DE29809059U1

DE29809059U1 - Rost für Brennstoffkessel

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Publication number: DE29809059U1
Application number: DE29809059U
Authority: DE
Original assignee: STADICK ROBERT
Current assignee: STADICK ROBERT
Priority date: 1998-05-19
Filing date: 1998-05-19
Publication date: 1999-02-04
Anticipated expiration: 2008-05-20

Description

Rost für Brennstoffkessel

Die Erfindung betrifft einen Rost für Brennstoffkessel gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1, 2, 7 und 8.

Ein derartiger Rost ist aus DE 40 00 973 Cl bekannt. Der bekannte Rost besteht aus starren und bewegbaren Platten, wobei die starren Platten an einer ersten gemeinsamen Halterung befestigt sind und die bewegbaren Platten an einer zweiten gemeinsamen Halterung befestigt sind. Die Verbindung zwischen den Halterungen und den Platten wird durch Verschraubungen erreicht.

Ein derartiger Plattenrost hat den Nachteil, daß die Platten nicht ohne weiteres auswechselbar sind, sondern nur mit hohem mechanischen und zeitlichen Aufwand ausgetauscht werden können. Dieser Aufwand vergrößert sich, wenn ein gesamter Rost auszuwechseln ist, weil ein anderer Brennstoff im Brennstoffkessel zu verbrennen ist. So ist es fast unmöglich, schnell und zügig von luftgekühlten Platten auf wassergekühlte Platten umzustellen, wenn der Brennstoff eine höhere Zünd- und Verbrennungstemperatur erfordert. Ferner ist es äußerst zeitaufwendig, andere Plattentypen, Plattenformen und Plattenoberflächen einzusetzen, wenn z.B. die Brennstoffart von einem geschredderten Brennstoff auf pastöse Brennstoffe umgestellt wird. Für derartige Umrüstungen muß oftmals ein mehrtägiger Stillstand des Brennstoffkessels in Kauf genommen werden.

Ein weiterer Nachteil des bekannten Rostes besteht in der unterschiedlichen Ausführungs- und Anpassungsform von starren und beweglichen Platten.

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Aufgabe der Erfindung ist es, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu überwinden und einen Rost anzugeben, der mit unterschiedlich geformten Platten zügig und schnell ausgestattet werden kann, ohne daß lange Stillstandszeiten oder Rüstzeiten in Kauf zu nehmen sind. Ferner soll die Erfindung ermögliehen, daß einzelne defekte Platten schnell und sicher ausgewechselt oder ausgetauscht werden können. Schließlich soll mit dem erfindungsgemäßen Rost erreicht werden, daß der Brennstoffkessel an unterschiedliche Eigenschaften des Brennstoffes durch zügigen Austausch unterschiedlicher Brennstoffplattentypen angepaßt werden kann.
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Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand der Ansprüche 1, 2, 7 und 8 erreicht.

Dazu ist der Brennstoffkessel mit Seitenwangen ausgestattet, in deren Bereich Rostplatten einzeln lösbar befestigt sind. Für größere Brennstoffkesselbreiten sind neben den Seitenwangen erfindungsgemäß Firstwangen vorgesehen, so daß jede Rostplatte zwischen Seiten- und Firstwangen in einem Brennstoffkessel bei einem Vorhandensein von zwei oder mehreren Teilrosten einzeln lösbar befestigt ist.

Diese Lösbarkeit wird vorzugsweise durch die Formgebung der Unterseite einer Rostplatte erreicht, die mit entsprechenden lösbaren Befestigungselementen in Eingriff steht, so daß fixierende und schwer lösliche Verschraubungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, vermieden werden. Schrauben, soweit sie in den Ausführungsformen zum Einsatz kommen, dienen lediglich der Vormontage.

Durch Anpassung der Rostplatten an unterschiedliche Eigenschaften der Brennstoffe sind in einer weiteren Lösung der Aufgabe an den Kopfenden der beweglichen und/oder starren Rostplatten höckerförmige Aufsätze mit brennstoffabhängiger Form ausgebildet. Vorzugsweise sind derartige Aufsätze entlang der Ab-

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brandrichtung entweder versetzt oder in Reihe angeordnet, um den Abbrand entsprechend aufzulockern.

Derartige Aufsätze sind in unterschiedlichen Formen ausgebildet, wobei die Form wesentlich von den Brennstoffeigenschaften abhängt.

Vorzugsweise haben die Aufsätze elliptisch ausgebildete Gleitflächen entgegen der Abbrandrichtung, die sich in Abbrandrichtung mit zunehmender Aufsatzhöhe konisch verjüngen. Die elliptisch ausgebildeten Gleitflächen sorgen dafür, daß der Abbrand an ihnen hochgleitet, wobei das Hochgleiten durch das konische Verjüngen des Aufsatzes in Abbrandrichtung bei zunehmender Aufsatzhöhe unterstützt wird.

Die Gleitfläche kann jedoch auch pflugscharenförmig oder schneidförmig ausgebildet sein, wenn es darum geht, Abbrände weiter zu zerkrümeln oder zu zerstükkeln. Diese unterschiedliche Ausbildung und Ausformung der Plattenoberseite behindert nicht ein schnelles und zügiges Auswechseln entweder einzelner Platten oder des gesamten Plattenrostes, wenn die Oberseitenform für den Rost zu ändern ist, da auf der Unterseite einheitlich ausgebildete, schnell lösbare Verbindungselemente mit den Seitenwangen und/oder Firstwangen zusammenwirken. Das heißt, die unterschiedlichen Rostplatten für unterschiedliche Brennstoffe sind vorzugsweise auf ihrer Unterseite einheitlich für die Aufnahme und schnelle Montage mit den Seiten- und Firstwangen gestaltet. Die Plattentypen werden jedoch nicht nur durch unterschiedliche Oberflächenformgebungen optimal den Brennstoffeigenschaften angepaßt und entsprechend im Brennstoffkessel ausgetauscht, sondern sie können auch den unterschiedlichen Verbrennungstemperaturanforderungen des Brennstoffs schnell angepaßt werden. Dazu sind erfindungsgemäß unterschiedliche Plattenkörper vorgesehen, so daß die Rostplatten wirkungsvoll durch Luft-, Kühlgas- oder Brenngasführung gekühlt sein können oder durch ein Kühlfluid, das durch entsprechend ausgebildete Rostplatten mit Kühlfluidkanälen geführt wird.

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Im ersten Fall der Luft- oder Gaskühlung sind vorzugsweise auf der Unterseite der Rostplatten Kühlrippen vorgesehen, während im zweiten Fall eines Kühlfluids die Rostplatte hohl ist und mit Kühlfluidkanälen ausgestattet ist und die Kühlfluidkanäle die Rostplatten zumindest in einem plattenförmigen Bereich und/oder in einem Höckerbereich durchziehen. Die thermische Anpassung eines Rostes an die entsprechenden Brennstoffkesseltemperaturen durch einfaches Austauschen geeigneter Rostplatten ist in den Systemen des Standes der Technik weder vorgesehen noch bei entsprechend kurzen Rüstzeiten ausführbar. Üblicherweise muß der gesamte Brennkesselaufbau und Rostaufbau völlig umgebaut werden, wenn beispielsweise von einer Luftkühlung auf eine Kühlfluidkühlung umgestellt wird.

Die erfindungsgemäße Lösung hat demgegenüber den Vorteil, daß lediglich ein Plattentyp durch einen anderen Plattentyp in gleichen und unveränderten Halterungen eingehängt wird.

Zur Erzielung einer langen Standfestigkeit und einer gleichzeitig günstigen Fertigung sind die Einzelteile des erfindungsgemäßen Rostes aus hochtemperaturfestem und gleichzeitig verschleißfestem Stahlguß hergestellt.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird Luft, Brenngase und/oder Kühlgase im ersten Raum über Zuführungsmittel zugeführt, die aus Düsenöffhungen in den Seitenwangen und/oder Firstwangen in Richtung auf den Brennstoff, welcher auf dem Rost verschieb lieh gelagert ist, in dem zweiten Raum austritt. Durch Eindüsung derartiger Rezirkulationsgase in den First- und Seitenwangen ist eine sehr schadstoffarme und gut regelbare Verbrennung möglich.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen sehen vor, daß jede Rostplatte auf jeder beliebigen Position des Rostes einzeln austauschbar und verriegelbar ist und es dabei nicht darauf ankommt, ob es sich um eine starre Rostplatte oder um eine bewegte Rostplatte handelt. Das heißt, die Rostplatten sind in ihrer Bauart vor-

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zugsweise vollkommen identisch und dadurch jederzeit austauschbar. Der Verschleiß einer Rostplatte hängt sehr stark vom durchgeführten Verbrennungsverfahren ab. Es kommt ganz darauf an, ob die Rostplatte beim Vorwärmen, beim Brennen, beim Verbrennen, beim Abkühlen oder beim Fördern eingesetzt wird. Dementsprechend können mit den erfindungsgemäßen Rostplatten auf dem gleichen Rost unterschiedliche Rostplattentypen angeordnet werden, die teilweise luftgekühlt werden, teilweise wassergekühlt sind und schließlich auch teilweise an der Oberfläche eine glatte Platte darstellen, und andere wiederum, die in einem anderen Bereich des Rostes mit entsprechenden höckerfbrmigen Aufsätzen versehen sind. Eine derartige Kombination von unterschiedlichen Rostplattentypen auf einem einzigen Rost ist nur mit dem Gegenstand der vorliegenden Erfindung durchführbar.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Rostes weist jede Rostplatte Doppelaugen in paarweise angeordneten Ansätzen auf ihrer Unterseite auf, durch die eine Schnellverbindung mit dem Rostwagen möglich wird, indem ein Gestänge mit einem Ende zwischen die Doppelaugen geschoben wird und ein Bolzen quer dazu angeordnet wird, so daß das eine Ende des Gestänges mit der Rostplatte in Verbindung steht und das andere Ende des Gestänges mit dem Rostwagen geführt wird. Eine derartige Steckbolzenverbindung ist schnell und zügig koppelbar und für einen Austausch entsprechend lösbar.

Auf dem erfindungsgemäßen Rost können Schüttgüter unterschiedlicher Art verbrannt und zu Energie in Form von Wasserdampf bzw. elektrischer Energie umgewandelt werden. Als Schüttgut und Brennstoff können Schredderleichtfraktionen, Hausmüll, Recyclingholz, Biomasse, kontaminierte Böden oder geschredderte Altautoreifen verarbeitet werden.

Je nach Konsistenz und Verunreinigung des zu verbrennenden Gutes sind für eine optimale Verbrennung die Durchlaufgeschwindigkeit, die Sauerstoffzufuhr bzw. Rezirkulationsgaszufuhr entscheidende Faktoren, aber auch die richtige Rostplat-

tenkühlung abhängig von dem zu verarbeitenden Schüttgut oder Brennstoff übt einen wesentlichen Einfluß auf den Verbrennungsvorgang aus.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß die verschleißfesten Rostplatten je nach Anförderung eine mehr oder weniger starke Kühlung gewährleisten, also flüssigkeits- oder luftgekühlt sind und die, wenn erforderlich, durch die Art ihrer Oberflächenformgebung auch eine Auflockerung des Schüttgutes erreichen.

Durch ihre identische Basisstruktur sind die Platten sowohl als bewegliche als auch als feste Platten verwendbar und untereinander austauschbar, wobei ihre horizontale Aufhängung so beschaffen ist, daß ein Durchfall von Verbrennungsrückständen und Abbrand durch die Rostplatten weitgehend vermieden wird. Je nach Art des Schüttgutes können die Rostplatten mit einer geringen Kühlung, wie Luftkühlung und mit ebenen Oberflächen eingesetzt werden, und bis zu einer starken Kühlung durch Fluid mit höckerförmigen Aufsätzen zur Auflockerung ausgestattet sein. Gegebenenfalls können die höckerförmigen Aufsätze auch im Zick-Zack-Verbund eine breitere Anwendungspalette bedienen, als sie im Stand der Technik bisher möglich ist. Die dazugehörigen Firstwangen und Seitenwangen sind mit entsprechenden Düsen ausgestattet, durch die nach Bedarf ein Luft/Sauerstoff-Gemisch oder ein Zirkulationsgas den Verbrennungsvorgang fördert und ein Anhaften von teilverbranntem Schüttgut oder Brennstoff weitgehend vermeidet.

Weitere Vorteile und Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Darin zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine flache luftgekühlte Rostplatte;

Fig. 2 eine Seitenansicht einer flachen luftgekühlten Rostplatte;

Fig. 3 einen Querschnitt durch eine flache luftgekühlte Rostplatte entlang der

Schnittlinie D-D der Fig. 1;

Fig. 4 einen Querschnitt einer flachen luftgekühlten Rostplatte entlang der Schnittlinie C-C der Fig. 1;

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine flache luftgekühlte Rostplatte entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 1;

Fig. 6. einen Querschnitt durch eine Rostplatte entlang der Schnittlinie E-E der Fig. 1;

Fig. 7 eine Draufsicht auf eine luftgekühlte Rostplatte mit höckerförmigen Aufsätzen;

Fig. 8 eine Seitenansicht der luftgekühlten Rostplatte mit den höckerförmigen Aufsätzen der Fig. 7;

Fig. 9 einen Querschnitt durch eine Rostplatte mit höckerförmigem Aufsatz entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 7;

Fig. 10 einen Querschnitt durch eine luftgekühlte Rostplatte mit höckerförmigem Aufsatz entlang der Schnittlinie C-C der Fig. 7;

Fig. 11 einen Querschnitt durch eine luftgekühlte Rostplatte mit höckerförmigem Aufsatz entlang der Schnittlinie G-G der Fig. 7;

Fig. 12 eine Draufsicht auf eine flache, wassergekühlte Rostplatte;

Fig. 13 eine Seitenansicht einer flachen, wassergekühlten Rostplatte der Fig. 12;

Fig. 14 einen Querschnitt durch eine flache, wassergekühlte Rostplatte entlang der Schnittlinie D-D der Fig. 12;

Fig. 15 einen Querschnitt durch eine flache, wassergekühlte Rostplatte entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 12;

Fig. 16 einen Querschnitt durch eine flache, wassergekühlte Rostplatte entlang der Schnittlinie G-G der Fig. 15;

Fig. 17 eine Draufsicht einer wassergekühlten Rostplatte mit höckerförmigen Aufsätzen;

Fig. 18 eine Seitenansicht einer wassergekühlten Rostplatte mit höckerförmigen Aufsätzen der Fig. 17;

Fig. 19 einen Querschnitt durch eine wassergekühlte Rostplatte mit höckerförmigen Aufsätzen der Fig. 17 entlang der Schnittlinie B-B;

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Fig. 20 einen Querschnitt durch eine wassergekühlte Rostplatte mit höckerförmi-

gen Aufsätzen entlang der Schnittlinie C-C der Fig. 17;
Fig. 2leinen Querschnitt durch eine wassergekühlte Rostplatte mit höckerförmigen Aufsätzen entlang der Schnittlinie G-G der Fig. 19;
Fig. 22 einen Querschnitt durch eine wassergekühlte Rostplatte mit höckerförmi-

gen Aufsätzen entlang der Schnittlinie H-H der Fig. 19;
Fig. 23 eine Draufsicht auf einen Halter einer starren Rostplatte;
Fig. 24 eine Seitenansicht eines Halters einer starren Rostplatte der Fig. 23;
Fig. 25 eine Draufsicht eines Halters einer beweglichen Rostplatte;
Fig. 26 eine Seitenansicht eines Halters einer beweglichen Rostplatte der Fig. 25;
Fig. 27 das Ankoppeln einer Rostplatte an einen Halter für Rostplatten mittels eines Steckbolzens;

Fig. 28 den Zusammenbau einer beweglichen Rostplatte in Seitenansicht;
Fig. 29 eine Draufsicht auf den Aufbau einer beweglichen Rostplatte;
Fig. 3Oden Aufbau einer Firstwange; und
Fig. 31 den Aufbau einer Seitenwange.

Fig. 1 zeigt von einem Rost für einen Brennstoffkessel eine flache, luftgekühlte Rostplatte 1 in Draufsicht. Die Rostplatte 1 bildet im Zusammenwirken von mehreren Rostplatten einen Rost für einen Brennstoffkessel, der stufenförmig in Abbrandrichtung entsprechend der Pfeilrichtung X geneigt ist. Der Rost teilt den Brennstoffkessel in einen ersten unteren Raum 2 und einen zweiten oberen Raum 3, wie in Fig. 2 zu sehen ist. Der untere Raum 2 ist im wesentlichen frei von Abbrand, während der zweite Raum 3 auf der flachen, luftgekühlten Rostplatte 1 den Abbrand aufnimmt. Mehrere der flachen, fluidgekühlten Rostplatten 1 sind gegeneinander verschieblich und werden von einem Rostwagen mittels Haltern getragen, wobei zumindest jede zweite Rostplatte des Rostes verschieblich ist. Die flache, luftgekühlte Rostplatte 1 weist Kühlrippen 4 auf, die sich in den ersten Raum 2 erstrecken. Außerdem sind, wie in Fig. 2 zu sehen ist, paarweise angeordnete Ansätze 12 an der Rostplatte zum ersten Raum hin auf beiden Seitenbereichen der Rostplatte vorgesehen.

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Ferner zeigt Fig. 1 paarweise angeordnete Öffnungen 6, aus denen ein Brenngasgemisch aus Luft und Sauerstoff von dem ersten Raum 2 in den Bereich des Abbrands gelangen kann. Diese Öffnungen 6 in der flächen, luftgekühlten Rostplatte 1 sorgen nicht nur dafür, daß ein ständiger Kühlgasstrom entlang der Rippen bis zum Kopfbereich 7 der Rostplatte 1 strömt, sondern auch dafür, daß der Abbrand gleichmäßig mit Verbrennungsgas versorgt wird. Die Öffnungen 6 im Kopfbereich 7 sind in der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform oval als Langlöcher ausgebildet und in ihrer Anordnung im Querschnitt in Fig. 5 im Detail dargestellt.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt entlang der Schnittlinie D-D der Fig. 1 durch eine flache, luftgekühlte Rostplatte 1. Mit diesem Querschnitt wird deutlich, daß die Rostplatte zum zweiten Raum 3 für den Abbrand hin eine glatte Oberfläche 8 bildet und zum unteren ersten Raum 2 mit Rippen 4 oder Stegen versehen ist. Diese Rippen 4 dienen dem Wärmeaustausch mit der Verbrennungsluft, wobei die Verbrennungsluft im ersten Raum 2 in den Brennstoffkessel einströmt, an den unteren Kühlrippen entlangströmt bis zum Kopibereich 7 der Rostplatte 1 und am Kopfbereich 7 der Rostplatte 1 aus den in Fig. 1 gezeigten düsenförmigen Schlitzen, die als Langlöcher in dieser Ausführungsform ausgebildet sind, austritt, und somit von unten durch den Abbrand hindurchstreicht. Auf der glatten Oberseite 8 kann ein Rostplattenfuß 9, wie er in Fig. 5 zu sehen ist, quer zur Abbrandrichtung hin und her gleiten, wodurch der Abbrand bzw. der Brennstoff auf dem stufenförmigen Rost von Rostplatte zu Rostplatte in Abbrandrichtung durch die Stirnseite 10 der Rostplatte, die in Fig. 5 gezeigt wird, weitergeschoben werden.

Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine flache, luftgekühlte Rostplatte entlang der Schnittlinie C-C in Fig. 1. Dieser Schnitt ist durch den an die Rostplatte 1 auf der Unterseite angegossenen Ansatz 12 gelegt, so daß deutlich das Auge 11 gezeigt wird, durch das ein Steckbolzen schiebbar ist, der die Rostplatte 1 in Position hält und dazu verwendet wird, eine schnelle Montage und Demontage der Rostplatten 1 zu ermöglichen. Um einen sicheren Halt der Rostplatte 1 mit Hilfe des Steckbolzens zu gewährleisten, werden die Augen 11 paarweise als Dop-

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pelaugen 11 auf der Unterseite der Rostplatte 1, wie es in Fig. 6 zu sehen ist, angeordnet. Die glatte Oberfläche 8 der Rostplatte 1 wird über der gesamten Breite spanabhebend bearbeitet, genauso wie der Rostplattenfuß 9, damit ein störungsfreies Gleiten des Rostplattenfußes 9 einer beweglichen Rostplatte auf der glatten Oberseite 8 einer starren Rostplatte ermöglicht wird.

Fig. 5 zeigt einen Querschnitt einer flachen, luftgekühlten Rostplatte entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 1, die quer durch eine Austrittsöffnung 6, beispielsweise für ein Rezirkulationsgas gelegt ist. Die Strömungsrichtung des Gases wird durch die Pfeile Z in Fig. 5 gezeigt. Die Strömungsrichtung, die hier auf der Unterseite der Rostplatte in Abbrandnchtung verläuft und dann in eine nahezu vertikale Strömungsrichtung im Kopfbereich in den zweiten Raum 3 für den Abbrand einströmt, kann auch in Gegenstromrichtung verlaufen, jedoch würde dann bei einem derartigen Gegenstromverfahren die Stirnseite 10 der Rostplatte, die den Abbrand vor sich herschiebt, ungünstig angeströmt.

Fig. 6 zeigt einen Querschnitt durch eine flache, luftgekühlte Rostplatte 1 im Bereich der Doppelaugen 11 tragenden, paarweise angeordneten Ansätze 12, die nach unten in den ersten Raum 2 des Brennkessels ragen. Die diese Augen 11 aufweisenden Ansätze 12 sind in dieser Ausführungsform mit der Rostplatte gegossen worden, können aber auch als angeschweißte Ansätze hergestellt werden. Die Ansätze 12 dienen als Mitnehmer und Stützstruktur sowie Montagehilfe für jede Rostplatte 1. Jede Rostplatte 1 weist dazu zwei derartige Paare von Ansätzen 12 auf.

Wie in Fig. 3 zu sehen ist, haben die Rostplatten 1 an ihrer Unterseite in der Ausführungsform als flache, luftgekühlte Rostplatten 1 zwanzig im Teilungsabstand von 50 mm eingegossene Luftführungskanäle 13, die einen möglichst gleichbleibenden Querschnitt der Stege oder Rippen 4 und der zugehörigen Deckfläche 14 eines jeden luft führenden Kanals gewährleisten.

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Diese Kanäle sind zur gleichmäßigen Luftzufuhr rückseitig offen und münden auf der Vorderseite in den vorbeschriebenen Düsenöffnungen 6, die den Luftaustritt zum Verbrennungsraum sicherstellen. Die ovalen Düsenöffhungen 6 haben einen Querschnitt von etwa 10 &khgr; 25 mm. Um eine Austauschbarkeit zu gewährleisten, haben die Rostplatten erfindungsgemäß einen identischen Aufbau mit folgenden Bemaßungen:

Die Breite ist 1000 mm, so daß aus den Rostplatten ein stufenförmiger Rost von 1 m Breite herstellbar ist und bei einem nebeneinander Anordnen von mehreren Rosten können Brennstoffkessel von beliebiger Breite in einem Rastermaß von 1 m hergestellt werden. Die Tiefe einer jeden Platte ist 275 mm, wobei die Platten an ihrer Unterseite zwei symmetrisch angeordnete angegossene Doppelaugen 11 im Teilungsabstand von 850 mm aufweisen. Im zusammengebauten Zustand stellen diese Augen 11 mit Hilfe eines Steckbolzens und unter Verwendung entsprechender Halter für feste bzw. bewegliche Rostplatten 1 die Verbindung zu einer starren Befestigung bzw. zum Rostwagen her. Wie bereits für die Einzel-Rostplatte 1 erwähnt, sind alle Rostplatten 1 an den gegenseitigen Berührungsflächen der Oberfläche und der Fußfläche 9 über die Gesamtbreite von 1000 mm spanabhebend nachbearbeitet. Dazu sind die flachen Platten an ihrer Oberseite 8 über eine Tiefe von 140 mm und die Platten mit höckerförmigen Ansätzen bis zu den Höckeransätzen spanabhebend bearbeitet. Auf der Unterseite der Platten ist eine spanabhebende Nachbearbeitung an der Auflageseite zur nächsten Platte im Rostplattenfußbereich 9 vorgesehen.

Auch die Auflagefläche 15, wie sie in Fig. 5 zu sehen ist, wird ebenfalls spanabhebend'bearbeitet, um einen gleichmäßigen Abstand von einem Befestigungsbolzen zur Rostplatte zu gewährleisten.

Fig. 7 zeigt eine Draufsicht auf eine luftgekühlte Rostplatte 1 mit höckerförmigen Aufsätzen 16 (im folgenden auch Hocker genannt), die ein Auflockern des Schüttgutes ermöglichen. In dieser Ausführungsform weisen die Hocker 16 eine

elliptisch ausgeformte Gleitfläche 17 auf. Die luftgekühlte Rostplatte 1 mit Hökkern 16 und die luftgekühlte flache Rostplatte 1 sind an der Rostplatten-Unterseite im Bereich der Befestigungselemente 18 (vgl. Fig. 7 und Fig. 1) gleich gestaltet und mit einheitlichem Bohrungsabstand für die Augen zur Aufnahme des Steckbolzens zur Oberkante der Rostplatte bemaßt. Dadurch wird vorteilhaft gewährleistet, daß alle Rostplatten 1 austauschbar und weitgehend exakt in ihrer horizontalen Lage fixiert sind. Durch ausreichende seitliche Luft in den Augen 11 der Rostplatten 1 sind Toleranzen an den Kröpfungen der im folgenden beschriebenen Halter und dem Rostwagen und das Wärmeausdehnungsverhalten der Rostplatten vernachlässigbar.

In der speziellen Ausfuhrungsform einer Rostplatte entsprechend der Fig. 7 sind im Teilungsabstand von 200 mm jeweils zwei Luftkanäle mit einer Breite von 100 mm identisch ausgeführt. Die dazwischenliegenden Teilungen von jeweils 500 mm Breite besitzen auf der Vorderseite höckerartige Aufsätze, die ellipsensegmentartig auf eine Höhe von 80 mm ansteigen, wobei sich die Querschnittbreite jedes Höckers mit zunehmender Höhe verjüngt. In der Draufsicht gemäß Fig. 7 zeigen diese höckerförmigen Ansätze eine halbelliptische Form. Auch in den Höckern wird die Luftkühlung bzw. die Zirkulationsgaszuführung, wie es in Fig.

10 zu sehen ist, gewährleistet, indem zwei Kanäle zusammengefaßt, im Hocker 16 in vier Kanäle geteilt werden und durch vier Düsen 21 bis 24 an der Oberseite der Hocker 16 ausblasen. Wie in Fig. 9 deutlich zu sehen ist, bewirken die Hocker 16 in Verbindung mit dem Vorschub des Rosrwagens eine Auflockerung des Schüttgutes für eine gleichmäßige bessere Verbrennung.

Die Rostplatte der Fig. 7 kann an ihrer Oberseite auch spiegelverkehrt aufgebaut sein, so daß die Hocker 16 in den höckerfreien Zwischenräumen der in Fig. 8 abgebildeten Rostplatte fallen. Durch abwechselnde Anordnung von luftgekühlten Rostplatten mit Höckern gemäß Fig. 7 und Rostplatten mit spiegelverkehrt angeordneten Höckern 16 wird erreicht, daß der Brennstoff während des Abbrandes

einen Zick-Zack-Kurs über die Rostplatten zurücklegen muß, wodurch die Auflockerung und Verbrennung intensiviert wird.

Fig. 8 zeigt eine Seitenansicht der luftgekühlten Rostplatte mit Hocker, in der deutlich die paarweise Anordnung der Ansätze 12, die die Doppelaugen 11 aufweisen gezeigt wird. Diese Anordnung an der Unterseite 26 der Rostplatte 1 ist völlig identisch zu anderen Rostplatten-Unterseiten. Dadurch wird ein problemloser Austausch der Rostplatten 1 gewährleistet und der Rost kann schnell und sicher durch Auswechseln der Rostplatten an unterschiedliche Brennstoffeigenschäften angepaßt werden.

Fig. 9 zeigt einen Querschnitt durch eine luftgekühlte Rostplatte mit Hocker 16 entlang der Schnittlinie B-B in Fig. 7, die so gelegt ist, daß sie durch einen massiven Bereich eines Höckers 16 verläuft. In diesem Bereich geht die flache Oberfläche 8 der Rostplatte sich kreisförmig verjüngend in eine Höckergleitfläche 17 über. Diese Höckergleitfläche 17 schiebt sich unter den Abbrand und lockert damit das Schüttgut auf der Rostplatte auf. Weist der Hocker statt einer elliptischen Fläche eine Pflugscharenform oder eine Messerform auf, so wird der Abbrand zusätzlich zerkleinert.

Fig. 10 zeigt einen Querschnitt durch eine luftgekühlte Rostplatte mit Hocker 16 entlang der Schnittlinie C-C in Fig. 7, die so gelegt ist, daß sie durch einen Luftführungskanal verläuft, der in einer Luftaustrittsdüse 28 an der Spitze 29 eines Höckers 16 austritt. Auch in dieser luftgekühlten Anordnung wird die Luft über den ersten Raum 2 unterhalb der Rostplatte in Pfeilrichtung Z eingeblasen und in dem Hocker in eine vertikale Richtung Z umgelenkt. Damit ist eine intensive Kühlung des Höckers gewährleistet. Die flache Oberfläche 8 der Rostplatte mit Hocker wird bis zum Fuß des Höckers spanabhebend bearbeitet, und ebenso wird die Fuß fläche des Rostplattenfußes 9, mit der die Rostplatte auf der nächsten Rostplatte aufliegt, spanabhebend bearbeitet.

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Fig. 11 zeigt einen Querschnitt durch eine luftgekühlte Rostplatte 1 mit höckerformigem Ansatz 16 entlang der Schnittlinie G-G der Fig. 7, so daß deutlich die Anordnung der Doppelaugen 11 erkennbar wird.

Fig. 12 zeigt eine Draufsicht auf eine flache, wassergekühlte Rostplatte 1. Die in dem Volumen der flachen, wassergekühlten Rostplatte vorgesehenen Kühlfluidführenden Kanäle werden durch Strichlinien verdeutlicht. Das Kühlfluid tritt über die Öffnung 30 in die Kühlfluidkanäle ein und strömt mäanderförmig bis zur Auslaßöffnung 31, die auf einer der Einlaßöffnung 30 gegenüberliegenden Seite der Rostplatte angeordnet ist. Selbstverständlich sind auch Rostplatten 1 herstellbar, die eine zentrale Einlaßöffnung aufweisen und an den Seiten jeweils seitliche Auslaßöffnungen zeigen. Derartige Öffnungen sind auf der Unterseite zum ersten Raum 2 hin angeordnet und können von dort aus mit Kühlfluid versorgt werden.

Fig. 13 zeigt eine Seitenansicht einer flachen, wassergekühlten Rostplatte. Diese Seitenansicht zeigt deutlich die identische Anordnung von paarweisen Ansätzen 12 mit entsprechenden Doppelaugen 11, die in Fig. 14 im Querschnitt zu sehen sind. Die Außenkontur und die Abmessungen entsprechen einer flachen, luftgekühlten Rostplatte. Die wassergekühlte Rostplatte ist genauso an ihrer Stirn-, Unter- und Oberseite eben und dicht, wobei die Unterseite oder Rückseite mäanderförmig angeordnete Kühlrippen aufweist, zwischen denen in einem Teilungsabstand von 50 mm Fluidkühlkanäle mit einem Querschnitt von ca. 40 &khgr; 15 mm ausgebildet sind. Die beiden äußeren Kühlrippen sind verkürzt gegossen, um über zwei nachträglich eingeschweißte Bleche den Kühlmittelfluß von der Ein- zur Auslaßöffnung zu ermöglichen. Ein- und Auslaßöffhungen 30 und 31 liegen zentrisch auf einem Abstand von ca. 725 mm an der Unterseite der Platte. Die Rückseite der Platte ist mit einem Flachstahl von 25 &khgr; 6 &khgr; 974 mm dicht mit der Rostplatte verschweißt, so daß die auf der Unterseite der Rostplatte eingearbeiteten Kühlkanäle bis auf die Ein- und Auslaßöffhungen 30 und 31 völlig verschlossen sind. Die Verbrennungsluftzufuhr kann einerseits über Spalte zwischen den Platten und andererseits durch entsprechende Ausbildung der Seitenwangen und

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Firstwangen, die entsprechende Düsenöffhungen aufweisen, gewährleistet werden. Bei flüssigen Kühlmitteln ist ein geschlossenes System vorgesehen, das über Rückkühlung im Kreislauf arbeitet.

Fig. 15 zeigt einen Querschnitt durch eine flache, wassergekühlte Rostplatte 1 entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 12. Dieser Querschnitt zeigt deutlich einen langgestreckten Kühlfluidkanal, der zum Ende der Kühlplatte hin durch eine Abschlußplatte dichtend verschweißt ist und macht ferner deutlich, daß durch ein Verkürzen der Kühlrippe 43 im Bereich 42 und alternativ im Bereich 44 eine Mäanderstruktur ausbildbar ist.

Fig. 16 zeigt einen Querschnitt durch eine flache, wassergekühlte Rostplatte 1 entlang der Schnittlinie G-G der Fig. 15. Deutlich ist hier die Anordnung der Kühlrippen 43 erkennbar und die Anordnung einer Abschlußplatte 41, um die Kühlkanäle voneinander zu trennen. Das Kühlfluid wird durch die Kühlrippen gezwungen, mäanderförmig durch die Rostplatte von der Einlaßöffnung 30 zur Auslaßöffhung 31 zu strömen.

Fig. 17 zeigt eine Draufsicht auf eine wassergekühlte Rostplatte mit Hocker 16. Die Ausbildung der Hocker 16 entspricht derjenigen der luftgekühlten Rostplatte mit Hocker 16, jedoch lediglich in der Außenkontur zum Abbrand hin. Den inneren Aufbau des wassergekühlten Höckers 16 zeigt deutlicher die Querschnittansicht der Fig. 19, die entlang der Schnittlinie B-B der Fig. 17 aufgenommen wurde. Der Kühlfluidkanal 32 wurde im Bereich des Höckers 16 erweitert, so daß auch dieser intensiv gekühlt werden kann. Deutlich wird diese Wasserkühlung des Höckers in der Fig. 22 gezeigt, die einen Querschnitt entlang der Linie H-H der Fig. 19 einer wassergekühlten Rostplatte mit Hocker zeigt.

Fig. 18 ist eine Seitenansicht einer wassergekühlten Rostplatte 1 mit höckerförmigen Aufsätzen 16 der Fig. 17.

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Figur 20 zeigt einen Querschnitt durch eine wassergekühlte Rostplatte mit Hocker 16 entlang der Schnittlinie C-C der Fig. 17, die durch eine Kühlfluid-Einlaßöffhung 30 verläuft. Außerdem zeigt Fig. 20 deutlich die paarweisen Ansätze 12 zur Aufnahme eines nicht gezeigten Verbindungs- oder Steckbolzens.

Figur 21 zeigt einen Querschnitt durch eine wassergekühlte Rostplatte mit Hocker 16 entlang der Schnittlinie G-G der Fig. 19 und demonstriert damit deutlich, daß die Struktur der mäanderförmigen Kühlfluidkanäle 32 und die Anordnung der Kühlrippen 43 völlig identisch zu der flachen Rostplatte mit Wasserkühlung sind.

Figur 23 zeigt einen Halter 47 für eine starre Rostplatte 1 in Draufsicht und Fig. 24 eine Seitenansicht eines derartigen Halters 47. Mit der Seitenansicht wird deutlich, daß dieser Halter ein ungekröpftes Flacheisen darstellt, das einerseits mit einer Bohrung 45 versehen ist, durch die ein Steckbolzen gesteckt werden kann, so daß eine Verbindung zwischen einer Rostplatte und der Seitenwand hergestellt werden kann, indem durch das untere langgestreckte Auge 46 eine Schraubverbindung zur Seitenwand des Brennstoffkessels geschaffen wird. Dieser Halter für die starre Rostplatte 1 besteht aus Flachstahl mit den Maßen 10 &khgr; 60 &khgr; 120 mm und ist plan und hat an der Unterseite eine langlochartige Ausfräsung zur Befestigung über ein Vierkantrohr an der Seitenwand des Brennstoffkessels mittels einer Schraube der Größe M12 und einer Beilagenscheibe. Bei Ausrichtung wird der Halter mit dem Vierkantrohr verschweißt und damit eine starre Verbindung zur Seitenwand des Brennstoffkessels hergestellt. Dadurch bleibt die horizontale Ausrichtung des Halters auch beim Wechseln der Platten erhalten.

Figuren 25 und 26 zeigen einen Halter 48 für bewegliche Rostplatten 1 in Draufsicht bzw. in Seitenansicht. Die Seitenansicht macht deutlich, daß dieser Halter gekröpft ist, um im unteren Bereich eines Langloches 46 mit einem Vierkant zu verbinden, der mit dem Rostwagen in Verbindung steht. Die obere Bohrung 45 ist im Durchmesser identisch zu dem Doppelauge des Halters der starren Rost-

platte 1 ausgebildet. Auch dieser Halter 48 besteht aus Flachstahl mit den Abmessungen 10 &khgr; 60 &khgr; 225 mm und ist um 35 mm nach innen gekröpft zur Befestigung am Rostwagen. Die Ausfräsung und die Befestigung ist dieselbe wie bei dem Halter 47 für eine starre Rostplatte, der in Fig. 23 und 24 gezeigt ist, ausgeführt. Nach Ausrichtung des Halters 48 wird dieser mit dem Rostwagen 52 verschweißt, so daß seine vertikale und horizontale Ausrichtung nicht mehr veränderbar ist.

Figur 27 zeigt die Kopplung des Halters 47 oder 48 an die Rostplatte 1 durch einen Steckbolzen 49, der durch die Doppelaugen 11 der paarweisen Ansätze 12 geführt ist. Eine einfache Kombination aus Scheibe 50 und Splint 51 sichert den Sitz des Bolzens 49 in den Doppelaugen 11. Diese lösbare und für alle Rostplatten einheitliche Verbindung entweder zum Rostwagen 52 oder zur Seitenwand des Brennstoffkessels ermöglicht ein schnelles und unkompliziertes Austauschen der Rostplatten 1 und deren Anpassung an unterschiedliche Brennstoffeigenschaften.

Figuren 28 und 29 zeigen den Einbau einer beweglichen Rostplatte 1 über einen Halter 48 an einen Rostwagen 52. Dazu sitzt auf dem Rostwagen 52 ein Vierkantrohr 53, an das zunächst über eine Schraube 54 der Halter 48 angeschraubt wird und mittels des Langloches 46 des Halters 48, das in der Fig. 29 zu sehen ist, in der Höhe verstellbar ausgerichtet wird. Nach dem genauen Ausrichten wird der Halter 48 im unteren Bereich an das Vierkantrohr 53 angeschweißt, so daß die im oberen Bereich 56 des Halters 48 befindliche Bohrung 45 relativ zum Rostwagen 52 fixiert ist. Damit wird gewährleistet, daß durch einfaches Lösen des Steckbolzens 49 eine Rostplatte 1 durch eine andere Rostplatte ausgewechselt werden kann. In analoger Weise sind starre Rostplatten über den in Fig. 23 gezeigten Halter mit der Seitenwand eines Brennstoffbehälters verbunden.

Fig. 30 zeigt einen Aufbau und einen Anbau einer starren Rostplatte la und einer beweglichen Rostplatte Ib an eine Firstwange 57, die dann eingesetzt wird, wenn

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ein Rost fur einen Brennstoffkessel aus mehreren Teilrosten zusammengesetzt wird.

Dazu wird in dem ersten Raum 2 des Brennstoffkessels eine Seitenwand oder Stützen eingezogen, woran ein Vierkantrohr 58 zur Befestigung der starren Rostplatten la fixiert wird. An diesem Vierkantrohr 58 wird in gleicher Weise wie an einer Seitenwand eines Brennstoffkessels ein Halter 47 zunächst mittels einer Schraube 54 ausgerichtet und fixiert und anschließend wird der Halter 47 an dem Vierkantrohr 58 angeschweißt, während die bewegliche Rostplatte Ib über Steckbolzen 49 und gekröpfte Halter 48 mit dem Rostwagen 52 verbunden wird.

Die Firstwange 57 ruht auf der Seiten- oder Trennwand 60. Die Firstwange 57 ragt dabei über die Rostplattenoberflächen 8 hinaus und weist Luftauslaßdüsen auf, die Rezirkulationsluft oder Brenngas, das durch den ersten Raum 2 von unten zugeführt wird, auf den Brennstoff bzw. das abbrennende Schüttgut auf der Rostplattenoberfläche 8 über Austrittsdüsen an der Firstwange 57 geblasen wird. Durch diese Luft- oder Brenngaszuführung über die Firstwangen 57 wird gewährleistet, daß der Brennraum 3 beim Einsatz von mit Kühlfluid gekühlten Rostplatten, die keinerlei Austrittsdüsen aufweisen, ausreichend und zuverlässig mit Brenngas oder Luft versorgt werden kann.

Figur 31 zeigt den Aufbau und die Anordnung einer starren Rostplatte 1 a und einer beweglichen Rostplatte Ib an einer Seitenwange 61. Dieser Aufbau entspricht vollständig dem Aufbau der in Fig. 30 für eine Firstwange 57 dargestellt ist, wobei auch hier die Seitenwange 61 mit Düsenöffhungen 62 versehen ist, um optimal das Brenngut auf der Oberfläche der Rostplatten mit Brenngas zu versorgen. Elemente gleicher Funktion sind mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 30 gekennzeichnet. Während die Rostplatte la starr und unbeweglich über den Steckbolzen 49 und den Halter 47 sowie dem Vierkantrohr 58 mit der Seitenwand verbunden ist, ist die bewegliche Rostplatte Ib über den Steckbolzen 49, den gekröpften Halter 48 mit dem Rostwagen 52 verbunden. Wird der Rostwagen 52 in

Abbrandrichtung hin und her bewegt, so werden alle beweglichen Rostplatten Ib, die an dem Rostwagen 52 befestigt sind, gegenüber den starren Rostplatten la bewegt, wodurch das Schüttgut entlang dem stufenförmigen Rost in Abbrandrichtung durch den Brennstoffkessel bewegt wird.

Claims

-&igr; - 09 059.7 30. Oktober 1998 Robert Stadick E 27999 Le/sb Ansprüche

1. Rost fur Brennstoffkessel, welcher stufenförmig angeordnete Rostplatten (1) aufweist, in Abbrandrichtung geneigt ist und den Brennstoffkessel derart in einen ersten unteren Raum (2) und einen zweiten oberen Raum (3) teilt, daß der erste Raum (2) im wesentlichen frei von Abbrand ist und der zweite Raum (3) den Abbrand aufnimmt, wobei die Rostplatten (1) in Abbrandrichtung gegeneinander verschieblich sind, indem ein mit zumindest jeder zweiten Rostplatte (1) gekoppelter Rostwagen (52) im ersten Raum

(2) die jeweiligen Rostplatten (2) verschiebt,

dadurch gekennzeichnet, daß

jede starre Rostplatte (la) bei Vorhandensein eines einzigen Rostes im Brennstoffkessel, im Bereich von Seitenwangen (61) oder bei Vorhandensein von zwei oder mehreren Teilrosten im Brennstoffkessel, im Bereich von Seiten- und Firstwangen (57) einzeln lösbar befestigt ist und jede bewegliche Rostplatte (Ib) mit dem Rostwagen (52) einzeln lösbar verbunden ist.

2. Rost für Brennstoffkessel, welcher stufenförmig angeordnete Rostplatten

(1) aufweist, in Abbrandrichtung geneigt ist und den Brennstoffkessel derart in einen ersten unteren Raum (2) und einen zweiten oberen Raum (3) teilt, daß der erste Raum (2) im wesentlichen frei von Abbrand ist und der zweite Raum (3) den Abbrand aufnimmt, wobei die Rostplatten (1) in Abbrandrichtung gegeneinander verschieblich sind, indem ein mit zumindest jeder zweiten Rostplatte (1) gekoppelter Rostwagen (52) im ersten Raum

(2) die jeweiligen Rostplatten verschiebt,
dadurch gekennzeichnet, daß

•I: :.

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der Rost bewegliche und starre Rostplatten (la, Ib) aufweist, in deren Kopfbereich (7) höckerformige Aufsätze (16) mit brennstoffabhängiger Form ausgebildet sind.

3. Rost für Brennstoffkessel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsätze (16) entlang der Abbrandrichtung entweder versetzt oder in Reihe angeordnet sind.

4. Rost für Brennstoffkessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsätze (16) elliptisch ausgebildete Gleitflächen (17) entgegen der Abbrandrichtung aufweisen, die sich in Abbrandrichtung mit zunehmender Aufsatzhöhe konisch verjüngen.

5. Rost für Brennstoffkessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsätze (16) pflugscharenförmig ausgebildete Gleitflächen

(17) entgegen der Abbrandrichtung aufweisen, die sich in Abbrandrichtung mit zunehmender Aufsatzhöhe konisch verjüngen.

6. Rost für Brennstoffkessel nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufsätze (16) schneidenförmig ausgebildete Gleitflächen (17) entgegen der Abbrandrichtung aufweisen, die sich in Abbrandrichtung mit zunehmender Äufsatzhöhe konisch verjüngen.

7. Rost für Brennstoffkessel, welcher stufenförmig angeordnete Rostplatten (1) aufweist, in Abbrandrichtung geneigt ist und den Brennstoffkessel derart in einen ersten unteren Raum (2) und einen zweiten oberen Raum (3) teilt, daß der erste Raum (2) im wesentlichen frei von Abbrand ist und der zweite Raum (3) den Abbrand aufnimmt, wobei die Rostplatten (1) in Abbrandrichtung gegeneinander verschieblich sind, indem ein mit zumindest jeder zweiten Rostplatte (1) gekoppelter Rostwagen (52) im ersten Raum

(2) die jeweiligen Rostplatten verschiebt,

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dadurch gekennzeichnet, daß

die Rostplatten durch eine Luft-, Kühlgas oder Brenngasführung gekühlt sind, wobei im ersten Raum (2) ein höherer Druck herrscht als im zweiten Raum.

8. Rost für Brennstoffkessel, welcher stufenförmig angeordnete Rostplatten

(2) die jeweiligen Rostplatten verschiebt,

dadurch gekennzeichnet, daß

die Rostplatten (1) hohl mit Kühlfluidkanälen (32) ausgebildet sind, wobei die Kühlfluidkanäle (32) die Rostplatten (1) zumindest in einem plattenförmigen Bereich (8) und/oder in einem Höckerbereich (16) durchziehen.

9. Rost für Brennstoffkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Luft, Brenngase und/oder Kühlgase im ersten Raum

über Zuführungsmittel zuführbar sind und aus Düsenöföiungen (62) in den Seitenwangen (61) und/oder Firstwangen (57) in Richtung auf den Brennstoff, welcher auf dem Rost verschieblich lagert, im zweiten Raum austreten.
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10. Rost für Brennstoffkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Rostplatte (1) auf jeder beliebigen Position des Rostes einzeln austauschbar und verriegelbar ist.

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11. Rost für Brennstoffkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die starren und beweglichen Rostplatten im wesentlichen identisch ausgebildet sind.