Vorrichtung zum Verbrennen von biologischen Brennstoffen Biofuel burning device
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbrennen von biologischen Brennstoffen, mit einer Vergasungskam- mer, einem von einem Brennstoff-Einlaß schräg abwärts geneigten Rost, einem Ascheauslaß am unteren Ende des Rosts, einem Gasauslaß, der in eine Brennkammer führt, mindestens einem Primärluft-Einlaß zwischen der Brenn¬ stoffschicht und dem Gasauslaß.The invention relates to a device for burning biological fuels, with a gasification chamber, a grate inclined downward from a fuel inlet, an ash outlet at the lower end of the grate, a gas outlet which leads into a combustion chamber, at least one primary air inlet between the fuel layer and the gas outlet.
Ein derartiger aus der DE-OS 32 11 735 vorbekannter Ofen ist zur Vergasung von Problemstoffen, wie beispielsweise Stroh, Kakaoschalen oder Hausmüll, nicht geeignet, da eine Schadstoffarme Vergasung und Verbrennung für diese Stoffe ein Erreichen von. Temperaturen erfordert, die über den Schmelzpunkt der Asche der in der Vergasungskammer zu vergasenden Stoffe liegt, so daß sich eine luftun¬ durchlässige Schicht bildet, die den Vergasungsprozeß erstickt .Such an oven, which is known from DE-OS 32 11 735, is not suitable for gasifying problematic materials such as straw, cocoa shells or household waste, since gasification and combustion with low pollutants have reached these substances. Temperatures required, which is above the melting point of the ash of the substances to be gasified in the gasification chamber, so that an air-impermeable layer is formed, which suffocates the gasification process.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vergasung von organischen Brennstoffen bei Temperaturen zu ermög¬ lichen, die oberhalb des Schmelzpunktes der Asche des vergasten Brennstoffes liegen.The object of the invention is to enable the gasification of organic fuels at temperatures which are above the melting point of the ash of the gasified fuel.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch einen oder mehrere oberhalb des Rostes auf der Höhe der glühenden Brennstoffschicht quer zu der von dem Brennstoffauslaß zu dem Ascheauslaß verlaufenden Förderrichtung des Brenn¬ stoffs angeordnete, mit nach außen weisenden Brechnocken besetzte, als wasserdurchströmte Hohlwelle ausgestaltete Glutrührer .
Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:According to the invention, this object is achieved by one or more above the grate at the level of the glowing fuel layer transversely to the direction of conveyance of the fuel arranged from the fuel outlet to the ash outlet and equipped with outwardly pointing crushing cams, designed as a water-flowed hollow shaft designed as a stirrer. An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to a drawing. Show it:
Fig. 1 einen Schnitt durch die Vorrichtung mit separater Brennkammer und ange¬ schlossenem Vorratsbehälter ; und1 shows a section through the device with separate combustion chamber and connected storage container; and
Fig. 2 einen vergrößerten Querschnitt durch einen Teil der Vergasungskammer,2 shows an enlarged cross section through part of the gasification chamber,
Fig. 3 einen der Fig. 2 entsprechenden Quer¬ schnitt einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, und3 shows a cross section corresponding to FIG. 2 of a further embodiment of the invention, and
Fig. 4 einen Querschnitt durch einen wasser¬ gekühlten Glutrührer.4 shows a cross section through a water-cooled glow stirrer.
Die Figuren 1 und 2 zeigen Querschnitte der Vorrichtung zum Verbrennen von biologischen Brennstoffen, die z.B. Sägespäne, Hobelspäne, Hackschnitzel, Stroh, Torf, Laub, Viehdung, Hausmüll enthalten können.Figures 1 and 2 show cross sections of the device for burning biological fuels, e.g. Sawdust, shavings, wood chips, straw, peat, leaves, cattle manure, household waste.
Ein schamottiertes Gehäuse 2 enthält eine Vergasungskam¬ mer 4, die einen Brennstoffeinlaß 8 aufweist. Von einem Vorratsbehälter 30 wird biologischer Brennstoff mittels einer Förderschnecke 32 durch den Brennstoff-Einlaß 8 auf einen schräg abwärts geneigten Rost 10 gefördert, der am unteren Ende in einen Ascheauslaß 14 übergeht. Im Asche¬ auslaß 14 ist quer zur Förderrichtung des Brennstoffs ei¬ ne Asche-Austragschnecke 15 vorgesehen, welche in vorgeb¬ baren Intervallen die Asche seitlich aus dem Gehäuse 2 austrägt. Auf der Gasseite der Vergasungskammer 4 ist ein Gasauslaß 7 vorgesehen, der mittels eines Flammrohres 24
in eine Brennkammer 6 mündet, welche Wärmeaustauschein¬ richtungen 26 z.B. einer Warmwasserheizung etc. enthält und einen Abgas-Auslaß 27 besitzt, der zur Erzeugung des erforderlichen Zuges entweder an einen Schornstein aus¬ reichender Höhe oder an ein Kamingebläse 28 angeschlossen ist .A chamotte housing 2 contains a gasification chamber 4 which has a fuel inlet 8. Biological fuel is conveyed from a storage container 30 by means of a screw conveyor 32 through the fuel inlet 8 onto an obliquely downwardly sloping grate 10 which merges into an ash outlet 14 at the lower end. In the ash outlet 14, an ash discharge screw 15 is provided transversely to the direction of delivery of the fuel and at later intervals the ash discharges the ash from the housing 2. A gas outlet 7 is provided on the gas side of the gasification chamber 4 and is connected by means of a flame tube 24 opens into a combustion chamber 6, which contains heat exchange devices 26, for example a hot water heater, etc., and has an exhaust gas outlet 27 which is connected either to a chimney of sufficient height or to a chimney fan 28 in order to generate the necessary draft.
Wie insbesondere Figur 2 entnehmbar ist, enthält der Rost 10 mehrere Stufen 11, deren Höhe und Länge so bemessen ist, daß sich das Profil der Brennstoffschüttung 5 im we¬ sentlichen so ausbildet, daß am unteren Ende des Rosts 10 der Brennstoff vollständig in Asche umgewandelt ist. Über der Brennstoffschüttung 5 sind Sensoren 9 angebracht, wel¬ che an den Antrieb der Förderschnecke 32 Steuersignale ab¬ geben, wenn die Brennstoffschüttung ein vorgegebenes Pro¬ fil erreicht hat. Der Rost 10 ist in der dargestellten Aus¬ führungsform in verschiedene Abschnitte 10a, 10b, 10c unter¬ teilt. Diese Abschnitte 10a, 10b, 10c sind voneinander mittels Luftleitblechen 20 getrennt. Vor jedem der Ab¬ schnitte 10a, 10b, 10c befindet sich eine Luftklappe 22, die von außen vom Benutzer verstellbar ist. Vor den Luft- klapen 22 liegt ein Primärluft-Einla 18, der durch ein Gebläse (nicht dargestellt) Primärluft in den Raum 12 un¬ terhalb des Rostes 10 hinsichtlich Menge und Druck dosiert einbläst .As can be seen in particular in FIG. 2, the grate 10 contains a plurality of stages 11, the height and length of which is dimensioned such that the profile of the fuel bed 5 is essentially such that the fuel is completely converted to ash at the lower end of the grate 10 is. Sensors 9 are attached above the fuel bed 5 and emit control signals to the drive of the screw conveyor 32 when the fuel bed has reached a predetermined profile. The grate 10 is divided into different sections 10a, 10b, 10c in the embodiment shown. These sections 10a, 10b, 10c are separated from one another by air baffles 20. In front of each of the sections 10a, 10b, 10c there is an air flap 22 which can be adjusted by the user from the outside. In front of the air flaps 22 is a primary air inlet 18, which blows primary air into the space 12 below the grate 10 in a metered manner in terms of quantity and pressure by means of a blower (not shown).
Auf der Gasseite der Vergasungskammer 4 befindet sich ein Sekundärluft-Einlaß 15, der mit einem Dosierventil versehen ist, welches vom Benutzer von außen eingestellt werden kann. Das Abgasgebläse 28 saugt durch die Brennkammer 6 und das Flammrohr 24 hindurch aus dem Sekundärluft-Einlaß 15 Sekun¬ därluft über die Brennstoffschüttung 5, so daß der obere Bereich der Brennstoffschüttung 5 glüht und ein Glut-bett
bildet. Der in diesem Bereich befindliche Brennstoff wird durch den Sauerstoff der zugeführten Sekundärluft in diesem Glutbett vollständig vergast, die Teerbestandteile des aus dem unteren Bereich der Schüttung stammenden Gases werden gekrackt. Ein Teil des Gases wird dabei ebenfalls schon entzündet. Das teilweise entzündete Gas wird durch das Flammrohr 24 in die Brennkammer 6 gezogen und dort voll¬ ständig verbrannt. Die Menge der zugeführten Sekundärluft wird so bemessen, daß das Glutbett etwa eine Temperatur von 900 bis 1200" besitzt. Die Dosierung der Primärluft wird so bemessen, daß der Sauerstoff der Primärluft beim Durchtritt durch die Brennstoffschüttung vollständig ab¬ gebaut wird .On the gas side of the gasification chamber 4 there is a secondary air inlet 15 which is provided with a metering valve which can be adjusted from the outside by the user. The exhaust gas fan 28 sucks through the combustion chamber 6 and the flame tube 24 from the secondary air inlet 15 secondary air through the fuel bed 5, so that the upper region of the fuel bed 5 glows and a glow bed forms. The fuel in this area is completely gasified by the oxygen of the secondary air supplied in this ember bed, the tar components of the gas originating from the lower area of the bed are cracked. Part of the gas is also ignited. The partially ignited gas is drawn through the flame tube 24 into the combustion chamber 6 and completely burned there. The amount of secondary air supplied is such that the ember bed has a temperature of approximately 900 to 1200 ". The metering of the primary air is such that the oxygen in the primary air is completely broken down as it passes through the fuel bed.
Die Dosierung der Primärluft und der Sekundärluft sowie die Zufuhr des Brennstoffs erfolgen automatisch in Ab¬ hängigkeit von der Zusammensetzung, dem Feuchtigkeits¬ grad und weiteren Parametern des Brennstoffs sowie z. B. in Abhängigkeit von gewünschten Raumtemperaturen, welche den Warmwasserkreislauf einer Heizung steuern, der in der Brennkammer 6 aufgeheizt wird.The metering of the primary air and the secondary air and the supply of the fuel take place automatically as a function of the composition, the degree of moisture and other parameters of the fuel and, for. B. depending on the desired room temperatures, which control the hot water circuit of a heater that is heated in the combustion chamber 6.
Fig. 3 zeigt in einem der Fig. 2 entsprechenden Querschnitt der Vergasungskammer. Um eine Verschlackung bei der Ver¬ gasung von Stroh zuverlässig zu verhindern, sind in vorge¬ gebenem Abstand über dem Rost mehrere Glutrührer 40 vor¬ gesehen, die aus jeweils einer drehbar gelagerten Hohlwel¬ le 42 bestehen. Die Glutrührer 40 reißen die Schüttung auf dem Rost 10 ständig auf und verhindern dadurch einFIG. 3 shows a cross section of the gasification chamber corresponding to FIG. 2. In order to reliably prevent slagging in the gasification of straw, several glow stirrers 40 are provided at a predetermined distance above the grate, each consisting of a rotatably mounted hollow shaft 42. The glow stirrers 40 continuously tear open the bed on the grate 10 and thereby prevent it
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Zusammenbacken der Asche zu Schlacke. Die Glutrührer 40 lassen sich entweder intervallartig oder in bestimm¬ ten Zeitabständen antreiben. Alternativ werden die Glut¬ rührer 40 bei Betrieb der Anlage ständig angetrieben. Auf diese Weise wird eine Schlackenbildung des Strohs, die den Luftstrom durch zu das vergasende Material rasch zum Stillstand bringt, zuverlässig verhindert.r <w-_u Caking the ashes into slag. The glow stirrers 40 can be driven either at intervals or at certain intervals. Alternatively, the glow stirrers 40 are driven continuously when the system is operating. In this way, slagging of the straw, which quickly stops the air flow through the material to be gasified, is reliably prevented.
Figur 4 verdeutlicht die Leitelemente 46, die als Zinken oder Bleche ausgebildet das Kühlwasser durch die Brech¬ nocken 44 führen.FIG. 4 illustrates the guide elements 46, which, designed as tines or sheets, guide the cooling water through the breaking cams 44.
OMPI
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