DE3109915C2

DE3109915C2 - Feuerung zum Verbrennen von insbesondere gepreßten Strohballen

Info

Publication number: DE3109915C2
Application number: DE19813109915
Authority: DE
Inventors: Hans Dr.h.c. 3559 Battenberg Vießmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-03-14
Filing date: 1981-03-14
Publication date: 1985-06-27
Also published as: DE3109915A1

Abstract

Der Heizungskessel ist zum Verbrennen von insbesondere gepreßten Strohballen bestimmt. Er besteht aus einer Brennkammer mit Brennstoffzufuhröffnung, einer unter der Brennkammer angeordneten Aschfallsammelkammer und aus einer der Brennkammer nachgeordneten Nachschaltheizfläche mit Rauchgasabzug. Der Boden der Brennkammer ist mit mindestens einem längs der Brennkammerrückwand verlaufenden, zur Aschfallsammelkammer führenden Aschfall- und Primärluftschlitz versehen. Ebenfalls gegenüberliegend zur Brennstoffzufuhröffnung im brennkammerrückwandnahen Bereich ist über dem Schlitz mindestens ein vor der Abbrandzone bewegliches Ascheabstreifelement angeordnet. Für die Verbrennung von Strohballen ist der Aschfall- und Primärluftschlitz (7) mittig mit einem gegen die Brennstoffzufuhreinrichtung gerichteten, unter dem Ascheabstreifelement (9) verlaufenden Schlitz (7Δ) in den Feuerraumboden hinein erweitert ausgebildet. Die Flankenbereiche (19) des Feuerraumbodens neben dem Schlitz (7Δ) sind in bezug auf den vor dem Schlitz ebenen Feuerraumboden (3) konkav nach unten gewölbt ausgebildet.

Description

Das Hauptpatent 30 34 669 betrifft eine Feuerung gemäß Oberbegriff des Hauptanspruches.

Obgleich eine solche Feuerung die Forderungen nach einer kontinuierlichen Verbrennung von gepreßten Strohballen grundsätzlich erfüllt, haben sich hierzu noch Verbesserungsmöglichkeiten — insbesondere im Bereich des Feuerraumes bzw. der Brennkammer — ergeben, da die einwandfreie und optimale Verbrennung von solchen Festbrennstoffen, wie sich gezeigt hat, selbst von scheinbaren Nebensächlichkeiten wesentlich beeinflußt wird, und die Aufgabe der vorliegenden Zusatzerfindung besteht darin, auch solche »Nebensächlichkeiten« beherrschbar zu machen, d. h. die Glutbettausbüdung in Verbindung mit Primärluftzuführung einschließlich der Ascheabführung zu verbessern.

Diese Aufgabe ist mit einer Feuerung der eingangs genannten Art nach der Zusatzerfindung durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angeführten Merkmale gelöst Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich nach den Unteransprüchen.

Eine einwandfreie Glutbettausbildung für pfropfenartig zugeführten und frontal abbrennenden Brennstoff, insbesondere Stroh, hängt zwangsläufig mit von einer einwandfreien Ascheabfuhr ab. Mit einem allein längs der Brennkammerrückwand oberhalb des Aschfallschlitzes angeordneten Ascheabstreifelementen ist dies

ίο nicht einwandfrei gewährleistet, andererseits hat es sich als nicht praktikabel erwiesen, den Schlitz einfach insgesamt breiter anzulegen, da dann die Gefahr besteht, daß zuviel noch nicht ausreichend verbrannten Strohs in den Aschfall gelangt

Überraschend hat sich aber gezeigt, daß eine Schlitzvergrößerung zu einer einwandfreien Ascheabfuhr führt, wenn man die Schützvergrößerung nur so anlegt daß ein in der Draufsicht insgesamt T-förmiger Schlitz entsteht, über dem die Glut steht, so daß diese von unten ausreichend Primärluftzufuhr erhält Neben dem Schlitz abfallende Asche rutscht aufgrund der Durchwölbung des Brennkammerbodens in diesem Bereich, d. h. beidseitig neben dem sich in Längsrichtung erstreckenden Schlitzes in den Schlitz und fließt durch diesen einwandfrei ab.

In diesem Zusammenhang ist es für eine optimale frontal stehende Glutbettausbildung ebenfalls wesentlich, daß das Glutbett insbesondere von unten her, d. h. im unmittelbaren Bereich der Primärluftzufuhr nicht ständig durch das Abstreifelement gestört bzw. in seinem Umfang reduziert wird. Durch die nach oben gerichtete Konkavwölbung des Brennkammerbodens im Schlitzbereich, die das Glutbetl gewissermaßen von unten her freistellt (der Ballen liegt ja auf der davor befindliehen waagrechlen Bodenfläche der Brennkammer auf), ist aber eine solche Glutbettausbildung möglich, zumal gepreßtes und verbrennendes Stroh ziemlich fest zusammenhält.

Diese einfache Maßnahme hat also den Vorteil, daß das unten stehende, unmittelbar mit Primärluft versorgte Glutbett ungestört stehen bleibt und sich ein Frontalglutbett ergibt, das im Querschnitt, was noch näher erläutert wird, etwa einem auf seiner kleinen Kathete stehenden rechtwinkligen Dreieck entspricht, von dessen Frontfläche Asche ständig abgestreift wird.

Als vorteilhaft hat es sich ferner erwiesen, daß man die Brennkammer allseitig mit feuerfestem Material auskleidet, da bei gepreßtem Stroh im Sinne eines optimalen Ausbrandes dafür gesorgt werden muß, daß relativ hohe Temperaturen in der Brennkammer erhalten bleiben.

Stroh steht in unterschiedlichen Ballenformen zur Verfügung, und zwar in Form von relativ großen zylinderartigen Rundballen und meist wesentlich kleineren quaderförmigen Ballen, was in Rücksicht auf einen optimalen Abbrand ebenfalls berücksichtigt werden muß, aber auch in Rücksicht darauf, daß man nach Möglichkeit möglichst wenig diesbezüglich unterschiedliche Kesseltypen bauen möchte. Man könnte natürlich den

bo Brennstoffzufuhrkanal und die Brennkammer entsprechend groß und zylindrisch, angepaßt an die Rundballenform, ausbilden. Hierbei hat sich aber für einen optimalen Abbrand gezeigt, daß große Rundballen, einerseits, wenn ihr abbrandseitiger Teilbereich in die Brandzone gelangt, zum Zusammenbrechen neigen, und andererseits schrumpfen die stehend (Längsachse in Förderrichtung) zugeförderten Rundballen aufgrund der unvermeidbaren Wärmeeinwirkung von der Brennkam-

mer aus zusammen, wodurch sich im oberen Bereich ein beträchtlicher Spalt im Zuföiiiertunne! unmittelbar vor der Brennstoffzufuhröffnung zur Brennkammer ergibt, was mit der Gefahr eines Rückbrandes in dem Zufördertunnel verbunden ist, den es natürlich zu vermeiden gilt.

In Rücksicht darauf wird der Zufuhrtunnel im Querschnitt so ausgebildet, daß dieser dem Rundballen im Querschnitt entspricht, d. h. die großen Rundballen werden liegend bzw. mit senkrecht stehender Achse eingebracht und zur Brennkammer gefördert Die Querstabilität dieser Ballen ist nämlich wesentlich größer, und es ergeben sich kaum Volumenreduzierungen durch Schrumpfung, und das der eigentlichen Glutzone nahekommende Resi teil eines Rundballens bricht auch nicht mehr zusammen.

Außer diesem für einen günstigen Abbrand ebenfalls wichtigen Effekt, hat diese Ausbildung den vorteilhaften Nebeneffekt, daß man einen solchen Brennst*>ffzufuhrkanal auch mit kleineren quaderförmigen Ballen beschicken kann, da von diesen dann einfach entsprechend mehrere und den Kanalquerschnitt ausfüllende Ballen eingelegt werden können.

Die flach eingelegten Rundballen sind übrigens einer Verformung in Quaderi'orm ohne weiteres zugänglich, abgesehen davon, daS sich eine solche Verformung durch den Förderdruck gewissermaßen selbsttätig einstellt. In Rücksicht auf das eine Kreisfläche bestreichende Ascheabstreifelement in der Brennkammer ist es ebenfalls im Interesse eines guten und gleichmäßigen Abbrandes jedoch vorteilhaft, den relativ breiten Querschnitt des Brennstoffpfropfens auf einen Frontalquerschnitt zu bringen, der vom Ascheabstreifelement weitgehend erfaßbar ist.

Dies ist ohne weiteres durch entsprechende Wandausbildung der gesamten Wegstrecke bis in den Glutbettbereich erzielbar.

Die etwa rechteckige bzw. quadratische Querschnittsform (in dei Draufsicht) ergibt sich zwangsläufig durch den Förderdruck im Zufuhrkanal und die Umformung in angenähert Kreis- bzw. Ovalform (im Querschnitt) kann einfach dadurch erreicht werden, daß man in die zuförderseitige Hälfte der Brennkammer ggf. unter Miterfassung zumindest des Deckenbereiches des Anschlußendes des Brennstoffzufuhrkanals ein cin- oder mehrteiliges Formmundstück aus feuerfestem Material einsetzt.

Für den Endbereich des Brennstoffzufuhrkanals wird man jedoch besser ein einfaches Leitblech vorsehen.

Die erfindungsgemäße Feuerung wird nachfolgend anhand der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Es zeigt schematisch

Fig. 1 stark vereinfacht eine Draufsicht auf den Brennkammerboden der Feuerung;

F i g. 2 stark vereinfacht einen Blick in die Brennkammer;

Fig. 3 im Schnitt den Brennkammerbereich in besonderer Ausführungsform für runde Strohballen und

Fig.4 stark vereinfacht einen Horizontalschnitt durch den Brennkammerbereich und den Zufördertunnel für Rundballen.

Wie aus Fig. 1, 2 erkennbar, ist der Aschfall- und Priniärluftschlilz 7 niittig und entgegen zur Zuförderrichtung (im Beispiel von rechts nach links) mit einem Schiit/. T erweitert, so daß sich in Draufsicht insgesamt ein T-förmiger Schlitz ergibt.

Die Klankenbereichc 19 neben dem Schlitz T sind, wie aus F i g. 2 erkennbar, nach unten durchgewölbt, d. h. der Brennkammerboden bildet in diesem Bereich eine nach oben konkave Fläche, vor der sich tier waagerechte Boden 3 der Feuerung befindet Über dem Ganzen befindet sich das drehbar gelagerte und nur gestrichelt angedeutete Ascheabstreifelement 9, das mit seiner Drehachse 11 die Brennkammerverschlußtür 5' durchgreift

Das sich bildende und frontal abbrennende Glutbett

to 23 hat im Querschnitt (soweit sich dies überhaupt zeichnerisch vereinfacht darstellen läßt) etwa die Form eines auf seiner Kleinkathete stehenden rechtwinkligen Dreiecks. Durch die Konkavwölbung des Brennkammerbodens ist der vorderste Rundballen 20 bzw. das Glutbett über dem Schlitz T freigestellt, so daß die Primärluft gut an diesen unteren Bereich des Glutbettes gelangen kann, der insoweit auch nicht unmittelbar vom Ascheabstreifelement 9 erfaßt und ggf. zerstört werden kann, was einerseits für den kontinuierlichen Abbrand sehr wesentlich ist, andererseits aber auch für das mehr oder weniger zarte Abstreifen der Asche im Bereich der langen Kathete, d. h. in der Frontalfläche durch das Ascheabstreifelement 9. Die frontflächenseitig abgestreifte Asche kann durch den Schlitz 7 in den Aschfallsammelraum 6 gelangen.

Große Rundballen (Durchmesser etwa ca. i,5 m und 0,8 m dick) lasten sich auf diese Weise verbrennen. Aus den eingangs erwähnten Gründen ist es jedoch vorteilhafter, die Rundballen 20 liegend zuzufördcrn, da damit

jo die optimalen Abbrandverhältnisse bei kontinuierlichem Betrieb besser erreichbar sind. Aus diesem Grunde ist der Brennstoffzufuhrkanal 14 flachrechteckig und dem Querschnitt von im Sinne der F i g. 4 liegend eingebrachten Rundballen 20 angepaßt ausgebildet.

Die Einbringung erfolgt am nicht dargestellten Ende des Zufuhrkanals 14 von der Seite her. Durch den Förderpreßdruck im Kanal verformen sich die Rundballen zu Rechteckballen, wie nur prinzipiell angedeutet ·>und vor Erreichen der eigentlichen Abbrandzone wird der ganze Brennstoffpfropfen durch ein ein- oder mehrteiliges Formmundstück 21 auf zumindest angenähert den Querschnitt gebracht, der vom Ascheabstreifelement 9 erfaßbar is;t. In den Förderkanal hinein kann sich vom oberen Teil des Formmundstückes 21 aus ein stufenlos anschließendes Leitblech 22 erstrecken.

Da die Brennkammerwandungen für einen guten Abbrand mit feuerfestem Material 4' verkleidet werden, werden die den Brennstoffpfropfen zuformenden Formgebungen direkt an diesem Material 4' mit vorgesehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Feuerung zum Verbrennen von insbesondere gepreßten Strohballen, mit einer Brennkammer, die in einer vertikalen vorderen Brennkammerwand eine Brennstoffzufuhröffnung über einer Aschesammeikammer aufweist, wobei die Brennstoffzuführöffnung über einen mit Förderelementen versehenen geschlossenen Brennstoffzufuhrkanal beschickt ist und wobei in der hinteren Brennkammerwand gegenüber der Brennstoffzufuhröffnung mindestens eine Sekundärluftöffnung vorgesehen ist und zwischen der Brennkammer und der Aschesammelkammer ein Boden angeordnet ist, der längs der hinteren Brennkammerwand einen Schütz zur Abführung der Asche und zur Primärluftzufuhr aufweist, oberhalb dessen ein vor der Abbrandzonc in einer Vertikalebene bewegbares Ascheabstreifelement vorgesehen ist, (nach Patent 3034 669), dadurch gekennzeichnet, daß der Aschfall- und Primärluftschlitz (7) durch einen mittig entgegen der Brennstoffzufuhrrichtung abzweigenden, unter dem Ascheabstreifelement (9) verlaufenden Schlitz (7') in den Boden der Brennkammer (4) hinein erweitert ist, der in den Flankenbereichen (19) neben dem Schlitz (7') nach unten durchgewölbt und ansonsten eben ausgebildet ist.

2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände der Brennkammer (4) mit feuerfestem Material (4') ausgekleidet sind.

3. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt des Brennstoffzufuhrkanals (14) flach rechteckig und angepaßt an den Querschnitt von flach eingelegten Rundballen (20) ausgebildet ist

4. Feuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der beschickun^sseitigen Hälfte der Brennkammer (4) ein den im Querschnitt flach rechteckigen Brennstoffpfropfen auf etwa Kreis- oder Ovalform verformendes Formmundstück (21) angeordnet ist.

5. Feuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens im Deckenbereich des brennkammerseitigen Endes des Brennstoffzufuhrkanals (14) ein an das Formmundstück (21) stufenlos anschließendes Leitblech (22) angeordnet ist.