EP0844438A2 - Rost für eine Feuerungsanlage - Google Patents

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EP0844438A2
EP0844438A2 EP97810815A EP97810815A EP0844438A2 EP 0844438 A2 EP0844438 A2 EP 0844438A2 EP 97810815 A EP97810815 A EP 97810815A EP 97810815 A EP97810815 A EP 97810815A EP 0844438 A2 EP0844438 A2 EP 0844438A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
grate
units
covering
unit
covering unit
Prior art date
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Granted
Application number
EP97810815A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0844438B1 (de
EP0844438A3 (de
Inventor
Max Künzli
John Millard
Peter Serck-Hanssen
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.)
Martin GmbH fuer Umwelt und Energietechnik
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 EP0844438A2 publication Critical patent/EP0844438A2/de
Publication of EP0844438A3 publication Critical patent/EP0844438A3/de
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Publication of EP0844438B1 publication Critical patent/EP0844438B1/de
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H11/00—Travelling-grates
    • F23H11/12—Travelling-grates inclined travelling grates; Stepped travelling grates
    • 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
    • F23H11/00—Travelling-grates
    • F23H11/10—Travelling-grates with special provision for supply of air from below and for controlling air supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/08—Bearers; Frames; Spacers; Supports
    • 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 the field of combustion technology. It affects a grate for a furnace at least one grate track with several alternating in the longitudinal direction, Fixed and bounded on both sides by side walls Moving grate lining unit rows, each consisting of at least one with supply and discharge lines and cooling channels Rust covering unit exist, the rust covering units each with a swivel in the area of their rear end fixed or movable grate lining carrier are connected and with its front end on or above the following Grate covering unit are arranged movably, and the grate covering units one row of rust coverings each below same connecting means connected in such a way are that neighboring grate covering units with respect to them assigned grate lining carrier are pivotable to a limited extent.
  • the invention relates to a prior art, as it results for example from CH-PS 684 118.
  • Grates of the type mentioned above are used for burning and at the same time further transport of fired goods mainly used in waste incineration plants.
  • DE-PS 498 538 is a water-cooled stair grate known with movable grate members. It will be like stairs described grate steps offset downwards, where cooling water is arranged across the individual stages Water troughs with a loosely placed lid are closed and only the middle area of the grate cool directly, transverse to the longitudinal direction of the grate, d. H. across to the direction of transport of the combustion material flows. The inflow and drain pipes for the coolant are located each at the opposite ends of the trough. Disadvantageous at this prior art is that the molded comb-like Grate bars that are particularly thermally stressed this technical solution cannot be cooled directly.
  • the thrust combustion grate known from CH-PS 684 118 has a grate plate, which consists of a substantially rectangular Hollow body made of sheet metal, which on one side a connector on its underside and on the other Side of its bottom a discharge pipe for the inlet and Has removal of a cooling fluid flowing through the hollow body.
  • a large number of primary air are supplied tubular elements passing through the cavity, wherein the primary air supply for each tubular element individually is dosed.
  • a disadvantage of this prior art is in addition to the complex Production of the grate plate that no differentiation cooling of the cooling element is possible, although it is known that the thermal load on the grate is very strong changes in the longitudinal direction of the grate.
  • the undifferentiated cooling has the disadvantage that different temperatures in the element generated which lead to internal voltages and possible corrosion contribute.
  • this solution the cooling room is much larger than the supply and discharge lines.
  • particles e.g. B. corrosion products and Dirt
  • An abrupt change in cross-section also promotes eddy formation, so that Air bubbles can remain in the cooling duct, causing heat transfer influenced and can also lead to erosion.
  • EP 0 663 565 A2 is a grate bar with a cooling device and an inlet and outlet opening arranged in the grate bar known, in which at least one channel for guidance of cooling water essentially in the longitudinal direction of the grate bar runs.
  • the channel arranged in the grate bar preferably has two substantially parallel sections with each other opposite flow direction, this with a deflection arranged in the head region of the grate bar are connected.
  • a disadvantage of this prior art is that here also no differentiation of the cooling in the longitudinal direction and thus no adaptation to the course of the thermal Load can take place.
  • the invention tries to avoid all of these disadvantages. It is based on the task, one with cooling channels for Water or another cooling medium provided with rust to create a firing system, which is inexpensive to manufacture and which is a differentiated cooling in the longitudinal direction of the grate allowed. In addition, the supply and discharge hoses be easily accessible for the cooling medium and a uniform flow cross-section available for the cooling medium be.
  • the advantages of the invention include that this grate can be manufactured relatively cheaply.
  • the Cooling pipes are prefabricated as semi-finished products and then in cast the grate lining unit.
  • the cooling pipe casting forms a perfect construction where the known problems a cast steel weld seam cannot occur.
  • the cooling capacity is due to the different pipe division adapted to the thermal stress, which is special is efficient.
  • a rust lining unit the side rust lining units with respect to the course of the cooling channel mirror image are designed to each other and the connection points for the supply and discharge lines in the side Grate covering units each on one and the same side of the Grate covering unit are arranged.
  • the cooling tubes are adjacent Rust covering units of a rust covering unit row over one Coupling, preferably a pipe or a hose connection, which have a U or S shape, in connection with each other stand and the supply and discharge lines, the couplings and the cast pipe have the same inner diameter. This creates a uniform flow cross-section reached for the cooling medium. There are no abrupt changes in cross-section on so that vortex formation and deposition are prevented or made more difficult by foreign particles.
  • FIG. 1 shows a combustion grate for a furnace, for example a waste incineration plant with a Grate track 1, which is delimited on both sides by side walls 2.
  • the grate can also have two or more juxtaposed have grate tracks 1 separated by central beams.
  • the grate track 1 is constructed from a grate covering, which from grate covering units 11, 12, 13, so-called grate bars or grate plates. In the longitudinal direction of the grate are alternating rows of fixed grate pads 3 and moving grate pads 4 arranged. At the back end is each grate covering unit 11, 12, 13 as a semi-open tube 5 formed with which the grate covering unit 11, 12, 13 a rust covering unit carrier 6, which here as a rod circular cross section is formed, rests (see. Fig. 2).
  • the grate covering unit supports assigned to the fixed grate covering unit rows 3 6 are firmly connected to the side walls 2, while those assigned to the moving grate lining unit rows 4 Grate covering unit carrier 6 interconnected are and are slidably arranged in the longitudinal direction of the grate.
  • the latter can be arranged on both sides, not shown here double-acting hydraulic or pneumatic cylinders relative to the fixed grate lining unit rows 3 and be moved around.
  • the grate covering units 11, 12, 13 themselves largely exist from a flat plate that follows at its front end is bent down and there in a roughly parallel to the plate running slider 7 ends.
  • the grate covering unit is located there 11, 12, 13 on the in the direction of movement of the combustion material next grate covering unit 11, 12, 13.
  • In the example case are three rows of narrow openings 8 (slots) provided that down both in longitudinal, as also extend in the transverse direction and parallel to the grate longitudinal direction run. Through these openings 8 of the The bottom of the grate is supplied with primary air.
  • Each row of grate coverings 3, 4 consists according to the arrangement shown in FIG. 1 shown example from two lateral 11, 12 and two middle grate covering units 13, which are mounted in laterally Openings arranged screws with the neighboring ones Grate covering units are connected.
  • the number of middle ones Rust covering units 13 in a row 3, 4 can of course also be different from two.
  • Grate covering unit which extends from a side wall 2 extends to the other side wall 2 of the grate track 1, per row of grate covering units 3, 4 can be arranged.
  • the grate is during the operation of the combustion system considerable thermal stress exposed. Because the cooling with the bottom primary air flowing through the grate alone is not sufficient, to get a rust covering with a long service life, it is provided according to the invention that essentially transversely to the longitudinal direction of the grate, the longitudinal direction of the grate corresponds to the direction of movement of the combustion material, meandering arranged in the grate covering units 11, 12, 13 cast pipes 9 are arranged, the pipe division is not constant, but the respective thermal load the grate covering unit 11, 12, 13 is adapted. So is e.g. B. one from the rear end to the front end of the grate covering unit decreasing pipe pitch provided. Through these tubes 9 is a cooling medium during the operation of the combustion grate, preferably water.
  • Fig. 2 shows an example of a simplified longitudinal section by three arranged one behind the other in the longitudinal direction of the grate Rust covering units according to the invention, above the left shown part schematically the respective thermal load Q of the grate covering unit is applied.
  • the thermal load from the rear end increases towards the front end of the grate covering unit and in the head area is greatest. That is why the division of the cooling pipes 9 selected so that the smallest division exists in the head area is, d. H. the distance of the parallel, transverse to the grate longitudinal direction arranged pipe sections 9 is in the head area, the lowest at the front end of the grate covering unit.
  • that the pipe division of the expected thermal Load is adjusted, d. H. that in another embodiment the smallest pipe pitch on another Place than can be provided in the head area.
  • Fig. 3 shows schematically a top view of an inventive Rust covering unit.
  • This example will be close of the rear end designed as a half-open pipe section 5 the grate covering unit via a connection 10 coolant introduced into the tube 9.
  • This essentially flows through that transversely (meandering) arranged pipe 9, the pipe division in the longitudinal direction of the grate to the front end of the grate covering unit decreases until the second, at the front end of the grate covering unit located connector 10 and from there into a drain line not shown here.
  • the cooling medium at the front end of the grate lining unit and the discharge at the rear end of the grate covering unit respectively.
  • the direction of flow of the coolant 3 with arrows is of minor importance Significance because of the temperature difference of the coolant between entering and leaving the Rust coating unit is relatively low.
  • the solution according to the invention ensures that the cooling effect in the thermally most stressed area is largest, so as a result of the differentiation cooling in the longitudinal direction of the grate due to temperature and voltage conditional wear of the rust coating reduced becomes.
  • the manufacture of the grate covering units according to the invention is comparatively simple and economical.
  • the cooling pipes 9 are prefabricated as semi-finished products, then a finished product Pipe 9 inserted into the mold for the grate covering unit and poured the grate.
  • Fig. 4 shows a grate cross section (seen in the conveying direction).
  • a row of grate pads 3 from four grating units arranged side by side, and a left 11 and a right side 12 grate covering unit and two middle grate covering units 13.
  • the grate is in the peripheral zones, d. H. in the funnel-shaped underwind zones 14, which is shown in Fig. 4 as a tightened area are difficult to access.
  • inventive Solution it is possible to supply and discharge lines 15, 16, which are preferably hoses, for the cooling medium to order that they are outside this area.
  • the tubes 9 of the two central grating units 13 are with each other as well as with the tubes 9 of the adjacent lateral grate covering unit 11, 12 with one another via couplings 20 connected.
  • the coupling 20 is preferably a tube or a hose connection which has a U or S shape.
  • Fig. 4 shows how to make two middle grate units 13 between the edge units in principle with two S-shaped and can use a U-shaped coupling 20.
  • 5 to 7 in detail is a lateral (the right) Rust covering unit 12 of a row of rust covering units is shown.
  • 5 shows a plan view from which it is clear that that the connection points 10 of the supply and discharge lines 15, 16 arranged in this lateral grate covering unit 12 are that one at the rear end and one at the Front end of the grating unit 12 is present and both are off Accessibility on one and the same narrow Side (in Fig. 5 top) of the grate covering unit 12 is arranged are.
  • the differentiation of the pipe division in the longitudinal direction is also easy to see.
  • Fig. 6 shows a section along the line VI-VI in Fig. 5, So again a side view of the grate covering unit 12, in which also the supply line 15 and the discharge line 16, and the side part 17 are shown, via which the lateral grate covering unit 12 into the openings 18 introduced screws 19 (see also Fig. 8) with a middle grate covering unit 13 is connected.
  • the supply and discharge lines 15, 16 have the same inner diameter d have like the tubes 9 and thus cross-sectional jumps with the known negative effects, e.g. B.
  • Favoring the deposition of foreign particles avoided will.
  • FIG. 7 shows a section in the head region, that is to say at the front end the grate covering unit 12, along the line VII-VII in Fig. 6,.
  • Openings 8 arranged for the primary air supply and in 7 can be clearly seen.
  • Fig. 8 shows an overall plan view of a row of grate pads with two side grating units 11, 12 and a middle grate covering unit 13.
  • the inventive mirror-image design of the side grating units 11, 12 is clearly visible.
  • the central grate covering unit 13 is characterized by that the two connection points 10 on the opposite one another Narrow sides of the grate covering unit 13 are arranged are and not as on the side parts 11, 12 on one Side, with a connection point 10 in the front end and each a connection point 10 in the rear end of the grate covering unit 11, 12, 13 are provided.
  • the pipe 9 of the central grate covering unit 13 is with the tubes 9 of the two side grate covering units 11, 12 via an S-shaped and a U-shaped Coupling 20 connected, the couplings 20, the tubes 9 and the supply and discharge lines 15, 16 have the same inner diameter d have. This will make it more even Flow cross-section for the cooling medium reached and vortex formation in the flow and the deposition of foreign particles prevented.
  • the left side grating unit 11 is with the middle Rust covering unit 13 and this with the right side Grate covering unit 12 via a screw connection of the side parts 17 connected with screws 19.
  • the feed line 15 and the Discharge line 16 of the pipes 9 is in the side grate covering units 11, 12 each on the narrow side of the Grate covering unit 11, 12 arranged that the middle grate covering unit 13 is immediately adjacent. Therefore, the and discharge lines 15, 16 not as in a known one State of the art in the edge area of the grate, which is difficult to access, but rather shifted towards the middle of the grate, so that they are easily accessible.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Rost für eine Feuerungsanlage mit mindestens einer Rostbahn (1) mit mehreren in Längsrichtung abwechselnden, beidseitig von Seitenwänden (2) begrenzten und mit Kühlkanälen, sowie Zu- und Abfuhrleitungen (15, 16) versehenen Fest- und Bewegtrostbelageinheitenreihen (3, 4), wobei die Rostbelageinheiten (11, 12, 13) an ihrem Hinterende mit einem feststehenden bzw. beweglichen Rostbelagträger (6) verbunden sind und mit ihrem Vorderende auf der nachfolgenden Rostbelageinheit (11, 12, 13) aufliegen, und wobei die Kühlkanäle im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Rostes angeordnet sind. Der Rost ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle mäanderförmig angeordnete, in die Rostbelageinheiten (11, 12, 13) eingegossene Rohre (9) sind, deren Rohrteilung der thermischen Belastung der Rostbelageinheiten angepasst ist. Vorzugsweise ist die Rohrteilung vom Hinterende zum Vorderende der Rostbelageinheit (11, 12, 13) abnehmend. <IMAGE>

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Verbrennungstechnik. Sie betrifft einen Rost für eine Feuerungsanlage mit mindestens einer Rostbahn mit mehreren in Längsrichtung abwechselnden, beidseitig von Seitenwänden begrenzten Fest- und Bewegtrostbelageinheitenreihen, welche jeweils aus mindestens einer mit Zu- und Abfuhrleitungen und mit Kühlkanälen versehenen Rostbelageinheit bestehen, wobei die Rostbelageinheiten jeweils im Bereich ihres Hinterendes schwenkbar mit einem feststehenden bzw. beweglichen Rostbelagträger verbunden sind und mit ihrem Vorderende auf oder über der nachfolgenden Rostbelageinheit beweglich angeordnet sind, und die Rostbelageinheiten einer Rostbelagreihe jeweils durch unterhalb derselben angeordnete Verbindungsmittel derart verbunden sind, dass benachbarte Rostbelageinheiten bezüglich des ihnen zugeordneten Rostbelagträgers begrenzt schwenkbar sind.
Die Erfindung nimmt dabei Bezug auf einen Stand der Technik, wie er sich beispielsweise aus CH-PS 684 118 ergibt.
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 Rostbelageinheiten, auch Roststäbe oder Rostplatten genannt, werden seit Jahren wassergekühlte Rostbelageinheiten eingesetzt. Änderungen in der Zusammensetzung des Abfalls haben nämlich zu beträchtlichen Heizwertsteigerungen und damit zu einem höheren Rostverschleiss und höheren Betriebskosten geführt. Der Einsatz von Primärluft als Kühlmedium ist daher für diese Zwecke nicht mehr ausreichend.
Aus der deutschen Patentanmeldung St 942 V/24f ist ein Schürrost bekannt, der aus abwechselnd feststehenden und beweglichen Roststabreihen besteht, wobei die feststehenden Roststabreihen aus quer zur Rostrichtung liegenden in den Kesselwasserkreislauf eingeschalteten Kühlrohren bestehen, an welchen die Rohre teilweise umfassende Roststäbe satt anliegend befestigt sind, wobei die Kühlrohre in einem konstanten Abstand voneinander angeordnet sind.
Mit dieser Lösung lässt sich nur eine sehr bescheidene Kühlwirkung erzielen. Einerseits sind nur die feststehenden Roststabreihen kühlbar, da die Kühlrohre den gesamten Rost der Breite nach überspannen. Andererseits nimmt die Kühlwirkung in Querrichtung der Roststabreihe ab, so dass die Seite der Roststabreihe, an der das Kühlwasser abgeführt wird, thermisch stärker belastet wird als die Seite, an der das Kühlwasser zugeführt wird.
Weiterhin ist aus DE-PS 498 538 ein wassergekühlter Treppenrost mit bewegbaren Rostgliedern bekannt. Es werden treppenartig nach unten versetzt angeordnete Roststufen beschrieben, bei denen Kühlwasser in quer zu den einzelnen Stufen angeordneten Wassertrögen, die mit einem lose aufgelegten Deckel verschlossen sind und nur den mittleren Bereich der Roststufe direkt kühlen, quer zur Längsrichtung des Rostes, d. h. quer zur Transportrichtung des Verbrennungsgutes, strömt. Die Zulauf- und Ablaufrohre für die Kühlflüssigkeit befinden sich jeweils an den entgegengesetzten Enden des Troges. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass die angegossenen kammartigen Roststäbe, die thermisch besonders belastet sind, bei dieser technischen Lösung nicht direkt gekühlt werden.
Der aus CH-PS 684 118 bekannte Schubverbrennungsrost weist eine Rostplatte auf, die aus einem im wesentlichen rechteckigem Hohlkörper aus Blech besteht, welcher auf der einen Seite seiner 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 von Primärluft erfolgt über eine Vielzahl durch den Hohlraum verlaufender rohrförmiger Elemente, wobei die Primärluftzufuhr für jedes rohrförmige Element individuell dosiert wird.
Nachteilig an diesem Stand der Technik ist neben der aufwendigen Herstellung der Rostplatte, dass keine Differenzierung der Kühlung des Kühlelements möglich ist, obwohl bekannt ist, dass sich die thermische Belastung des Rostbelages sehr stark in Längsrichtung des Rostes ändert. Die undifferenzierte Kühlung hat den Nachteil, dass im Element unterschiedliche Temperaturen erzeugt werden, welche zu internen Spannungen und eventueller Korrosion beitragen. Ausserdem ist bei dieser Lösung der Kühlraum wesentlich grösser als die Zu- und Abfuhrleitungen. Bei Querschnittsänderungen besteht jedoch die Gefahr, dass sich Partikel, z. B. Korrosionsprodukte und Schmutz, ablagern und sich damit das Strömungsbild und der Wärmeübergang im Laufe der Zeit verändern. Eine abrupte Querschnittsänderung fördert zudem die Wirbelbildung, so dass Luftblasen im Kühlkanal stehen bleiben können, was den Wärmeübergang beeinflusst und auch zu Erosion führen kann.
Weiterhin ist aus EP 0 663 565 A2 ein Roststab mit Kühleinrichtung und einer im Roststab angeordneten Zulauf- und Ablauföffnung bekannt, bei dem wenigstens ein Kanal zur Führung von Kühlwasser im wesentlichen in Längsrichtung des Roststabes verläuft. Bevorzugt weist der im Roststab angeordnete Kanal zwei im wesentlichen parallele Abschnitte mit zueinander entgegengesetzter Strömungsrichtung auf, wobei diese mit einer im Kopfbereich des Roststabes angeordneten Umlenkung verbunden sind. Nachteilig an diesem Stand der Technik ist, dass auch hier keine Differenzierung der Kühlung in Längsrichtung und damit keine Anpassung an den Verlauf der thermischen Belastung erfolgen kann.
In der Regel werden unter den Rostreihen heutzutage trichterförmige Unterwindzonen angebracht. Diese Trichterform begrenzt oft die Zugänglichkeit zu den Randzonen des Rostes vor allem für die Zu- und Abfuhrschläuche, die eine Bewegung in einer Ebene verlangen, um keiner Torsionsbeanspruchung ausgesetzt zu sein.
Darstellung der Erfindung
Die Erfindung versucht, alle diese Nachteile zu vermeiden. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Kühlkanälen für Wasser oder ein anderes Kühlmedium versehenen Rostbelag für eine Feuerungsanlage zu schaffen, welcher günstig herzustellen ist und welcher eine differenzierte Kühlung in Längsrichtung des Rostes gestattet. Ausserdem sollen die Zu- und Abfuhrschläuche für das Kühlmedium gut zugänglich sein und ein gleichmässiger Strömungsquerschnitt für das Kühlmedium vorhanden sein.
Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass bei einem Rost gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Rostes verlaufenden Kühlkanäle mäanderförmig angeordnete, in die Rostbelageinheiten eingegossene Rohre sind, deren Rohrteilung der jeweils zu erwartenden thermischen Belastung der Rostbelageinheiten angepasst ist. Vorzugsweise ist die Rohrteilung vom Hinterende zum Vorderende der Rostbelageinheit abnehmend.
Die Vorteile der Erfindung bestehen unter anderem darin, dass dieser Rost relativ günstig hergestellt werden kann. Die Kühlrohre werden als Halbfabrikate vorgefertigt und dann in die Rostbelageinheit eingegossen. Das Kühlrohr-Gussteil bildet eine perfekte Konstruktion, bei der die bekannten Probleme einer Gussstahl-Schweissnaht nicht auftreten können. Ausserdem wird durch die unterschiedliche Rohrteilung die Kühlleistung der thermischen Beanspruchung angepasst, was besonders effizient ist.
Es ist besonders zweckmässig, wenn bei einer Rostbahn, welche aus zwei erfindungsgemässen seitlichen Rostbelageinheiten und mindestens einer dazwischen angeordneten mittleren erfindungsgemässen Rostbelageinheit besteht, die seitlichen Rostbelageinheiten in Bezug auf den Verlauf des Kühlkanales spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind und die Anschlusspunkte für die Zu- und Abfuhrleitungen in den seitlichen Rostbelageinheiten jeweils auf ein und derselben Seite der Rostbelageinheit angeordnet sind. Dadurch ist es möglich, dass in den schwer zugänglichen Randzonen der Rostbahn keine Zu- und Abfuhrleitungen für das Kühlmittel mehr angeordnet werden müssen, sondern dass diese ausserhalb der Randzonen des trichterförmigen Unterwindkastens angeordnet sein können.
Ferner ist es vorteilhaft, wenn die Kühlrohre benachbarter Rostbelageinheiten einer Rostbelageinheitenreihe über eine Kupplung, vorzugsweise ein Rohr oder eine Schlauchverbindung, welche eine U- oder S-Form aufweisen, miteinander in Verbindung stehen und die Zu- und Abfuhrleitungen, die Kupplungen und das eingegossene Rohr den gleichen Innendurchmesser aufweisen. Dadurch wird ein gleichmässiger Strömungsquerschnitt für das Kühlmedium erreicht. Es treten keine abrupten Querschnittsänderungen auf, so dass Wirbelbildung und die Ablagerung von Fremdpartikel verhindert bzw. erschwert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.
Es zeigen:
Fig. 1
eine perspektivische Darstellung eines aus Bewegt- und Festrostbelageinheitenreihen bestehenden Vorschubrostes;
Fig. 2
einen prinzipiellen Längsschnitt durch drei benachbarte erfindungsgemässe Rostbelageinheiten;
Fig. 3
eine schematische Draufsicht auf eine Rostbelageinheit gemäss Fig. 2;
Fig. 4
einen Rostquerschnitt in Förderrichtung gesehen;
Fig. 5
eine Draufsicht auf eine seitliche Rostbelageinheit;
Fig. 6
einen Schnitt entlang der Linie VI-VI gemäss Fig. 5;
Fig. 7
einen Schnitt entlang der Linie VII-VII gemäss Fig. 6;
Fig. 8
eine Draufsicht auf eine Rostbelageinheitenreihe mit zwei seitlichen Rostbelageinheiten und einer mittleren Rostbelageinheit.
Es sind nur die für das Verständnis der Erfindung wesentlichen Elemente gezeigt.
Weg zur Ausführung der Erfindung
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der Fig. 1 bis 8 näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsrost für eine Feuerungsanlage, beispielsweise eine Kehrrichtverbrennungsanlage mit einer Rostbahn 1, die beidseitig von Seitenwänden 2 begrenzt ist. Der Rost kann auch zwei oder mehr nebeneinander angeordnete, durch Mittelbalken getrennte Rostbahnen 1 aufweisen.
Die Rostbahn 1 ist aus einem Rostbelag konstruiert, welcher aus Rostbelageinheiten 11, 12, 13, sogenannten Roststäben oder Rostplatten, zusammengestellt ist. In Rostlängsrichtung sind dabei abwechselnd Festrostbelageinheitenreihen 3 und Bewegtrostbelageinheitenreihen 4 angeordnet. Am Hinterende ist jede Rostbelageinheit 11, 12, 13 als ein halboffenes Rohr 5 ausgebildet, mit dem die Rostbelageinheit 11, 12, 13 auf einem Rostbelageinheitenträger 6, der hier als Stange mit kreisrunden Querschnitt ausgebildet ist, ruht (vgl. Fig. 2). Die den Festrostbelageinheitenreihen 3 zugeordneten Rostbelageinheitenträger 6 sind fest mit den Seitenwänden 2 verbunden, während die den Bewegtrostbelageinheitenreihen 4 zugeordneten Rostbelageinheitenträger 6 untereinander verbunden sind und in Rostlängsrichtung verschiebbar angeordnet sind. Letztere können durch hier nicht dargestellte beiderseits angeordnete doppeltwirkende Hydraulik- oder Pneumatikzylinder relativ zu den feststehenden Rostbelageinheitenreihen 3 hin- und herbewegt werden.
Die Rostbelageinheiten 11, 12, 13 selbst bestehen grösstenteils aus einer ebenen Platte, die an ihrem Vorderende nach unten abgebogen ist und dort in ein etwa parallel zur Platte verlaufendes Gleitstück 7 endet. Dort liegt die Rostbelageinheit 11, 12, 13 auf der in Bewegungsrichtung des Verbrennungsgutes nächsten Rostbelageinheit 11, 12, 13 auf. Im Beispielsfall sind drei Reihen schmaler Öffnungen 8 (Schlitze) vorgesehen, die sich nach unten hin sowohl in Längs-, als auch in Querrichtung erweitern und parallel zur Rostlängsrichtung verlaufen. Durch diese Öffnungen 8 wird von der Rostunterseite her Primärluft zugeführt.
Jede Rostbelageinheitenreihe 3, 4 besteht gemäss dem in Fig. 1 dargestellten Beispiel aus zwei seitlichen 11, 12 und zwei mittleren Rostbelageinheiten 13, welche über in seitlich angebrachten Öffnungen angeordnete Schrauben mit den benachbarten Rostbelageinheiten verbunden sind. Die Anzahl der mittleren Rostbelageinheiten 13 in einer Reihe 3, 4 kann selbstverständlich auch verschieden von zwei sein. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann auch nur eine erfindungsgemäss ausgeführte Rostbelageinheit, welche sich von einer Seitenwand 2 zur anderen Seitenwand 2 der Rostbahn 1 erstreckt, pro Rostbelageinheitsreihe 3, 4 angeordnet sein.
Wie bereits eingangs ausgeführt, ist der Rostbelag während des Betriebes der Feuerungsanlage 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 im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Rostes, wobei die Längsrichtung des Rostes der Bewegungsrichtung des Verbrennungsgutes entspricht, mäanderförmig angeordnete, in die Rostbelageinheiten 11, 12, 13 eingegossene Rohre 9 angeordnet sind, deren Rohrteilung nicht konstant ist, sondern der jeweiligen thermischen Belastung der Rostbelageinheit 11, 12, 13 angepasst ist. So ist z. B. eine vom Hinterende zum Vorderende der Rostbelageinheit abnehmende Rohrteilung vorgesehen. Durch diese Rohre 9 wird während des Betriebes des Verbrennungsrostes ein Kühlmedium, vorzugsweise Wasser, geleitet.
Fig. 2 zeigt beispielhaft einen vereinfachten Längsschnitt durch drei in Rostlängsrichtung hintereinander angeordnete erfindungsgemässe Rostbelageinheiten, wobei über dem links dargestellten Teil schematisch die jeweilige thermische Belastung Q der Rostbelageinheit aufgetragen ist. Man sieht, dass in diesem Beispiel die thermische Belastung vom Hinterende zum Vorderende der Rostbelageinheit zunimmt und im Kopfbereich am grössten ist. Deshalb wird die Teilung der Kühlrohre 9 so gewählt, dass im Kopfbereich die kleinste Teilung vorhanden ist, d. h. der Abstand der parallelen, quer zur Rostlängsrichtung angeordneten Rohrabschnitte 9 ist im Kopfbereich, also am Vorderende der Rostbelageinheit am geringsten. Allgemein gilt für die vorliegende erfindungsgemässe Lösung, dass die Rohrteilung der jeweils zu erwartenden thermischen Belastung angepasst wird, d. h. dass in einem anderen Ausführungsbeispiel die geringste Rohrteilung auch an einer anderen Stelle als im Kopfbereich vorgesehen sein kann.
Fig. 3 zeigt schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemässe Rostbelageinheit. Bei diesem Beispiel wird in der Nähe des als halboffenes Rohrstück 5 ausgebildeten Hinterendes der Rostbelageinheit über einen Anschluss 10 Kühlflüssigkeit in das Rohr 9 eingebracht. Diese strömt durch das im wesentlichen quer (mäanderförmig) angeordnete Rohr 9, dessen Rohrteilung in Rostlängsrichtung zum Vorderende der Rostbelageinheit abnimmt, bis zum zweiten, sich am Vorderende der Rostbelageinheit befindenden Anschluss 10 und von dort aus in eine hier nicht dargestellte Ablaufleitung. Selbstverständlich kann die Zufuhr des Kühlmediums auch am Vorderende der Rostbelageinheit und die Abfuhr am Hinterende der Rostbelageinheit erfolgen. Die Strömungsrichtung der Kühlflüssigkeit, die in Fig. 3 mit Pfeilen verdeutlicht ist, ist von untergeordneter Bedeutung, da der Temperaturunterschied der Kühlflüssigkeit zwischen dem Eintritt und dem Austritt in bzw. aus der Rostbelageinheit relativ gering ist.
Mit der erfindungsgemässen Lösung wird sichergestellt, dass die Kühlwirkung im thermisch am höchsten beanspruchten Bereich am grössten ist, so dass infolge der Differenzierung der Kühlung in Rostlängsrichtung der temperatur- und spannungsbedingte bedingte Verschleiss des Rostbelages reduziert wird.
Die Herstellung der erfindungsgemässen Rostbelageinheiten ist vergleichsweise einfach und wirtschaftlich. Die Kühlrohre 9 werden als Halbfabrikate vorgefertigt, dann wird ein formfertiges Rohr 9 in die Gussform für die Rostbelageinheit eingelegt und der Rostbelag gegossen.
Fig. 4 zeigt einen Rostquerschnitt (in Förderrichtung gesehen). In diesem Beispiel besteht eine Rostbelageinheitenreihe 3 aus vier nebeneinander angeordneten Rostbelageinheiten, und zwar einer linken 11 und einer rechten seitlichen 12 Rostbelageinheit und zwei mittleren Rostbelageinheiten 13. Der Rost ist in den Randzonen, d. h. in den trichterförmigen Unterwindzonen 14, die in Fig. 4 als straffierter Bereich dargestellt sind, nur schwer zugänglich. Mit der erfindungsgemässen Lösung ist es möglich, die Zu- und Abfuhrleitungen 15, 16, die vorzugsweise Schläuche sind, für das Kühlmedium so anzuordnen, dass sie ausserhalb dieses Bereiches liegen.
Die Rohre 9 der beiden mittleren Rostbelageinheiten 13 sind untereinander sowie jeweils mit den Rohren 9 der angrenzenden seitlichen Rostbelageinheit 11, 12 über Kupplungen 20 miteinander verbunden. Die Kupplung 20 ist vorzugsweise ein Rohr oder eine Schlauchverbindung, welche eine U- oder S-Form aufweist. Fig. 4 zeigt, wie man zwei mittlere Rostbelageinheiten 13 zwischen den Randeinheiten prinzipiell mit zwei S-förmigen und einer U-förmigen Kupplung 20 einsetzen kann.
In den Fig. 5 bis 7 ist im Detail eine seitliche (die rechte) Rostbelageinheit 12 einer Rostbelageinheitenreihe dargestellt. Fig. 5 zeigt eine Draufsicht, aus der deutlich hervorgeht, dass die Anschlusspunkte 10 der Zu- und Abfuhrleitungen 15, 16 in dieser seitlichen Rostbelageinheit 12 so angeordnet sind, dass jeweils einer am Hinterende und einer am Vorderende der Rostbelageinheit 12 vorhanden und beide aus Gründen der Zugänglichkeit an ein- und derselben schmalen Seite (in Fig. 5 oben) der Rostbelageinheit 12 angeordnet sind. Die Differenzierung der Rohrteilung in Längsrichtung ist ebenfalls gut zu erkennen.
Fig. 6 zeigt einen Schnitt entlang der Linie VI-VI in Fig. 5, also nochmals eine seitliche Darstellung der Rostbelageinheit 12, bei der auch die Zufuhrleitung 15 und die Abfuhrleitung 16, sowie das Seitenteil 17 eingezeichnet sind, über welches die seitliche Rostbelageinheit 12 mittels in die Öffnungen 18 eingebrachter Schrauben 19 (siehe auch Fig. 8) mit einer mittleren Rostbelageinheit 13 verbunden wird. Man erkennt, dass die Zu- und Abfuhrleitungen 15, 16 den gleichen Innendurchmesser d aufweisen wie die Rohre 9 und somit Querschnittssprünge mit den bekannten negativen Auswirkungen, z. B. Begünstigung der Ablagerung von Fremdpartikeln, vermieden werden.
Fig. 7 stellt einen Schnitt im Kopfbereich, also am Vorderende der Rostbelageinheit 12, entlang der Linie VII-VII in Fig. 6, dar. Bei diesem Beispiel sind im Kopfbereich der Rostbelageinheit Öffnungen 8 zur Primärluftzufuhr angeordnet und in Fig. 7 gut zu erkennen.
Wesentlich für die Erfindung ist, dass die auf der anderen Seite der Rostbelageinheitenreihe angeordnete zweite seitliche, d. h. hier linke, Rostbelageinheit 11 spiegelbildlich zur Rostbelageinheit 12 ausgebildet ist, d. h. die Anschlüsse 10 für die Zu- und Abfuhrleitungen 15, 16 befinden sich an der anderen Schmalseite der Rostbelageinheit und würden somit in einer Darstellung analog zu Fig. 5 nicht oben, sondern unten angeordnet sein.
Fig. 8 zeigt eine Gesamtdraufsicht auf eine Rostbelageinheitenreihe mit zwei seitlichen Rostbelageinheiten 11, 12 und einer mittleren Rostbelageinheit 13. Die erfindungsgemässe spiegelbildliche Ausgestaltung der seitlichen Rostbelageinheiten 11, 12 ist gut zu erkennen.
Die mittlere Rostbelageinheit 13 zeichnet sich dadurch aus, dass die beiden Anschlusspunkte 10 auf den einander gegenüberliegenden Schmalseiten der Rostbelageinheit 13 angeordnet sind und nicht wie bei den seitlichen Teilen 11, 12 auf einer Seite, wobei je ein Anschlusspunkt 10 im Vorderende und je ein Anschlusspunkt 10 im Hinterende der Rostbelageinheit 11, 12, 13 vorgesehen sind. Das Rohr 9 der mittleren Rostbelageinheit 13 ist mit den Rohren 9 der beiden seitlichen Rostbelageinheiten 11, 12 über eine S-förmige und eine U-förmige Kupplung 20 verbunden, wobei die Kupplungen 20, die Rohre 9 und die Zufuhr- und Abfuhrleitungen 15, 16 den gleichen Innendurchmesser d haben. Dadurch werden ein gleichmässiger Strömungsquerschnitt für das Kühlmedium erreicht und Wirbelbildung in der Strömung und die Ablagerung von Fremdpartikeln verhindert.
Die linke seitliche Rostbelageinheit 11 ist mit der mittleren Rostbelageinheit 13 und diese mit der rechten seitlichen Rostbelageinheit 12 über eine Verschraubung der Seitenteile 17 mit Schrauben 19 verbunden. Die Zufuhrleitung 15 und die Abfuhrleitung 16 der Rohre 9 ist in den seitlichen Rostbelageinheiten 11, 12 jeweils auf derjenigen Schmalseite der Rostbelageinheit 11, 12 angeordnet, die der mittleren Rostbelageinheit 13 unmittelbar benachbart ist. Daher sind die Zu- und Abfuhrleitungen 15, 16 nicht wie bei einem bekannten Stand der Technik im schwer zugänglichen Randgebiet des Rostes, sondern mehr in Richtung Rostmitte verschoben angeordnet, so dass sie gut zugänglich sind.
Bezugszeichenliste
1
Rostbahn
2
Seitenwand
3
feststehende Rostbelageinheitenreihe
4
bewegliche Rostbelageinheitenreihe
5
als halboffenes Rohrstück ausgebildetes Hinterende der Rostbelageinheit
6
Rostbelageinheitenträger (Stange)
7
Gleitstück
8
Öffnungen in Pos. 3 und Pos. 4
9
Kühlkanäle/Rohre
10
Anschluss
11
linke Rostbelageinheit
12
rechte Rostbelageinheit
13
mittlere Rostbelageinheit
14
trichterförmige Unterwindzone
15
Zufuhrleitung
16
Abfuhrleitung
17
Seitenteil
18
Öffnungen für Pos. 19
19
Schraube
20
Kupplung
d
Innendurchmesser von Pos. 9, 15,16, 20

Claims (7)

  1. Rost für eine Feuerungsanlage mit mindestens einer Rostbahn (1) mit mehreren in Längsrichtung abwechselnden, beidseitig von Seitenwänden (2) begrenzten Fest- und Bewegtrostbelageinheitenreihen (3, 4), welche jeweils aus mindestens einer mit Zu- und Abfuhrleitungen (15, 16) und mit Kühlkanälen versehenen Rostbelageinheit (11, 12, 13) bestehen, wobei die Rostbelageinheiten (11, 12, 13) jeweils im Bereich ihres Hinterendes schwenkbar mit einem feststehenden bzw. beweglichen Rostbelagträger (6) verbunden sind und mit ihrem Vorderende auf oder über der nachfolgenden Rostbelageinheit (11, 12, 13) beweglich angeordnet sind, und die Rostbelageinheiten (11, 12, 13) einer Rostbelageinheitenreihe (3, 4) jeweils durch unterhalb derselben angeordnete Verbindungsmittel derart verbunden sind, dass benachbarte Rostbelageinheiten (11, 12, 13) bezüglich des ihnen zugeordneten Rostbelagträgers (6) begrenzt schwenkbar sind, und wobei die Kühlkanäle im wesentlichen quer zur Längsrichtung des Rostes angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle mäanderförmig angeordnete, in die Rostbelageinheiten (11, 12, 13) eingegossene Rohre (9) sind, deren Rohrteilung der thermischen Belastung der Rostbelageinheiten (11, 12, 13) angepasst ist.
  2. Rost für eine Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrteilung der Rohre (9) vom Hinterende zum Vorderende der Rostbelageinheit (11, 12, 13) abnehmend ist.
  3. Rost für eine Feuerungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Rostbahn aus zwei seitlichen Rostbelageinheiten (11, 12) und mindestens einer dazwischen angeordneten mittleren Rostbelageinheit (13) besteht, dadurch gekennzeichnet, dass die seitlichen Rostbelageinheiten (11, 12) in Bezug auf den Verlauf des Kühlkanales (9) spiegelbildlich zueinander ausgebildet sind und die Anschlusspunkte (10) für die Zu- und Abfuhrleitungen (15, 16) in den seitlichen Rostbelageinheiten (11, 12) jeweils auf ein und derselben schmalen Seite der Rostbelageinheit (11, 12) angeordnet sind.
  4. Rost für eine Feuerungsanlage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlusspunkte (10) für die Zu- und Abfuhrleitungen (15, 16) in den Rostbelageinheiten (11, 12, 13) so angeordnet sind, dass jeweils einer am Hinterende und einer am Vorderende der Rostbelageinheit (11, 12, 13) vorhanden ist.
  5. Rost für eine Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohre (9) benachbarter Rostbelageinheiten (11, 12, 13) einer Rostbelageinheitenreihe (3, 4) über eine Kupplung (20), vorzugsweise ein Rohr oder eine Schlauchverbindung, welche eine U- oder S-Form aufweisen, miteinander in Verbindung stehen.
  6. Rost für eine Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zu- und Abfuhrleitungen (15, 16), die Kupplungen (20) und das eingegossene Rohr (9) den gleichen Innendurchmesser (d) aufweisen.
  7. Rost für eine Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Rohren (9) Öffnungen (8) zur Primärluftzufuhr angeordnet sind.
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