EP0757206A2 - Rost für eine Feuerungsanlage - Google Patents

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EP0757206A2
EP0757206A2 EP96810481A EP96810481A EP0757206A2 EP 0757206 A2 EP0757206 A2 EP 0757206A2 EP 96810481 A EP96810481 A EP 96810481A EP 96810481 A EP96810481 A EP 96810481A EP 0757206 A2 EP0757206 A2 EP 0757206A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grate
cooling channels
plates
plate
grate plate
Prior art date
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Granted
Application number
EP96810481A
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English (en)
French (fr)
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EP0757206A3 (de
EP0757206B1 (de
Inventor
Peter Dr. von Böckh
Martin Zweifel
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.)
General Electric Switzerland GmbH
Original Assignee
ABB Asea Brown Boveri Ltd
Asea Brown Boveri AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ABB Asea Brown Boveri Ltd, Asea Brown Boveri AB filed Critical ABB Asea Brown Boveri Ltd
Publication of EP0757206A2 publication Critical patent/EP0757206A2/de
Publication of EP0757206A3 publication Critical patent/EP0757206A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0757206B1 publication Critical patent/EP0757206B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H7/00—Inclined or stepped grates
    • F23H7/06—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding
    • F23H7/08—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding reciprocating along their axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/12—Fire-bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00—Grates with hollow bars
    • F23H3/02—Grates with hollow bars internally cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2900/00—Special features of combustion grates
    • F23H2900/03021—Liquid cooled grates

Definitions

  • the invention relates to a grate for a furnace with at least one grate track with a plurality of fixed rod rows alternating in the longitudinal direction, delimited on both sides by side walls, and moving rod rows made of liquid-cooled grate plates, which grate plates are provided with a plurality of openings or slots arranged in groups for primary air supply and each in the Area of their rear end are pivotally connected to a fixed or movable grate plate support and rest with their front end on the adjacent grate plate, the grate plates of a row of grate plates being connected in each case by connecting means arranged below them in such a way that adjacent grate plates can be displaced relative to one another in the longitudinal direction of the grate and with respect to them assigned grate plate carrier are pivotable to a limited extent.
  • the invention relates to a state of the art, as it results for example from CH-PS 684 118.
  • Gratings of the type mentioned at the outset are used for burning and at the same time further transport of fired goods and are mainly used in waste incineration plants.
  • the known from the CH-PS 684 118 thrust combustion grate has a grate plate, which consists of a substantially rectangular hollow body made of sheet metal, which hollow body on one side of its underside a connection piece and on the other side of its underside a discharge pipe for the supply and Has removal of a cooling fluid flowing through the hollow body.
  • the primary air is supplied through a large number of tubes with a round, elliptical or slot-shaped cross section, which tubes penetrate the hollow body.
  • the grate according to CH-PS 684 118 is, due to the large number of tightly welded thin tubes for primary air guidance, comparatively complex to manufacture.
  • the invention has for its object to provide a grate that is easy to manufacture, can be optimally cooled.
  • cooling channels are provided on the underside of the grate plate lie between the openings or slots, these cooling channels being formed on the one hand by the grate plate itself and on the other hand by hollow profiles attached to the grate plate.
  • the advantage of the invention can be seen in particular in the fact that the cooling function and primary air supply are independent of one another.
  • the primary air does not have to be passed through the hollow body through which the liquid flows, but only through the openings or slots in the grate plate, so that the heat exchange between the two media is only possible over the smallest possible distance, namely the thickness of the (massive) grate plate.
  • the cooling effect is sufficient because only comparatively narrow areas of the grate plate are not in direct contact with the coolant.
  • the production of the grate plate including cooling channels is economically simple to carry out, since only comparatively simple connections, preferably welded connections, are to be made, which are also easy to control and, if necessary, to be touched up.
  • the distribution of the openings or slots for the primary air supply can be kept practically unchanged.
  • existing grate plates can be retrofitted with such cooling channels or that the design and production costs are minimal when procuring a replacement and that no adjustment is necessary when controlling the primary air supply.
  • Another important advantage of the invention is that it is possible without great effort to arrange the cooling channels in such a way that fresh cooling water initially flows through the thermally most stressed front end of the grate plate. There is also the greatest possible freedom with regard to the position of the inlet and outlet connections for the coolant, so that it is usually possible to arrange them in the area of the grate plate end.
  • the grate according to FIG. 1 has a grate track 1 which is delimited on both sides by side walls 2. It can also have two or more grating tracks arranged side by side and separated by central beams.
  • the grate track 1 consists of rows of fixed bars 3 alternating in the longitudinal direction of the grate and rows of moving bars 4 made of grate plates.
  • a half-open pipe section 5 is fastened, with which the grate plate rests on a grate plate carrier, which is designed here as a rod 6 with a circular cross section (see FIG. 2).
  • the grate plate supports assigned to the fixed bar rows are firmly connected to the side walls 2, the grate plate supports assigned to the moving bar rows are connected to one another and arranged to be displaceable in the longitudinal direction of the grate, and can be moved back and forth relative to the fixed grate plate supports by double-acting hydraulic or pneumatic cylinders.
  • the grate plate itself consists of a largely flat plate which is bent downward at the front end and ends there in a sliding piece 7 running approximately parallel to the plate. There, the grate plate lies on the grate plate that is next in the direction of movement of the combustion material.
  • three rows of narrow slits 8 or openings are provided in the example, which widen downwards in both the longitudinal and transverse directions and run parallel to the grating longitudinal direction. Through these slots 8, the primary air is supplied from the bottom of the grate.
  • each grate bar row consists of a large number of narrow grate bars, the primary air being passed through the gap between two adjacent grate bars.
  • cooling channels 9 are provided on the underside of the grate plate, which are between the openings or slots 8 3, 4 lie, these cooling channels being formed on the one hand by the grate plate itself and on the other hand by hollow profiles attached to the grate plate, as is shown in simplified form in FIGS. 3 and 4.
  • a cooling liquid preferably water, is passed through these cooling channels.
  • the hollow profiles 10 are, for example, half tubes 10a with a semicircular or oval cross section, which are welded onto the underside of the grate plate 3 (4) outside the slots 8.
  • hollow profiles in the form of half-tubes 10a FIG. 4
  • hollow profiles with a triangular cross section 10b FIG. 5
  • hollow profiles with a trapezoidal cross section 10c FIG. 6
  • hollow profiles with a rectangular one Cross section 10d FIG. 7
  • other cross-sectional shapes are also possible, for example hollow profiles with an oval cross-section.
  • the throughflow takes place transversely to the grate longitudinal direction and in series or meandering form from the supply nozzle 11 on one narrow side of the grate plate to the discharge nozzle 12 on the opposite narrow side of the grate plate 3 (4).
  • FIGS. 10 to 12 show an embodiment of the invention in which the cooling channels run in the red longitudinal direction and are serially flowed through in a meandering manner, the flow being deflected at the beginning and end of the grate plate.
  • a parallel flow can also be achieved with cooling channels running in the longitudinal direction of the red, as illustrated in FIGS. 13 and 14.
  • the feed is preferably carried out at the particularly thermally highly stressed front end.
  • FIGS. 15 and 16 and FIGS. 17 to 19 comprise, in comparison to the previously presented embodiment variants of the invention, more detailed representations of grate plates, the embodiment shown in FIGS. 15, 16 principally corresponding to the embodiment according to FIG. 18 corresponds in principle to the embodiment according to FIG. 10.
  • the grate plate 3 (4) is stiffened by webs or frames 13 running in the longitudinal direction of the grate; the webs on the narrow sides of the plate are designated 13L and 13R.
  • half pipes 10a are fastened to the underside of the grate plate 3 (4) in a liquid-tight manner, preferably welded on. These run across the grate longitudinal direction between the three slot groups.
  • the slots 8 extend so far to the half-tubes 10a that there is sufficient space for the attachment of welded seams S.
  • the cooling water is supplied and discharged at the rear end of the grate plate 3 (4) by means of supply nozzle 11 or discharge nozzle 12 in the middle section of the grate plate 3 (4).
  • a first cooling channel 9a leads from the nozzle 11 to the narrow side of the grate plate 3 (4), then dips down from the plane of the plate and then runs at the free end of the web 13L to the front end of the grate plate 3 (4) and then opens into the cooling channel 9f .
  • This is delimited by a quarter pipe 10a, the downward-facing end 3 '(4') of the grate plate 3 (4) and the slider 7.
  • the cooling channel 9f extends over the entire width of the grate plate 3 (4). After deflection on the other narrow side of the plate, it flows through the cooling duct 9e in the rounding of the grate plate (FIG. 16), is deflected again at the end of the plate, then flows through the cooling ducts 9d, 9c, 9b and 9a ′ and leaves the grate plate through the discharge nozzle 12 .
  • the thermally most stressed front end of the grate plate is acted upon by fresh cooling water, while the rear end is cooled less intensively, which is, however, portable. Due to the stoking movements (relative movements between movable 4 and fixed grate plates 3), the rear section of the grate plate 3 (4) is on average less exposed to the combustion material on the grate than their front end. At most, it could be considered a disadvantage that the length of the slots 8 cannot be freely selected because there must be space between the adjacent slot group for the attachment of the cooling channels 9a,. It may therefore be necessary to increase the number of slots 8 per slot group.
  • the cooling water is deflected by 180 degrees and flows through the first triangular channel 9 1 to the rear end of the grate plate. So that the entire front part 3 '(4') of the grate plate 3 (4) is smeared by the cooling water, a deflection plate 16 is provided in the extension of the slots 8, which forces the flow downwards.
  • the renewed deflection at the rear grate plate end takes place through a dividing wall 17 which runs transversely to the grate longitudinal direction and at the same time delimits the transverse channel 14. Then the cooling water flows through the next cooling channel 9 2 , is again deflected at the front end of the grate plate.
  • a dividing wall 18 running in the longitudinal direction of the grate separates the cooling channels 9 1 and 9 2 .
  • the cooling water is guided to the rear end of the grate plate through a second lateral cooling channel 9R, flows through a second transverse channel 14 ′ and leaves the grate plate through the discharge nozzle 12.
  • the thermally highly stressed front of the grate plate is also optimally cooled because there are practically no dead water zones and the deflection by the deflection plates 16 in conjunction with the 180 degree deflection taking place there, which favor the heat exchange.
  • the invention also offers the possibility of using the cooling liquid for tempering the grate or individual grate sections, by applying "preheated" coolant to one or more adjacent grate plates as required by the furnace, in order to be able to set the required grate plate temperature in this way.

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Abstract

Der Rost für eine Feuerungsanlage weist mindestens eine Rostbahn mit mehreren in Längrichtung abwechselnden, beidseitig von Seitenwänden begrenzten Feststabreihen und Bewegtstabreihen aus wassergekühlten Rostplatten (3;4) auf. Diese Rostplatten sind mit einer Vielzahl von in Gruppen angeordneten Oeffnungen oder Schlitzen (8) zur Primärluftzufuhr versehen und jeweils im Bereich ihres Hinterendes schwenkbar mit einem feststehenden bzw. beweglichen Rostplattenträger (6) verbunden sind und mit ihrem Vorderende auf der benachbarten Rostplatte aufliegen.
Um die thermisch hochbeanspruchten Rostplatten (3;4) optimal zu kühlen, sind an der Unterseite der Rostplatte zumindest bei einigen Rostplatten Kühlkanäle (9) vorgesehen sind, die zwischen den Oeffnungen oder Schlitzen (8) liegen, wobei diese Kühlkanäle einerseits durch die Rostplatte selbst und andererseits durch an die Rostplatte angebrachte Hohlprofile (10) gebildet sind.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Rost für eine Feuerungsanlage mit mindestens einer Rostbahn mit mehreren in Längrichtung abwechselnden, beidseitig von Seitenwänden begrenzten Feststabreihen und Bewegtstabreihen aus flüssigkeitsgekühlten Rostplatten, welche Rostplatten mit einer Vielzahl von in Gruppen angeordneten Oeffnungen oder Schlitzen zur Primärluftzufuhr versehen sind und jeweils im Bereich ihres Hinterendes schwenkbar mit einem feststehenden bzw. beweglichen Rostplattenträger verbunden sind und mit ihrem Vorderende auf der benachbarten Rostplatte aufliegen, wobei die Rostplatten einer Rostplattenreihe jeweils durch unterhalb derselben angeordnete Verbindungsmittel derart verbunden sind, dass benachbarte Rostplatten gegeneinander in Rostlängsrichtung begrenzt verschiebbar und bezüglich des ihnen zugeordneten Rostplattenträgers begrenzt schwenkbar sind.
  • Die Erfindung nimmt dabei Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus der CH-PS 684 118 ergibt.
    • TECHNOLOGISCHER HINTERGRUND UND STAND DER TECHNIK
  • Roste der eingangs genannten Gattung dienen zum Verbrennen und gleichzeitigem Weitertransport von Brenngut und werden vor allem in Kehrrichtverbrennungsanlagen eingesetzt.
  • Neben luftgekühlten Rostplatten - dort dient die durch Schlitze in den Rostplatten von unten zugeführte Primärluft gleichzeitig als Kühlmittel - werden seit vielen Jahren wassergehühlte Rostplatten eingesetzt, um die Standzeit der Rostplatten zu erhöhen.
  • So wird in der deutschen Patentanmeldung St 942 V/24f vom 10.9.19953 ein Schürrost mit abwechselnd feststehenden und beweglichen Roststabreihen vorgeschlagen, bei dem die feststehenden Roststabreihen aus quer zur Rostrichtung liegenden, in den Kessekwasserkreislauf eingeschalteten Kühlrohren bestehen, an welchen die Rohre teilweise umfassende Roststäbe satt anliegend befestigt sind.
  • Der aus der CH-PS 684 118 bekannte Schubverbrennungsrost weist eine Rostplatte auf, die aus einem im wesentlichen rechteckigem Hohlkörper aus Blech besteht, welcher Hohlkörper auf der einen Seite seines Unterseite einen Anschlussstutzen und auf der anderen Seite seiner Unterseite einen Abführstutzen für die Zu- und Abfuhr eines den Hohlkörper durchströmenden Kühlfluids aufweist. Die Zufuhr der Primärluft erfolgt dabei durch eine Vielzahl von Rohren mit rundem, elliptischen oder schlitzförmigem Querschnitt, welche Rohre den Hohlkörper durchsetzen.
  • Während beim Rost nach der deutschen Patentanmeldung sich nur eine vergleichsweise bescheidene Kühlwirkung erzielen lässt, ist der Rost nach der CH-PS 684 118, bedingt durch die Vielzahl von dicht einzuschweissenden dünnen Rohren zur Primärluftführung, vergleichsweise aufwendig in der Herstellung.
    • KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Ausgehend vom Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Rost zu schaffen, der einfach herzustellen ist, optimal gekühlt werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an der Unterseite der Rostplatte Kühlkanäle vorgesehen sind, die zwischen den Oeffnungen oder Schlitzen liegen, wobei diese Kühlkanäle einerseits durch die Rostplatte selbst und andererseits durch an die Rostplatte angebrachte Hohlprofile gebildet sind.
  • Der Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass Kühlfunktion und Primärluftzufuhr unabhängig voneinander sind. Dies bedeutet, dass z.B. im Gegensatz zu der Ausführung nach der CH-PS 684 118 die Primärluft nicht durch den flüssigkeitsdurchströmten Hohlkörper geleitet werden muss, sondern nur durch die Oeffnungen bzw. Schlitze in der Rostplatte, so dass der Wärmetausch zwischen beiden Medien auf nur auf der geringtsmöglich kleinen Strecke, nämlich der Dicke der (massiven) Rostplatte, erfolgt. Die Kühlwirkung ist jedoch ausreichend, weil nur vergleichsweise schmale Bereiche der Rostplatte nicht in unmittlebarem Kontakt zum Kühlmittel liegen. Dort erfolgt jedoch eine Kühlung durch Wärmeleitung. Die Herstellung der Rostplatte samt Kühlkanälen ist wirtschftlich einfach durchzuführen, da nur vergleichsweise einfache Verbindungen, vorzugsweise Schweissverbindungen, herzustellen sind, die zudem leicht zu kontrollieren und gegebenenfalls nachzubessern sind.
  • Insbesondere bei der derzeit als besonders vorteilhaft angesehen Ausführungsform der Erfindung mit in Rostlängsrichtung durchströmten Kühlkanälen kann die Verteilung der Oeffnungen bzw. Schlitze für die Primärluftzufuhr praktisch unverändert beibehalten werden. Dies bedeutet u.a., dass bestehende Rostplatten mit derartigen Kühlkanälen nachgerüstet werden können bzw. bei Ersatzbeschaffung der konstruktive und fertigungstechnische Aufwand minim ist und keine Anpassung bei der Steuerung/Regelung der Primärluftzufuhr nötig ist.
  • Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es ohne grossen Aufwand möglich ist, die Anordnung der Kühlkanäle so zu treffen, dass frisches Kühlwasser zunächst durch das thermisch am meisten belastete Vorderende der Rostplatte strömt. Auch bezüglich der Lage der Eintritts- und Austrittsstutzen für das Kühlmittel besteht grössmögliche Freiheit, so dass es meist möglich ist, diese im Bereich des Rostplattenendes anzuordnen.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie die damit erzielbaren Vorteile werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert.
    • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
  • In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung schematisch dargestellt. Dabei sind in allen Figuren gleiche oder gleichwirkende Teile mit einunddenselben Bezugszeichen versehen. Es zeigt:
    • Fig.1
    eine perspektivische Darstellung eines herkömmlichen aus Bewegtstabreihen und Feststabreihen aus Rostplatten bestehenden Vorschubrostes;
    Fig.2
    einen vereinfachten Querschnitt durch eine Rostplatte;
    Fig.3
    ein erstes Ausführungsbeispiel einer Rostplatte mit quer zur Rostlängsrichtung verlaufenden, mäanderförmigen seriell durchströmten Kühlkanälen;
    Fig.4
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.3 längs deren Linie AA mit Kühlkanälen mit Halbkreisquerschnitt;
    Fig.5
    eine Abwandlung von Fig.4 mit Kühlkanälen mit dreicksförmigem Querschnitt;
    Fig.6
    eine Abwandlung von Fig.4 mit Kühlkanälen mit trapezförmigem Querschnitt;
    Fig.7
    eine Abwandlung von Fig.4 mit Kühlkanälen mit rechteckigem Querschnitt;
    Fig.8
    ein zweites Ausführungsbeispiel einer flüssigkeitsgekühlten Rostplatte mit quer zur Rostlängsrichtung verlaufenden parallel durchströmten Kühlkanälen;
    Fig.9
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.8 längs deren Linie BB mit Kühlkanälen mit Halbkreisquerschnitt;
    Fig.10
    ein drittes Ausführungsbeispiel einer flüssigkeitsgekühlten Rostplatte mit in Rostlängsrichtung verlaufenden seriell bzw. mäanderförmig durchströmten Kühlkanälen;
    Fig.11
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.10 längs deren Linie CC mit Kühlkanälen mit Halbkreisquerschnitt;
    Fig.12
    einen Längsschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.10 längs deren Linie DD in vergössertem Massstab;
    Fig.13
    ein viertes Ausführungsbeispiel einer flüssigkeitsgekühlten Rostplatte mit in Rostlängsrichtung verlaufenden parallel durchströmten Kühlkanälen;
    Fig.14
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.13 längs deren Linie EE mit Kühlkanälen mit Halbkreisquerschnitt;
    Fig.15
    eine der Ausführungsform nach Fig.3 entsprechende mehr ins Detail gehende Draufsicht auf die Oberseite einer Rostplatte mit seriell durchströmten Kühlkanälen;
    Fig.16
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.15 längs deren Linie GG;
    Fig.17
    eine der Ausführungsform nach Fig.8 entsprechende mehr ins Detail gehenden Längsschnitt durch eine Rostplatte mit quer zur Rostlängsrichtung verlaufenden seriell durchströmten Kühlkanälen längs der Linie HH in Fig.18;
    Fig.18
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.17;
    Fig.19
    einen Querschnitt durch die Rostplatte gemäss Fig.17 längs deren Linie II.
    WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG
  • Der Rost nach Fig.1 weist eine Rostbahn 1 auf, die beidseits von Seitenwänden 2 begrenzt ist. Er kann auch zwei oder mehr nebeneinander angeordnete, durch Mittelbalken getrennte Rostbahnen aufweise. Die Rostbahn 1 besteht aus in Rostlängsrichtung abwechselnden Feststabreihen 3 und Bewegtstabreihen 4 aus Rostplatten. Am Hinterende der Rostplatte ist ein halboffenes Rohrstück 5 befestigt, mit dem die Rostplatte auf einem Rostplattenträger, welcher hier als Stange 6 mit kreisrundem Querschnitt ausgebildet ist, ruht (vgl. Fig.2). Die den Feststabreihen zugeordneten Rostplattenträger sind fest mit den Seitenwänden 2 verbunden, die den Bewegtstabreihen zugeordneten Rostplattenträger sind untereinander verbunden und in Rostlängsrichtung verschiebbar angeordnet und können durch beidseits angeordnete doppeltwirkende Hydraulik- oder Pneumatikzylinder relativ zu den feststehenden Rostplattenträgern hin- und herbewegt werden.
  • Die Rostplatte selbst besteht aus einer grösstenteils ebenen Platte, die am vorderen Ende nach unten abgebogen ist und dort in einen etwa parallel zur Platte verlaufenden Gleitstück 7 endet. Dort liegt die Rostplatte auf der in Bewegungsrichtung des Verbrennungsgutes nächsten Rostplatte auf. Im ebenen Abschnitt der Rotplatte sind im Beispielsfall drei Reihen schmaler Schlitze 8 oder Oeffnungen vorgesehen, die sich nach unten hin sowohl in Längs- als auch in Querrichtung erweitern und parallel zur Rostlängsrichtung verlaufen. Durch diese Schlitze 8 wird von der Rostunterseite her die Primärluft zugeführt.
  • Insoweit sind derartige Roste bekannt und beispielsweise in der EP 0 650 017 A1 näher beschrieben und dargestellt. Der guten Ordnung halber sei dabei angemerkt, dass beim diesem bekannten Rost jede Roststabreihe aus einer Vielzahl schmaler Roststäbe besteht, wobei die Primärluft durch den Spalt zwischen zwei benachbarten Roststäben geführt wird.
  • Wie bereits eingangs ausgeführt, sind die Roststäbe (Rostbelag) erheblichen thermischen Beanspruchungen ausgesetzt. Weil die Kühlung mit der von unten her durch den Rost strömenden Primärluft allein nicht ausreicht, um einen Rostbelag mit hoher Standzeit zu erhalten, ist erfindungsgemäss vorgesehen, dass an der Unterseite der Rostplatte Kühlkanäle 9 vorgesehen sind, die zwischen den Oeffnungen oder Schlitzen 8 3,4 liegen, wobei diese Kühlkanäle einerseits durch die Rostplatte selbst und andererseits durch an die Rostplatte angebrachte Hohlprofile gebildet 10 sind, wie es in Fig.3 und 4 vereinfacht dargestellt ist. Durch diese Kühlkanäle wird eine Kühlflüssigkeit, vorzugsweise Wasser, geleitet. Die Hohlprofile 10 sind beispielsweise Halbrohre 10a mit halbkreisförmigem oder ovalem Querschnitt, die auf die Unterseite der Rostplatte 3 (4) ausserhalb der Schlitze 8 aufgeschweisst sind. Neben Hohlprofilen in Form von Halbrohren 10a (Fig.4) kommen Hohlprofile mit Dreiecksquerschnitt 10b (Fig.5), Hohlprofile mit trapezförmigem Querschnitt 10c (Fig.6) oder auch Hohlprofile mit rechteckigem Querschnitt 10d (Fig.7) zum Einsatz. Selbstverständlich sind auch andere Querschnittsformen möglich, z.B. Hohlprofile mit ovalem Querschnitt.
  • Im Falle der Anordnung nach Fig.3 bzw. 4 erfolgt die Durchströmung quer zur Rostlängsrichtung und seriell oder mäandeförmig vom Zufuhrstutzen 11 an der einen Schmalseite der Rostplatte zum Abfuhrstutzen 12 an der gegenüberliegenden Schmalseite der Rostplatte 3(4).
  • In der in den Figuren 8 und 9 dargestellten Variante einer Rostplatte mit drei quer zur Rostlängsrichtung verlaufenden Kühlkanälen 9 erfolgt durch Durchströmung parallel, wobei die den Schmalseiten der Rostplatte 3(4) direkt benachbarten Kühlkanalabschnitte quasi als Kühlwasserverteilkammern fungieren.
  • Die Figuren 10 bis 12 zeigen eine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Kühlkanäle in Rotlängsrichtung verlaufen und mäanderförmig seriell durchströmt werden, wobei jeweils am Rostplattenanfang und -ende eine Umlenkung der Strömung erfolgt.
  • In Anlehung an die Variante gemäss Fig.8 kann auch bei in Rotlängsrichtung verlaufenden Kühlkanälen eine parallele Durchströmung realisiert werden, wie es in den Figuren 13 und 14 veranschaulicht ist. Hier bilden die sich nahezu über die gesamte Rostplattenbreite erstreckenden Kühlkanalabschnitte am Vorder- und Hinterende der Rostplatte 3(4) eine Art Kühlwasserverteilkammer. Dabei erfolgt die Zufuhr vorzugsweise am besonders thermisch hochbeanspruchten Vorderende.
  • Die Figuren 15 und 16 sowie Figuren 17 bis 19 umfasssen gegenüber den bisher vorgestellten Ausführungsvarianten der Erfindung mehr in Detail gehende Darstellungen von Rostplatten, wobei die in den Figuren 15, 16 dargestellte Ausführungsform prinzipiell der Ausführung nach Fig.4, die in den Figuren 17, 18 dargestellte prinzipiell der Ausführung nach Fig.10 entspricht.
  • Die Rostplatte 3(4) ist durch in Rostlängsrichtung verlaufende Stege oder Spanten 13 versteift; die Stege an den Plattenschmalseiten sind mit 13L bzw. 13R bezeichnet. Analog Fig.4 sind an der Unterseite der Rostplatte 3(4) Halbrohre 10a flüssigkeitsdicht befestigt, vorzugsweise angeschweisst. Diese verlaufen quer zur Rostlängsrichtung zwischen den drei Schlitzgruppen. Wie aus dem Querschnitt nach Fig.16 hervorgeht, reichen die Schlitze 8 so weit an die Halbrohre 10a heran, dass genügend Platz für die Anbringung von Schweissnähnten S verbleibt. Die Zufuhr und Abfuhr des Kühlwassers erfolgt am Hinterende der Rostplatte 3(4) mittels Zufuhrstutzen 11 bzw. Abfuhrstutzen 12 im mittleren Abschnitt der Rostplatte 3(4). Vom Stutzen 11 aus führt ein erster Kühlkanal 9a zur Schmalseite der Rostplatte 3(4), taucht dann aus der Plattenebene nach unten und verläuft dann am freien Ende des Steges 13L bis zum Vorderende des Rostplatte 3(4) und mündet dann in den Kühlkanal 9f. Diese ist durch ein Viertelrohr 10a, das nach unten weisende Ende 3'(4') der Rostplatte 3(4) und das Gleitstück 7 begrenzt. Der Kühlkanal 9f erstreckt sich über die gesamte Breite der Rostplatte 3(4). Nach Umlenkung an der anderen Plattenschmalseite durchströmt es den Kühlkanal 9e in der Rundung der Rostplatte (Fig.16), wird am Plattenende wiederum umgelenkt, durchströmt dann in Folge die Kühlkanäle 9d, 9c, 9b und 9a'und verlässt die Rostplatte durch den Abfuhrstutzen 12.
  • Mit der beschriebenen Anordnung der seriell durchströmten Kühlkanäle 9a,... wird erreicht, dass das thermisch am meisten beanspruchte Vorderende der Rostplatte von frischem Kühlwasser beaufschlagt wird, während das Hinterende eher weniger intensiv gekühlt wird, was jedoch tragbar ist. Durch die Schürbewegungen (Relativbewegungen zwischen beweglichen 4 und festen Rostplatten 3 ist der hintere Abschnitt der Rostplatte 3(4) im Mittel weniger dem Verbrennungsgut auf dem Rost ausgesetzt als deren Vorderende. Als nachteilig könnte allenfalls angesehen werden, dass die Länge der Schlitze 8 nicht frei wählbar ist, weil zwischen benachbarten Schlitzgruppe Platz für die Anbringung der Kühlkanäle 9a,... verbleiben muss. Es kann daher notwendig sein, die Anzahl der Schlitze 8 pro Schlitzgruppe zu erhöhen.
  • Die in den Figuren 17 bis 19 ist eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung dargestellt. Sie entspricht prinzipell der in Fig.10 dargestellten Ausführung, weist also in Rostlängsrichtung verlaufende Kühlkanäle 9i (i=1,...,16) mit dreickförmigem Querschnitt auf. Diese sind aus Stahlblech mit einem Scheitelwinkel von ca. 60 Grad gebogen und verlaufen zwischen den Schlitzen 8 und parallel zu diesen. Die Kühlwasserzufuhr erfolg im mittleren Abschnitt der Rostplatte 3 (4). Von dort aus führt ein erster Querkanal 14 an die Schmalseite der Rostplatte. Dieser setzt sich in einem seitlichen Kühlkanal 9L am linken Plattenrand fort und wird durch ein rechtwinklig abgebogenes Blech 15 gebildet (Fig.19). Am vorderen Plattenrand erfährt das Kühlwasser eine Umlenkung um 180 Grad und strömt durch den ersten Dreickskanal 91 hin zum hinteren Rostplattenende. Damit der gesamte Vorderteil 3'(4') der Rostplatte 3 (4) vom Kühlwasser bestrichen wird, ist in der Verlängerung der Schlitze 8 eine Umlenkplatte 16 vorgesehen, welche die Strömung nach unten zwingt. Die erneute Umlenkung am hinteren Rostplattenende erfolgt durch eine quer zur Rostlängsrichtung verlaufende Trennwand 17, die gleichzeitig den Querkanal 14 begrenzt. Danach durchströmt das Kühlwasser den naächsten Kühlkanal 92, wird wiederum am Vorderende der Rostplatte umgelenkt. Eine in Rostlängsrichtung verlaufende Trennwand 18 trennt dabei die Kühlkanäle 91 und 92. An der anderen Schmalseite der Rostplatte wird das Kühlwasser durch einen zweiten seitlichen Kühlkanal 9R zum hinteren Ende der Rostplatte geführt, durchströmt einen zweiten Querkanal 14' und verlässt die Rostplatte durch den Abfuhrstutzen 12.
  • Wie ein Blick auf Fig.l7 erhellt, bietet diese bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gegenüber der Ausführung nach Fig.14 und 15 bei vergleichsweise wenig Mehraufwand den Vorteil, dass praktisch die gesamte Fläche der Rostplatte in direktem Kontakt zum Kühlwasser steht. Lediglich die schmalen Streifen zwischen benachbarten Kühlkanälen 9i (i=1,...16), wo die Schlitze 8 liegen, sind nicht direkt gekühlt. Dafür ist dort genügend Raum (in Rostlängsrichtung), um die für die Primärluftzufuhr erforderlichen Schlitze 8 unterzubringen. Dabei wird auch die thermisch hochbeanspruchte Vorderseite der Rostplatte optimal gekühlt, weil praktisch keine Totwasserzonen vorhanden sind und durch die Umlenkung durch die Umlenkplatten 16 in Verbindung mit der dort stattfindenden 180-Grad-Umlenkung Turbulenzen entstehen, welche den Wärmetausch begünstigen.
  • In Anlehnung an die in der CH-PS 684 118 bietet die Erfindung auch die Möglichkeit, die Kühlflüssigkeit zum Temperieren des Rostes bzw. einzelner Rostabschnitte zu benutzen, indem je nach Bedarf der Feuerung einzelne oder mehrere benachbarte Rostplatten mit "vorgewärmten" Kühlmittel beaufschlagt werden, um auf diese Weise die erforderliche Rostplattentemperatur einstellen zu können.
    • BEZEICHNUNGSLISTE
    • 1
    Rostbahn
    2
    Seitenwand
    3
    feststehende Rostplatten
    3
    nach unten abgebogenes Vorderende von 3
    4
    bewegliche Rostplatten
    4'
    nach unten abgebogenes Vorderende von 4
    5
    halboffenes Rohrstück
    6
    Stange (Rostplattenträger)
    7
    Gleitstück
    8
    Schlitze in 3 und 4
    9...
    Kühlkanäle
    10
    Hohlprofile
    10a
    Halbrohre
    10a'
    Viertelrohr
    10b
    Rohre mit Dreiecksquerschnitt
    10c
    Rohre mit Trapezquerschnitt
    10d
    Rohre mit Rechteckquerschnitt
    11
    Flüssigkeitszufuhrstutzen
    12
    Flüssigkeitsabfuhrstutzen
    13
    Versteifungsstege
    13L,13R
    Versteifungsstege an den Rostplattenschmalseiten
    14
    erster Querkanal
    14'
    zweiter Querkanal
    15
    abgebogenes Blech
    16
    Umlenkplatten
    17,18
    Trennwände
    S
    Schweissnähte

Claims (9)

  1. Rost für eine Feuerungsanlage mit mindestens einer Rostbahn mit mehreren in Längrichtung abwechselnden, beidseitig von Seitenwänden (2) begrenzten Feststabreihen und Bewegtstabreihen aus flüssigkeitsgekühlten Rostplatten (3;4), welche Rostplatten mit einer Vielzahl von in Gruppen angeordneten Oeffnungen oder Schlitzen (8) zur Primärluftzufuhr versehen sind und jeweils im Bereich ihres Hinterendes schwenkbar mit einem feststehenden bzw. beweglichen Rostplattenträger (6) verbunden sind und mit ihrem Vorderende auf der benachbarten Rostplatte aufliegen, wobei die Rostplatten einer Rostplattenreihe jeweils durch unterhalb derselben angeordnete Verbindungsmittel derart verbunden sind, dass benachbarte Rostplatten gegeneinander in Rostlängsrichtung begrenzt verschiebbar und bezüglich des ihnen zugeordneten Rostplattenträgers begrenzt verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite der Rostplatte Kühlkanäle (9) vorgesehen sind, die zwischen den Oeffnungen oder Schlitzen (8) liegen, wobei diese Kühlkanäle einerseits durch die Rostplatte selbst und andererseits durch an die Rostplatte angebrachte Hohlprofile (10) gebildet sind.
  2. Rost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) im wesentlichen parallel zur Rostlängsrichtung verlaufen.
  3. Rost nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) seriell bzw. mäanderförmig oder parallel vom Kühlwasser durchströmbar sind.
  4. Rost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) im wesentlichen quer zur Rostlängsrichtung verlaufen.
  5. Rost nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) seriell bzw. mäanderförmig oder parallel vom Kühlwasser durchströmbar sind.
  6. Rost nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle jeweils zwischen je zwei benachbarten Schlitzgruppen (8) verlaufen.
  7. Rost nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (9) jeweils zwischen je zwei benachbarten Schlitzgruppen verlaufen.
  8. Rost nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei paralleler Durchströmung Kühlwasserverteil- und Kühlwassersammelkammern vorgesehen sind.
  9. Rost nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Kühlkanäle so getroffen ist, dass gezielt Kühlwasser zunächst durch das Vorderende der Rostplatte strömt.
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