DE3147410A1

DE3147410A1 - "verbrennungsvorrichtung fuer feste brennstoffe"

Info

Publication number: DE3147410A1
Application number: DE19813147410
Authority: DE
Inventors: John Michael Lake; Robert Charles Cheltenham Payne
Original assignee: Coal Industry Patents Ltd
Current assignee: Coal Industry Patents Ltd
Priority date: 1980-12-05
Filing date: 1981-11-30
Publication date: 1982-07-22
Also published as: GB2089026B; GB2089026A

Description

Case 4323/GER ⁴ 23. November 1981

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Anmelderin: COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED

Verbrennungsverrichtung für feste Brennstoffe

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungsvorrichtung für feste Brennstoffe mit einem Gehäuse, welches einen im unteren Teil des Gehäuses angeordneten Feuerrost, eine primäre Verbrennungszone oberhalb des Feuerrostes, einen Brennstoff-Einfülltrichter oberhalb des Feuerrostes, eine Brennstoffzuführeinrichtung zwischen dem Trichter und dem Feuerrost, eine Einlaßöffnung zum Zuführen von primärer Verbrennungsluft in das Gehäuse sowie eine Abgas-Auslaßöffnung umfaßt. Gemäß der Erfindung ist nun vorgesehen, daß eine sekundäre Verbrennungszone zwischen der primären Verbrennungszone und der Abgas-Auslaßöffnung angeordnet ist, daß eine Eingangsöffnung für Sekundärluft so angeordnet ist, daß sie Sekundärluft in Richtung eines Bereiches neben dem Eingang zu der sekundären Verbrennungszone richtet, und daß innerhalb des Gehäuses Wasserkanäle angeordnet sind, die Abgas-Durchgänge bilden, welche mit der Abgas-Auslaßöffnung in Verbindung stehen.

Für die primäre Verbrennungszone kann eine Zündvorrichtung vorgesehen sein, welche zweckmäßigerweise als elektrische Zündvorrichtung ausgebildet ist.

Der Feuerrost ist vorzugsweise so ausgebildet, daß er fähig ist, sich selbst zu entaschen und kann mit einer Antriebsvorrichtung ausgerüstet sein, um den Feuerrost mit einer Rüttelsiebeinrichtung zu versehen, wodurch der üblicherweise erforderliche

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manuelle Kraftaufwand vermindert werden kann.

Die sekundäre Verbrennungszone ist vorteilhafterweise aus feuerfestem Material gebildet und definiert eine Verbrennungskammer für volatile Bestandteile. Sie ist versehen mit einer Eingangsöffhung neben dem Feuerrost und einer Ausgangsöffnung, die zu den von den Wasserkanälen gebildeten Durchgängen führt. Die Querschnittsfläche der Kammer ist zweckdienlicherweise größer als die Querschnittsfläche der Eingangsöffnung oder der Ausgangsöffnung.

Die Brennstoff-Zuführeinrichtung kann in Form einer flachen Platte ausgebildet sein, die angrenzend an die Ausgangsöffnung des Brennstoff-Einfülltrichters und mit Abstand zu demselben angeordnet ist. Die Platte ist zentral gelagert und wird während des Betriebes kontinuierlich oder andauernd in oszillierende Bewegung gesetzt, wodurch der Auflagewinkel des auf der oberen Oberfläche der Platte aufliegenden Brennstoffes geändert wird, woraus ein Fließen von Brennstoff in die primäre Verbrennungszone resultiert.

In der primären Verbrennungszone können Brennstoff-Verteiler vorgesehen sein, um den von der Brennstoff-Zuführeinrichtung kommenden Brennstoff gleichmäßig über den Feuerrost zu verteilen.

Zweckmäßigerweise ist eine Meßeinrichtung vorgesehen, um während des Betriebes den Füllstand des vom Feuerrost getragenen Feuerungsbetts in der primären Verbrennungszone festzustellen. Die Brennstoff-Zuführeinrichtung kann dann in Abhängigkeit von der Ebene des Feuerungsbetts betrieben werden und die Zufuhr von Brennstoff kann entsprechend kontrolliert werden. Hierdurch wird durch Anwendung der vorliegenden Erfindung eine automatische Betriebsweise ermöglicht.

DJe Brennstoffzufuhr in die primäre Verbrennungszone kann in kleinen Zufuhrmengen vonstatten gehen, wodurch konstante Betriebsbedingungen des Feuerungsbettes ermöglicht und folglich Änderungen in der Verbrennungsintensität

und im Hitzetransfer, wie sie bei konventionellen Systemen vorkommen, vermieden werden.

Weiterhin sind im Vorrichtungsgehäuse Wasserkanälevorgesehen. Diese Wasserkanäle können zweckmäßigerweise an der Vorderseite des Gehäuses ausgebildet sein.

Im folgenden wird ein AusfUhrungsbeispiel der Verbrennungsvorrichtung für feste Brennstoffe gemäß der Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben. Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die Verbrennungsvorrichtung in Seitenansicht.

Eine Verbrennungsvorrichtung für feste Brennstoffe 1 in der Form eines unabhängigen Boilers umfaßt ein Gehäuse 2, in dessen unterem Teil ein selbstentaschender Feuerrost 4 untergebracht ist, Unterhalb des Feuerrostes 4 ist ein Aschenkasten vorgesehen. Ober dem Feuerrost ist zwischen einer wassergekühlten Vorderwand 10, nicht näher dargestellten Seitenwänden, einer rückwärtigen Wand 12, deren oberer Teil durch einen Wasserlauf 14 und deren unterer Teil durch eine Wand 16 einer sekundären Verbrennungszone 17 gebildet wird, eine primäre Verbrennungszone 8 ausgebildet.

Am Kopfende der Vorrichtung 1 ist ein Brennstoff-Einfülltrichter 20 angeordnet, der eine Ausgangsöffnung 22 mit einer direkt darunter angeordneten Brennstoff-Zuführeinri.chtung aufweist. Die Brennstoff-Zuführeinrichtung 24 umfaßt eine flache Platte 26. Die Funktionsweise der Brennstoff-Zuführeinrichtung ist in der britischen Parallelanmeldung 80/30355 beschrieben. Direkt unterhalb der Platte 26 befindet sich ein Wasserkanal 28. In der Wand 10 ist eine Eingangsöffnung 30 für primäre Verbrennungsluft vorgesehen. Diese Eingangsöffnung 30 weist eine Regulierklappe 32 auf, die mittels eines Wasserthermostaten 33 betätigbar ist, um die Größe der Eintrittsöffnung zu variieren.

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In einer nicht gezeigten Seitenwand des Gehäuses 2 ist eine elektrische Zündvorrichtung 40 angeordnet.

Die sekundäre Verbrennungszone 17 ist am unteren hinteren Teil des Gehäuses 2 gelegen und wird durch die Wand 16 und eine weitere Wand 42 definiert, wobei beide Wände aus feuerfestem Material gefertigt sind und zusammen eine Kammer 44 definieren, die eine Eingangsöffnung 46 und eine Ausgangsöffnung 48 aufweisen. Die Querschnittsöffnung der Kammer 44 ist größer als die der Eingangsöffnung oder der Ausgangsöffnung der Kammer.

Die Ausgangsöffnung 48 führt zu Rauchkanal-Durchgängen 50, die zwischen Wasserwegen 52 ausgebildet sind. Die Rauchkanal-Durchgänge 50 führen zu einem Hauptrauchkanal 54.

In der Wand 16 ist eine Durchgangsöffnung 19 für Sekundärluft ausgebildet, welche Ausgangsöffnungen 21, die gegen die Eingangsöffnung 46 der Kammer 44 gerichtet sind, aufweist. Eine Leitung 23 für sekundäre Verbrennungsluft dient zur Zufuhr von Luft zur Durchgangsöffnung 19.

Beim Betrieb der Vorrichtung wird ein Feuerungsbett 60 aus festem Brennstoff, z.B. Kohle, gebildet und primäre Verbrennungsluft wird durch natürlichen Zug über die Eingangsöffnung 30 hinunter durch die primäre Verbrennungszone 8 und das Feuerungsbett 60 geführt. Während der primären Verbrennung abgegebene leichtflüchtige Bestandteile werden mit Sekundärluft gemischt. Die aus den Offnungen 21 kommende Sekundärluft gelangt durch die Eingangsöffnung 46 in die Kammer 47, wo die Mischung verbrannt wird. Der Unterschied in den Querschnittsflächen der sekundären Verbrennungszone 17 hat «den Effekt, daß die Verweilzeit erhöht wird und hierdurch eine größere Wahrscheinlichkeit geschaffen wird, daßdie leichtflüchtigen Bestandteile verbrennen. Hierdurch wird die Rauchentstehung entsprechend reduziert. Die Verbrennungsgase ziehen dann durch die Durchgänge 50 ab und gelangen von hier über einen Rauchkanal 54 in die Atmosphäre. Die Wärme der Verbrennung und der Gase wird auf diese Weise benutzt, um das Wasser

- 8 in den Wasserkanälen der Vorrichtung zu erwärmen.

Die Brennstoffzufuhr wird mit Hilfe der Brennstoff-Zuführeinrichtung 24 bewerkstelligt, um eine gleichmäßige Zufuhr von Kohle in das Feuerbett 60 zu ermöglichen. Die gleichmäßige Verteilung der Kohle wird noch verbessert durch Verteilerelemente 62, die an der vorderen und an der rückwärtigen Wand der Zone angeordnet sind. Sobald der Trichter 20 mit Kohle 63gefüllt ist, vollzieht sich die Kohlenzufuhr selbsttätig. Auch das Rütteln des Feuerrostes 4 kann durch eine nicht dargestellte Einheit bewirkt werden, die keinen manuellen Kraftaufwand erfordert. Die Asche fällt durch den Feuerrost 4 in einen nicht dargestellten Behälter, der leicht bei Bedarf von der Vorderseite der Vorrichtung 1 entfernt werden kann.

Die Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung schafft daher großen Komfort und hohe Annehmlichkeiten für den Benutzer und kann sowohl im Heim als auch in der Industrie Verwendung finden.

Sämtliche aus der Beschreibung, den Ansprüchen und Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und Vorteile der Erfindung, einschließlich konstruktiver Einzelheiten und räumlicher Anordnungen, können sowohl für sich als auch in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.

Claims

B4TENT/4N14^LTE TBRQSE ^DKalBROSE

D-8023 München-Pullach. Wiener Str. 5; Τςί. (089) ϊ Θ3 3<£71; telex £2121^7 bros d; Cables: «Palenllbus- München

Anmelderin: COAL INDUSTRY (PATENTS) LIMITED

Hobart House, Grosvenor Place, London, SW-IX 7 AE, England

Diplom Ingenieure

ihr zeichen: Tag: 23. November 1981

Yourref: Case 4323/GER ^Date: Re/hö

PATENTANSPRÜCHE

1 .J Verbrennungsvorrichtung für feste Brennstoffe mit einem Gehäuse, welches einen im unteren Teil des Gehäuses angeordneten Feuerrost, eine primäre Verbrennungszone oberhalb des Feuerrostes, einen Brennstoff-Einfülltrichter oberhalb des Feuerrostes,eine Brennstoffzuführeinrichtung zwischen dem Trichter und dem Feuerrost, eine Einlaßöffnung zum Zuführen von primärer Verbrennungsluft in das Gehäuse sowie eine Abgas-Auslaßöffnung umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine sekundäre Verbrennungszone (17) zwischen der primären Verbrennungszone (8) und der Abgas-Auslaßöffnung (54) angeordnet ist, daß eine Eingangsöffnung (21) für Sekundärluft so angeordnet ist, daß sie Sekundärluft in Richtung eines Bereiches neben dem Eingang (56) zu der sekundären Verbrennungszone (17) richtet, und daß innerhalb des Gehäuses (2) Wasserkanäle (52) angeordnet sind, die Abgas-Durchgänge (50) bilden, welche mit der Abgas-Auslaßöffnung (54) in Verbindung stehen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für die primäre Verbrennungszone (8) eine Zündvorrichtung (40) vorgesehen ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei der Zündvorrichtung (40) um eine elektrische Zündvorrichtung handelt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die sekundäre Verbrennungszone (17) aus feuerfestem Material gebildet ist und eine Kammer (44) bildet, die mit einer Einlaßöffnung (46) nahe dem Feuerrost (4) und einer Ausgangsöffnung (48), die zu den Abgas-Durchgängen (50) führt, versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsfläche der Kammer (44) größer ist als diejenige der Eingangsöffnung (46) oder der Ausgangsöffnung (48).
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinreichtung (24) für Brennstoff die Form einer flachen Platte (26) aufweist und nahe der Ausgangsöffnung (22) des Trichters (20) und in Abstand zu derselben angeordnet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (26) um eine zentrale Achse drehbar und um diese Achse oszillierbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte (26) kontinuierlich oder ununterbrochen oszilliert, um hierdurch den Auflagewinkel des auf der oberen Oberfläche der Platte (26) aufliegenden Brennstoffes zu ändern, so daß hierdurch Brennstoff in die primäre Verbrennungszone (8) fließt.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der primären Verbrennungszone (8) Brennstoff-Verteiler (62) vorgesehen sind, welche den von der Zuführeinrichtung für Brennstoff (24) kommenden Brennstoff gleichmäßig über den Feuerrost (4) oder das Feuerungsbett (60).verteilen.

10'. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Meßeinrichtung vorgesehen ist, die beim Betrieb den Füllstand des vom Feuerrost (4) getragenen Feuerungsbettes (60} in der primären Verbrennungszone (8) feststellt.

1.1. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführeinrichtung für Brennstoff (24) in Abhängigkeit des von der Meßeinrichtung festgestellten Füllstandes des Feuerungsbettes betreibbar ist, wodurch die Brennstoffzufuhr kontrolliert wird.