DE3016531C2

DE3016531C2 - Vorrichtung zur Verbrennung von locker gelagerten Feststoffen, insbesondere von verdichtetem Stroh

Info

Publication number: DE3016531C2
Application number: DE3016531A
Authority: DE
Inventors: Siegfried 2301 Osdorf Bieder
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-04-29
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1982-10-07
Also published as: EP0038962A1; DK160081A; DE3016531A1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbrennung von locker gelagerten Feststoffen, insbesondere von verdichtetem Stroh bei welcher das Stroh über ein in eine rohrförmige Brennkammer eines Verbrennungsofens mündendes Zuführrohr kontinuierlich der Brennkammer zugeführt und in die Brennkan mer mittels mit Düsen versehenen Luftleitkanälen Verbrennungsluft eingeblasen wird.

Bei bekannten Verbrennungsöfen für alle Arten von Stroh und Holz werden die festen Brennstoffe von Hand durch eine relativ große Beschickungstür in den Ofen eingegeben. Die durch die Verbrennung der eingegebenen Brennstoffe erzielte Wärmeenergie wird an einen den Verbrennungsofen ummantelnden Warmwasserkreislauf übertragen und für Heizzwecke ausgenutzt. Allerdings ist der Wirkungsgrad dieser Verbrennungsöfen bei insbesondere kompakten Stroh-Hochdruckballen oder Stroh-Rundballen schlecht, da die Flammen nur an der Außenseite des jeweiligen Ballens angreifen können, während das Strohmaterial in den sauerstoffarmen und ggf. feuchten Zonen überhaupt nicht brennt oder nur schwelt. Die schlechte Verbrennung dieser Feststoffe ist im übrigen aber mit einem hohen Emissionsanteil von Schadstoffen verbunden, so daß diese öfen eine erhebliche Belastung der Umwelt mit sich bringen.

Bei einer bekannten Vorrichtung mit den im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen (DE-AS 27 21213) ist der Verbrennungsofen insgesamt durch die Brennkammer gebildet welcher von oben über einen Fallschacht verdichtete Großballen aus Stroh zugeführt werden. Der Abbrand erfc <gt dann im Bereich des unteren Endes der übereinander im Ofen angeordneten Großballen. Dadurch, daß dort die Verbrennung im verdichteten Zustand der Strohballen erfolgt, wie sie eingeworfen werden, und aufgrund des Eigengewichts der übereinander angeordneten Strohballen eine zusätzliche Verdichtung bewirkt wird, können die Rammen nur an der Außenseite des Ballens angreifen, wohingegen das Strohmaterial in den inneren Bereichen nicht brennt oder nur schwelt Aus diesem Grund wird bei der bekannten Vorrichtung in diese Schwelbereiche zusätzliche Verbrennungsluft über in der Brennkammer angeordnete Düsen eingeführt Die Praxis zeigt aber, daß auch hierdurch der schlechte Wirkungsgrad der Verbrennung nicht wesentlich verbessert wird. Da aufgrund der schlechten Verbrennung Abgase mit hohen Schadstoffanteilen resultieren, müssen besondere Vorkehrungen getroffen werden (Nachverbrennung} um den Schadstoffgehalt der Abgase zu reduzieren.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine einfach und kompakt aufgebaute Vorrichtung zu schaffen, bei welcher die Feststoffe mit einem hohen Wirkungsgrad gleichmäßig verbrannt und dabei der Schadstoffanteil wesentlich vermindert wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich an das Zuführrohr Führungselemente für den Transport des Strohs durch die Brennkammer anschließen, die sich im wesentlichen über die Länge der Brennkammer erstrecken, und daß die zuführrohrseitig durch einen als Luftleitkanai ausgebildeten Deckel begrenzte, mit ihrem offenen Rohrende in den Ofenraum vorstehende Brennkammer einen sich im wesentlichen über die Länge der Brennkammer erstreckenden Luftleitkanal aufweist.

Nach Maßgabe der Erfindung wird eine gleichmäßige und vor allem vollständige Verbrennung dadurch erzielt, weil die Führungselemente eine gewisse Entspannung der im verdichteten Zustand durch das Zuführrohr herantransportierten Strohballen bewirken, so daß die über die Luftleitkanäle herangeführte Luft in die verdichtete Strohmasse eindringen kann. Dennoch wird eine allseitige und damit gleichmäßige Verbrennung des in den Ofen eingegebenen Brennguts bewirkt, weil die Strohballen auf den Führungsstangen noch hinreichend zusammengehalten werden. Die Verbrennung wird weiter dadurch begünstigt, weil eine Auflockerung auch daraus resultiert, daß die verdichteten Strohballen während des Vorwärtstransports über die Führungselemente verbrannt werden. Da zudem die Luft vom Einmündungsbereich des Zuführrohrs in die Brennkammer her und im wesentlichen über die gesamte Länge der Brennkammer eingebläsen wird, kommt es zu einer intensiven Verbrennung des gesamten Brennguts während des Transports durch die Brennkammer. Aufgrund der Anordnung wird zudem Asche aus dem offenen Ende der in den Ofenraum hineinragenden Brennkammer geblasen, so daß ein Zustopfen von Brennkammerbereichen aufgrund von Verbrennungs-

rückständen ausgeschlossen ist.

Eine in konstruktiver Hinsicht außerordentlich einfache Ausgestaltung der Führungselemente, die zudem eine allseitige Luftzublasung an das auf den Führungselementen transportierte Stroh erlaubt, wird * in zweckmäßiger Weise dadurch erreicht, daß die Führungselemente durch zwei parallele Führungsstangen gebildet sind.

In vorteilhafter Weise sind die Führungselemente relativ zum Zuführrohr verstellbar, wodurch eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedliche Verdichtungsgrade des Strohs bzw. ggf. anderen Brennguts ermöglicht ist

Schließlich ist es zweckmäßig, daß der Durchmesser der Brennkammer wesentlich größer als derjenige des Zuführrohrs ist, weil hierdurch das Brenngut in einem Abstand zum Innenmantel der Brennkammer transportiert wird, so daß sich eine gute Flammbildung im gesamten K.ammerinnenraum einstellen kann. Zugleich wird hierdurch die Flammbildung in vorteilhafter Weise um den zugeführten verdichteten Strohballen konzentriert.

Der Wirkungsgrad der Verbrennung wird in günstiger Weise dadurch beeinflußt, daß die der Brennkammer zugeführte Luft erhitzt und als Warmluft zugeführt wird.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist an dem in den Verbrennungsofen mündenden freien Ende des Zuführrohres eine Fallklappe angelenkt, wodurch die Auflockerung des auf den Führungselementen transportierten Strohguts durch die Einwirkung der mit ihrem Gewicht aufliegenden Fallklappe begünstigt wird.

Zweckmäßigerweise sind im Bereich der Ofenmitte Luftleitbleche zur Flammenausbreitung angeordnet, was die Flammausbreitung in der Verbrennungskammer begünstigt. Dies wirkt einerseis auf die Flammbildung innerhalb der Brennkammer ein und bewirkt andererseits eine vollständige Verbrennung eventuell verbleibender und aus der Brennkammer herausfallender Rückstände.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. Darin zeigt

F i g. 1 eine schematische Schnittdarstellung durch die Vorrichtung und F i g. 2 eine stirnseitige Ansicht der Vorrichtung.

Die in den F i g. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung besteht im wesentlichen aus dem Verbrennungsofen 1 und dem Brenner 2 in dem ein in den Verbrennungsofen 1 einmündendes Zuführrohr 3 angeordnet ist. so

Das Zuführrohr schließ' an eine Beschickungsvorrichtung an, mittels der kontinuierlich zweckmäßigerweise proportioniertes und "orverdichtetes Stroh über das Zuführrohr 3 dem Verbrennungsofen 1 zugeführt wird. Das Zuführrohr 3 kann mit seinem freien offenen Ende geringfügig in den Verbrennungsofen 1 vorstehen.

Der vordere Abschnitt des Zuführrohres 3 ist vom Brenner umschlossen, welcher in der dargestellten Ausführungsform rohrartig ausgebildet ist. Der Innenraum des Brenners 2 stellt die eigentliche Brennkammer &o 4 dar. Der Brenner 2 selbst ist mit Schamottsteinen ausgekleidet.

Am freien Ende des Zuführrohrs 3 sind Führungselemente angeordnet, welche im dargestellten Ausführungsbeispiel zwc'i zueinander parallel angeordnete Zuführstangen 5 und, die sich in Längsrichtung des Zuführrohres in dit Brennkammer 4 erstrecken. Zweckmäßigerweise erstrecken sich die Zuführstangen 5 bis nahe an das freie offene Ende des Brenners 2. Schließlich ist am freien offenen Ende des Zuführrohres 3 eine Fallklappe 6 angeordnet Das durch das Zuführrohr in den Verbrennungsofen verdrängte Stroh wird aufgrund der Reibung des Strohs an der Innenwand des Zuführrohrs 3 und aufgrund des durch die Fallklappe 6 ausgeübten Drucks nachverdichtet Die Fallklappe dient des weiteren zur Verhinderung eines Flammenrückschlags in die Beschickungsvorrichtung, falls kein weiteres Stroh dem Verbrennungsofen zugeführt wird.

Der rohrfönnige Brenner 2 ist an seinem zuführrohrseitigen Ende, welches über den Verbrennungsofen 1 vorsteht, durch einen Deckel 7 verschlossen, mit dem das durch den Deckel 7 geführte Zuführrohr 3 verschweißt ist Der Deckel ist als Luftleitkanal 8 ausgebildet wobei an der Innenseite des Deckels 7 in die Brennkammer 4 führende öffnungen oder Düsen 9 vorgesehen sind. Der Brennkammer kann über den Luftleitkanal 8 und die Düsen 9 Primärluft zugeführt werden.

Schließlich ist am Boden des Brenn.·, s 2 ein weiterer Luftleitkanal 10 angeordnet welcher sich außerhalb des Brenners 2 im wesentlichen über dessen gesamte Länge erstreckt Die Verbindung zwischen Luftleitkanal 10 und Brennkammer 4 ist durch düsenförmige Öffnungen 11 im Brenner 2 hergestellt Dabei sind die öffnungen 11 in einem Abstand voneinander entlang einer Linie angeordnet wobei die Öffnungen entlang mehrerer Linien vorgesehen sein können. Über die Luftleitung 10 und die öffnungen 11 wird der Brennkammer 4 Sekundärluft zugeführt wobei eventuell von der Brennkammer 4 herrührender Ascheneinfall durch die Sekundärluft ausgeblasen wird.

Die beiden Luftleitkanäle 8 und 10 zweigen von einer gemeinsamen Luftzufuhrleitung 12 ab, wobei an der Abzweigstelle eine Drosselklappe 13 angeordnet ist. Mittels der Drosselklappe 13 kann entweder die Primärluftzufuhr oder die Sekundärluftzufuhr unterbunden bzw. gedrosselt werden. Der Luftzufuhrleitung 12 ist ein Gebläse vorgeschaltet, welches bei Erreichen einer Vorlauftemperatur durch einen Thermostat abgeschaltet werden kann. Sobald die Vorlauftemperatur überschritten ist, wird die Luft auch ohne Gebläseunterstützung von der Außenseite des Ofens über die Luftleitkanäle in die Brennkammer eingesaugt.

Im Bereich des Bodens des Verbrennungsofens ist ein Rost 14 angeordnet. Im Bereich der Ofenmitte befinden sich ein oder mehrere Leitbleche, die der Flammverteilung dienen.

Das durch die nicht dargestellte Beschickungsvorrichtung in das Zuführrohr eingeführte vorverdichtete Stroh wird in der oben beschriebenen Weise innerhalb des Zuführrohres 3 nachverdlchtet, so daß das Stroh das Zuf-'ihr. ohr 3 in einem relativ kompaktierten Zustand verläßt. Beim Verlassen des Zuführrohres 3 wird das Stroh auf die Zufühotangen 5 aufgegeben, wo es sich zwar einerseits entspannt, so daß zur Verbesserung der Verbrennung Lufl in das zusammengeballte Stroh eindringt, jedoch r,och derart zusammengehalten wird, so daß es allseitig verbrennen kann. Innerhalb der Brennkammer bildet sich eine um den Brenner 2 umlaufende Flamme aus, so daß eine gute Verbre.inung des Strohs gewährleistet ist. Diese Verbrennung wird durch die stark erwärmte Schamottsteinauskleidung, die teilweise zum Glühen kommt, noch gefördert Einen weiteren Beitrag für die gute und vollständige Verbrennung des Strohs innerhalb der Brennkammer 4

liefert die vorher erhitzte und als Warmluft eingeblaselie Luft, wobei je nach .Strohqualität mehr oder weniger Primärluft bzw. Sekundärluft eingcblasen werden kann. Schließlich werden die Flammen durch das oder die Leitbleche 15 im Verbrennungsofen umgeleitet, so daß '·> der gesamte Ofeninnenraum von den Flammen bestrichen wird. Sollte ein Teil des durch das kontinuierlich zugeführte Stroh entlang der Führungsstangen 5 weitergeförderten Strohs am Ende der Brennkammer noch nicht verbrannt sein, so fallen das in Stroh oder gegebenenfalls andere durch die Verbrennung zusammengebackene schwere Bestandteile auf den am Boden des Verbrennungsofens I angeordneten Rost 14. Während des Herabfallens werden die noch nicht vollständig verbrannten Bestandteile mit Luft i'· durchmischt, so daß im Bereich des Rostes die verbleibenden Bestandteile vollständig verbrannt werden.

Im wesentlichen wird durch die in den Verbrennungsofen ragende Breniikitiiiinci 4 eine vollständige und vgh ä Schadstoffen weitgehend freie Verbrennung des mittels der Zuführstangen 5 durch die Brennkammer 4 transportierten Strohs gewährleistet, so daß einerseits ein optimaler Wirkungsgrad des Verbrennungsofens gewährleistet ist und andererseits die Schadstoff-Emissionswerte wesentlich reduziert sind. Schließlich können die aus dem Verbrennungsofen 1 ragenden Teile des Brenners 2, soweit sie nicht ohnehin durch den als Luftleitkanal ausgebildeten Deckel 7 abgedeckt sind, gegen den Ofenaußenraum abisoliert sein, etwa durch die Isolierung 16. Eine gesonderte Heizeinrichtung ist für den Verbrennungsofen nicht erforderlich, da die zugeführte Primär- und Sekundärluft im Bereich der Schamottaiiskleiclung vorerhit/t wird, so daß sie als Warmluft zugeführt wird. Zugleich verhindert die zugeführte Luft eine übermäßige Erhitzung des Brenners 2. Hierbei kann eine von der Brennertemperatur 2 abhängige .Steuerung der Luftzufuhr vorgesehen sein. Eine Veränderung der Hrennereinstelliing ist dadurch möglich, daß der Brenner 2 entweder relativ zum Ziiführrohr J oder umgekehrt verstellbar oder die -/..fjjUj.,.....„„„ e _rc!₃>;_v ....... X;:f;:hrr::hr 2 vers!e!!b;:r ausgebildet sind.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Verbrennung von locker gelagerten Feststoffen, insbesondere von verdichtetem Stroh, bei welcher das Stroh über ein in eine rohrförmige Brennkammer eines Verbrennungsofens mündendes Zuführrohr kontinuierlich der Brennkammer zugeführt und in die Brennkammer mittels mit Düsen versehenen Luftleitkanälen Verbrennungsluft eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß sich an das Zuführrohr

(3) Führungselemente (5) für den Transport des Strohs durch die Brennkammer (4) anschließen die sich im wesentlicher, über die Länge der Brennkammer erstrecken, und daß die zuführrohrseitig durch einen als Luftleitkanal (8) ausgebildeten Deckel (7) begrenzte, mit ihrem offenen Rohrende in den Ofenraum vorstehende Brennkammer (4) einen sich im wesentlichen über die Länge der Brennkammer erstreckenden Luftleitkanal (10) aufweist

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dafl die Führungselemente durch zwei parallele Führungsstangen (S) gebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente relativ zum Zuführrohr (3) verstellbar sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der Brennkammer (4) wesentlich größer als derjenige des Zuführrohres (3) ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die der Brennkammer

(4) zugeführte Luft erhitzt und als Warmluft zugeführt wird.

6. Vorrichtung nach el.ieoi der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem in den Verbrennungsofen (1) mündenden freien Ende des Zuführrohres (3) eine Fallklappe (6) angelenkt ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ofenmitte Luftleitbleche (15) zur Flammenausbreitung angeordnet sind.