DE3020798A1

DE3020798A1 - Verfahren zur energiegewinnung aus stroh

Info

Publication number: DE3020798A1
Application number: DE19803020798
Authority: DE
Inventors: Heinrich 3201 Söhlde Bollmann sen.
Original assignee: BOLLMANN JUN HEINRICH; BOLLMANN SEN HEINRICH
Current assignee: BOLLMANN JUN HEINRICH; BOLLMANN SEN HEINRICH
Priority date: 1980-05-07
Filing date: 1980-05-31
Publication date: 1981-12-10
Also published as: DE3020798C2

Description

Verfahren zur Energiegewinnung aus Stroh
Zusatz zu P 30 17 384.3 (m. Z.: B 876) Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Energiegewinnung aus in Form von Hochdruckballen vorliegendem Stroh mit einem Heizkessel, dessen Brennraum in eine Vor- und in eine Nachbrennzone unterteilt ist, ein in einer Vertikalebene liegende Brennstoffzuführöffnung und eine in die Vorbrennzone reichende Ballenzuführeinrichtung aufweist, an deren, dem Brennraum zugekehrten Ende ein Ballenwiderlager angeordnet ist, nach Patent ... (Patentanmeldung P 30 17 384.3).
Dem Gegenstand der Hauptanmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feuerungsanlage so zu gestalten, daß ein gleichmäßiges, auch an geringe Leistungen anpaßbares Abbrennen eines Ballens in der Vorbrennzone automatischer Beschickung ermöglicht wird. Der Gegenstand der Hauptanmeldung ist jedoch nur begrenzt regelbar, d. h. leistungsanpaßbar. Deshalb liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Heizverfahren und eine verbesserte Feuerungsanlage zu schaffen, wodurch die wirtschaftliche Ausnutzung der im Stroh enthaltenen Energie, insbesondere im Teillastbereich noch wirtschaftlicher möglich ist.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch ein Verfahren gekennzeichnet, durch welche das Stroh in der Vorbrennzone verschwelt wird und die dabei entstehenden Schwelgase in der Nachbrennzone verbrannt werden. Besonders vorteilhaft ist es, die bei der Verbrennung der Schwelgase entstehenden Rauchgase zum Teil der Vorbrennzone zuzuführen, so daß genügend Wärme für den Schwelprozeß zur Verfügung steht.
Zur Durchführung dieses Verfahrens ist der Heizkessel so ausgestaltet, daß die Nachbrennzone mit der Vorbrennzone durch einen Rauchgaskanal verbunden ist. Innerhalb des Rauchgaskanals ist vorteilhafterweise ein Drosselorgan angeordnet. Bevorzugt ist wenigstens ein Teil des zum Netzwärmetauscher führenden Rauchgasrohres als Wärmetauscher zur Luftvorwärmung ausgebildet.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt und nachstehend erläutert.
Es zeigen: Figur 1 einen vertikalen Längsschnitt durch einen Heizkessel und die Ballenzuführeinrichtung, Figur 2 einen Horizontalschnitt durch den Kessel gemäß Figur 1, Figur 3 einen Querschnitt durch den Kessel gemäß Figuren 1 und 2 im Bereich der Vorbrennzone und Figur 4 einen Querschnitt durch die Ballenzuführeinrichtung.
Im einzelnen bedeuten: 1 den Strohballenkanal 2 die Vorbrennzone 3 die Nachbrennzone 9c ein ringförmiges Ballenwiderlager 9d kreuzförmig angeordnete Haltestäbe für das Ballenwiderlager 9c zum Zerbröseln der Schwelrückstände 13 den Zuführkanal für die Verbrennungsluft 15 die Luftregelklappe 17 die Luftströmung in die Nachbrennzone 18 die Rauchgasregelklappe 19 das Rauchgasaustrittsrohr 20 den Rauchgasführungsrohrabschnitt im Wärmetauscher 21 ein Rauchgasumgehungsrohr 22 einen Nutzwärmetauscher 23 die Füllklappe für den Ballenkanal 24 die Zugseile für den Ballenvorschub 25 ein Rückholseil 26 Seilrollen 27 das Zuggewicht 28 Seilumlenkrollen 29 eine Seilzugwinde 30 eine Arretierungsklinke für die Seilzugwinde 31 die Strohballen 32 den Schornstein 34 den Ballendruckbügel 40 eine Antriebsscheibe auf der Achse einer Seilumlenkrolle 28 42 eine Antriebsscheibe für das drehbare Ballenwiderlager 46 einen Füllschacht für den Strohballenkanal 47 eine Dichtplatte im Füllschacht 50 den Rauchgasverbindungskanal zwischen Nachbrennzone und Vorbrennzone 51 eine Drosselklappe in dem Rauchgaskanal 50 52 eine Verschlußklappe 53 eine zur Vorbrennzone führende Heizkesselöffnung.
Das Zuggewicht 27 liefert die notwendige Vorschubkraft für den Ballendruckbügel 34. Der vorderste der Strohballen 31 wird dabei gegen das Ballenwiderlager 9c, 9d geschoben und dadurch in der richtigen Schwelposition gehalten. Die bei der Verschwelung in der Vorbrennzone 2 sich entwickelnden flüchtigen, brennbaren Bestandteile werden in der Nachbrennzone 3 unter Zuführung von Luft durch den Luftzuführkanal 13 vollständig verbrannt.
Um in der Anfahrphase des Kessels Ablagerungen durch Kondensatentwicklung in den Wärmetauschern zu vermeiden, können die Rauchgase durch eine entsprechende Stellung der Rauchgasregelklappe 18 über die Rauchgasumgehungsleitung 21 direkt in den Schornstein geleitet werden.
Zur Vermeidung einer Brückenbildung der Schwelrückstände, ist das Ballenwiderlager um seine Längsachse drehbar gestaltet und über eine zweckmäßige Treibriemen-oder Kettenverbindung mit dem auf der Achse einer Seilumlenkrolle 28 angeordneten Antriebsscheibe 40 verbunden.
Die kreuzförmig ausgebildeten Haltestäbe 9d sind für das Zerbröseln der Schwelrückstände sehr vorteilhaft.
Zum Inbetriebsetzen der Feuerungsanlage wird die Klappe 52 geöffnet und über die Öffnung 53 der vorderste Strohballen 31 an seiner Stirnseite angezündet. Die entstehenden Rauchgase werden über die Nachbrennzone 3 dem Rauchgasrohr 19 zugeführt. Ein Teil der Rauchgase wird durch den Rauchgaskanal 50 abgezweigt und bei offener Drosselklappe 51 zur Vorbrennzone zurückgeführt.
Die sauerstoffarmen heißen Rauchgase leiten dabei die Verbrennung in der Vorbrennzone in einen Schwelvorgang über. Die bei der Verschwelung entstehenden flüchtigen Bestandteile des Brennmaterials werden in die Nachbrennzone 3 geführt und dort unter Luftzuführung verbrannt.
Das Stroh an der Stirnfläche des Ballens schwelt bei Temperaturen zwischen 300 und 6000 C. Die entstehenden Schwelrückstände fallen ebenfalls in den Nachbrennraum und werden selbst verbrannt, so daß nur ganz geringfügige Ascherückstände entstehen.
Zur Teillastregelung wird die Zufunr der Verbrennungsluft für den Verbrennungsvorgang der erzeugten Schwelgase in Verbindung mit einer Drosselung der Rauchgaszuführung zum Schwelort in Abhängigkeit von der geforderten Leistung verändert. Bei einer Verringerung der Verbrennungsluftzufuhr und einer Drosselung der Rauchgaszufuhr zum Schwelort werden die Schwelgase verringert und entsprechend weniger Rauchgasmengen erzeugt.
Um die Temperatur des Nutzwärmetauschers 22 weiter senken zu können, besteht die Möglichkeit, einen Teil der Wärme dem Rauchgas zu entziehen und der Verbrennungsluft zuzuführen, so daß die Verbrennungsleistung selbst geringer gehalten werden kann. Zu diesem Zweck kann die Verbrennungsluft über einen Kanal 13, der einen Abschnitt des Rauchgasrohres 1Y umhüllt, dem Kesseleintritt zugeführt werden. Soll die Luft also vorgewärmt werden, wird eine Klappe 54 in die in Figur 2 gezeigte Stellung geschwenkt, so daß die Luft zunächst den gesamten Kanal 13 durchströmen muß und dabei dem Rauchgas innerhalb des Rohres 19 einen Teil der Wärme entzieht, die dann dem Nutzwärmetauscher 22 nicht mehr zugeführt werden kann. Umgekehrt wird die Klappe 54 in eine Stellung geschwenkt, bei der sie den Kanal 13 vollständig abschließt, wenn die gesamte am Austritt des Kessels zur Verfügung stehende Wärmemenge des Rauchgases möglichst vollständig dem Nutzwärmetauscher 22 zugeführt werden soll.
Die Teillastregelung ist bei einer Strohfeuerungsanlage wesentlich günstiger als bei einer Vorverbrennung in der Vorbrennzone gemäß dem Hauptpatent.
- Patentansprüche -

Claims

Patentansprüche 1;)) Verfahren zur Energiegewinnung aus in Form von Hochdruckballen vorliegenden Stroh mit einem Heizkessel, dessen Brennraum in eine Vor- und in eine Nachbrennzone unterteilt ist, eine in einer Vertikalebene liegende Brennstoffzuführöffnung und eine in die Vorbrennzone reichende Ballenzuführeinrichtung aufweist, an deren dem Brennraum zugekehrten Ende ein Ballenwiderlager angeordnet ist, nach Patent ... (Patentanmeldung P 30 17 384.3), dadurch gekennzeichnet, daß das Stroh in der Vorbrennzone verschwelt wird und die dabei entstehenden Schwelgase in der Nachbrennzone verbrannt werden.
2.) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des in der Nachbrennzone entstehenden Rauchgases zur Erzeugung der Schwelwärme der Vorbrennzone zugeführt wird.
3.) Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rauchgas auf dem Wege zum Nutzwärmetauscher ein Teil der in ihm enthaltenen Wärmeenergie wieder in die Nachbrennzone zurückgeführt wird.
4.) Heizkessel zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachbrennzone mit der Vorbrennzone durch einen Rauchgaskanal (50) verbunden ist.
5.) Heizkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Rauchgaskanals (50) ein Drosselorgan (51) angeordnet ist.
6.) Heizkessel nach den Ansprüchen 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Teil des zum Nutzwärmetauscher (22) führenden Rauchgasrohres (19) als Wärmetauscher zur Luftvorwärmung ausgebildet ist.