DE3717579A1

DE3717579A1 - Kessel

Info

Publication number: DE3717579A1
Application number: DE19873717579
Authority: DE
Inventors: Gregor Pollmeier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-05-25
Filing date: 1987-05-25
Publication date: 1988-12-08

Description

Die Erfindung betrifft einen Kessel zum Verbrennen feuchter Brennstoffe, wie Sägespäne, Holzabfälle, Baumrinde, od. dgl.

Mit der Erfindung soll ein Kessel geschaffen werden, der es ermöglicht, die feuchten Brennstoffe zunächst vorzutrocknen und dann im entfeuchteten Zustand zu verbrennen, wobei nur noch ein sehr geringer Heizwertanteil für die Verdampfung von Feuchtigkeitsresten benötigt wird. Der Transport der Brennstoffe und deren Zuführung in die Verbrennungszone soll innerhalb des Kessels kontinuierlich erfolgen, wobei ein automatischer Betrieb des Kessels möglich sein soll.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Kessel durch einen in einer Brennkammer mündenden geradlinigen, als Trockenkammer wirkenden Zufuhrkanal für die Brennstoffe gelöst, der mit einer Beschickungsvorrichtung verbunden ist. Auf diese Weise können Rauchgase aus der Brennkammer in die Trockenkammer gelangen und hier die von der Beschickungsvorrichtung geförderten Brennstoffe vortrocknen, bevor die Brennstoffe in die Brennkammer gelangen. Dadurch wird in der Brennkammer kaum noch Wasserdampf gebildet und es entsteht bei der Verbrennung eine größere Wärme.

Bei herkömmlichen Verbrennungsverfahren wird im Gegensatz hierzu zwangsläufig der frei werdende Wasserdampf eines zu feuchten Beschickungsgutes mit den bei der Verbrennung entstehenden Rauchgasen durch die Wärmetauscherrohre des Kessels geführt, so daß die Gefahr einer Korrosion infolge des frei werdenden Wasserdampfs im Kesselinneren besteht. Hier eine Antikorrosions beschichtung oder eine Ausführung in Edelstahl vorzusehen, wäre konstruktiv zu aufwendig und zu teuer.

Bevorzugt enthält die Beschickungsvorrichtung eine am Boden der Trockenkammer angeordnete Schubstange, an welcher mehrere Mitnehmer in Abständen hintereinander angeordnet sind. Durch Verschieben der Schubstange in Längsrichtung wird mit Hilfe der Mitnehmer der Brennstoff zur Brennkammer hin verschoben. Dabei wirkt es sich als günstig aus, daß die Mitnehmer der Schubstange keilförmig ausgebildet sind und jeweils eine zur Brennkammer gerichtete Druckfläche aufweisen. Diese Druckfläche jedes Mitnehmers verschiebt den Brennstoff bei der Vorwärtsbewegung der Schubstange, während bei deren Rückwärtsbewegung eine Rückwärtsbewegung von Brennstoff wegen der Keilform der Mitnehmer nur kaum erfolgen kann. Durch Hin- und Herbewegung der Schubstange wird somit der Brennstoff in einer Richtung gefördert. Gleichzeitig bewirken die keilförmigen Mitnehmer mit ihren Druckflächen in gewissem Maße eine Durchmischung des Brennstoffs innerhalb der Trockenkammer, so daß dessen feuchtere Stellen freigelegt werden und mit den für die Trocknung ausgenutzten Rauchgasen in Berührung kommen können.

Bevorzugt ist die Schubstange an ihrem von der Brennkammer abgewandten, außerhalb der Trockenkammer befindlichen Ende mit einem ihre Verschiebung bewirkenden Druckmittelzylinder verbunden. Dieser ermöglicht die Hin- und Herbewegung der Schubstange in deren Längsrichtung in einfacher Weise.

Die Schubstange ist bevorzugt mit ihrem außerhalb der Trockenkammer befindlichen Endbereich in einem Förderkanal angeordnet, der mit einem Einfüllschacht für den Brennstoff verbunden ist. Durch diesen Einfüllschacht kann daher ständig Brennstoff nachrutschen, wenn der in dem Förderkanal befindliche Brennstoff von der Schubstange in die Trockenkammer gefördert wird. In dem Förderkanal ist bevorzugt unterhalb des Einfüllschachts ein mit dem Druckmittelzylinder verbundener verschiebbarer Druckstempel mit einem Messer angeordnet, welches mit einem ortsfesten Messer zusammenwirkt. Der Brennstoff wird daher vor dem Eintritt in den Förderkanal taktweise von den Messern zerschnitten, so daß seine Förderung durch die Trockenkammer und seine dort erfolgende Durchmischung ermöglicht wird.

Die Trockenkammer ist bevorzugt an ihrem von der Brennkammer abgewandten Ende über ein Abzugsrohr unmittelbar mit einem Schornstein verbunden. Auf diese Weise wird der bei der Trocknung entstandene Wasserdampf zusammen mit dem Teil der Rauchgase, der durch die Trockenkammer strömt, ins Freie abgeleitet, ohne mit den der Wärmeübertragung dienenden Kesselrohren in Berührung zu kommen. Eine Korrosion wird daher hier vermieden. Die Trockenkammer ist bevorzugt von mehreren parallelen, in der Brennkammer mündenden Kanälen umgeben, die über hintereinandergeschaltete Bündel von Heizflächen- Rauchrohren mit dem Schornstein verbunden sind. Die durch diese Kanäle hindurchströmenden Rauchgase, die den größten Anteil der bei der Verbrennung entstehenden Gase ausmachen, kommen daher nicht mit den vorzutrocknenden Brennstoffen in Berührung und können ihre gesamte ausnutzbare Wärmeenergie an die Wärmeaustauscherrohre des Kessels abgeben.

In der Brennkammer sind bevorzugt ein unterer Rost und ein oberer Rost stufenförmig hintereinander angeordnet. Dadurch gelangt der getrocknete Brennstoff aus der Trockenkammer zuerst auf den oberen Rost. Er wird dann von einem Schieber, der bevorzugt im Bereich der Brennkammer von einem Druckmittelzylinder beaufschlagt ist, auf den unteren Rost weitergefördert, wenn sich auf dem oberen Rost genug Brennstoff angesammelt hat. Dieser Druckmittelzylinder zur Betätigung des Schiebers arbeitet taktweise.

Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Schutzansprüchen enthalten. Der Schutzumfang erstreckt sich nicht nur auf die beanspruchten Einzelmerkmale, sondern auch auf deren Kombination.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen senkrechten Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Kessel;

Fig. 2 einen senkrechten Querschnitt durch den Kessel gemäß Linie II-II der Fig. 1, schematisch;

Fig. 3 eine perspektivische Ansicht einer Schubstange mit keilförmigen Mitnehmern.

Ein erfindungsgemäßer Kessel enthält auf einem Grundrahmen (10) an einem Ende eine Brennkammer (11) mit einem unteren Rost (12) und einem oberen Rost (13) für vorgetrocknete Brennstoffe. Die Brennkammer (11) ist mit einer Klappe (14) verschlossen, die es ermöglicht, im Bedarfsfalle eine manuelle Beschickung vorzunehmen. Im oberen Teil der Brennkammer (11) sind an der Innenseite Heizflächen- Wasserrohre (15) senkrecht angeordnet.

An der Brennkammer (11) schließt sich im oberen Teil des Kessels eine zentrale Trockenkammer (16) in waagerechter Richtung an, die von parallelen, sie umgebenden Kanälen (17 und 18) für die Rauchgase umgeben ist. Die Trockenkammer (16) und die Kanäle (17 und 18) münden somit in der Brennkammer (11). Sie erstrecken sich über die gesamte weitere Länge des Kessels, wobei die Rauchgase der Kanäle (17 und 18) an dem von der Brennkammer (11) entfernten Ende des Kessels umgelenkt, durch ein oberes Bündel von Heizflächen-Rauchrohren (19) zurückgeführt, wieder umgelenkt und durch ein unteres Bündel von Heizflächen-Rauchrohren zum Kesselende hingeführt werden, wo sie dann in den Hauptabzug (20) und über einen Rauchgasventilator und ein Filter in den Schornstein gelangen. Diese größte Menge der Rauchgase dient somit dem Wärmeaustausch an den Heizflächen- Rauchrohren (19).

Innerhalb der Trockenkammer (16), die oberhalb der Bündel der Heizflächen-Rauchrohre waagerecht verläuft, befindet sich eine Schubstange (21), an der in Abständen hintereinander an beiden Seiten keilförmige Mitnehmer (22) mit zur Brennkammer (11) gerichteten Druckflächen (23) angeordnet sind. Diese Schubstange (21) verläßt die Trockenkammer (16) und damit den Kesselraum über einen waagerechten Förderkanal (24), der mit einem darüber befindlichen Einfüllschacht (25) für feuchte Brennstoffe (26) verbunden ist. Innerhalb des Kessels wird der Förderkanal (24) von einem Niederhalterblech (27) in der Trockenkammer (16) begrenzt. Dieses liegt unter einem senkrechten Abzugsrohr (28) für die aus der Trockenkammer (16) ausströmenden feuchtigkeitsbeladenen Rauchgase. Das unterhalb des Einfüllschachtes (25) befindliche Ende der Schubstange (21) ist mit einem Druckstempel (29) verbunden, der wiederum mit einem Druckmittelzylinder (30) innerhalb des Förderkanals (24) verbunden ist. An dem Druckstempel (29) ist ein Messer (31) montiert, welches sich im Bereich der Verbindungsöffnung zwischen dem Einfüllschacht (25) und dem Förderkanal (24) befindet und mit einem dort ebenfalls befindlichen ortsfesten Messer (32) zusammenwirkt.

Durch Ausfahren der Kolbenstange des Druckmittelzylinders (30) wird der Druckstempel (29) zur Brennkammer (11) hinbewegt. Dabei schneiden die Messer (31 und 32) eine Schicht von Brennstoff (26) innerhalb des Förderkanals (24) von dem übrigen Brennstoff (26) im Einfüllschacht (25) ab. Gleichzeitig mit dieser Bewegung des Druckstempels (29) wird der Brennstoff in dem Förderkanal (24) zur Brennkammer (11) hingefördert und die Schubstange (21) mitbewegt, die mit ihren keilförmigen Mitnehmer (22) mit den Druckflächen (23) für den Weitertransport der Brennstoffe (26) innerhalb der Trockenkammer (16) sorgt und gleichzeitig diesen Brennstoff hier auflockert. Nach dem Durchlaufen der Trockenkammer (16) ist der Brennstoff von den darüber in entgegengesetzter Richtung strömenden Rauchgasen getrocknet worden und gleitet über eine abfallende Fläche (33) hinab, bis er auf den oberen Rost (13) der Brennkammer (11) fällt. Hier verbrennt der getrocknete Brennstoff. Für seine weitere Verteilung innerhalb der Brennkammer (11) sorgt ein Schieber (34), der von einem Druckmittelzylinder (35) betätigt wird. Dieser Schieber verschiebt einen Teil des Brennstoffs auf den unteren Rost (12) der Brennkammer, wo der Brennstoff endgültig verbrennt.

Claims

1. Kessel zum Verbrennen feuchter Brennstoffe, wie Sägespäne, Holzabfälle, Baumrinde, od. dgl., gekennzeichnet durch einen in einer Brennkammer (11) mündenden geradlinigen, als Trockenkammer (16) wirkenden Zufuhrkanal für die Brennstoffe (26), der mit einer Beschickungsvorrichtung verbunden ist.

2. Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Beschickungsvorrichtung eine am Boden der Trockenkammer (16) angeordnete Schubstange (21) enthält, an welcher mehrere Mitnehmer (22) in Abständen hintereinander angeordnet sind.

3. Kessel nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (22) der Schubstange (21) keilförmig ausgebildet sind und jeweils eine zur Brennkammer (11) gerichtete Druckfläche (23) aufweisen.

4. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (21) an ihrem von der Brennkammer (11) abgewandten, außerhalb der Trockenkammer (16) befindlichen Ende mit einem ihre Verschiebung bewirkenden Druckmittelzylinder (30) verbunden ist.

5. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schubstange (21) mit ihrem außerhalb der Trockenkammer (16) befindlichen Endbereich in einem Förderkanal (24) angeordnet ist, der mit einem Einfüllschacht (25) für den Brennstoff (26) verbunden ist.

6. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Förderkanal (24) unterhalb des Einfüllschachts (25) ein mit dem Druckmittelzylinder (30) verbundener verschiebbarer Druckstempel (29) mit einem Messer (31) angeordnet ist, welches mit einem ortsfesten Messer (32) zusammenwirkt.

7. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenkammer (16) an ihrem von der Brennkammer (11) abgewandten Ende über ein Abzugsrohr (28) unmittelbar mit einem Schornstein verbunden ist.

8. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Trockenkammer (16) von mehreren parallelen, in der Brennkammer (11) mündenden Kanälen (17, 18) umgeben ist, die über hintereinandergeschaltete Bündel von Heizflächen- Rauchrohren (19) mit dem Schornstein verbunden sind.

9. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Brennkammer (11) ein unterer Rost (12) und ein oberer Rost (13) stufenförmig hintereinander angeordnet sind.

10. Kessel nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Brennkammer (11) ein von einem Druckmittelzylinder (35) beaufschlagter, den Brennstoff (26) von dem oberen Rost (13) auf den unteren Rost (12) fördernder Schieber (34) angeordnet ist.