden
begrenzt, während die Drehachse für die eigentliche Lagerung des schwenkbaren Rostkörpers
außerhalb des ortsfesten Rostbalkens angeordnet ist.
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Diese Vorrichtung kann wegen ihrer nach unten hin ausschwenkenden
und unter der Brennstoffschicht gleitenden Rostkörper keinerlei Schürwirkung auf
die Brennstoffschicht ausüben; im Gegenteil, hier wird durch die besondere Formgebung
der schwenkbaren Rostkörper gerade eine möglichst weitgehende Inruhehaltung der
Schicht angestrebt.
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Somit ist also das mit zahlreichen Schwierigkeiten verbundene Problem
heute immer noch ungelöst, bei der Verbrennung von Rückständen, wie z. B. Müll,
auf Schrägrosten von Verbrennungsöfen die zur Erzielung eines totalen Ausbrandes
voll ausreichende Verbrennungsluftzufuhr auch bei einer kompakten, in sich stark
verfilzten Brennstoffschicht unter Benutzung beliebiger Rostspaltbreiten und unter
Beibehaltung der bereits vorhandenen Feuerung sicher und jederzeit zu gewährleisten
und zugleich die Durchlaufgeschwindigkeit des Brenngutes bei seiner Bewegung durch
den Feuerraum der jeweiligen Beschaffenheit der anfallenden Rückstände besser als
bisher anzupassen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Problem unter Vermeidung
der zuvor beschriebenen Nachteile bekannter Ausführungen auf einfache Weise wirksam
zu lösen.
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Demgemäß betrifft die Erfindung eine Schürvorrichtung für Schrägroste
von Rückstandsverbrennungsöfen, bestehend aus aus der Rostebene heraus bewegbaren
sektorförmigen Schürelementen, welche an in der Bewegungsrichtung des Brennstoffes
verlaufenden Roststäben befestigt sind, welche erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet
ist, daß jedes der messerartig flach ausgebildeten Schürelemente
innerhalb
einer fensterartigen Aussparung eines feststehenden Roststabes angeordnet und innerhalb
dieses Roststabes, aus ihm selbst heraus bewegbar, beiderseits der Aussparung drehbar
gelagert ist, wobei jeweils zwei feststehende Roststäbe durch mindestens einen in
seiner Längsrichtung bewegbaren Roststab voneinander getrennt sind.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel einer Schürvorrichtung
gemäß der Erfindung vereinfacht dar. Es zeigt F i g. 1 einen Rückstandsverbrennungsofen
mit Schrägrost in einem Längsschnitt, F i g. 2 einen Ausschnitt aus dem Rost mit
zwei Schürelementen im Längsschnitt, F i g. 3 einen Ausschnitt aus dem Rost wie
in F i g. 2, jedoch mit einer anderen Anordnung der beiden Schürelemente, und F
i g. 4 einen Querschnitt durch den Rost der F i g. 2 nach der Linie IV-IV in F i
g. 2.
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Gemäß F i g. 1 besitzt der Verbrennungsofen einen Schacht 1 zum Einfüllen
der zu verbrennenden Rückstände. Unterhalb des Einfüllschachtes 1 befindet sich
in einem Feuerraum 2 ein Schrägrost 3, welcher aus abwechselnd feststehenden und
bewegbaren Roststäben besteht (in F i g. 1 nicht eingezeichnet) und auf welchem
das Verbrennungsgut zu liegen kommt und durch die Neigung des Schrägrostes 3 sowie
durch die Bewegung seiner in einer senkrechten Ebene in Längsrichtung des Rostes
3 bewegbaren Roststäbe durch den Feuerraum 2 transportiert wird. Am Boden des Feuerraumes
2 ist eine trichterartige Auffangmulde 4 für Asche und Schlacke angeordnet.
während die Abgase der Verbrennung durch einen Kamin 5 abgeführt werden.
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Gemäß F i g. 2 und 3 sind in einem feststehenden Roststab 6 des Schrägrostes
3 (F i g. 1) in Abständen voneinander in Längsrichtung des Roststabes 6 sektorförmige
Schürelemente 7 mittels Wellen 8 drehbar gelagert, wobei die Drehachse des Sektors
vorzugsweise außermittig ist. Jedes der messerartig wirkenden Schürelemente 7 ist
plattenförmig flach ausgebildet (vgl. F i g. 4) und innerhalb einer fensterartigen
Aussparung des feststehenden Roststabes 6 angeordnet und innerhalb dieses Roststabes,
aus ihm heraus bewegbar, beiderseits der fensterartigen Aussparung mit Hilfe der
Welle 8 drehbar gelagert. An den Wellen 8 greifen Hebel 9 an, weiche mit einer gemeinsamen
Schubstange 10 gelenkig derart verbunden sind, daß in der Ruhelage bzw. der
einen Extremlage je eine der radialen Begrenzungsflächen der sektorförmigen Schürelemente
7 mit der Brennstoffauflagefläche des Roststabes 6 eine Ebene bildet und daß infolge
Verschiebung der Schubstange 10
parallel zum Roststab 6 die Schürelemente
7 nach oben hin ausgeschwenkt werden, so daß sie über die Brennstoffauflagefläche
des Roststabes 6 herausragen, wie dies in F i g. 2 und 3 gestrichelt bei 7' eingezeichnet
ist. Das Verschieben der Schubstange 10 kann beispielsweise über eine hier nicht
dargestellte Auslösevorrichtung von Hand oder motorisch, beispielsweise vom Heizerstand
aus, veranlaßt werden.
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Gemäß F i g. 2 sind die sektorförmigen Schürelemente 7 derart angeordnet,
daß die mit der Auflagefläche des Roststabes 6 in einer Ebene liegenden Begrenzungsflächen
der Schürelemente 7 beim Verschieben der Schubstange 10 gegen die Neigung
des Rostes und somit gegen die Richtung der Transportbewegung des Brenngutes ausschwenken,
wobei auf das Brenngut eine Rückschubbewegung ausgeübt wird.
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In F i g. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, bei
welchem die Schürelemente 7 so angeordnet sind, daß diese mit der Neigung des Rostes
und somit in der Richtung der Transportbewegung des Brenngutes ausschwenken, wobei
auf das Brenngut eine zu der von den bewegbaren Roststäben bewirkten Transportbewegung
zusätzliche Vorschubb_ewegung ausgeübt wird.
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In F i g. 4 sind beispielsweise zwei feststehende Roststäbe 6 mit
den Schürelementen 7 beiderseits neben einem bewegbaren Roststab 11 angeordnet,
wobei die Schubstangen 10 gleichzeitig oder unabhängig voneinander betätigt werden
können.
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Beim Herausschwenken der plattenförmigen Schürelemente aus der Brennstoffauflageebene
heraus nach oben wird die in sich verfilzte und unter anderem auch durch eingeschlossene
Schlacken kompakt gewordene Brennstoffschicht aufgelockert und dadurch ihre Luftdurchlässigkeit
vergrößert. Hierbei schneiden sich die flachen plattenförmig ausgebildeten Schürelemente,
messerartig wirkend, von unten her in den festen, kompakten Kuchen der Brennstoffschicht
ein. Hierdurch wird der Zutritt der Verbrennungsluft über die so entstandenen Einschnitte
in den Brennstoffkuchen hinein erzwungen, wodurch eine erhebliche Verbesserung der
Verbrennung bzw. des Ausbrandes erzielt wird.
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Abgesehen von der zuvor beschriebenen Einwirkung auf die Brennstoffschicht
wird durch die Bewegung der Schürelemente 7, welche, beispielsweise vom Heizerstand
aus, über eine Auslösevorrichtung durch mehrfaches Hin- und Herbewegen der Schubstange
10 hervorgerufen wird, auch noch die Wirkung erzielt, daß die an sich schon
durch Verstellung des Antriebes für die bewegbaren Roststäbe 11 regulierbare Transportbewegung
des Brenngutes weiterhin noch, je nach der in F i g. 2 und 3 gezeigten unterschiedlichen
Lagerung der Schürelemente 7, entweder durch eine Vorschubbewegung der Schürelemente
unterstützt (vgl. F i g. 3) oder durch eine Rückschubbewegung der Schürelemente
verzögert wird (vgl. F i g. 2). Die Gleitgeschwindigkeit des Brenngutes bei seiner
Bewegung durch den Feuerraum 2 (vgl. F i g. 1) kann also je nach den Umständen und
der Qualität des Brennstoffes mit Hilfe der Schürelemente zusätzlich vergrößert
oder verkleinert werden.
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Es besteht schließlich auch die Möglichkeit, die Schürelemente in
den Reihen feststehender Roststäbe von Roststab zu Roststab abwechselnd einmal gegen
die Richtung der Transportbewegung des Brenngutes und beim benachbarten Roststab
in dieser Richtung ausschwenkbar zu befestigen.
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Zwischen zwei feststehenden, mit Schürelementen 7 ausgerüsteten Roststäben
6 können, abweichend von der in F i g. 4 gezeigten Ausführung, statt eines einzigen
bewegbaren Roststabes 11 auch zwei oder mehrere angeordnet sein.