DE19541517A1

DE19541517A1 - Underneath blast heating for boilers and heating plant

Info

Publication number: DE19541517A1
Application number: DE1995141517
Authority: DE
Inventors: Helmut Moritzhuber
Original assignee: Mawera Holzfeuerungsanlagen
Current assignee: Mawera Holzfeuerungsanlagen
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1995-11-08
Publication date: 1996-05-30
Also published as: AT402554B; ATA221194A

Abstract

The heating system supplies organic fuels such as wood shavings, to a trough (4) via a supply pipe (7) with a conveyor. The trough has a lateral grill on at least one side of its upper rim, which blocks off at least one upwards opening well (10) beneath it.The well is divided into individual chambers (14,15,16) by roughly vertical separating walls (12, 13), and an air supply pipe (18,19,20) leads into each chamber. The trough may have an elongated rectangular plan, and the separating walls may be arranged at right angles to its longitudinal axis.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Unterschubfeuerung für Kessel- und Feuerungsanlagen für organische, späne- und/oder schnitzelförmige Brennstoffe wie Sägemehl, Hackschnitzel o. dgl. mit einer Mulde, in welche eine der Zuführung des Brennstoffes dienende, eine Fördervorrich tung aufweisende Zuleitung mündet und an mindestens einer Seite der Mulde und an deren obe ren Rand ein seitlicher Rost anschließt, der mindestens eine unterhalb des Rostes vorgesehene Kammer nach oben hin abschließt, in die eine Luftzuführleitung mündet.The invention relates to underfeed firing for boiler and firing systems for organic, chip and / or wood-like fuels such as sawdust, wood chips or the like with a trough into which a conveyor device serves to supply the fuel supply line opens and on at least one side of the trough and on the top ren edge connects a side grate, the at least one provided below the grate Chamber closes at the top, into which an air supply line opens.

Solche Unterschubfeuerungen sind bekannt. In eine trog- oder wannenartige Mulde mit in der Regel geneigten Seitenwänden mündet meist stirnseitig eine Zuführleitung mit einer Förder schnecke. Die der Mündungsöffnung der Zuführleitung gegenüberliegende Stirnseite der Mulde ist schräg geneigt. An den oberen Längsrändern der Mulde schließen nach außen gerichtete Ro ste an, die eine unter ihnen liegende Kammer nach oben hin ab schließen, in welche eine Luftzu führleitung mündet. Eine solche Unterschubfeuerung ist Teil einer Feuerungsanlage oder einer Kesselanlage. Im betriebsmäßigen Einsatz wird mittels der Förderschnecke der mehl-, span- oder schnitzelförmige organische Brennstoff, beispielsweise Sägemehl, in die Mulde transpor tiert, wo er sich in Folge der Schubwirkung der Förderschnecke anhäuft und dabei über den Rand der trogartigen Mulde auf den Rost quillt. Der Brennstoff wird durch manuellen Eingriff angezündet und in der Folge wird die Verbrennung durch die den Rost von unten her durchströ mende Verbrennungsluft aufrecht erhalten. Die Drehzahl der Förderschnecke und die Menge der zugeführten Luft werden in Abhängigkeit voneinander geregelt unter Berücksichtigung der je weils geforderten Heizleistung. Wird eine Anlage dieser Art auf Teillast gefahren, so ist der Rost vom Brennstoff nur zum Teil überdeckt. Ein erheblicher Teil der zugeführten Verbrennungsluft strömt dadurch ungenutzt ab. Dies beeinträchtigt die Flammenbildung und damit die Verbren nung, wodurch wiederum der CO-Gehalt der Rauchgase angehoben wird. Der Wirkungsgrad der Anlage ist dadurch beeinträchtigt.Such underfeed firing systems are known. In a trough or trough-like trough with in the Usually inclined side walls, a feed line with a conveyor usually opens at the front slug. The face of the trough opposite the mouth of the feed line is inclined at an angle. On the upper longitudinal edges of the trough, outwardly directed tubes close They close up a chamber below them, into which there is an air guide line opens. Such underfeed firing is part of a firing system or one Boiler system. In operational use, the flour, chip or shaved organic fuel, such as sawdust, in the trough where it accumulates as a result of the thrust effect of the screw conveyor and thereby over the The edge of the trough-like hollow swells on the grate. The fuel is made by manual intervention ignited and as a result the combustion through which the grate flows from below maintaining combustion air. The speed of the screw conveyor and the amount of supplied air are regulated depending on each other taking into account each because the required heat output. If a system of this type is run at partial load, the rust is only partially covered by the fuel. A significant part of the combustion air supplied flows out unused. This affects the flame formation and thus the burning tion, which in turn increases the CO content of the flue gases. The efficiency of the System is affected.

Eine solche Unterschubfeuerung zeigt und beschreibt die DE-OS 40 07 578, wobei die Brenn kammer einen Gliederschalenbrenner aufweist. Dieser Gliederschalenbrenner ist aus mehreren gleichen, aneinandergereihten, U-förmigen Elementen aufgebaut, jedes dieser U-förmigen Ele mente besitzt in den freien Enden der nach oben gerichteten Schenkel Durchbrechungen, wobei im Bereich dieser Durchbrechungen, und zwar auf der gegen das Innere des U-förmigen Ele mentes gerichteten Seite die Wandstärken etwas verjüngt sind. Sind die U-förmigen Elemente zur Bildung der Brennkammer aneinandergereiht, so begrenzen und bilden diese Durchbrechun gen auf beiden Seiten je einen Kanal, wobei jeder Kanal mehrere schlitzartige Öffnungen auf weist, die gegen das Innere des Gliederschalenbrenners gerichtet sind und die ihrerseits durch die verjüngten Wandstärken der U-förmigen Elemente im Bereich dieser Durchbrechungen ge bildet sind. An der einen Stirnseite des Gliederschalenbrenners ist eine Luftzuführleitung ange schlossen, an der anderen Stirnseite des Gliederschalenkörpers sind die beiden Kanäle durch einen Leitungsbogen miteinander verbunden.Such underfeed firing shows and describes DE-OS 40 07 578, the Brenn Chamber has a sectional cup burner. This articulated cup burner is made up of several same, lined up, U-shaped elements, each of these U-shaped elements mente has openings in the free ends of the upwardly directed legs in the area of these openings, on the inside of the U-shaped ele mentes directed side the wall thicknesses are somewhat tapered. Are the U-shaped elements lined up to form the combustion chamber, so limit and form this opening one channel on each side, each channel having several slot-like openings points, which are directed against the interior of the articulated cup burner and which in turn the tapered wall thicknesses of the U-shaped elements in the area of these openings ge forms are. An air supply line is attached to one end of the sectional cup burner closed, on the other face of the sectional shell body, the two channels are through an elbow connected to each other.

Der die beiden Schenkel verbindende horizontale Steg der U-förmigen Elemente ist stufen- oder treppenartig abgesetzt, wobei der tiefer liegende Bereich eine Rinne oder einen Trog bildet, in den die Zuführschnecke für das Brennmaterial mündet. Der höher liegende Teil dieser stufen- oder treppenartigen Absetzung bildet eine Auflagefläche für das Brennmaterial. Auch im einen Eckbereich eines jeden U-förmigen Elementes sind großflächige Durchbrechungen ausgespart, die über seitliche, schlitzartige Öffnungen mit der erwähnten Auflagefläche verbunden sind. Sind mehrere solcher U-förmigen Elemente zu einem Gliederschalenbrenner zusammengefügt, so bilden diese großflächigen Durchbrechungen einen Kanal und die erwähnten schlitzartigen Aussparungen den Rost der Auflagefläche, über den die Verbrennungsluft Zutritt zum Brenn material hat. Stirnseitig ist am Gliederschalenkörper an diesem Kanal eine Luftzuführleitung angeschlossen. Die letzterwähnte Luftzuführleitung versorgt den Gliederschalenbrenner mit Primärluft, die ersterwähnte Luftzuführleitung dient zur Versorgung mit Sekundärluft.The horizontal web connecting the two legs of the U-shaped elements is step or stepped, with the lower lying area forming a gutter or a trough, in which opens the feed screw for the fuel. The higher part of this step or stair-like offset forms a contact surface for the fuel. Also in one Corner areas of each U-shaped element have large openings, which are connected via lateral, slit-like openings to the abovementioned bearing surface. If several such U-shaped elements are combined to form a sectional bowl burner, So these large-area openings form a channel and the slot-like mentioned Recesses the grate of the support surface, through which the combustion air accesses the burner has material. An air supply line is located on the front of the duct on the sectional shell body connected. The last-mentioned air supply line supplies the sectional bowl burner with Primary air, the first-mentioned air supply line is used to supply secondary air.

Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus und sie zielt darauf ab, eine Unterschub feuerung der genannten Art dahingehend weiter zu entwickeln, damit der aufgezeigte Nachteil beseitigt werden kann, die Feuerung also unterschiedlichen Leistungsanforderungen anpaßbar ist, ohne dadurch die Verbrennung und damit den Wirkungsgrad zu beeinträchtigen. Erfindungs gemäß wird dies dadurch erreicht, daß die vom Rost nach oben hin abgeschlossene Kammer durch im wesentlichen vertikale Scheidewände in mehrere Einzelkammern unterteilt ist und in jede dieser Einzelkammern eine Luftzuführleitung mündet. Zweckmäßige Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Unterschubfeuerung sind in den Unteransprüchen festgehalten.The invention is based on this state of the art and aims to provide an underfeed Firing of the type mentioned to further develop, so the disadvantage shown can be eliminated, so the furnace can be adapted to different performance requirements is, without thereby affecting the combustion and thus the efficiency. Invention according to this is achieved in that the chamber closed off from the grate towards the top is divided into several individual chambers by essentially vertical partitions and in each of these individual chambers opens an air supply line. Appropriate configurations of the Underfeed firing according to the invention are set out in the subclaims.

Ohne die Erfindung einzuschränken, wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel näher erörtert. Es zeigen:Without restricting the invention, an embodiment is illustrated by the drawing discussed. Show it:

Fig. 1 einen schematischen Längsschnitt durch einen Heizkessel mit einer Unterschubfeuerung; Figure 1 is a schematic longitudinal section through a boiler with underfeed firing.

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Unterschubfeuerung und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 1; Fig. 4 eine Ansicht der Luftverteilungsleitungen an der Stirnseite der Anlage Blickrichtung Pfeil A in Fig. 1 (Die Figuren weisen unterschiedliche Maßstäbe auf). Fig. 2 is a plan view of the underfeed firing and Fig. 3 is a cross section along the line III-III in Fig. 1; Fig. 4 is a view of the air distribution lines on the front of the system viewing direction arrow A in Fig. 1 (the figures have different scales).

Der Heizkessel 1 besitzt einen gemauerten Feuerraum 2 mit einem darüber liegenden Wärme tauscher 3, der beim Betrieb des Heizkessels von heißen Verbrennungsgasen durchströmt ist. Die im Bodenbereich des Feuerraumes 2 angeordnete Unterschubfeuerung weist eine längliche, in Draufsicht rechteckige Mulde 4 auf mit nach oben divergierenden Seitenwänden 5. An der einen Stirnseite 6 dieser Mulde 4 mündet die Zuführleitung 7 mit einer darin drehbar gelagerten För derschnecke 8, die gegenüber der Mündungsöffnung 17 der Zuführleitung vorsteht. Die gegen überliegende Stirnseite 9 dieser Mulde verläuft schräg nach oben. Diese Mulde 4 ist ihrerseits mittig in einer schachtelartigen Kammer 10 angeordnet, deren Breite B größer ist als die Breite b der Mulde 4. Entlang der Längsränder der Mulde 4 sind nach außen gerichtete Roste 11 vorge sehen, die die erwähnte Kammer 10 nach oben hin abschließen, wobei diese Roste 11 nach au ßen etwas abfallen. Die oberen Längsränder der Kammer 10 liegen etwas tiefer als die oberen Längsränder der Mulde 4.The boiler 1 has a brick combustion chamber 2 with an overlying heat exchanger 3 , which is flowed through by hot combustion gases during operation of the boiler. The underfeed firing arranged in the floor area of the firebox 2 has an elongated trough 4, rectangular in plan view, with side walls 5 diverging upwards. At one end 6 of this trough 4 , the feed line 7 opens with a rotatably mounted conveyor screw 8 , which protrudes from the mouth 17 of the feed line. The opposite end face 9 of this trough runs obliquely upwards. This trough 4 is in turn arranged centrally in a box-like chamber 10 , the width B of which is greater than the width b of the trough 4 . Along the longitudinal edges of the trough 4 outward grids 11 are seen easily, which complete the above-mentioned chamber 10 towards the top, these gratings 11 falling slightly outwards. The upper longitudinal edges of the chamber 10 are somewhat lower than the upper longitudinal edges of the trough 4 .

Diese Kammer 10 ist nun durch vertikale Scheidewände 12, 13 in drei Einzelkammern 14, 15, 16 unterteilt, wobei diese vertikalen Scheidewände rechtwinkelig zur Längsachse der Mulde 4 angeordnet sind. Diese Einzelkammern 14, 15, 16 sind unterschiedlich groß, ihre Größe nimmt mit der Entfernung von der Mündungsöffnung 17 der Zuführleitung 7 ab. In jede dieser Einzel kammern 14, 15, 16 mündet nun eine Luftzuführleitung 18, 19, 20, wobei der Durchlaßquer schnitt zumindest der Luftzuführleitungen 19, 20 mittels Sperrklappen 21, 22 verschließbar ist. Alle drei Luftzuführleitungen 18, 19, 20 werden von einem Gebläse 23 beaufschlagt, hinter wel chem - in Strömungsrichtung der Luft gesehen - eine Regelklappe 24 angeordnet ist. Die Zu führleitung 7 ist mit einem Vorratsbehälter für den Brennstoff verbunden. In den gemauerten Seitenwänden des Feuerraumes 2, und zwar oberhalb der Mulde 4 sind mehrere Einblasdüsen 25 vorgesehen, über welche sogenannte Oberluft in den Feuerraum einblasbar ist. Die Einblasdüsen jeder Seite sind mit einer gemeinsamen Sammelleitung 26 in Verbindung.This chamber 10 is now divided into three individual chambers 14 , 15 , 16 by vertical partitions 12 , 13 , these vertical partitions being arranged at right angles to the longitudinal axis of the trough 4 . These individual chambers 14 , 15 , 16 are of different sizes, their size decreases with the distance from the mouth 17 of the feed line 7 . In each of these individual chambers 14 , 15 , 16 now opens an air supply line 18 , 19 , 20 , the passage cross section of at least the air supply lines 19 , 20 can be closed by means of flaps 21 , 22 . All three air supply lines 18 , 19 , 20 are acted upon by a blower 23 , behind which a control flap 24 is arranged, as seen in the direction of flow of the air. The supply line 7 is connected to a reservoir for the fuel. In the brick side walls of the combustion chamber 2 , namely above the trough 4 , a plurality of injection nozzles 25 are provided, via which so-called upper air can be blown into the combustion chamber. The injection nozzles on each side are connected to a common manifold 26 .

Im betriebsmäßigen Einsatz wird über die Zuführleitung 7 und die Förderschnecke 8 beispiels weise Sägemehl in die Mulde 4 geschoben, das sich hier anhäuft und in der Folge über die Längsränder der Mulde 4 auf den Rost 11 fällt. Beim Anfahren des Heizkessels 1 wird das sich hier anhäufende Brennmaterial durch manuellen Eingriff angezündet und entflammt. Die für die Verbrennung des angezündeten Brennmaterials erforderliche Luft wird nun über die Luftzuführ leitungen 18, 19, 20 eingeblasen. Das Gebläse 23 und die Förderschnecke 8 sind drehzahlgere gelt und steuerungsmäßig miteinander gekoppelt, ebenso die Sperrklappen 21, 22 und diese wer den leistungsabhängig geregelt bzw. angesteuert. Wird der Heizkessel 1 auf Nennleistung gefah ren, so wird Luft über alle drei Luftzuführleitungen 18, 19, 20 eingeblasen, der Rost 11 ist zur Gänze mit dem eingeschobenen Brennstoff überdeckt. Wird nur eine reduzierte Kesselleistung angefordert, so wird die Drehzahl der Förderschnecke 8 zurückgenommen, damit weniger Brennstoff in die Mulde 4 eingeschoben wird, gleichzeitig wird die Luftzufuhr zur Einzelkam mer 16 und evtl. zur Einzelkammer 15 gesperrt, dies durch Schließen der Sperrklappe 22 und evtl. der Sperrklappe 21. In diese Regelung wird auch zweckmäßigerweise die Luftzufuhr zu den Einblasdüsen 25 der Oberluft mit einbezogen. Die von der Drehzahl reduzierten Förderschnecke 8 nunmehr eingebrachte Brennstoffmenge häuft sich im Bereich der Mündungsöffnung 17 und somit der dieser Mündungsöffnung nächstliegenden Einzelkammer 14 an und fällt auf jenen Ab schnitt des Rostes 11, der diese Einzelkammer 14 nach oben abschließt. Diese Einzelkammer 14 ist jetzt nur mehr mit Luft über die Luftzuführleitung 18 beaufschlagt, die beiden anderen Luft zuführleitungen 19 und 20 sind gesperrt, so daß nun ausschließlich in diesen reduzierten Bereich die Verbrennung stattfindet.In operational use, sawdust is pushed into the trough 4 via the feed line 7 and the screw conveyor 8, for example, which accumulates here and subsequently falls over the longitudinal edges of the trough 4 onto the grate 11 . When the boiler 1 starts up, the fuel accumulating here is ignited and ignited by manual intervention. The air required for the combustion of the ignited fuel is now blown in via the air supply lines 18 , 19 , 20 . The blower 23 and the screw conveyor 8 are governed by the speed and coupled to one another in terms of control, as are the blocking flaps 21 , 22 and these are regulated or controlled as a function of the power. If the boiler 1 ren at nominal power, air is blown in through all three air supply lines 18 , 19 , 20 , the grate 11 is completely covered with the inserted fuel. If only a reduced boiler output is requested, the speed of the screw conveyor 8 is reduced so that less fuel is inserted into the trough 4 , at the same time the air supply to the individual chamber 16 and possibly to the individual chamber 15 is blocked, this by closing the shut-off valve 22 and possibly the locking flap 21 . The air supply to the injection nozzles 25 of the upper air is also expediently included in this regulation. The reduced in speed screw 8 now introduced fuel accumulates in the area of the mouth 17 and thus the mouth of this closest chamber 14 and falls on that section of the grate 11 , which closes this single chamber 14 upwards. This single chamber 14 is now only exposed to air through the air supply line 18 , the other two air supply lines 19 and 20 are blocked, so that the combustion takes place exclusively in this reduced area.

Dank der erfindungsgemäßen Maßnahme ist es möglich, die Heizleistung bzw. Kesselleistung über einen weiten Bereich unter Beibehaltung einer effizienten Verbrennung zu regeln.Thanks to the measure according to the invention, it is possible to increase the heating output or boiler output to regulate over a wide range while maintaining efficient combustion.

Das gezeigte Ausführungsbeispiel veranschaulicht eine Mulde 4 von länglicher, in Draufsicht rechteckiger Form. Es liegt im Rahmen der Erfindung, diese trogartige Mulde beispielsweise quadratisch auszubilden oder kreisrund. In einem solchen Fall wird entlang des größten Teiles des Umfanges am oberen Rand der Mulde ein Rost anschließen und die Mulde rahmenartig oder ringartig umgeben. Dabei kann der so angeordnete Rost nach außen hin etwas abfallen, wie dies im Zusammenhang mit dem vorstehend erörterten Ausführungsbeispiel gezeigt ist, oder aber der Rost kann auch nach Art eines Trichters flach ansteigen. Die Einzelkammern unterhalb des Ro stes umschließen einander dann ebenfalls ring- oder rahmenartig, so daß die über die Einzel kammern mit Verbrennungsluft beaufschlagbaren Abschnitte des Rostes von der Mitte der Mulde aus gesehen radial nach außen aufeinander folgen.The exemplary embodiment shown illustrates a trough 4 of elongated shape which is rectangular in plan view. It is within the scope of the invention to design this trough-like trough, for example, square or circular. In such a case, a grate will connect along most of the circumference at the upper edge of the trough and surround the trough like a frame or like a ring. The grate arranged in this way can drop outwards somewhat, as is shown in connection with the exemplary embodiment discussed above, or the grate can also rise flat in the manner of a funnel. The individual chambers below the Ro stes then also enclose each other in a ring or frame-like manner, so that the sections of the grate which can be acted upon with combustion air via the individual chambers follow one another radially outward as seen from the center of the trough.

Die Roste 11 weisen Längs- und Querstäbe auf, wie dies Fig. 3 schematisch veranschaulicht. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jedoch diese Roststäbe in der Draufsicht nach Fig. 2 nicht dargestellt.The grids 11 have longitudinal and transverse bars, as illustrated schematically in FIG. 3. For reasons of clarity, however, these grate bars are not shown in the top view according to FIG. 2.

BezugszeichenlisteReference list

1 Heizkessel
2 Feuerraum
3 Wärmetauscher
4 Mulde
5 Seitenwand
6 Stirnseite
7 Zuführleitung
8 Förderschnecke
9 Stirnseite
10 Kammer
11 Rost
12 Scheidewand
13 Scheidewand
14 Einzelkammer
15 Einzelkammer
16 Einzelkammer
17 Mündungsöffnung
18 Luftzuführleitung
19 Luftzuführleitung
20 Luftzuführleitung
21 Sperrklappe
22 Sperrklappe
23 Gebläse
24 Regelklappe
25 Einblasdüse
26 Sammelleitung 1 boiler
2 firebox
3 heat exchangers
4 trough
5 side wall
6 end face
7 supply line
8 screw conveyor
9 end face
10 chamber
11 rust
12 partition
13 partition
14 single chamber
15 single chamber
16 single chamber
17 mouth opening
18 air supply line
19 Air supply line
20 air supply line
21 flap
22 locking flap
23 blowers
24 control flap
25 injection nozzle
26 manifold

Claims

1. Underfeed firing for boiler and firing systems for organic, swarf and / or pulp-like fuels such as sawdust, wood chips or the like. With a trough in which a supply line for the supply of the fuel and a conveyor device opens and on at least one side the trough and at the upper edge of which a lateral grate connects, which closes off at least one chamber provided below the grate, into which an air supply line opens, characterized in that the chamber ( 10 ) closed off from the grate ( 11 ) at the top by essentially vertical partition walls ( 12 , 13 ) is divided into a plurality of individual chambers ( 14 , 15 , 16 ) and an air supply line ( 18 , 19 , 20 ) opens into each of these individual chambers.

2. underfeed firing according to claim 1, characterized in that the trough-like trough ( 4 ) in plan view in a conventional manner shows an elongated, rectangular shape and the partitions ( 12 , 13 ) are arranged at right angles to the longitudinal axis of the trough-like trough ( 4 ).

3. underfeed firing according to claim 2, characterized in that on the two longitudinal sides of the trough-like trough ( 4 ) grids ( 11 ) are provided.

4. underfeed firing according to one of claims 1 or 2, characterized in that the partitions ( 12 , 13 ) different sizes of individual chambers ( 14 , 15 , 16 ) limit.

5. underfeed firing according to claim 4, characterized in that seen in the conveying direction of the fuel in the trough ( 4 ) introducing the conveying device ( 8 ) the horizon tal distance of the individual chambers ( 14 , 15 , 16 ) delimiting walls and the area the opening ( 17 ) of the supply line ( 7 ) for the fuel lying de single chamber ( 14 ) is largest.

6. underfeed firing according to claim 1, characterized in that the trough in drauf view has a shape with multi-axis symmetry, for example a circular or square shape.

7. underfeed firing according to one of claims 1 to 6, characterized in that the Rust is provided at least over most of the circumference at the upper edge of the trough and those provided below the grate, separated from one another by partitions Individual chambers enclose the trough like a ring or frame.

8. underfeed firing according to claim 7, characterized in that the width of the one other individual chambers enclosing a frame or ring from the center of the trough seen reduced to the outside.

9. underfeed firing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the Rust falls outwards from the edge of the trough.

10. underfeed firing according to claim 1, characterized in that in the Luftzuführlei lines ( 18 , 19 , 20 ) locking and / or control flaps are provided and the control of these locking or control flaps with the conveyor ( 8 ) for the supply of fuel is coupled.