EP0589026B1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des abbrandes fester brennstoffe in einer verbrennungsanlage - Google Patents

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EP0589026B1
EP0589026B1 EP93908921A EP93908921A EP0589026B1 EP 0589026 B1 EP0589026 B1 EP 0589026B1 EP 93908921 A EP93908921 A EP 93908921A EP 93908921 A EP93908921 A EP 93908921A EP 0589026 B1 EP0589026 B1 EP 0589026B1
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EP
European Patent Office
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combustion
filling space
passage
wall
partially burned
Prior art date
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EP93908921A
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English (en)
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EP0589026A1 (de
Inventor
Rupert GRÖSCHL
Johann GRÖSCHL
Josef GRÖSCHL
Rudolf Pressl
Peter Tomaschitz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TOMASCHITZ, PETER J., ING.
Original Assignee
Tomaschitz Peter J Ing
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C1/00—Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00—Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/30—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
    • F23B1/36—Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber shaft-type
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • F23B7/002—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements
    • F23B7/007—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements with fluegas recirculation to combustion chamber

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the burnup solid fuels in a solid fuel incineration plant, at of the smoldering gases that form above the filling chamber Ceiling area of the filling room over at least one between one Filling chamber outer wall and a furnace wall provided channel Falling flow in the lower area of the filling chamber into the ember bed of the filling space can be returned.
  • the filling shaft through a wall from one of the filling shaft downstream combustion chamber separated by a passage the so-called firing outlet, connected to the hopper is. Furthermore runs between the furnace wall and the Filling shaft at least one channel, the lower end of which over a Passage with the lower area of the filling shaft and its upper one End through another passage with the upper one Filling shaft area is connected.
  • the channel or channels A carbonization gas / air mixture is fed in via the upper passage, where the smoldering gases from the in the filling shaft Form material and mix with air flowing over a Air inlet opening gets into the filling shaft Smoldering gas-air mixture flows as a downflow in the or Channels down and is the in the lower passage Area of the grate embers bed for combustion fed.
  • the object of the present invention is now to find measures which make it possible that the carbonization gases which form and flow in the region of the combustion outlet no longer flow down through the combustion outlet.
  • the smoldering gases formed directly above the combustion exit area are conducted upwards along the inner wall of the filling chamber running between the filling chamber and the combustion chamber and combined with the smoldering gases forming above the filling chamber along the ceiling area of the filling chamber in the channel or channels between the outer chamber wall and the furnace wall as Downflow can be returned to the ember bed.
  • the flow course is preferably the upward conducted smoldering gases by air supply with injector effect steered in the ceiling area of the filling room so that the Schwelgas-air mixture in the or the Schwelgasfallströmung leading channels.
  • the flow course of the upward Smoldering gases due to the falling flow above the Filling chamber forming carbonization gases in the or the flow of carbonization gas leading channels so influenced that the top conducted smoldering gases combined with those above the filling space formed carbonization gases flow into the channel or channels.
  • the device comprises a filling space which is defined by a side wall of one downstream of the filling chamber via a combustion outlet Burnout chamber is separated, and one in its ceiling area Device for fresh air supply, the further comprises at least one channel between the furnace wall and Filling space runs along with the at its upper and lower end is connected to the filling chamber and that in the upper area of the Filling chamber formed smoldering gas-air mixture as the downflow feeds the lower area of the filling chamber again and is thereby characterized in that one above the firing outlet Firing exit against the passage itself over the firing exit area canopy shielding is arranged and that in the ceiling area of the filling room Channel (hereinafter called the filling chamber cover channel) is arranged, the upper area of the filling space with or between Filling chamber and furnace wall connecting channels and the forming above the firing exit area guided carbonization gases of the downflow of the carbonization gas-air mixture in the channel or channels.
  • the filling chamber cover channel the filling chamber cover channel
  • the second characteristic feature of the invention which in there is a channel provided in the ceiling area of the filling space, the upper area of the filling space with or between Filling chamber and furnace wall connecting channels achieved that in the area of the combustion outlet wall resulting smoldering gases, due to the build up Pressure conditions, flow upwards in the filling chamber and through the Filling chamber cover channel in the or the outer channels down guided downflow of the carbonization gas-air mixture and along with this into the ember bed of an afterburn be fed.
  • the device according to the invention is most effective by combining the two discussed above characteristic features solved.
  • the roofing of the Burning output designed as a glow body. This will make the cool carbonization gases that form at the combustion exit to a brought higher temperature.
  • the ones lying on the glow plug Fuels thus produce hot smoldering gases that after flow at the top, i.e. continue from the combustion outlet.
  • the canopy is preferably closed by one or more Plates formed.
  • the roof expediently downwards on the combustion outlet wall arranged progressively.
  • the roof can also be used as a cast or stone block be trained.
  • the firing exit wall preferably above the Incandescent hot smoldering gases along the To be able to better lead the firing exit wall is according to another preferred feature of the invention in the filling space in a guide wall is arranged at a distance along the side wall, the starts approximately above the firing outlet and approximately to below the Filling chamber cover channel is sufficient and a channel with the side wall for those forming above the firing exit area flowing carbonization gases.
  • This baffle is preferably as Folding wall formed around one at its lower end provided joint is pivotable. Through this baffle a Flow channel created through which the hot carbonization gases be concentrated upwards.
  • the fresh air supply provided by the device according to the invention in the ceiling area of the filling chute can Improving the flow rate of the carbonization gases with Injector effect can be supplied. Accordingly, the Fresh air is fed into the outer channels with an injector effect respectively.
  • the filling shaft combustion furnace shown in Fig. 1 comprises a filling shaft 1.
  • the filling shaft 1 serves to accommodate the various solid fuels such as wood, coal, coke etc.
  • the filling shaft 1 is through a side wall 2 of one Filling shaft 1 downstream burnout chamber 3 separated.
  • an oil or gas combustion chamber 4 which opens into the combustion exit 5.
  • the combustion chamber 4 serves as Combustion chamber for oil or gas combustion, using an oil burner or gas burners the solid fuels at the combustion outlet 5 can be ignited.
  • the combustion output 5 is up bounded by a glow body 6, from a or several closed panels formed roof, through which the combustion exit 5 is covered opposite the filling shaft 1 becomes.
  • the operation of the filament 6 is shown below explained in more detail.
  • the lower limit of the combustion outlet 5 forms a gas mixing head 7, the ash removal grate lying above an ash tray 8 9 adjacent.
  • a channel 14 is between a side wall 12 of the filling shaft 1 and the furnace wall 13.
  • the air and through the channel 14 are Amount of flue gas through holes and slots in the ember bed, at the combustion outlet 5 of the solid fuels.
  • the ash removal grate 9 is connected to a pull rod 10 with which the Ember bed shaken and the combustion residues in the Ash drawer 8 can be removed.
  • the the lower end of the channel 14 is over with the filling shaft 1 the sliding grate 11, connected above the ash removal grate 9.
  • the channel 14 is at its upper end through a passage 15 between the underside of the manhole cover 16 and the Side wall 12 in connection, the passage 15 as a pressure equalization opening serves. Then through the passage 15 located above the fuel in the chute 1 Forming carbonization gases mixed with air in channel 14 and above these are returned to the filling shaft 1.
  • the air is through a fresh air flap 17 in the ceiling area of the oven controllable through a fresh air supply duct 18 a manhole cover duct 19 is supplied.
  • 5 is a Enlarged section of the ceiling area of the filling shaft 1 shown.
  • the setting for limiting the fresh air supply flows through the Fresh air through the fresh air supply duct 18, through a deflection wall 20 deflected upwards, towards the filling manhole cover 16.
  • Below the filling manhole cover 16 is the longitudinal of the manhole cover 16 extending manhole cover channel 19.
  • the incandescent body 6 is made to glow by the hot gases flowing through the combustion outlet 5.
  • the incandescent body 6 prevents the cool carbonization gases which form at the combustion output 5 from penetrating into the burnout chamber 3.
  • the temperature of the incandescent body 6 excites the fuel materials lying thereon to form hot carbonization gases.
  • a pre-heat zone is thus formed above the combustion outlet 5, in which the carbonization gases preferably rise along the side wall 2, the so-called combustion output wall 2, so that the carbonization gas recirculation is specifically promoted and improved.
  • the chimney flue is better fed to the ember bed by the roofing of the combustion outlet 5, with the result that a uniform burn-off from the sliding grate 11 to the gas mixing head 7 is ensured, since a small supply of residual air at the gas mixing head 7 or at the ash removal grate 9 enables clean combustion.
  • the hot carbonization gases rise and are above the filler material by the air supply at 24 with the injector effect the case flow of the Smoldering gas / air mixture coming from the filling chamber 1 Outer channel 14 with torn down and into the ember bed returned.
  • a further embodiment of the device according to the invention is shown in Form of a tiled stove shown in Fig. 4.
  • a fresh air flap arranged in the ceiling area, but will through a fresh air flap 25 at the upper end of the outer channel 14 Fresh air introduced with injector effect.
  • the suction of Downflow in the outer channel 14 causes the along the Firing outlet wall 2 ascending smoldering gases entrained and in the falling flow of the carbonization gas mixture can be returned to the embers bed.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einer Festbrennstoffverbrennungsanlage, bei der die sich oberhalb des Füllraums bildenden Schwelgase vom Deckenbereich des Füllraumes über mindestens einen zwischen einer Füllraumaußenwandung und einer Ofenwandung vorgesehenen Kanal als Fallströmung im unteren Bereich des Füllraumes in das Glutbett des Füllraumes zurückgeführt werden.
Bei der in dem DE-PS 26 48 732 beschriebenen Verbrennungsanlage ist der Füllschacht durch eine Wand von einer dem Füllschacht nachgeschalteten Brennkammer getrennt, die über eine Durchlaßöffnung den sogenannten Brennausgang, mit dem Füllschacht verbunden ist. Ferner verläuft zwischen der Ofenwandung und dem Füllschacht mindestens ein Kanal, dessen unteres Ende über einen Durchlaß mit dem unteren Bereich des Füllschachtes und dessen oberes Ende über einen weiteren Durchlaß mit dem oberen Füllschachtbereich in Verbindung steht. Dem oder den Kanälen wird über den oberen Durchlaß ein Schwelgas-Luftgemisch zugeführt, wobei sich die Schwelgase aus dem im Füllschacht befindlichen Material bilden und sich mit Luft vermischen, die über eine Lufteinlaßöffnung in den Füllschacht gelangt.Dieses Schwelgas-Luftgemisch strömt als Fallströmung in dem oder den Kanälen nach unten und wird über den unteren Durchlaß dem im Bereich des Rostes befindlichen Glutbett zur Verbrennung zugeführt.
Das Abbrandverhalten in diesem bekannten Füllschachtverbrennungsofen ist aber noch nicht zufriedenstellen, da die sich im Bereich des Brennausganges bildenden kühleren Schwelgase die Verbrennung in nachteiliger Weise beeinflussen. Die kühleren Schwelgase strömen zum Teil unmittelbar durch den Brennausgang in die Brennkammer. Dadurch ist keine vollständige Verbrennung der Schwelgase möglich. Ferner erfolgt auf der gegenüberliegenden Seite des Brennausganges ein Hochbrennen durch das Brennmaterial. Um die hierdurch bedingten negativen Auswirkungen auf die Verbrennung zu beheben und einen zufriedenstellenden Abbrand der Brennmaterialien zu erzielen, war man bisher dazu gezwungen, die Luft-Gasmischung vor dem Brennausgang zu verstärken, was aber wiederum zu einem schnelleren Abbrand in diesem Bereich führte, der einen sogenannten Leerbrand zur Folge hatte, bei dem die zugeführte Luftgasmischung, ohne durch das Glutbett hindurchzuströmen, unmittelbar in den Abgasstrom gelangte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, Maßnahmen zu finden, die es ermöglichen, daß die sich im Bereich des Brennausganges bildenden und zuströmenden Schwelgase nicht mehr nach unten durch den Brennausgang strömen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die unmittelbar über dem Brennausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs der zwischen Füllraum und Brennkammer verlaufenden Innenwandung des Füllraumes nach oben geleitet und mit den sich oberhalb des Füllraumes bildenden Schwelgasen vereinigt längs des Deckenbereiches des Füllraumes in dem oder den Kanälen zwischen Füllraumaußenwand und Ofenwand als Fallströmung zum Glutbett zurückgeführt werden.
Dabei wird vorzugsweise der Strömungsverlauf der nach oben geleiteten Schwelgase durch Fristluftzufuhr mit Injektorwirkung im Deckenbereich des Füllraumes so gelenkt, daß das Schwelgas-Luftgemisch in den oder die die Schwelgasfallströmung führenden Kanäle gelangt.
Ferner wird der Strömungsverlauf der nach oben geleiteten Schwelgase durch die Fallströmung der sich oberhalb des Füllraumes bildenden Schwelgase in dem oder den die Schwelgasfallströmung führenden Kanäle so beeinflußt, daß die nach oben geleiteten Schwelgase vereinigt mit den oberhalb des Füllraumes gebildeten Schwelgasen in den oder die Kanäle einströmen. Eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung umfaßt einen Füllraum, der durch eine Seitenwand von einer dem Füllraum über einen Brennausgang nachgeschalteten Ausbrandkammer getrennt ist, und der in seinem Deckenbereich eine Vorrichtung zur Frischluftzuführung aufweist, der ferner mindestens einen Kanal umfaßt,der zwischen Ofenwandung und Füllraum verläuft und der an seinem oberen und unteren Ende mit dem Füllraum in Verbindung steht und das im oberen Bereich des Füllraumes gebildete Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung dem unteren Bereich des Füllraumes erneut zuführt und ist dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Brennausganges eine den Brennausgang gegen den Durchtritt sich über dem Brennausgangsbereich bildender Schwelgase abschirmende Überdachung angeordnet ist und daß sich im Deckenbereich des Füllraumes ein Kanal (im folgenden Füllraumdeckelkanal genannt) angeordnet ist, der den oberen Bereich des Füllraumes mit dem oder den zwischen Füllraum und Ofenwandung verlaufenden Kanälen verbindet und die sich über dem Brennausgangsbereich bildenden, nach oben geleiteten Schwelgase der Fallströmung des Schwelgas-Luftgemisches in dem oder den Kanälen zuführt.
Das heißt, zur Durchführung des Verfahrens sind zwei konstruktive Maßnahmen geeignet, die miteinander kombiniert, zu einer Optimierung des Brennvorganges führen.
Mit Hilfe des ersten charakteristischen Merkmales der Erfindung, das in einer oberhalb des Brennausganges angeordneten Überdachung des Brennausganges besteht, kann erreicht werden, daß die sich am Brennausgang bildenden kühleren Schwelgase nicht mehr durch den Brennausgang in die Brennkammer gelangen und die dem Kamin zugeführte Abluft belasten. Zusätzlich wird durch die Überdachung des Brennausganges der Kaminzug besser dem Glutbett zugeleitet, wodurch ein gleichmäßiger Abbrand gewährleistet ist.
Durch das zweite charakteristische Merkmal der Erfindung, das in einem im Deckenbereich des Füllraumes vorgesehenen Kanal besteht, der den oberen Bereich des Füllraumes mit dem oder den zwischen Füllraum und Ofenwandung verlaufenden Kanälen verbindet, wird erreicht, daß die im Bereich der Brennausgangswandung entstehenden Schwelgase, aufgrund der sich aufbauenden Druckverhältnisse, im Füllraum nach oben strömen und durch den Füllraumdeckelkanal der in dem oder den Außenkanälen nach unten geführten Fallströmung des Schwelgas-Luftgemisches zugeführt und zusammen mit diesem in das Glutbett einer Nachverbrennung zugeführt werden.
Die Effizienz dieses zweiten charakteristischen Merkmales der Erfindung läßt sich erheblich verbessern, wenn entweder der Füllraumdeckelkanal mit einer Frischluftzufuhr in Verbindung steht oder die Außenkanäle mit einer Frischluftzuführung versehen sind, oder wenn beide Maßnahmen gemeinsam angewendet werden.
Am wirkungsvollsten wird die erfindungsgemäße Vorrichtung aber durch die Kombination der beiden vorstehend erörterten charakteristischen Merkmale gelöst.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung ist die Überdachung des Brennausganges als Glühkörper ausgebildet. Hierdurch werden die kühlen Schwelgase, die sich am Brennausgang bilden, auf eine höhere Temperatur gebracht. Die auf den Glühkörper aufliegenden Brennmaterialien produzieren somit heiße Schwelgase, die nach oben strömen, also vom Brennausgang fortgeführt werden.
Vorzugsweise ist die Überdachung durch eine oder mehrere geschlossene Platten gebildet. Dabei ist die Überdachung zweckmäßigerweise an der Brennausgangswand schräg nach unten verlaufend angeordnet.
Die Überdachung kann aber auch als Guß-oder Steinblock ausgebildet sein.
Um die oberhalb des Brennausganges, vorzugsweise oberhalb des Glühkörpers entstehenden heißen Schwelgase längs der Brennausgangswand besser nach oben führen zu können, ist gemäß einem weiteren vorzugsweisen Merkmal der Erfindung im Füllraum in einem Abstand längs der Seitenwand eine Leitwand angeordnet, die etwa oberhalb dem Brennausgang beginnt und etwa bis unterhalb des Füllraumdeckelkanals reicht und mit der Seitenwand einen Kanal für die sich über dem Brennausgangsbereich bildenden, nach oben strömenden Schwelgase bildet. Diese Leitwand ist vorzugsweise als Klappwand ausgebildet, die um ein an ihrem unteren Ende vorgesehenes Gelenk schwenkbar ist. Durch diese Leitwand wird ein Strömungskanal geschaffen, durch den die heißen Schwelgase konzentriert nach oben geführt werden.
Die nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Frischluftzufuhr im Deckenbereich des Füllschachtraumes kann zur Verbesserung der Strömungsgeschwindigkeit der Schwelgase mit Injektorwirkung zugeführt werden. Entsprechend kann auch die Zufuhr der Frischluft in die Außenkanäle mit Injektorwirkung erfolgen.
Der stets erforderliche Druckausgleich im Deckenbereich des Füllschachtes erfolgt aber unabhängig von der vorstehend genannten Frischluftzufuhr.
Weitere bevorzugte Merkmale des Anmeldungsgegenstandes ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung Hierin zeigen:
Fig. 1
einen Füllschachtverbrennungsofen mit multivalenter Verbrennung von Gas oder Öl im Schnitt, in dem eine Überdachung des Brennausganges sowie ein Füllschachtdeckelkanal mit Frischluftzufuhr unter Injektorwirkung sowie eine längs der Brennausgangswand verlaufende Klappwand vorgesehen sind,
Fig. 2
einen Zimmerofen, bei dem der Füllschachtdeckelkanal mit Frischluftzufuhr fehlt, aber das Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung durch den Außenkanal mit Frischluftzufuhr in das Glutbett zurückgeführt wird,
Fig. 3
einen Füllschachtverbrennungsofen mit einer im Füllschachtdeckelkanal erfolgenden Schwelgasrückführung unter Frischluftzufuhr mit Injektorwirkung,
Fig. 4
einen Kachelofen, bei dem die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Injektorwirkung eingebaut ist und
Fig. 5
einen Ausschnitt aus dem Füllschachtdeckelbereich des Ofens nach Fig. 1.
Sich entsprechende Teile in den verschiedenen Figuren sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen gekennzeichnet.
Der in Fig. 1 gezeigte Füllschachtverbrennungsofen umfaßt einen Füllschacht 1. Der Füllschacht 1 dient zur Aufnahme der verschiedenen Festbrennstoffe, wie Holz, Kohle, Koks usw. Der Füllschacht 1 ist durch eine Seitenwand 2 von einer dem Füllschacht 1 nachgeschalteten Ausbrandkammer 3 getrennt. In der Seitenwand 2 befindet sich ein Öl- oder Gasbrennraum 4, der in den Brennausgang 5 mündet. Der Brennraum 4 dient als Brennraum für die Öl- oder Gasverbrennung, wobei mittels Ölbrenner oder Gasbrenner die Festbrennstoffe am Brennausgang 5 gezündet werden können. Der Brennausgang 5 wird nach oben begrenzt von einer als Glühkörper 6 ausgebildeten, aus einer oder mehreren geschlossenen Platten gebildeten Überdachung, durch die der Brennausgang 5 gegenüber dem Füllschacht 1 abgedeckt wird. Die Funktionsweise des Glühkörpers 6 wird nachstehend näher erläutert.
Die untere Begrenzung des Brennausganges 5 bildet ein Gasmischkopf 7, der an einen über einer Aschenlade 8 liegenden Entaschungsrost 9 angrenzt. Ein Kanal 14 befindet sich zwischen einer Seitenwand 12 des Füllschachtes 1 und der Ofenwand 13. Im Gasmischkopf 7 wird die durch den Kanal 14 geführte Luftund Rauchgasmenge über Löcher und Schlitze dem Glutbett, am Brennausgang 5 der Festbrennstoffe zugeführt. Der Entaschungsrost 9 ist mit einer Zugstange 10 verbunden, mit der das Glutbett durchgerüttelt und die Verbrennungsrückstände in die Aschenlade 8 abgeführt werden können.
An das andere Ende des Entaschungsrostes 9 grenzt ein sogenannter Rutschrost 11, der die der Seitenwand 2 gegenüberliegende zweite Seitenwand 12 des Füllschachtes 1 nach unten fortsetzt. Das untere Ende des Kanals 14 ist mit dem Füllschacht 1 über den Rutschrost 11, oberhalb des Entaschungsrostes 9 verbunden. Der Kanal 14 steht an seinem oberen Ende über einen Durchlaß 15 zwischen der Unterseite des Füllschachtdeckels 16 und der Seitenwand 12 in Verbindung, wobei der Durchlaß 15 als Druckausgleichsöffnung dient. Über den Durchlaß 15 können dann sich oberhalb des im Füllschacht 1 befindlichen Brennmaterials bildende Schwelgase vermischt mit Luft im Kanal 14 und über diesen in den Füllschacht 1 zurückgeführt werden. Die Luft wird dabei durch eine Frischluftklappe 17 im Deckenbereich des Ofens regelbar über einen Frischluftzufuhrkanal 18 durch einen Füllschachtdeckelkanal 19 zugeführt. In Fig. 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Deckenbereiches des Füllschachtes 1 dargestellt. Durch die Frischluftklappe 17 mit regelbarer Einstellung zur Begrenzung der Frischluftzufuhr strömt die Frischluft durch den Frischluftzufuhrkanal 18, durch eine Umlenkwand 20 nach oben umgelenkt, zum Füllschachtdeckel 16 hin. Unterhalb des Füllschachtdeckels 16 befindet sich der längs des Füllschachtdeckels 16 verlaufende Füllschachtdeckelkanal 19. Infolge der durch die Umlenkwand 20 und ein das obere Ende der Seitenwand 2 bildendes zum Füllschachtdeckelkanal 19 führendes Leitblech 21 verengten Strömungsbahn der durch die Frischluftklappe 17 zugeführten Frischluft wird die Strömungsgeschwindigkeit des Luftstromes erhöht und reißt mit Injektorwirkung die in dem Füllschacht 1 durch das Brennmaterial hindurch aufsteigenden Schwelgase mit sich und durch den Füllschachtdeckelkanal 19 hindurch und führt das Schwelgas-Luftgemisch dem Kanal 14 zu, in dem das Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung zusammen mit den über den druckausgleichenden Durchlaß 15 in den Kanal 14 gelangenden Schwelgasen aus dem Füllschacht 1 nach unten geleitet und durch den Rutschrost 11 dem Füllschacht 1 zur Verbrennung zugeführt wird.
Der Glühkörper 6,welcher , wie vorstehend bereits erwähnt, den Brennausgang 5 überdacht, ist ein wesentlicher Teil des Füllschachtverbrennungsofensnach Fig. 1.
Der Glühkörper 6 wird durch die durch den Brennausgang 5 strömenden heißen Gase zum Glühen gebracht. Infolge der Überdachung des Brennausganges 5 unterbindet der Glühkörper 6 das Eindringen der sich am Brennausgang 5 bildenden kühlen Schwelgase in die Ausbrandkammer 3. Durch die Temperatur des Glükörpers 6 werden die auf ihm aufliegenden Brennmaterialien zur Bildung heißer Schwelgase angeregt. Es bildet sich somit oberhalb des Brennausganges 5 eine Vorschwelzone, in der die Schwelgase bevorzugt längs der Seitenwand 2, der sogenannten Brennausgangswand 2 aufsteigen, so daß die Schwelgasrückführung gezielt gefördert und verbessert wird. Zusätzlich wird durch die Überdachung des Brennausganges 5 der Kaminzug dem Glutbett besser zugeleitet, mit der Folge, daß ein gleichmäßiger Abbrand vom Rutschrost 11 bis zum Gasmischkopf 7 gesichert ist, da eine geringe Restluftzuführung am Gasmischkopf 7 oder am Entaschungsrost 9 eine saubere Verbrennung ermöglicht.
In erster Linie ist aber hervorzuheben, daß durch die erhitzten Schwelgase eine verbesserte Strömungsrichtung nach oben und damit wiederum eine verbesserte Schwelgasrückführung durch den Füllschachtdeckelkanal 19 sowie den Außenkanal 14 ermöglicht wird.
Das heißt, durch die vorstehend beschriebene Konstruktion des Füllschachtofens wird ein gezielter Strömungsverlauf erreicht, durch den die im Bereich des Brennausganges gebildeten Schwelgase, im wesentlichen längs der Brennausgangswand 2 nach oben gezogen und infolge der Injektorwirkung und durch Wirkung der Fallströmung im Kanal 14 durch den Kanal 14 durch den Rost 11 dem Glutbett im Füllschacht wieder zugeführt werden.
Um die Schwelgasrückführung, insbesondere der sich im Brennausgangsbereich bildenden Schwelgase noch gezielter längs der Brennausgangswand 2 nach oben in den Füllschachtdeckelbereich und von da aus durch die Kanäle 14 schließlich zurück in den Füllschacht 1 durchführen zu können, ist an der Brennausgangswand 2 eine Leitwand 22 angeordnet, die um das Gelenk 22a schwenkbar ist. Durch die Brennausgangswand 2 und die Leitwand 22 wird ein nach oben gerichteter Strömungskanal 23 gebildet, der in den Füllschachtdeckelbereich mündet, so daß die in ihm aufsteigenden Schwelgase von der Frischluftströmung mitgerissen, noch besser durch den Füllt schachtdeckelkanal 19 zum Außenkanal 14 geleitet werden.
Das heißt aber mit anderen Worten, die Schwelgase werden gezielt aus dem Bereich oberhalb des Brennausganges 5 abgezogen, so daß die negativen Auswirkungen kühler Schwelgase auf den Verbrennungsvorgang nicht mehr eintreten können.
Da die hinter dem Brennausgang 5 befindlichen Teile des Verbrennungsofens im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ohne Bedeutung sind, wird darauf verzichtet, diese im einzelnen zu erläutern.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Zimmerofen fehlt die im Zusammenhang mit dem Füllschachtverbrennungsofen nach Fig. 1 erläuterte, im Deckelbereich des Füllraumes 1 vorgesehene Frischluftzufuhr sowie der mit dieser in Verbindung stehende Füllschachtdeckelkanal 19. Anstelle des Glühkörpers 6 in Fig. 1 setzt sich die Brennausgangswand 2 in einen Guß- oder Steinblock 6a fort, der den Brennausgang 5 überdacht.
Durch den Strömungskanal 23 zwischen Brennausgangswand 2 und der Leitwand 22 steigen die heißen Schwelgase nach oben und werden oberhalb des Füllmaterials von der durch Luftzufuhr bei 24 mit Injektorwirkung stark beschleunigten Fallströmung des aus dem Füllraum 1 kommenden Schwelgas-Luftgemisches im Außenkanal 14 mit nach unten gerissen und in das Glutbett zurückgeführt.
Anstelle des Gasmischkopfes 7 ist hier ein Durchbrandrost 7a eingebaut, durch den notwendige Restluft der Verbrennung zugeführt wird.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Verbrennungsofen ist auf die Luftzufuhr im Außenkanal 14 verzichtet. Demgegenüber wird aber Frischluft durch die Frischluftklappe 17 im Füllschachtdeckelbereich unter Injektorwirkung zugeführt und das längs der Seitenwand 2 nach oben steigende heiße Schwelgas wird längs des Deckelbereiches des Füllschachtes 1 dem Außenkanal 14 zugeführt, durch den es als Fallströmung an das Glutbett zurückgeleitet wird.
Durch die im Deckelbereich befindliche Frischluftzufuhr mit Injektorwirkung gelingt es die Schwelgase längs der Seitenwand 2 nach oben zu ziehen und als Fallströmung in das Glutbett zurückzuleiten.
Eine weitere Ausbildung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist in Form eines Kachelofens in Fig. 4 gezeigt. Hier fehlt wiederum eine im Deckenbereich angeordnete Frischluftklappe, doch wird durch eine Frischluftklappe 25 am oberen Ende des Außenkanals 14 Frischluft mit Injektorwirkung eingeleitet. Der Sog der Fallströmung im Außenkanal 14 bewirkt, daß die längs der Brennausgangswand 2 aufsteigenden erhitzten Schwelgase mitgerissen und in der Fallströmung der Schwelgasluftmischung dem Glutbett wieder zugeführt werden können.
Zusätzlich wird an der dem Brennausgang 5 gegenüberliegenden Seite 12 und in dessen Bereichshöhe mit Hilfe des Rutschrostes 11 mit der rückgeführten Schwelgasluftmischung eine Injektorwirkung 26 auf die im Füllraum 1 befindlichen Schwelgase ausgeübt um den gewünschten Strömungsverlauf zu verstärken.

Claims (17)

  1. Verfahren zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einer Festbrennstoffverbrennungsanlage, bei der die sich oberhalb des Füllraums bildenden Schwelgase vom Deckenbereich des Füllraumes über mindestens einen zwischen einer Füllraumaußenwandung und einer Ofenwandung vorgesehenen Kanal als Fallströmung im unteren Bereich des Füllraumes in das Glutbett des Füllraumes zurückgeführt werden, dadurch gekennzeichnet , daß die unmittelbar über dem Brennausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs der zwischen Füllraum und Brennkammer verlaufenden Innenwandung des Füllraumes nach oben geleitet und mit den sich oberhalb des Füllraumes bildenden Schwelgasen vereinigt längs des Deckenbereiches des Füllraumes in dem oder den Kanälen zwischen Füllraumaußenwand und Ofenwand als Fallströmung zum Glutbett zurückgeführt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Strömungsverlauf der nach oben geleiteten Schwelgase durch Frischluftzufuhr mit Injektorwirkung im Deckenbereich des Füllraumes so gelenkt wird, daß das Schwelgas/Luftgemisch in den oder die die Schwelgasfallströmung führenden Kanäle gelangt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Strömungsverlauf der nach oben geleiteten Schwelgase durch die Fallströmung der sich oberhalb des Füllraums bildenden Schwelgase in dem oder den die Schwelgasfallströmung führenden Kanälen so beeinflußt wird, daß die nach oben geleiteten Schwelgase vereinigt mit den oberhalb des Füllraumes gebildeten Schwelgasen in den oder die Kanäle einströmen.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß dem oder den Kanlälen zusätzlich Frischluft mit Injektorwirkung zugeführt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet , daß im oberen Füllraumbereich ein Druckausgleich geschaffen wird.
  6. Festbrennstoffverbrennungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, umfassend einen Füllraum (1) der durch eine Seitenwand (2) von einer dem Füllraum (1) über einen Brennausgang (5) nachgeschalteten Ausbrandkammer (3) getrennt ist, und der in seinem Deckenbereich eine vorrichtung (17) zur Frischluftzuführung aufweist, der ferner mindestens einen Kanal (14) umfaßt, der zwischen Ofenwandung (13) und Füllraum (1) verläuft und der an seinem oberen und unteren Ende mit dem Füllraum (1) in Verbindung steht und das im oberen Bereich des Füllraumes (1) gebildete Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung dem unteren Bereich des Füllraumes (1) erneut zuführt, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Brennausganges (5) eine den Brennausgang gegen den Durchtritt sich über dem Brennausgangsbereich bildender Schwelgase abschirmende Überdachung (6) angeordnet ist und daß sich im Deckenbereich des Füllraumes (1) ein Kanal (19) (im folgenden Füllraumdeckelkanal genannt) angeordnet ist, der den oberen Bereich (21) des Füllraumes (1) mit dem oder den zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) verlaufenden Kanälen (14) verbindet und die sich über dem Brennausgangsbereich bildenden, nach oben geleiteten Schwelgase der Fallströmung des Schwelgas-Luftgmisches in dem oder den Kanälen (14) zuführt.
  7. Verbrennungsanlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllraumdeckelkanal (19) mit der zur Frischluftzufuhr dienenden, im Deckenbereich des Ofens vorgesehenen Frischluftklappe (17) in Verbindung steht.
  8. Verbrennungsanlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der oder die Kanäle (14) zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) mit einer Vorrichtung (24, 25) zur Frischluftzufuhr in Verbindung stehen.
  9. Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Über-dachung (6) als Glühkörper ausgebildet ist.
  10. Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die überdachung (6,6a) als Guß- oder Steinblock ausgebildet ist.
  11. Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdachung (6,6a) durch eine oder mehrere geschlossene Platten gebildet ist.
  12. Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Überdachung (6,6a) an der Brennausgangswand (2) schräg nach unten verlaufend angeordnet ist.
  13. Verbrennungsanlage nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzufuhr zu dem Füllraumdeckelkanal (19) mit Injektorwirkung erfolgt.
  14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Frischluftzufuhr in den oder die Kanäle (14) zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) mit Injektorwirkung erfolgt.
  15. Verbrennungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllraum (1) in einem Abstand längs der Seitenwand (2) eine Leitwand (22) angeordnet ist, die etwa oberhalb dem Brennausgang (5) beginnt und etwa bis unterhalb des Füllraumdeckelkanals (19) reicht und mit der Seitenwand (2) einen Kanal (23) für die sich über dem Brennausgangsbereich bildenden, nach oben strömenden Schwelgase bildet.
  16. Verbrennungsanlage nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitwand (22) als Klappwand ausgebildet ist, die um ein an ihrem unteren Ende vorgesehenes Gelenk (22a) schwenkbar ist.
  17. Verbrennungsanlage nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Verwendung der Anlage für eine multivalente Verbrennung mit Gas oder Öl und Feststoffbrennstoffen die Brennkammer (4) in den Brennausgang (5) mündet.
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