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Füllschacht-Gliederkessel für Sammelheizungsanlagen, ohne Bodenrost
Die Erfindung betrifft einen Füllschacht-Gliederkessel für Sammelheizungsanlagen,
ohne Bodenrost, mit unterem Abbrand, Brenlistoffüllschacht in Kessellängsmitte und
darunter mittig angeordnetem stehrostartigem Verbrennungsluftzufuhrkörper mit beiderseiti
'gen Luftaustrittöffnungen.
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Mit einem solchen Kessel soll selbständiger Feuerungsbetrieb aufrechterhalten
werden.
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Es sind Kessel ohne Bodelirost bekannt, die bei selbsttätigem Betrieb
eine Verschlackulig mit nachfolgendem Leistuligsabfall bei derartigen Kesseln verhüten
sollen. Bei Füllschaelit-Gliederkesseln da-Igegen, die infolge ihres Vorzuges für
größere Samnielheizungsanlagen die weitaus verbreiteste Bauart darstellen, ist bis
jetzt die Verfeuerung großstühkiger Brennstoffe im selbsttätigen Betrieb nicht möglich
gewesen. Das bei Füllschachtkesseln notwendige zeit-weise Entschlacken durch umständliches
Herausholen der glühenden Schlacken aus der Brennstoffmasse und die hierbei lange
offen stehen-(feil Türen verursachten erhebliche und verlustbrin-Creilde Störun-en
in Feuerbetrieb und zusammen mit der Entfernung der Schlacke und der Asche aus dein
Aschenrauin Verschmutzung und Verstaubung des Ileizraumes.
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Demgegenüber bringt der Gegenstand vorliegender Erfindung einen wesentlichen
Fortschritt, indein er durch die besondere Gestaltung des Füllschacht-Gliederkessels
auf einfache Weise, ohne Anwendung von den verschiedenen, bei selbsttätigen Feuerungsanlagen
üblichen
besonderen Hilfseinrichtungen, einen ununterbrochenen Betrieb der Feuerung ermöglicht,
ohne daß ein über die allgemeine Überwachung der Anlage hinausgehender Bedienungsaufwand
notwendig ist und ohne daß Verunreinigungen des Heizraumes verursacht werden.
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Um das zu erreichen, sind nach der Erfindung bei einem Füllschacht-Gliederkessel
der eingangs an-,geführten Gattung nachstehende Merkmale ver-I einigt: a) Der Brennstoffüllschacht
verbreitert sich von oben nach unten etwa auf das Doppelte; b) an die Füllschachtwände
schließen sich unten hohe, senkrechte, den Feuerraum seitlich begrenzende Teile
und, in deren Verlängerung an die Aschenmulde tangierend. steile Rutschflächen
für den Brennstoff an; c) die durch den mittig eingesetzten Verbrennungsluftzufuhrkörper
gebildeten Feuerräume werden je beiderseits durch nur wenig kühlende, schmale,
wasserführende Flächen der benachbarten Kesselteile begrenzt; d) anschließend
an die beiden seitlichen Brennstoffrutschflächen sind an sich bekannte Schlackenbrecher
und darunter in der Aschenmulde eine Aschenförderschnecke angeordnet.
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Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung als Ausführungsbeispiel
eines Gliederkessels haupt sächlich für Verfeuerung von grobstückigem Koks abgebildet.
Durch Hinzufügen einer Vorrichtung für die Zufuhr von Zweitluft und Ausbuchtungen
des Verbreilnungsraumes kommt der Erfindungsgegenstand aber auch für Verfeuerung
von großstückigen, gashaltigen Brennstoffen in Betracht. Selbstverständlich können
auch kleinstückige Brennstoffe entsprechend verfeuert werden.
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Die Zeichnung stellt den senkrechten Querschnitt eines Füllschacht-Gliederkessels
nach deFErfindung, geschnitten nach der Trennfuge der einzelnen Glieder, dar.
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Der Füllschacht-Gliederkessel ist durch die hintereinandergereihten
linken Seitenglieder a und rechten Seitenglieder b gebildet, welche unter
sich oben und unten durch Nippel verbunden sind, mit "orderem und hinterem Abschluß
durch die linken Eckglieder c und die rechten Eckglieder d. Durch die besondere
Begrenzung der Seitenglieder a und b
nach innen zu und durch den vorgesehenen
Verbrennungsluftzufuhrkörper e sind folgende Teilräume zwischen den Gliedern gebildet:
der von oben nach unten bis zur Abbrandzone etwa um das Doppelte der oberen Weite
sich erweiternde Füllschacht f, diebeiden Feuerräume g, gl mit den
senkrechten seit liehen Begrenzungsteilen h, h. und i, ii, der Schlakken-
und Aschenrauin k mit den Rutschflächen 1, 11
nach der Aschenmulde
m hin.
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Der Verbrennungsluftzufuhrkörper c ist aus aneinandergereihten,
wassergekühlten Einzelgliedern mit oberer und unterer Nippelverbindung gebildet
und an die Wasserräume der vorderen und hinteren Kesseleckglieder c,
d angeschlossen.
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Die an den seitlichen Begrenzungsteilen i, i befindlichen jalousieartigen
Luftaustrittöffnungen ii, ib, erstrecken sich über eine solche Höhe, daß die gesamte
erforderliche Verbrennungsluft in die Feuerräume geführt werden kann. Die Luft wird
von außen in den Luftkanal q des Verbrennungsluftzufuhrkörpers c durch mit
Regelklappen versehene Öffnungen an den vorderen und, wenn notwendig werdend, auch
an den hinteren Eckgliedern c, d zugeführt.
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Die Verbreilnungsluftzufuhr in der Mitte des Feuerraumes ist für große
Füllschacht-Gliederkessel besonders vorteilhaft.
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Der Verbrennungsluftzufuhrkörper e ist an einem an den vorderen
und hinteren Kesseleckgliedern c, d
aufgelagerten Träger o aufgehängt,
wobei die Auf -lagefläche an der Unterkante der oberen Nabe sich befindet. Durch
die Anordnung des Trägers o innerhalb des wassergekühlten Verl)rennungsluftzufuhrkörpers
e ist der Träger gegen Feuereinwirkung geschützt.
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Die wasserführenden Arme p, p, des Verbrennuilgsluftzufuhrkörpers
e sind an den seitlichen Begrenzungsteilen i, il in Tiefenrichtung so schmal
gehalten (s. Onerschnittsandeutung I an der betreffenden Stelli), daß gegen die
Brennstoffschicht hin keine größeren kühlenden Flächen vorhanden sind. F-benso sind
die gegenüberliegenden Begrenzungswände h, h, der Seitenglieder
a, b aus dem gleichen Grunde sehr schmal gehalten (s. entsprechende
Querschnittsandeutung II). Die Seitenglieder a, b
können an den Begrenzungswänden
h, h1, also an den Eintrittstellen der Heizgase in die Einzelzüge, ebenfalls
jalousieartig ausgebildet sein.
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An den vorderen Eckgliedern sind Überwachungsöffnungen r,
s, si vorgesehen, welche durch Türen verschlossen sind.
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Über dem Füllschacht-Gliederkessel ist ein Brennstoffbunker mit Bunkerauslauf
t vorgesehen. Der Kesselfüllschacht ist oben durch einen luftdichten. entlasteten
Schieber it abgeschlossen, welcher vom Boden aus durch Hebel oder Gegengewichte
geöffnet und geschlossen werden kann. Unterhalb der vorzugsweise rechteckig ausgeführten
Füllöffnung befinden sich Leitbleche v, welche beim Füllen den Brennstoff in der
Füllschachttiefenrichtuner gleichmäßig verteilen; dies kann aber auch durch eine
mechanische Wurfvorrichtung geschehen.
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Am Bunkerauslauf t ist eine halb in den Füllhals hineinragende Flügelwalze
w vorgesehen, welche ihre vom durchlaufenden Brennstoff empfangene Drehung durch
einen Kettentrieb mit passender Übersetzung auf die Aschenförderschnecke x überträgt.
Oberhalb der Aschenförderschnecke x können Schlaclzelibrechery,yl angeordnet sein.
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Die sonstige Ausführung und Ausrüstung des Füllschacht-Gliederkessels
der Erfindung entspricht derjenigen eines üblichen Füllschacht-Gliederkessels; es
sind also die bei dieser Kesselart üblichen Regelvorrichtungen für Verbrennungsluftzufuhr
und Zugregelung sowie die Überwachungsgeräte ZD 13 vorhanden.
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Gegenüber den mit Rost versehenen Füllschacht-Gliederkesseln kann
der durch den Bunkerauslauf t in den Füllschacht f eingefüllte großstückige
Brenn-23 b
stoff durch den von oben nach unten bis in die
Abbraildzone sich etwa um das Doppelte der oberen Breite erweiternden Füllschacht
in breitem Strom - unter Ausbrand in den Feuerräumen g, gl
- von oben bis unten in die Aschenmulde m die ganze Kesselhöhe durchlaufen,
ohne durch irgendeinen Widerstand aufgehalten zu sein. Hierbei werden die am Auslauf
des Füllschachtes f durch den Verbrennungsluftzufuhrkörper e gebildeten beiden
Brenlistoffteilströme lediglich durch Abstützen auf der in der Aschenmuldeni, befindlichen
Asche und Schlacke abgefangen. Das Nachrutschen des Brennstoffes während des Betriebes
erfolgt entsprechend dem Fortschreiten des Verbrennungsvorganges und Abbrandes in
den Feuerräumen 9, gl und entsprechend des unten durch ununterbrochenes Fortschaffen
der Asche mittels der Aschenförderschnecke x in der Aschenmulde m zum Nachrutschen
freigegebenen Raumes.
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Die Breiten der Feuerräume g, gl sind nach der Erfahrung
so bemessen, daß erstens der Brennstoff ohne Brückenbildung durchrutscht, zweitens
die Verbrennungsluft gut an alle Brennstoffteile gelangen kann, und drittens die
Brennschicht so stark ist, daß kein durch Brennstoff ungehinderter zu großer Durchtritt
von Luft erfolgen kann.
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Die Unterteilung der Brennstoffschicht in zwei Teile hat den Vorteil,
daß die Feuerführung leichter ist als bei einem einzigen glühenden Brennstoffinhalt,
der nur langsam durch die Luftklappenregelung abgedämpft bzw. wieder angefacht werden
kann.
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Im Gegensatz zu Füllschacht-Gliederkesseln mit Rost kann der Kessel
beim Betrieb nicht verschlakken. Die sich bildende Schlacke sinkt vielmehr selbsttätig
mit der Asche des in der Feuerzolie verbrannten Brennstoffes in den Aschenraum.
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Die Seitenbegrenzungsteile i, il des Verbrennungsluftzufuhrkörpers
e sind senkrecht gehalten, damit keine Schlacke in die Luftaustrittsöffnungen
, Cr it, n gelangen kann. Die Teile i, il können aber auch
gegen die Senkrechte zurückspringend angeordnet sein, damit der freie Luftaustritt
aus dem Verbrenilungsluftzufuhrkörper e auf jeden Fall gewährleibtet ist und der
glühende Brennstoff störungsfrei nachrutschen kann.
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Für Betrieb mit gleichbleibender erforderlicher Leistung genügt natürlicher
Schornsteinzug. Der Füllschacht-Gliederkessel arbeitet in diesem Falle selbsttätig,
denn der bei Füllschachtkesseln an sich schon lange Dauerbrand wird durch den Erfindtin,-sgegenstand
noch derartig vervollkommnet, daß alle Arbeiten zum Inganghalten der geordneten
Feuerführung, wie Schüren und Entschlacken, infolge des selbsttätigen allmählichen
Abrutschens der Asche und Schlacke in die Aschenmulde m in Wegfall kommen. Die Rutschflächen
1, 11 können so steil ge-
halten sein, daß das selbsttätige Abrutschen
auf jeden Fall erfolgt. Es können auch an Stelle der iesten Rutschfläche in der
Schräge einstellbare Rutschklappen angewendet werden, mit denen man das Nachrutschen
nach Belieben regeln kann; dies ist aber beim Kessel nach der Erfindung nicht notel
wendig, weil eine ganz einfache Kesselausbildung angestrebt ist und an sich das
Nachrutschen einwandfrei erfolgt.
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Die in der Aschenmulde in vorgesehene Aschenförderschnecke x kann
zur Vervollkommnung des selbsttätigen Betriebes durch über eine Kette mit angepaßter
Übersetzung von der Flügelwalze w am Bunkerauslauf t aus angetrieben werden, wobei
die Flügelwalze in Drehung versetzt wird, sobald man den entlasteten Schieber u
zum Nachfüllen des Füllschachtes öffnet und der Brennstoff durch den Bunkerauslauf
t läuft. In diesem Falle wird also gleichzeitig mit dem Nachfüllen des Brennstoffes
ein Teil der Asche und Schlacke aus der Aschenmuldem des Kessels entfernt. Die Aschenförderschnecke
x kann auch sonstwie angetrieben werden. Für den selbsttätigen Betrieb des Kessels
im Sinne der Erfindung wird man den Gang der Aschenförderschnecke x so einstellen,
daß gerade so viel Asche jeweils weggeschafft wird, wie beim Verbrennungsvorgang
anfällt, so daß ununterbrochener Betrieb von der Einfüllstelle des Brennstoffes
an bis zur Ascheablagerungsstelle gegeben ist.
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Falls der natürliche Schornsteinzug nicht ausreicht oder der Füllschacht-Gliederkessel
für verschiedene Leistungen betrieben werden soll, kann auch Gebläsebetrieb oder
Saugzugbetrieb, gegebenenfalls gesteuert von einem kauintemperaturregler aus, angeordnet
werden. Es kann auch ein gemischter Betrieb derart erfolgen, daß bei Abstellen des
Ventilators die Luftklappe für natürlichenZug sich z. B. für kleine Leistung öffnet.
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Um die Bildung von zusammenhängender teigiger Schlacke zu vermeiden,
kann man die Zugstärke bzw. den künstlichen Zug so einstellen, daß die Feuertemperatur
ziemlich hoch ist und sich flüssige Schlacke bildet, die ungehindert aus den beiden
Feuerräulrien -, gl nach unten sickern kann. Etwa hier, außerhalb des Störungsbereiches,
sich bildende Schlackenstücke können mit den durch einfache Hebel an der Vorderseite
des Kessels betätigten Schlackenbrechern v, vi im Laufe der Überwachung zerkleinert
werden.
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Durch die geschilderte Ausbildung ist eine sehr -ute wärniewirtschaftliche
Arbeitsweise des Füllschacht-Gliederkessels gewährleistet.
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Hervorzuheben ist noch, daß die Kesselseiten-(dieder a. 1) -e-en die
Füll,#chacht- und Feuerraumseite zu keinerlei #-orspringende Flächen besitzen, wodurch
die 11 altbarkeit gut ist: zudeai sind keinerlei verschiedene Teile am Kessel selbst
vorhanden.