DE3538511A1 - Unterschubfeuerung zur verbrennung stueckiger abfallstoffe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterschubfeuerung zur Verbren­ nung stückiger Brennstoffe mit einer Unterschubschnecke, die zu einem Brennstoffzuführungskanal führt, der unten in die Feuermulde einer Brennkammer mündet.

Unterschubfeuerungen dieser Gattung werden in der Praxis bei Industriekesseln eingesetzt und dienen u.a. zur Verbren­ nung von groben Spänen oder Schnitzeln der holzverarbeiten­ den Industrie. Die stückigen Brennstoffe werden von der Unterschubschnecke, die seitlich über den Boden in die Feu­ ermulde mündet, in die Feuermulde gedrückt, wobei die be­ reits in der Feuermulde befindlichen Brennstoffe bzw. Ver­ brennungsrückstände (Asche) angehoben werden. Dabei passie­ ren die Brennstoffe eine Verbrennungszone in der Feuermulde. Die Verbrennungsluft wird von einem Gebläse durch seitliche Öffnungen in der Feuermulde eingeleitet. Da die Brennstoff­ zufuhr häufig diskontinuierlich erfolgt und die zugeführten Brennstoffe unterschiedliche Qualität, insbesondere unter­ schiedliche Feuchtigkeitsgehalte und unterschiedliche Schüttdichten, besitzen, stellen sich in der Feuermulde unterschiedliche Schichtdicken und damit unterschiedliche Strömungswiderstände für die gleichmäßig zugeführte Verbren­ nungsluft ein. Infolgedessen ist auch die Verbrennung un­ gleichmäßig.

Aufgabe der Erfindung ist es, den Strömungswiderstand der in der Feuermulde befindlichen Schicht aus Brennstoffen und Verbrennungsrückständen konstant zu halten.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Feuermulde in vertikaler Richtung konstante Querschnitte aufweist, daß der Brennstoffzuführungskanal sich vertikal erstreckt sowie in den Boden der Feuermulde mündet und daß der Brennstoff­ zuführungskanal teleskopisch verlängerbar ist sowie an sei­ nem oberen freien Ende eine Verbreiterung aufweist, die den Boden der Feuermulde bildet.

Bei dieser Feuerung kann die Schichthöhe und damit der Strö­ mungswiderstand der in der Feuermulde befindlichen Brenn­ stoffe und Verbrennungsrückstände den jeweiligen Umständen ohne Anderung des Zustandes der zugeführten Verbrennungsluft angepaßt werden. Die Verteilung der aus dem Brennstoffzu­ führungskanal in die Feuermulde eintretenden Brennstoffe ist unabhängig von der Qualität der Brennstoffe im wesentli­ chen stets gleich, weil die Feuermulde in vertikaler Rich­ tung gleichbleibende Querschnitte besitzt. Durch Höhenver­ stellung des Brennstoffzuführungskanals und damit des Bo­ dens der Feuermulde wird die Schichthöhe bzw. deren Strö­ mungswiderstand eingestellt.

Eine praktische Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzuführungskanal einen fest mit der Mündung der Unterschubschnecke verbundenen Abschnitt und einen dem­ gegenüber verschiebbaren Abschnitt aufweist. Insbesondere kann der verschiebbare Abschnitt ein den festen Abschnitt umgebendes Rohr sein. Es versteht sich, daß der verschieb­ bare Abschnitt einen Antrieb aufweisen sollte.

Die konstruktuve Gestaltung und Anordnung des Brennstoff­ zuführungskanals bzw. seines Antriebes ist unproblematisch, wenn unter der Feuermulde eine Luftzuführungskammer ange­ ordnet ist, durch die sich der Brennstoffzuführungskanal erstreckt und wenn der verstellbare Boden der Feuermulde als Rost ausgebildet ist. Damit befinden sich der Brennstoff­ zuführungskanal und sein Antrieb in einem Bereich mit un­ kritischen Temperaturen. Ein weiterer Vorteil dieser Anord­ nung ist, daß die Verbrennungsluft ebenfalls von unten durch den Boden in die Feuermulde eingeleitet wird und damit ge­ zwungen ist, die gesamte Schichthöhe der in der Feuermulde befindlichen Brennstoffe zu durchströmen. Damit ergeben sich auch eindeutige und im wesentlichen gleichbleibende Strö­ mungsverhältnisse bei unterschiedlichen Stellungen des Bodens der Feuermulde.

Bei dieser Feuerung läßt sich nicht nur die Schichtdicke der in der Feuermulde befindlichen Brennstoffe bzw. Verbren­ nungsrückstände im Hinblick auf vollständige oder teilwei­ se Verbrennung einstellen, sondern auch die absolute Höhe der pilzförmigen Oberfläche dieser Schicht. Auf dieser pilzförmigen Oberfläche befindet sich hauptsächlich Asche, die aufgrund des Bewegungsverhaltens innerhalb der Schicht zum Rand der pilzförmigen Oberfläche transportiert wird. In diesem Zusammenhang geht ein weiterer Vorschlag der Er­ findung dahin, am oberen Ende der Feuermulde eine im we­ sentlichen horizontale, die Feuermulde umgebende Asche­ sammelfläche vorzusehen, auf die dann die Asche von der pilzförmigen Oberfläche der Schicht transportiert wird. Von dieser Aschesammelfläche kann die Asche mit einfachen Mitteln entfernt werden.

Die Entfernung der Asche von Hand ist möglich, wenn die Brennkammer eine Tür aufweist, deren Unterkante in Höhe oder unterhalb der Aschesammelfläche angeordnet ist. Bei geöffneter Tür kann die Asche dann mit einem Kratzer oder dergleichen von der Aschesammelfläche entfernt werden. Besonders umweltschonend kann die Asche entfernt werden, wenn von der Aschesammelfläche ein Ascheausfallschacht ausgeht. Die Asche braucht dann nur in den Bereich des Ascheausfallschachtes gebracht werden und gelangt von dort in einen Behälter oder dergleichen.

Das Entfernen von Asche wird noch einfacher, wenn die Asche­ sammelfläche eine Ringfläche ist und wenn auf der Asche­ sammelfläche ein drehbarer Ring angeordnet ist, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser der Aschesammelfläche entspricht und der innenseitig Mitnehmer aufweist, die sich über die Aschesammelfläche erstrecken. Dieser Ring wird nach Maßgabe des Ascheanteils von Zeit zu Zeit gedreht, wo­ bei die auf der Aschesammelfläche liegende Asche von den Mitnehmern in den Bereich des Ascheausfallschachtes trans­ portiert wird. Der Ring kann von Hand mit Stangen oder Ha­ ken gedreht werden. Er kann gegebenenfalls auch einen eigenen Antrieb besitzen.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Aus­ führungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch eine Unterschubfeuerung,

Fig. 2 einen Schnitt in Richtung A-B durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt in Richtung C-D durch den Gegenstand nach Fig. 2.

Die dargestellte Unterschubfeuerung ist zur Verbrennung stückiger Brennstoffe, wie grobstückiger Holzspäne oder -schnitzel, bestimmt. Sie gehört zu einem nicht dargestell­ ten Industriekessel.

Zur Unterschubfeuerung gehört eine Brennkammer 1 mit Feu­ ermulde 2. Aus der Brennkammer 1 gelangen die Rauchgase über einen Krümmer 3 und eine Nachbrennzone 4 mit tempera­ turgeregelter Beheizung in eine Wende- und Absetzkammer 5 mit einer Prallplatte 6. Aus der Wende- und Absetzkammer 5 führt eine Leitung 7 zu den Wärmetauschern des nicht darge­ stellten Industriekessels.

Die Brennstoffe werden mit einer Unterschubschnecke 8 her­ angeführt, die unterhalb der Feuermulde 2 in einen Brenn­ stoffzuführungskanal 9 mündet. Der Brennstoffzuführungs­ kanal 9 ist vertikal angeordnet. Er bildet einen mit dem Gehäuse 10 der Unterschubschnecke 8 fest verbundenen rohr­ förmigen Abschnitt 11 und einen demgegenüber teleskopisch verschiebbaren rohrförmigen Abschnitt 12, der ein den Ab­ schnitt 11 umgebendes Rohr ist.

Die Unterschubschnecke 8 erstreckt sich etwas über den Ab­ schnitt 11 des Brennstoffzuführungskanals 9 hinaus und trägt dort einen Schneckengang 13 mit entgegengesetzter Steigung, so daß die von der Unterschubschnecke 8 herangeführten Brennstoffe verstopfungsfrei in den Brennstoffzuführungs­ kanal gedrückt werden.

Der höhenverstellbare Abschnitt 12 des Brennstoffzufüh­ rungskanals trägt an seinem oberen Ende eine Ringscheibe 14 mit Löchern 15, die den Boden der Feuermulde 2 bildet. Der Raum unterhalb der Feuermulde 2, durch den sich der Brennstoffzuführungskanal 9 erstreckt, ist als Luftzufüh­ rungskammer 16 ausgebildet, so daß die von einem nicht dar­ gestellten Gebläse gelieferte Luft durch die Löcher 15 der Ringscheibe 13 in die Feuermulde 2 eintreten kann.

In der Luftzuführungskammer 16 sind die Temperaturen unkri­ tisch, so daß alle dort angeordneten Bauteile keine wesent­ liche Wärmebeanspruchung erfahren. Das gilt auch für ei­ nen Antrieb 17 für den höhenverstellbaren Abschnitt 12 des Brennstoffzuführungskanals. Von diesem Antrieb 17 ist bei der dargestellten Ausführung lediglich ein Hebelgetriebe gezeichnet, an dem nicht dargestellte Antriebselemente, wie z.B. Spindeln, Kolben-Zylinderanordnungen oder derglei­ chen angreifen.

Die Feuermulde 2 besitzt über ihre gesamte Höhe gleichblei­ bend kreisförmige Querschnitte, ihr Durchmesser entspricht im wesentlichen dem Außendurchmesser der Ringscheibe 14. Die Wandung der Feuermulde 2 wird von einer feuerfesten Auskleidung 18 gebildet, die auf ihrer Oberseite eine ho­ rizontale kreisringförmige Aschesammelfläche 19 aufweist. Auf der Aschesammelfläche 19 liegt ein Ring 20 auf, dessen Außendurchmesser den Außendurchmesser der Aschesammelflä­ che 19 definiert. Der Ring 20 weist nach innen gerichtete Mitnehmer 21 auf, die bei Drehung des Ringes die Aschesam­ melfläche überstreichen und die dort abgelagerte Asche mit­ nehmen. In der feuerfesten Auskleidung 18 befindet sich ein Ascheausfallschacht 22, der oben im Bereich der Asche­ sammelfläche 19 und unten oberhalb eines nicht dargestellten Aschebehälters mündet. Die Brennkammer 1 ist zugänglich durch eine Tür 23, deren Unterkante sich in Höhe der Asche­ sammelfläche 19 befindet.

Die dargestellte Unterschubfeuerung funktioniert wie folgt: Die Brennstoffe werden von der Unterschubschnecke 8 konti­ nuierlich oder diskontinuierlich über den Brennstoffzufüh­ rungsschacht 9 in die Feuermulde 2 gedrückt. Je nach dem Zustand und der Qualität der Brennstoffe wird die Höhe des verstellbaren Abschnitts 12 des Brennstoffzuführungskanals 9 und damit der Boden der Feuerung 2 so eingestellt, daß der Strömungswiderstand der in der Feuermulde 2 befindlichen Schicht aus Brennstoffen und Verbrennungsrückständen im Hinblick auf die mit konstantem Druck und konstanter Menge zugeführte Verbrennungsluft optimal ist. Gleichzeitig wird der Boden der Feuermulde 2 der Höhe nach so eingestellt, daß die pilzförmige Oberfläche 24 der in der Feuermulde 2 befindlichen Brennstoffe bzw. Verbrennungsrückstände im wesentlichen gleiche Höhe besitzt. Auf der pilzförmigen Oberfläche 24 befindet sich hauptsächlich Asche, die durch innere Bewegung der Schicht beim Nachschub von Brennstoffen seitlich in Richtung auf die Aschesammelfläche transportiert wird und sich dort ablagert. Nach entsprechendem Ascheanfall wird bei geöffneter Tür der Ring 20 mit Hilfe von Stangen, Haken oder dergleichen gedreht, wobei die abgelagerte Asche von den Mitnehmern zum Ascheausfallschacht 22 gebracht wird. Damit der Ring 20 beim Drehen seine Lage nicht verändert, ist er in nicht dargestellten Führungen gehalten. Gegebenen­ falls kann der Ring 20 auch einen eigenen Antrieb aufwei­ sen. Wenn kein Ring 20 vorhanden ist, kann die Asche auch mit Kratzern oder dergleichen durch die Tür 23 entfernt wer­ den.

Claims (9)

1. Unterschubfeuerung zur Verbrennung stückiger Brennstoffe mit einer Unterschubschnecke, die zu einem Brennstoffzuführungskanal führt, der unten in die Feuermulde einer Brennkammer mündet, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuermul­ de (2) in vertikaler Richtung konstante Querschnitte aufweist, daß der Brennzuführungskanal (9) sich vertikal erstreckt sowie in den Boden der Feuermulde (2) mündet und daß der Brennstoff­ zuführungskanal (9) teleskopisch-verlängerbar ist sowie an sei­ nem oberen freien Ende eine Verbreiterung (14) aufweist, die den Boden der Feuermulde (2) bildet.

2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Brennstoffzuführungskanal (9) einen fest mit der Mündung der Unterschubschnecke (8) verbundenen Ab­ schnitt (11) und einen demgegenüber verschiebbaren Abschnitt (12) aufweist.

3. Feuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der verschiebbare Abschnitt (12) ein den festen Abschnitt (11) umgebendes Rohr ist.

4. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß der verschiebbare Abschnitt (12) einen Antrieb (17) aufweist.

5. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß unter der Feuermulde (2) eine Luftzuführungskammer (16) angeordnet ist, durch die sich der Brennstoffzuführungskanal (9) erstreckt und daß der verstellba­ re Boden (14) der Feuermulde (2) als Rost ausgebildet ist.

6. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß am oberen Ende der Feuermul­ de (2) eine im wesentlichen horizontale, die Feuermulde (2) umge­ bende Aschesammelfläche (19) vorgesehen ist.

7. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeich­ net durch eine Tür (23) zur Brennkammer (1), deren Un­ terkante in Höhe oder unterhalb der Aschesammelfläche (19) an­ geordnet ist.

8. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-7, gekennzeich­ net durch einen von der Aschesammelfläche (19) ausge­ henden Ascheausfallschacht (22).

9. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Aschesammelfläche (19) eine Ringfläche ist und daß auf der Aschesammelfläche (19) ein dreh­ barer Ring (20) angeordnet ist, dessen Durchmesser dem Außen­ durchmesser der Aschesammelfläche (19) entspricht und der in­ nenseitig Mitnehmer (21) aufweist, die sich über die Aschesam­ melfläche (19) erstrecken.