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Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Stroh, Hack-
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schnitzeln, Hobelspänen, Sägespänen und ähnlichen Brennstoffen Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen von Stroh, Hackschnitzeln, Hobelspänen,
Sägespänen und ähnlichen Brennstoffen, nach dem der gegebenenfalls zerkleinerte
Brennstoff ko-tinuierlich einem Feuerungsraum zugefördert und unter Einwirkung von
Primärluft verbrannt wird, anschließend durch Zufuhr von Sekundärluft eine Nachverbrennung
erfolgt und di Abgase nach Abscheiden von Ascheteilchen od.dgl. einem Wärmetauscher
oder einem anderen Verbraucher zugeleitet werden, sowie eine Vorrichtung zum Durchführen
dieses Verfahrens.
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Auf Grund des stets steigenden Energiebedarfes, des gleichzeitig
sinkenden Ölangebotes und der immer spürbareren Energieverknappung spielt auch die
Energiegewinnung aus Abfallbrennstoffen der Land- und Fortwirtschaft eine immer
größere Rolle, noch dazu, wo es gerade in landwirtschaftlichen Betrieben zu beträchtlichem
Wärmeverbrauch durch Pflanzen- und Körnertrocknung, durch die Notwendigkeit große
Räume, wie Stallungen, beheizen zu müssen u.dgl.
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kommt. Es sind auch schon bereits spezielle Verfahren zur Strohverbrennung
bekanntgeworden, gemäß denen entsprechend zerkleinerte Halme mittels Luftstrom in
einen stehenden Schachtofen eingeblasen werden und somit ein kontinuier licher Ofenbetrieb
ermöglicht ist (DE-AS 27 54 725). Das im oberen Bereich tangential in den Ofen eingebrachte
Stroh wird während des Absinkens bei gleichzeitigem Einblasen der Primärluft von
unten verbrannt und die entstehenden Rauchgase nach oben abgezogen, wobei es zu
mehrmaLigen Umlenkungen kommt. Ein Einblasen von zusätzlicher Luft in die
Rauchgasleitungen
soll dann die für eine vollständige Verbrennung von Stroh erforderliche Nachverbrennung
mit sich bringen. Dieses Verfahren bedarf zu seiner Durchführung eines beträchtlichen
Aufwandes und außerdem ist,bedingt durch den stehenden Schachtofen,ein relativ großer
Anteil unverbrannten Brennstoffes in Kauf zu nehmen, der mit der Asche nach unten
abfällt und daher verlorengeht. Auch ist dieses Verfahren von vornherein nur auf
das Verbrennen von Stroh ausgerichtet und ein Verbrennen anderer Brennstoffe, wie
Holzhackschnitzel, Sägespäne u.dgl. ausgeschlossen. Weiters muß das Stroh in einer
für die Luftforderung geeigneten Form vorhanden sein, was wiederum umständliche
Aufbereitungsarbeiten erfordert.
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Es ist auch schon bekannt, zum kontinuierlichen Verbrennen von Stroh
die in einem Luftstrom zur Feuerung geförderten Halme aus dem Luftstrom abzusondern,
die Halmstücke zu komprimieren und als komprimierter Stoppel der Feuerung von unten
zuzuführen und einem Schwelvorgang zu unterwerfen (EP 0022 132 A 2). Auch hier ist
ein stehender Schachtofen relativ aufwendiger Bauart erforderlich, wobei über eine
von oben in den Ofen hineinragende Lanze Primärluft und Sekundärluft eingeblasen
wird, so daß der Schwelvorgang ablaufen kann und die Schwelgase einer Nachverbrennung
ausgesetzt werden. Die entstehenden Abgase werden oberhalb des Schachtofens umgelenkt
und über einen komplizierten zyklonartigen Ascheabscheider dem Verbraucher zugeführt.
Dieses Verfahren ist wiederum nur für eine ganz bestimmte Art von Brennstoff, nämlich
für Halme von 8 bis 10 cm Länge, geeignet und eine wahlweise Verbrennung verschiedener
Brennstoffe ist unmöglich.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, diese Mängel zu beseitigen
und ein Verfahren der eingangs
geschilderten Art anzugeben, nach
dem die verschiedensten sorhandenen Abfallbrennstoffe auf einfache und saubere Weise
verbrannt und mit hohem Wirkungsgrad für die Energiegerinnung nutzbar gemacht werden
können. Außerdem soll eine möglichst kompakte, leicht und aufwandsarm herstellbare
und funktionssichere Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens geschaffen werden.
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Zur Lösung die @ Aufgabe besteht das erfindungsgemäße Verfahren im
wesentlichen darin, daß der Brennstoff in einen liegend orientierten Feuerungsraum
eingebracht und durch Einblasen von Primärluft in den Anfangsbereich des Feuerungsraumes
dem Verbrennungsvorgang unterworfen wird, während welchem Verbrennungsvorgang der
Brennstoff entlang des Feuerungsraumes weiterbewegt und gleichzeitig aufgelockert
bzw. umgeschichtet wird, worauf durch Zufuhr von Sekundärluft im Endbereich des
Feuerungsraumes für die Nachverbrennung gesorgt wird. Unabhängig davon, mit welchem
Brennstoff der Feuerungsraum beschickt wird, durchwandert dieser Brennstoff den
Feuerungsraum und wird dabei der Primärluft ausgesetzt, so daß es zum gewünschten
Verbrennungsvorgang kommt, dessen ordnungsgemäßer Ablauf durch die gleichzeitig
mit der Weiterbewegung des Brennstoffes erfolgende Umschichtung und Auflockerung
sichergestellt ist. Der Zutritt von Sekundärluft im Endbereich des Feuerungsraumes
setzt dann die Nachverbrennung in Gang, die eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes
gewährleistet und einen hohen Wirkung grad der Verbrennung mit sich bringt. Dabei
ergibt sicn durch den fließenden Ubergang von Feuerungsraum und und Nachverbrennungszone/die
mit der Verbrennung sozusagen im Gleichstrom eingeblasene Primärluft eine sich von
Beginn an gleichmäßig entwickelnde Verbrennung, die hohe
Endtemperaturen
und geringe Verbrennungsrückstände zur Folge hat. Da der Brennstoff horizontal entlang
einer entsprechenden Unterlage im Feuerungsraum bewegt wird, ist jede Art von Brennstoff
verwendbar, wobei allerdings bei großstückigeren Brennstoffen, wie Strohballen oder
-briketts u.dgl. für eine gewisse Zerkleinerung zu sorgen ist. Der liegend orientierte
Feuerungsraum und der einzügige Verbrennungsvorgang läßt sich darüber hinaus auch
ohne besonderen Konstruktionsaufwand verwirklichen und auch für verschieden große
Heizleistungen auslegen.
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In einer besonders günstigen Weiterbildung der Erfindung werden die
Geschwindigkeit der Weiterbewegung des Brennstoffes bzw. die Menge und/oder das
Mengenverhältnis von Primär- und Sekundärluft an den jeweiligen Brennstoff bzw.
die zu verbrennende Brennstoffmenge angepaßt. Durch die entsprechende Wahl der Fördergeschwindigkeit
läßt sich die den Brennstoff bis zur Nachverbrennung zur Verfügung stehende Verbrennungszeit
bestimmen und durch die entsprechende Dosierung der Primärluft und der Sekundärluft
bzw. durch das Mengenverhältnis zwischen Primär- und Sekundärluft kann der Verbrennungsvorgang
und die Nachverbrennung im gewünschten Sinn beeinflußt werden, so daß das erfindungsgemäße
Verbrennungsverfahren optimal an jeden zur Verfügung stehenden Brennstoff angleichbar
ist. Auch ergibt sich dadurch eine einfache Möglichkeit, die Verbrennungsverhältnisse
für unterschiedliche Beschickungsmengen zu variieren und hinsichtlich eines günstigen
Wirkungsgrades auszurichten.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn der Brennstoffeinlaß durch ungewärmte
Primär- und/oder Sekundärluft gekühlt und die Sekundärluft dann vor dem Einströmen
in den Feuerungsraum vorgewärmt wird. Auf Grund der kontinuierlichen Beschickung
des Feuerungsraumes mit Brennstoff muß dafür gesorgt sein, daß der Brennstoff innerhalb
der Zubringereinrichtung
nicht bis auf seine Zünd- bzw. Entflammungse;npratur
erwärmt wird. Dies gewährleistet nun eine entsr- echende Kühlung des Brennstoffeinlasses,
wobei zur Kühlung gleich die dann Fls Primär- oder Sekundärluft weiterverwendete
Umgebungsluft Verwendung findet. Da im Gegensatz dazu anschließend warme Luft für
die Verbrennung @@@stig ist und vor allem für die Nachverbrennung hohe Temperaturen
erforderlich sin, wird die Sekundärluft vor dem Einblasen in den Feuerungsraum entsprechend
vorgewärmt.
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Werden erfindungsgemäß die Abgase in gleichbleibender,vom Feuerungsraum
bestimmter Richtung aus diesem durch die Nachverbrennungszone zum Verbraucher geführt,
wobei die Nachverbrennung durch Ausfiltern od.dgl. der Ascheteilchen beendet wird,
können die anfallenden Verbrennungsrückstände auf einfache Weise ohne eine Möglichkeit
eines Absetzens an Umlenkstellen od.dgl. aus den Rauchgasen abgesondert werden.
Außerdem ist durch diese Ausfilterung der Asche teilchen für eine definierte Begrenzung
der Nachverbrennungszone gesorgt, die eine direkte und damit relativ verlustarme
Einleitung der heißen Abgase in einen Verbraucher, beispielsweise einen als Wärmetauscher
dienenden Heizkessel oder eine Trocknungsanlage erlaubt.
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Um eine zweckmäßige Vorrichtung zum Durchführen dieses Verbrennungsverfahrens
zu erreichen, weist nach einer besonders vorteilhaften Weiterbildung der Erfind
ng die Brennkammer ein horizontal angeordnetes Brennrohr auf, des an seiner einen
Stirnseite an die Förderschnecke anschließt und mit seiner anderen, offenen Stirnseite
auf ein Aschefilter od.dgl. gerichtet ist, wobei des Brennrohr eine Fördereinrichtung
od.dgl. mit gleichem Fördersinn
wie die Förderschnecke besitzt
und Durchtrittsöffnungen für die Primärluft einerseits in der förderschneckenfür
die Sekund,)rluft seitigen Abschlußwand des Brennrohres,/anderseits im filterzugewandten
Endbereich aes Rohrmantels vorgesehen sind.
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Es entsteht ein einfacher,kompakter Brennapparat, der sich praktisch
überall einsetzen läßt und funktionssicher arbeitet.
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Das Brennmaterial wird durch die Förderschnecke kontinuierlich mit
der gewünschten Beschickungsgeschwindigkeit in das Brennrohr eingebracht, wo es
unter Beaufschlagung mit Primärluft verbrennt und dabei gleichzeitig mit der Fördereinrichtung
im Brennrohr weiterbewegt und umgeschichtet bzw. aufgelockert wird. Die im Endbereich
des Brennrohres zuströmende Sekundärluft führt dann zur entsprechenden Nachverbrennung,
wobei die durch das anschließende Asche filter strömenden Abgase von den Ascheteilchen
befreit werden. Unabhängig von der Art des Brennstoffes, der nur mit der Förderschnecke
zuförderbar sein muß, ergibt sich während des Durchwanderns des Brennrohres und
während des Strömungsweges der Gase bis zum Aschefilter die gewünschte vollständige
Verbrennung hohen Wirkungsgrades.
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Durch Anschluß der Brennkammer an einen Wärmetauscher od.
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dgl., der direkt erfolgen kann, ist die entstehende Heißluft sofort
zur Energiegewinnung ausnutzbar. Auf Grund des einfachen, den eigentlichen Feuerungsraum
bildenden Brennrohres und der an und für sich beliebigen Fördereinrichtung, des
einfachen Aschefilters u.dgl. erfordert die erfindungsgemäße Vorrichtung nur einen
relativ geringen Konstruktionsaufwand, wobei auch der Bedarf an Primär- bzw. Sekundärluft
bedingt durch die konzentrierte Feuerungseinrichtung vergleichsweise niedrig bleibt.
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Besonders günstig ist es weiters, wenn die Welle der zum Brennrohr
achsparallelen Förderschnecke in das
Brennrohr vorgezogen ist und
die Antriebswelle für die Fördereinrichtung des Brennrohres bildet. Die Förderschnecke
dient daher auch gleichzeitig zum Antrieb der Brennrohr-Fördereinrichtung, wobei
durch entsprechende Verstellung dieses Antriebes sowohl die Beschickungsmenge als
auch die Geschwindigkeit der Weiterbewegung des Brennstoffes im Brennrohr bestimmt
werden kann. Mit geringstem Bauaufwt d können so beste Verbrennungsvernältnisse
geschaffen werden.
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Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn als Fördereinrichtung
mit der Brennrohr-Innenwandung zusammenwirkende, auf der Antriebswelle sitzende
F5rderflügel od. dgl. dienen. Diese Förderflügel transportieren den Brennstoff durch
die Wirkung ihrer zur Achse schräg gestellten Flügeln od. dgl. bei Relativbewegung
zur Rohrinnenwand, wobei gleichzeitig der Brennstoff aufgeworfen, umgeschichtet
und gelockert wird.
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Ist dabei die Antriebswelle gegenüber der Brennrohrachse abwärts,
vorzugsweise in einer zur Lotrechten gegen den Drehsinn geneigten Richtung versetzt,
ergeben sich besonders günstige Förderverhältnisse, da die Forderflügel nur im unteren
Bereich mit der Rohrinnenwand zusammenarbeiten, im oberen Bereich entsprechend abheben,
was die Klemmgefahr vermeidet und ein gutes Auflockern ohne Rundumförderung des
Brennstoffes ergibt.
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Selbstverständlich ist dabei die radiale Länge der Förderfiügel auf
den minimalsten Abstand zwischen Bren -rohr-Innenwand und Antriebswelle abgestimmt.
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Eine andere günstige Ausgestaltung ergibt sich dadurch, daß das Erennrohr
über Tragarme fest auf der Antriebswelle gelagert ist und selbst die Fördereinrichtung
bildet, wobei das Brennrohr einen sich 9t.; der Förderschnecke weg erweiternden
Rohrmantel besitzt und/ oder an der Rohrinnenseits Förderrippen od. dgl. sorge
sehen
sind. Hier wird das sich innerhalb der Brennkammer drehende Brennrohr zum eiterfördern
des Brennstoffes innerhalb des Brennrohres ausgenutzt und die Eörderwirkung durch
einen entsprechend kegeligen Mantel bzw. geeignete Förderrippen erreicht.
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lurch das Drehen des Rohres wird der Brennstoff dabei auch aufgeworfen
und umgewälzt und die vollständige Verbrennung sicherstellt. Besonders gute Effekte
werden natürlich dann erreicht, wenn sowohl ein Kegelmantel als auch Rippen vorgesehen
sind, da so die Bewegungsverhältnisse des Brennstoffes innerhalb des Brennrohres
wunschgemäß beeinflußt werden können.
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Vorteilhaft ist es auch, wenn erfindungsgemäß die hohl ausgebildeten
Förderrippen eine in Längsrichtung abnehmende Höhe besitzen, ins Rohrinnere führende
Luftauslaßöffnungen aufweisen und mit ihrer einen offenen Stirnseite im Bereich
der Durchtrittsöffnungen für die Primärluft liegen. Beim Drehen des Brennrohres
wandern die Rippen mit ihrer offenen Stirnseite jeweils an einer der Durchtrittsöffnungen
vorbei, so daß die Primärluft in die Rippen eingeblasen wird und durch die Luftauslaßöffnt1ngen
innerhalb des Rohres austritt. So kommt es nicht nur zu einer guten Durchmischung
des Brennstoffes bei der iterförderung, sondern auch zu einer intensiven Luftbeaufschlagung
dieses Brennstoffes, was eine entsprechend gute Verbrennung Zur Folge hat.
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Dabei wird der mit fortschreitendem Verbrennungsvorgang geringeren
Notwendigkeit der Umschichtung und .4ufwirbelung des Brennstoffes durch die abnehmende
Rippenhöhe Rechnung getragen.
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In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung dient als
Aschefilter eine Gitterscheibe od. dgl., die drehfest auf der durch das Prennrohr
hindurchragenden Antriebswelle sitzt und mit einem
brennkammerfesten
Absteifer od. dgl. zusammenwirkt.
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in solches Aschefilter ist demnach wiederum einfachst herstellbar
und erlaubt zusammen mit dem Abstreifer eine kontinuierliche Ascheabscheidung, wobei
die Welle der Fnrderschnecke nun nicht nur für die Förderschnecke selbst und die
Fördereinrichtung des Brennrohres, sondern auch für die Drehung der Gitterscheibe
herangezogen wird, die nofrenTig ist, um mit dem Abstreifer das Gitter immer sauber
halten zu können. Auch diese auf der Antriebswelle sitzende Gitterscheibe für die
Ascheabscheidung trägt zur funktionssicheren, aufwandsarmen, vielseitigst verwendbaren
Konzeption der erfindungsgemäßen Verbrennungsvorrichtung bei.
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Günstig ist es, wenn die Gitterscheibe eine sich zum Brennrohr hin
verjüngende Nabe aufweist, um zu verhindern, daß sich im Ubergangsbereich von Antriebswelle
zum Gitter Verbrennungsrückstände, Ascheteile u. dgl.
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ansetzen.
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Sind dem Abstreifer erfindungsgemäß bodenseitig ein Sammelraum und
eine Austragseinrichtung für die abgeschiedene Asche zugeordnet, wird ein automatisch
ablaufender Betrieb ohne besonderen Mehraufwand erreicht, da die vom Abstreifer
abfallenden Ascheteile direkt in den Sammelraum fallen und beispielsweise mit einer
einfachen Förderschnecke ausgetragen werden können.
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In einer Weiterbildung der Erfindung ist der Brennkammer an der 4bschlußwand
des Brennrohres eine von der Förderschnecke durchsetzte, über ein Gebläse beaufl:hlagbare
Luftkammer vorgeordnet, von der über eine Dosiereinrichtung einerseits die Durchtrittsöffnungen
für die Primärluft und anderseits Einlaßöffnungen zu einem das Brennrohr umgebenden,
sich bis in den Bereich der Durchtrittsöffnungen für die Sekundärluft erstreckenden
Ringraum
ausgehen. Mit dieser luftkammer ist auch für eine rationelle
Luftversorgung des Brennrohres gesorgt, da über die Luftkammer die von einem Gebläse
eingeförderte Luft in Primär- und Sekundärluft aufgeteilt wird, wobei die Primärluft
direkt in das Brennrohr strömen kann und die Sekundärluft über den Ringraum vor
dem Einblasen in das Brennrohr durch dieses selbst vorgewärmt wird. Außerdem ergibt
die die Förderschnecke umschließende Luftkammer eine Kühlung der Förderschnecke
im Einlaßbereich, so daß ein zu hohes Ansteigen der Temperatur innerhalb der Förderschnecke
mit der Gefahr einer vorzeitigen Brennstoffentzündung sicher vermieden ist.
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Eine einfache Dosiereinrichtung für die Luftverteilung besteht erfindungsgemäß
aus einer drehverstellbaren Lochscheibe, mit der die Durchtrittsöffnungen und Einlaßöffnungen
ganz oder teilweise abdeckbar bzw.
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freigebbar sind. Auf Grund der entsprechenden Anordnung der Öffnungen
bzw. der diesen Öffnungen zugeordneten Löcher der Lochscheibe kann durch Verstellen
dieser Lochscheibe eine gleichzeitige Einstellung der Querschnitte für Durchtritts-
und Einlaßöffnungen erzielt werden.
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In einer besonders günstigen Ausgestaltung der Erfindung sind die
Durchtrittsöffnungen für die Primärluft an der Innenseite der Brennrohrabschlußwand
von einer gemeinsamen kegligen Düsenwand umgeben, welche Düsenwand koaxial zu der
in das Brennrohr hineinragenden, sich vorzugsweise ebenfalls kegelig erjüngenden
Mündung der Förderschnecke angeordnet ist. Durch diese Düsenwand wird die Primärluft
zur Mündung der Förderschnecke hin konzentriert, so daß die Primärluft direkt auf
den in das Brennrohr eintretenden Brennstoff einwirken
kann, was
vor allem auch bei fein zerkleinerten Brennstoffen zu einer intensiven Verwirbelung
und durchgreifenden Verbrennung führt.
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Um auch klumnige Brennstoffe, wie Strohbriketts usw., gut verbrennen
zu können, ist erfindungsgemäß im Mündungsbereich der Förderschnecke eine Brennstoffzerkleinerungseinrichtung
vorgesehen, die mit dem sich vorzugsweise verdüngenien Endabschnitt der Förderschnecke
zusammenwirkende messer und Gegenmesser, Schneidkränze u. dgl. umfaßt. Durch diese
Zerkleinerungseinrichtung wird der Brennstoff vor dem Eintritt in das Brennrohr
für den Verbrennungsvorgang richtig aufbereitet und im gewünschten Maße zerkleinert,
so daß auch bei entsprechend grobstückigen Brennstoffen eine sichere und vollständige
Verbrennung gewährleistet wird. Damit ist die erfindungsgemäße Vorrichtung auch
bestens zum Verbrennen von Strohbriketts u. dgl. geeignet.
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In der Zeichnung ist der l*,rfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung im Längsschnitt, Fig. 2
und 3 einen Querschnitt nach der Linie II-II bzw.
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III-III der Fig. 1, Fig. 4 und vig. 5 abgeänderte Ausführungsbeispiele
der Vorrichtung nach Fig. 1 im Längsschnitt, Fig. 6 den Mündungsbereich einer besonders
ausgestalteten Förderschnecke im Längsschnitt, Fig. 7 die Stirnansicht dieses Mündungsbereiches
und Fig. 8 einen Querschnitt nach der Linie VIII-VIII dfr Fig. 6 Um auf einfache,wirtschaftliche
Weise verschiedene Abfallbrennstoffe aus der Land- und Forstwirtschaft, wie Stroh
in beliebiger Form, Hackschnitzel, Hobelspäne, gesp:dne u. dgl., mit ein und derselben
Feuerung verbrennen
zu können, ist eine liegende zylindrische
Brennkammer 1 vorgesehen, die ein den eigentlichen Feuerungsraum bildendes Brennrohr
2 mit horizontaler Achse aufnimmt. Dieses Brennrohr 2 ist mit der einen Stirnseite
dicht an einer Abschlußwand 3 der Brennkammer 1 angesetzt, durch die eine Förderschnecke
4 zum Einbringen des Brennstoffes ins Innere des Brennrohres 2 mündet. Die andere,
offene Stirnseite 5 des Brennrohres 2 ist auf eine als Aschefilter dienende Gitterscheibe
6 gerichtet, wobei die Brennkammer 1 mit einem Anschlußstutzen 7 axial bis hinter
die Gitterscheibe 6 reicht, mit welchem Anschlußstutzen 7 die Brennkammer direkt
an einen nicht weiter dargestellten Wärmetauscher oder anderen Verbraucher angeschlossen
werden kann.
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Die Welle 8 der Förderschnecke 4 ist durch das Brennrohr 2 hindurch
bis in den Bereich der Gitterscheibe 6 vorgezogen und dient als Antriebswelle 9
für eine den Brennstoff im Brennrohr g weiterbewegende Fördereinrichtung und zum
Drehen der Gitterscheibe 6. Die Gitterscheibe 6sitzt mittels einer kegeligen Nabe
10 drehfest auf der Antriebswelle 9 und wirkt mit einem brennkammerfesten Abstreifer
11 zusammen, wodurch die an der Gitterscheibe 6 ausgeschiedenen Ascheteilchen auf
Grund der Relativbewegung von Gitterscheibe und Abstreifer abgesondert werden, in
einen darunterliegenden Sammelraum 12 fallen und er eine Austragsachnecke 13 abzufördern
sind.
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Zur Luftversorgung des Brennrohres 2 ist der Brennkammer 1 an der
Abschlußwand 3 eine Luftkammer 14 vorgeordnet, die über ein Gebläse 15 mit Raumluft
belauf schlagt wird. Diese Luftkammer 14 umgibt die Förderschnecke 4, so daß die
eingeblasene Raumluft auch zur Kühlung der Förderschnecke 4 dient, bevor sie als
Primär-und Sekundärluft dem Verbrennungsvorgang zugeführt wird.
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Diese luftkammer 14 sicht nun einerseits über Durchtrittsöffnungen
16 direkt mit dem Inneren des Brennrohres 2 in Verbindung und ist anderseits über
Einlaßöffnungen 17 an einen das Brennrohr außen umgebenden Ringraum 18 angeschlossen,
der sich bis in den abgewandten Endbereich des Brennrohres 2 erstreckt, wo im Rohrmantel
19 Durchtrittsöffnungen 20 für die Sekundarluft vorgesehen sind. Zur Einstellung
der Primär-und eundrluftmenge bzw. des Mengenverhältnisses zwischen Primär- und
Sekundärluft gibt es eine Dosiereinrichtung 21, die im wesentlichen aus einer drehverscellbaren
Lochscheibe 22 besteht, die mit den Durchtrittsöffnungen 16 und Einlaßöffnungen
17 zusammenwirkt.
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Dazu besitzt diese Lochscheibe Langlöcher 23 in einer der Summe der
Durchtritts- und Einlaßöffnungen entsprechenden Zahl und einer auf die Anordnung
dieser ffnungen 16, 17 abgestimmten Lage (Fig. 3), so daß sich durch Drehverstellen
der Dosierscheibe 22 Durchtrittsöffnungen 16 und Einlaßöffnungen 17 gemeinsam hinsichtlich
ihres Guerschnittes einstellen lassen und somit die in das Brennrohr 2 einströmende
Primärluft und Sekundärluft nach Menge und gegenseitigem Mengenverhältnis dosierbar
sind.
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Die durch die Förderschnecke 4 in das Brennrohr 2 eingebrachten Brennstoffe
werden unter Zufuhr der Primärluft durch die Durchtrittsöffnungen 16 im Brennrohr
2 einem Verbrennungsvorgang unterworfen, während de sie über eine Fördereinrichtung
dem Brennrohr 2 entlan weiterbefördert und gleichzeitig aufgelockert und umgeschichtet
werden. Am Ende des Brennrohres wird dann die im Ringraum 18 vorgewärmte Sekundärluft
durch die Durchtrittsöffnungen 20 eingeblasen und führt zu qtachverbrennung, die
eine vollständige Verbrennung des Brennstoffes mit hohem Wirkungsgrad gewährleistet.
D ? Nachverbrennungszone
wird dabei durch die Gitterscheibe 6
und die damit verbundene Absonderung und Ausscheidung der Pscheteilchen beendet,
so daß aus dem Anschlußstutzen 7 der Brennkammer 1 direkt weiterverwertbare heiße
Abgase austreten. Die Fördereinrichtung des Brennrohres 2 kann nun wrschieden ausgebildet
sein, sie muß nur für eine mit der Förderschnecke 4 gleichsinnige Förderwirkung
für den Brennstoff im Brennrohr 2 sorgen und gleichzeitig ein Umschichten, Auflockern
u. dgl. dieses Brennstoffes mit sich bringen, damit die gewünschte vollständige
Verbrennung erfolgt.
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Bei dem in Fig. 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsbeispiel dienen
als Fördereinrichtung einfache Förderflügel 24, die drehfest auf der Antriebswelle
9 sitzen und mit dieser relativ zum Brennrohr 2 umlaufen, so daß die zur Achse schräg
stehenden Förderflügel 24 die gewünschten Wirkungen ergeben. Dabei ist, um besonders
günstige Verhältnisse zu schaffen, die Antriebswelle 9 exzentrisch angeordnet, so
daß Förderflügel 24 und Rohrinnenwandung nur in einem bestimmten Bodenbereichsabschnitt
zusammenwirken, wie das in Fig. 2 durch die Umlaufbahn 25 der Förderflügel 24 angedeutet
ist. Diese Exzentrizität führt zu einem geringen Förderwiderstand, verhindert ein
Verklemmen von Förderflügeln und Rohrmantel und sorgt für eine intensive Durchmischung
des Brennstoffes, wobei die eigentliche Ausgestaltung der Förderflügel selbst, ihre
Zahl, gegenseitige Versetzung u. dgl. den jeweiligen Verhältnissen entsprechend
frei gewählt werden kann. Eine aus solchen Förderflügeln bestehende Fördereinrichtung
ist vorzugsweise für grob zerkleinertes Stroh, Holz, Hackschnitzel u. dgl. Brennstoff
geeignet.
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Beim Ausführungsbeispie]. gemäß Fig. 4 wird nun das Brennrohr 2 selbst
zum Fördern des Brennstoffes herangezogen,
wozu es über Tragarme
26 auf der .Antriebswelle 9 gelagert ist und sich mit dieser relativ zur Brennkammer
1 dreht. Um dabei die gewiinschte Förderwirkung zu erreichen, besitzt das Brennrohr
2 einen kegeligen Rohrmantel 27, wobei durch axial verlaufende Förderrippen 28 die
Förder- und Umschichtwirkung untersitzt wird. Die Förderrippen 28 sind hohl, fallen
zu den Durchtrittsöffnungen fiir die Sekundärluft 20 hin ab und weisen ins Rohrinnere
gerichtete Luftauslaßoeffnungen 29 auf. Dabei ist ihre offene Stirnseite 30 im Bereich
der Durchtrittsöffnungen 16 für die Primärluft, so daß bei Vorbeibewegen dieser
',tirnseite 30 Primärluft. aus den Durchtrittsöffnungen 16 in die hohlen r nrderrispen
28 einströmt und von da aus durch die Aus-'aßöffnungen 29 axial ver-teilt in das
Brennrohr 2 einringt, wodurch sich eine besonders durchgreifende Verbrennung ergibt.
Diese Art des Brennrohres und der Fördereinrichtung ist daher vorzugsweise auch
dann einsetzbar, wenn gemahlenes Stroh, Sägespäne nd. dgl.Brennstoffe zu verbrennen
sind.
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Sollen vorzugsweise Brennstoffe, wie fein zerkleinertes Stroh, feine
Hackschnitzel oder Hobelspäne, verbannt werden, ergeben sich besonders günstige
Verhältnisse, wenn, wie in Fig. 5 angedeutet, die Durchtrittsoeffnungen 16 der Primärluft
in der Abschlußwand 3 an der Innenseite von einer gemeinsamen kegeligen Düsenwand
31 umgrenzt sind, die koaxial zu der in das Brennrohr 2 ni.neinragenden und sich
ebenfalls kegelig verjüng-nden Mündung 32 der Förderschnecke 4 angeordnet ist, so
daß die eingeblasene Primärluft sozusagen gebündelt dem aus der Förderschneckenmündung
32 austretenden Brennstoff zu strömt und von vornherein eine Auflockeru- und gute
Durchwirbelung des feinen Brennstoffes mit sich bringt.
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Wie in den Fig. 6 bis 8 angedeutet, kann aber auch grobstückiger,
klumpiger Brennstoff ohne Schwierigkeiten verwertet werden, wenn im Mündungabereich
33 der Förderschnecke 4 eine entsprechende Brennstoffzerkleinerungseinrichtung vorgesehen
ist, die aus ssern 34 und Gegenmessern 35, Schneidkränzen 36 usw.
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besteht, welche Schneidwerkzeuge mit dem sich verjüngenden Endabschnitt
37 der Förderschnecke zusammenwirken. Durch diese Zerkleinerungseinrichtung wird
das von der Förderschnecke 4 herangebrachte Material in die für den Verbrennungsvorgang
erforderliche Größe zerlegt und entsprechend aufbereitet dem Brennrohr zugeführt,
so daß sich auch beispielsweise Strohbriketts bestens verbrennen lassen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt mit geringem Aufwand die
Verbrennung beliebiger Abfallbrennstoffe od. dgl. mit hohem Wirkungsgrad, wobei
einerseits durch entsprechende Wahl der Beschickungsgeschwindigkeit durch die Förderschnecke
und der Förderwirkung im Brennrohr und anderseits durch Dosierung der zugeführten
Luftmengen eine optimale Anpassung der Vorrichtung an den jeweiligen Brennstoff
möglich ist. Steht außerdem von vornherein hauptsächlich eine ganz bestimmte Art
von Brennstoff zur Verfügung, kann mit geringen baulichen Detailänderungen auch
eine auf diesen Brennstoff abgestimmte Spezialisierung der Vorrichtung erreicht
werden.