DE3538511C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Unterschubfeuerung zur Verbren­ nung stückiger Brennstoffe mit einer Unterschubschnecke, die zu einem Brennstoffzuführungskanal führt, der vertikal in den Boden einer Feuermulde mit in vertikaler Richtung kon­ stanten Querschnitten mündet, wobei der Boden der Feuermul­ de durch eine Verbreiterung des Brennstoffzuführungskanals gebildet wird.

Unterschubfeuerungen werden in der Praxis bei Industriekes­ seln eingesetzt und dienen u.a. zur Verbrennung von groben Spänen oder Schnitzeln der holzverarbeitenden Industrie. Die stückigen Brennstoffe werden von der Unterschubschnecke, die seitlich über den Boden in die Feuermulde mündet, in die Feuermulde gedrückt, wobei die bereits in der Feuermulde be­ findlichen Brennstoffe bzw. Verbrennungsrückstände (Asche) angehoben werden. Dabei passieren die Brennstoffe eine Ver­ brennungszone in der Feuermulde. Die Verbrennungsluft wird von einem Gebläse durch seitliche Öffnungen in der Feuermul­ de eingeleitet. Da die Brennstoffzufuhr häufig diskontinuier­ lich erfolgt und die zugeführten Brennstoffe unterschiedli­ che Qualität, insbesondere unterschiedliche Feuchtigkeitsge­ halte und unterschiedliche Schüttdichten, besitzen, stellen sich in der Feuermulde unterschiedliche Schichtdicken und damit unterschiedliche Strömungswiderstände für die gleich­ mäßig zugeführte Verbrennungsluft ein. Infolgedessen ist auch die Verbrennung ungleichmäßig.

Bei einer bekannten Unterschubfeuerung (US-PS 34 99 401) sind der Boden der Feuermulde, der Brennstoffzuführungskanal und die Unterschubschnecke auf einer heb- und senkbaren Platt­ form angeordnet, um eine Reinigung der Wandungen der Feuer­ mulde und des Bodens zu ermöglichen, wenn der Boden mit den angeschlossenen Aggregaten abgesenkt ist. Das berührt die oben erläuterten Probleme nicht.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Unterschubfeuerung der eingangs beschriebenen Gattung so zu verbessern, daß Brenn­ stoffe unterschiedlicher Qualität auch bei diskontinuierli­ cher Beschickung gleichmäßig verbrannt werden können.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Brennstoffzufüh­ rungskanal teleskopisch verlängerbar ist und daß am oberen Ende der Feuermulde eine im wesentlichen horizontale, die Feuermulde umgebende Aschesammelfläche vorgesehen ist.

Bei dieser Feuerung kann die Schichthöhe und damit der Strömungswiderstand der in der Feuermulde befindlichen Brennstoffe und Verbrennungsrückstände den jeweiligen Um­ ständen ohne Änderung des Zustandes der zugeführten Ver­ brennungsluft angepaßt werden. Die Verteilung der aus dem Brennstoffzuführungskanal in die Feuermulde eintretenden Brennstoffe ist, unabhängig von der Qualität der Brennstof­ fe, im wesentlichen stets gleich, weil die Feuermulde in vertikaler Richtung gleichbleibende Querschnitte besitzt. Durch Höhenverstellung des Brennstoffzuführungskanals und damit des Bodens der Feuermulde wird die Schichthöhe bzw. deren Strömungswiderstand eingestellt. Bei dieser Feuerung läßt sich nicht nur die Schichtdicke der in der Feuermul­ de befindlichen Brennstoffe bzw. Verbrennungsrückstände im Hinblick auf vollständige oder teilweise Verbrennung einstellen, sondern auch die absolute Höhe der pilzförmi­ gen Oberfläche dieser Schicht. Auf dieser pilzförmigen Oberfläche befindet sich hauptsächlich Asche, die aufgrund des Bewegungsverhaltens innerhalb der Schicht zum Rand der pilzförmigen Oberfläche bis auf die die Feuermulde umgebende Aschesammelfläche transportiert wird. Von die­ ser Aschesammelfläche kann die Asche mit einfachen Mit­ teln entfernt werden.

Eine praktische Ausführung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzuführungskanal einen fest mit der Mün­ dung der Unterschubschnecke verbundenen Abschnitt und ei­ nen demgegenüber verschiebbaren Abschnitt aufweist. Ins­ besondere kann der verschiebbare Abschnitt ein den festen Abschnitt umgebendes Rohr sein. Es versteht sich, daß der verschiebbare Abschnitt einen Antrieb aufweisen sollte.

Die konstruktive 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 Brenn­ stoffzuführungskanal und sein Antrieb in einem Bereich mit unkritischen Temperaturen. Ein weiterer Vorteil dieser Anordnung ist, daß die Verbrennungsluft ebenfalls von unten durch den Boden in die Feuermulde eingeleitet wird und damit gezwungen ist, die gesamte Schichthöhe der in der Feuermulde befindlichen Brennstoffe zu durchströmen. Damit ergeben sich auch eindeutige und im wesentlichen gleichbleibende Strömungsverhältnisse bei unterschiedlichen Stellungen des Bodens der Feuermulde.

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 Aschesammelfläche eine Ringfläche ist und wenn auf der Aschesammelfläche ein drehbarer Ring angeordnet ist, des­ sen Durchmesser dem Außendurchmesser der Aschesammelflä­ che entspricht und der innenseitig Mitnehmer aufweist, die sich über die Aschesammelfläche erstrecken. Dieser Ring wird nach Maßgabe des Ascheanteils von Zeit zu Zeit gedreht, wobei die auf der Aschesammelfläche liegende Asche von den Mitnehmern in den Bereich des Ascheausfall­ schachtes transportiert wird. Der Ring kann von Hand mit Stangen oder Haken gedreht werden. Er kann gegebenen­ falls auch einen eigenen Antrieb besitzen.

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

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 14 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 rungskanal 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 (8)

1. Unterschubfeuerung zur Verbrennung stückiger Brennstoffe mit einer Unterschubschnecke, die zu einem Brennstoffzu­ führungskanal führt, der vertikal in den Boden einer Feu­ ermulde mit in vertikaler Richtung konstanten Querschnit­ ten mündet, wobei der Boden der Feuermulde durch eine Verbreiterung des Brennstoffzuführungskanals gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoffzuführungskanal (9) teleskopisch verlänger­ bar ist und daß am oberen Ende der Feuermulde (2) eine im wesentlichen horizontale, die Feuermulde (2) umgeben­ de Aschesammelfläche (19) vorgesehen ist.

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

3. Feuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, 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 Ab­ schnitt (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 verstellbare Boden der Feuermulde (2) als Rost ausgebildet ist.

6. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-5, gekenn­ zeichnet durch eine Tür (23) zur Brennkam­ mer (1), deren Unterkante in Höhe oder unterhalb der Aschesammelfläche (19) angeordnet ist.

7. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-6, gekenn­ zeichnet durch einen von der Aschesammel­ fläche (19) ausgehenden Ascheausfallschacht (22).

8. Feuerung nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß die Aschesammelfläche (19) eine Ringfläche ist und daß auf der Aschesammelflä­ che (19) ein drehbarer Ring (20) angeordnet ist, dessen Durchmesser dem Außendurchmesser der Aschesammelfläche (19) entspricht und der innenseitig Mitnehmer (21) auf­ weist, die sich über die Aschesammelfläche (19) er­ strecken.