DE625936C

DE625936C - Grate firing with vertical fuel supply shaft, which is suspended over the top of a roof-shaped inclined grate

Info

Publication number: DE625936C
Application number: DEM129812D
Authority: DE
Original assignee: RUDOLF VON MATTEKOVICH
Current assignee: RUDOLF VON MATTEKOVICH
Priority date: 1934-01-26
Filing date: 1935-01-20
Publication date: 1936-02-18

Description

Rostfeuerung mit senkrechtem Brennstoffzuführungsschacht, welcher über dem Scheitel eines dachförmigen Schrägrostes aufgehängt ist Die Erfindung bezieht sich auf Rostfeuerungen mit senkrechtem Brennstoff zuführungsschacht, welcher über dem Scheitel eines dachförmigen, aus Haupt- und Nebenrost ausgebildeten Schrägrostes aufgehängt ist und den Feuerraum in eine Haupt- und Nebenkammer unterteilt. Derartige Feuerungen eignen sich im besonderen zur Verfeuerung von minderwertigen Brennstoffen, und zwar insbesondere von Brennstoffen, die eine gewisse Feuchtigkeit enthalten, die zunächst beseitigt werden muß. Bei diesen Feuerungen, bei welchen die in der Nebenkammer der Feuerung entwickelten Wärmemengen zum Trocknen des in dem Zuführschacht befindlichen Drennstoffes benutzt werden, hat man bereits den Brennstoffzuführungsschacht aus Rohrgittern hergestellt. Diese Rohrgitter können einerseits mit dem Wassersystem des Kessels, andererseits mit dem Zugsystem zur Einführung von Zusatzluft in Verbindung stehen.Grate furnace with vertical fuel feed shaft, which The invention relates on grate furnaces with vertical fuel supply shaft, which is above the apex of a roof-shaped inclined grate made up of a main and secondary grate is suspended and divides the combustion chamber into a main and secondary chamber. Such Furnaces are particularly suitable for burning inferior fuels, in particular of fuels that contain a certain amount of moisture, which must first be eliminated. With these furnaces, in which the Secondary chamber of the furnace developed amounts of heat for drying the in the feed shaft The fuel supply shaft is already used made from tubular grids. These pipe grids can go hand in hand with the water system the boiler, on the other hand with the draft system for the introduction of additional air in connection stand.

Von diesen bekannten Feuerungen unterscheidet sich die den Gegenstand der Erfindung bildende Rostfeuerung dadurch, daß die den Brennstoffzuführungsschacht begrenzenden Rohrgitter so ausgebildet und angeordnet werden, daß sie als Umlaufwassererhitzer und Dampferzeuger dienen, wodurch die Heizfläche des zugehörigen Dampfkessels und damit natürlich der Wirkungsgrad der ganzen Anlage wesentlich erhöht wird.The object differs from these known firings of the invention forming grate firing in that the fuel feed shaft limiting pipe grids are designed and arranged so that they can be used as a circulating water heater and steam generator are used, whereby the heating surface of the associated steam boiler and so that, of course, the efficiency of the entire system is significantly increased.

Um das zu erreichen, ist der Brennstoffschacht aus zum Kessel parallel geschalteten, je ein besonderes Wasserumlaufsystem bildenden Rohrgittern hergestellt, deren der Brennstoffsäule abgekehrten Teile in die Haupt-und die Nebenkammer hineinragen, wo sie der Hitze des auf den Rosten verbrennenden Brennstoffes wirksam ausgesetzt sind.To achieve this, the fuel shaft is parallel to the boiler switched pipe grids, each forming a special water circulation system, the parts of which, facing away from the fuel column, protrude into the main and secondary chambers, where it is effectively exposed to the heat of the fuel burning on the grates are.

Die in die Hauptbrennkammer hineinragenden. Teile des entsprechenden Rohrgitters können dabei völlig oder zum Teil durch eine feuerfeste Wand abgedeckt sein, welche von derHauptbrennkammer eineZwischenkammer abtrennt und die aus dem Brennstoffschacht tretenden Gase nach abwärts gegen den Hauptrost lenkt. Die über den Hauptrost hinwegstreichenden brennbaren Gase werden dabei restlos verbrannt.Those protruding into the main combustion chamber. Parts of the corresponding Pipe grids can be completely or partially covered by a fireproof wall which separates an intermediate chamber from the main combustion chamber and the one from the Fuel shaft directs gases emerging downwards against the main grate. The above Flammable gases sweeping away the main grate are completely burned.

Bei einer solchen Ausbildung hat es sich außerdem auch als vorteilhaft erwiesen, an den Rohrgittern in der Querrichtung verlaufendeLuftzuführungskanäle anzuordnen,durch die den Dämpfen oder Schwelgasen Verbrennüngsluft zugeführt werden kann, soweit es für die vollständige Verbrennung erforderlich ist.It has also proven to be advantageous in such a training have been shown to have air supply ducts running in the transverse direction on the pipe grids to arrange through the combustion air of the vapors or carbonization gases fed as far as it is necessary for complete combustion.

In der Zeichnung ist ein mit der neuen Rostfeuerung ausgestatteter Stirling-Dampfkessel beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch die Feuerung, während in den Fig.2 und 3 schematische Darstellungen zweier Sonderausführungen der Rohrgittersysteme dargestellt sind.In the drawing is one equipped with the new grate furnace Stirling steam boiler shown for example, namely Fig. I shows a longitudinal section by the furnace, while in Figures 2 and 3 schematic representations of two Special versions of the pipe grid systems are shown.

In der Feuerkammer sind Hauptrost a1 und Nebenrost a@ dachförmig zueinander angeordnet, wobei am Scheitel noch ein beweglicher Rost a, vorgesehen sein kann, der durch ein Zahnstangengetriebe b o. dgl. in Bewegung versetzt wird, um den Brennstoff in dem gewünschten Verhältnis auf Haupt- und Nebenrost zu verteilen.In the fire chamber, the main grate a1 and the secondary grate a @ are roof-shaped to one another arranged, whereby a movable grate a can also be provided at the apex, which is set in motion by a rack and pinion gear b o. The like. To the fuel to be distributed in the desired ratio between the main and secondary grids.

Oberhalb des Scheitels der dachförmig zusammengesetzten Roste sind im Abstand voneinander zwei senkrecht laufende Rohrgitter e und f aufgehängt, die einen Schacht begrenzen, in den der Brennstoff durch einen Trichter c eingefüllt -wird. Durch diesen Brennstoffschacht wird der gesamte Feuerrauen in eine Hauptkammer g und eine l\Tebenkammer h geteilt.Above the apex of the roof-shaped composite gratings are at a distance from each other two vertically running tubular grids e and f suspended, the delimit a shaft into which the fuel is poured through a funnel c -will. This fuel shaft turns the entire fire rogue into a main chamber g and a l \ Tebenkammer h divided.

Die Rohre e sind mit ihren abgebogenen Enden in Sammelrohren i2 und i3 befestigt, die durch weitere Rohre k und k1 mit einem dritten Sammelrohr il verbunden sind. Während das Sammelrohr il durch Rohre l an den Dampfraum m des Kessels angeschlossen ist, ist an dem unteren Sammelrohr i. eine Leitung n befestigt, die mit dem untenliegenden Wasserraum o des Kessels in Verbindung steht. Das Sammelrohr i2 kann auch fortfallen, wie es in Fig. 3 angegeben ist. Man biegt dann die senkrechten Rohre L winklig ab. *und schließt @ ihre waagerechten Schenkel an das Sammelrohr il an.The tubes e are with their bent ends in manifolds i2 and i3 attached, which is connected by further pipes k and k1 to a third collecting pipe il are. While the collecting pipe il is connected to the steam space m of the boiler by pipes l is, is on the lower manifold i. a line n attached to the one below Water space o of the boiler is in communication. The manifold i2 can also be omitted, as indicated in FIG. 3. The vertical tubes L are then bent at an angle. * and connects @ its horizontal legs to the manifold il.

In ähnlicher Weise ist das System der Rohre f auf der anderen Seite des Brennstoffschachtes ausgebildet. Auch hier münden die senkrechten Rohre f in ein oberes Sammelrohr ii und ein unteres Sammelrohr e5 ein; während das obere, durch Rohre r an den Kessel na angeschlossene Sammelrohr i4 durch die Leitung p mit dem Unterkessel in Verbindung steht, so daß hier Wasser zugeführt wird, sind an dem unteren Sammelrohr i, Rohre q befestigt, die durch die Hauptkammer g der Feuerung ebenfalls nach oben in den Kessel in eingeführt sind.Similarly, the system of pipes f is on the other side of the fuel shaft formed. Here, too, the vertical pipes open into an upper header ii and a lower header e5; while the upper, through Pipes r to the boiler na connected manifold i4 through the line p with the Lower boiler is in communication, so that water is supplied here, are at the lower manifold i, fixed pipes q passing through the main chamber g of the furnace are also introduced upwards into the boiler.

Auch dieses System kann in etwas anderer Weise ausgebildet sein, wie es in Fig. 2 dargestellt ist. Die Rohre q sind in diesem Falle nicht unmittelbar, sondern über das Sammelrohr i4 an den Oberkessel angeschlossen,. und ferner ist die nach dem Unterkessel o führende Leitung p1 nicht mit dem oberen Sammelrohr i4, sondern mit dem unteren i,; verbunden.This system can also be designed in a slightly different way, such as it is shown in FIG. In this case the pipes q are not immediate, but connected to the upper boiler via the manifold i4. and further is the line p1 leading to the lower boiler o does not connect to the upper manifold i4, but with the lower i ,; tied together.

In jedem Fall bilden die Rohrsysteme e, h, Z der Nebenkammer und f, q, y der Hauptkammer heberartige Umlaufsysteme, deren kältere Seite dem Brennstoffschacht zugekehrt ist, während die wärmere Seite die Neben-bzw. Hauptkammer des Feuerraumes durchsetzt.In any case, the pipe systems e, h, Z of the secondary chamber and f, q, y of the main chamber form siphon-like circulation systems, the colder side of which faces the fuel shaft, while the warmer side is the secondary or secondary chamber. Main chamber of the firebox penetrated.

Um zu verhüten, daß etwa durch die Rohrgitter seitlich hindurchfallende Brennstoffteilchen sich auf den unteren Umbiegungen der Rohre e und f festsetzen, werden hier die Rohre zweckmäßig versetzt zueinander verlegt, wie es in Fig. i angedeutet ist.In order to prevent fuel particles falling laterally through the pipe grids from getting stuck on the lower bends of the pipes e and f , the pipes are expediently offset from one another, as indicated in FIG.

Zwischen den Rohren f und q entsteht ein Raums, in den Zusatzluft, z. B: durch den Einlaß t, mittels eines querlaufenden Rohres eingeführt werden kann. Diese Zusatzluft mischt sich mit den Abgasen der Nebenkammer h und den Dämpfen und Schwelgasen, die aus dem Brennstoff im Füllschacht ausgetrieben werden. Das sich ergebende Gemisch strömt aus dem unteren Teil der Kammer s zwischen den Rohren f hindurch und steigt dann unmittelbar über dem Hauptrost a1 in die Hauptkammer g.A space is created between the pipes f and q in which additional air, e.g. B: through the inlet t, can be introduced by means of a transverse tube. This additional air mixes with the exhaust gases from the secondary chamber h and the vapors and carbonization gases that are expelled from the fuel in the filling shaft. The resulting mixture flows from the lower part of the chamber s between the pipes f and then rises directly above the main grate a1 into the main chamber g.

Um einen unmittelbaren übergang dieser Gase aus der Kammer s zwischen den Rohren q hindurch zu verhindern; kann der untere, die Feuerkammer durchquerende Teil der Rohre q durch eine Mauer oder Wand za aus feuerfestem Baustoff abgeschlossen sein, wobei die Rohre selbst als Träger der Wand dienen können. Das Sammelrohr i5, ebenso wie die Sammelkammer i, im anderen System, kann an der Oberseite durch ein Gewölbe v abgedeckt *erden. Die Abschlußwand für die Rohre q kann auch so ausgeführt sein, daß die der Hauptfeuerkammer g zugekehrte Rohrseite von einer @Terkleidung frei bleibt, um eine gute Wirkung der vom Hauptrost _a1 ausstrahlenden Hitze zu erreichen. Im oberen Teil der Feuerkammer brauchen, wie aus der Zeichnung ersichtlich ist, überhaupt keine Verkleidungen der Rohre q und r vorgesehen zu werden.In order to prevent these gases from passing through the chamber s between the tubes q; the lower part of the pipes q which traverses the fire chamber can be closed off by a wall or wall za made of refractory building material, the pipes themselves being able to serve as supports for the wall. The collecting tube i5, like the collecting chamber i, in the other system, can be covered by a vault v on the top * earth. The end wall for the pipes q can also be designed in such a way that the pipe side facing the main fire chamber g remains free of cladding in order to achieve a good effect of the heat radiating from the main grate _a1. In the upper part of the fire chamber, as can be seen from the drawing, no linings at all need to be provided for the pipes q and r.

Beim Betrieb wird die zum ersten Trocknen des Brennstoffes im Zuführungsschacht d und zur einleitenden Verkokung desselben erforderliche Hitze durch Verbrennung einer bestimmten Brennstoffmenge auf dem Nebenrost aj erzeugt. Die Abgase dieses Feuers steigen hoch, füllen im wesentlichen die Nebenkammer h aus und streichen durch die Spalte der Rohre k1 hindurch. Die Rohre nehmen einen Teil der Wärme auf, so daß je nach der Größe der Oberfläche der Temperaturabfall der Rauchgase geregelt werden kann. Die Abgase gehen dann gleichmäßig durch die Brennstoffsäule im Schacht d und verdampfen dort zunächst die im Brennstoff enthaltene Feuchtigkeit. Die weitere Zufuhr heißer Abgase bewirkt nach dem Austreiben der Feuchtigkeit eine solche Temperaturerhöhung des Brennstoffes, daß seine Verkokung eintritt.During operation, the first drying of the fuel in the feed shaft d and the heat required for initial coking of the same by combustion a certain amount of fuel generated on the secondary grate aj. The exhaust of this Fire rise up, essentially fill out the secondary chamber h and paint through the column of the tubes k1. The tubes absorb part of the heat, so that, depending on the size of the surface, the temperature drop of the flue gases is regulated can be. The exhaust gases then go evenly through the fuel column in shaft d, where the moisture contained in the fuel initially evaporates. The further supply of hot exhaust gases causes a after expelling the moisture such an increase in temperature of the fuel that coking occurs.

Die Abgase treten dann schließlich zusammen mit den aus dem Brennstoff ausgeschiedenen Dämpfen und Schwelgasen in die Kammer s ein, wo eine Mischung mit der eingeführten Zusatzluft erfolgt. Das sich ergebende Gasgemisch strömt hierauf durch die unteren, versetzt liegenden Teile der Rohre f über die heißeren Gase, die vom Hauptrost a3 aufsteigen. Da das den Luftüberschuß enthaltende Gemisch eine wesentlich größere Dichte hat als die vom Hauptrost kommenden Gase, ergibt sich eine Wirbelbewegung, die eine vollkommene Vermischung beider Ströme hervorruft, wodurch eine wirksame Verbrennung gewährleistet wird. Hieraus ergibt sich, daß die Menge an zusätzlicher Luft nur gering zu sein braucht, weil die in der Kammer s zugeführte Luft wiederum als Oberluft in der Hauptkammer g verfügbar wird.The exhaust gases then finally come together with those from the fuel separated vapors and smoldering gases in the chamber s, where a mixture with the introduced additional air takes place. The resulting gas mixture flows on it through the lower, offset parts of the pipes f via the hotter gases, which rise from the main grid a3. Since the mixture containing the excess air a has a much greater density than the gases coming from the main grate, results a whirling motion that creates a perfect mixing of both currents, which ensures efficient combustion. It follows that the The amount of additional air only needs to be small because the s supplied air is in turn available as upper air in the main chamber g.

Es sei z. B. angenommen, daß ein Drittel des Brennstoffes in der Nebenkammer lt und zwei Drittel in der Hauptkammer g verbraucht werden. Wird jede Feuerkammer mit einem Luftzusatz von 33 °/o betrieben, dann ist infolge der Tatsache, daß das in die Hauptkammer eintretende Gemisch bereits einen Luftüberschuß enthält, welcher den Erfordernissen eines Drittels der Brennstoffmenge entspricht, die für die Verbrennung in der Hauptkammer zuzusetzende Luftmenge gleich der in der Zwischenkammer zuzuführenden. Demnach ist es möglich, die ganze Brennstoffmenge mit einem Luftüberschuß von nur 22 % zu verbrennen, obwohl die Kam-Mern lt und g einzeln mit einem Luftzusatz von 33 % betrieben werden.Let it be B. assumed that a third of the fuel in the secondary chamber lt and two thirds in the main chamber g are consumed. If each fire chamber is operated with an air addition of 33%, then, due to the fact that the mixture entering the main chamber already contains an excess of air which corresponds to the requirements of a third of the amount of fuel, the amount of air to be added for combustion in the main chamber is the same the one to be fed in the intermediate chamber. Accordingly, it is possible to burn the entire amount of fuel with an excess of air of only 22 % , although the Kam-Mern lt and g are operated individually with an additional air of 33 % .

Während dieser Vorgänge arbeiten die beiden Rohrsysteme als Umlaufwasserwärmer und Dampferzeuger.During these processes, the two pipe systems work as circulating water heaters and steam generator.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Grate furnace with vertical fuel supply shaft, which is suspended over the apex - a roof-shaped inclined grate consisting of main and secondary grate and divides the combustion chamber into a main and secondary chamber, characterized in that the fuel shaft is made up of parallel: connected to the boiler, one special each There is pipe grids forming the water circulation system, their parts facing away from the fuel column. (q, k1) protrude into the main and secondary chambers (g, la).

2. grate furnace according to claim i, characterized characterized in that the pipe grating projecting into the main combustion chamber is completely or partially covered by a refractory wall (u), which is from the main combustion chamber an intermediate chamber (s) separates and the gases emerging from the fuel shaft steers downwards against the main grate.

3. grate furnace according to claim i and 2, characterized characterized in that air supply channels extending in the transverse direction on the pipe grids are arranged from the openings of the vapors or carbonization gases as they pass Combustion air is mixed in through the space enclosed by the pipe grids will.