EP0921354A1

EP0921354A1 - Flüssigkeitsgekühlte Rostplatte

Info

Publication number: EP0921354A1
Application number: EP98122738A
Authority: EP
Inventors: Hans Ulrich Sachs; Gerhard Schroth; Gerhard Heinz
Original assignee: Alstom Energy Systems GmbH
Current assignee: AE & E INOVA GMBH, KOELN
Priority date: 1997-12-05
Filing date: 1998-11-30
Publication date: 1999-06-09
Anticipated expiration: 2018-11-30
Also published as: DE19753981C2; DE19753981A1; PL330133A1; DK0921354T3; HU9802802D0; EP0921354B1; HUP9802802A2; CZ397298A3; DE59807844D1; ATE237102T1; US6269756B1; CZ294174B6; HUP9802802A3; HU220436B; PL191099B1; CN1230658A

Abstract

Eine insbesondere für Müllverbrennungsöfen vorgesehene wasserkühlbare Rostplatte (3), weist wenigstens einen Kühlmittelkanal (31) auf. Dieser dient der Kühlung der Oberseite der Rostplatte. Der Kühlmittelkanal weist einen Kühlmittelanschluss (32) auf, der in einem mittleren Bereich der Rostplatte angeordnet ist. Dabei ist wesentlich, dass der Kühlmittelanschluss etwa mittig zwischen beiden Flanken der Rostplatte angeordnet ist, wobei er zu einem Ende der Rostplatte hin versetzt angeordnet sein kann. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Rostplatte mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.

Zum Verbrennen von Feststoffen sind insbesondere in Müllverbrennungsanlagen Öfen mit sogenannten Vorschubrosten in Gebrauch, die das zu verbrennende Gut aufnehmen und die ihm eine Vorschubbewegung erteilen. Die Vorschubroste werden durch Roststäbe oder -platten gebildet, von denen einige ortsfest gelagert sind und andere gruppenweise hin- und hergehend in einer Vorschubrichtung bzw gegen diese bewegt werden.

Der gesamte Rost wird dabei in der Regel durch viele neben- und hintereinander angeordnete Roststäbe oder Platten gebildet. Durch in den Roststäben oder Platten - vorgesehene schlitzrtige Düsen strömt Verbrennungsluft zu dem auf dem Rost liegenden Verbrennungsgut.

Die Rostplatten oder Stäbe erwärmen sich während des Betriebs durch die auf den Rostplatten liegenden abbrennenden Feststoffe beträchtlich. Die durch die Schlitze strömende Verbrennungsluft kann, zumal sie meist vorgewärmt wird bzw. aus verbrennungstechnischen Gründen einer Mengenbegrenzung unterliegt, nur einen geringen Kühleffekt bewirken. Die Temperatur ungekühlter Rostplatten oder Stäbe ist deshalb relativ hoch, was zu einer starken chemischen Korrosion und einem mechanischen Verschleiß der Rostplatten führen kann. Dies ist verständlicherweise unerwünscht.

Eine starke Erwärmung der Rostplatten hat zur Folge, dass sich diese während des Betriebs ausdehnen. Um dies zu ermöglichen, muss ein gewisses Spiel vorgesehen werden. Dieses kann wiederum dazu führen, dass zwischen den Rostplatten Spalte entstehen, durch die Luft in den Verbrennungsraum einströmt. Dies erfolgt unkontrolliert und ist deshalb abzulehnen. Weiterhin wird der Verbrennungsvorgang durch Luftüberschuß negativ beeinflußt. Außerdem können Partikel als sogenannter Rostdurchfall unter den Rost fallen, was ebenfalls unerwünscht ist.

Aus beiden Gründen ist es erforderlich, Rostplatten während des Betriebs zu kühlen bzw. in einem konstanten Temperaturbereich zu halten. Dazu ist bspw. aus der DE 196 13 507 C1 eine Rostplatte bekannt, die sich über die gesamte Breite der Rostbahn erstreckt. Die Rostplatte weist viele sich parallel in Längsrichtung erstreckende Kühlkanäle auf, die an ihren Enden zu Sammelkanälen führen.

Bei dieser Rostplatte kann eine wirksame Kühlung bewirkt werden, ohne das zwischen einzelnen Rostplatten Dehnfugen vorgesehen werden müßten, durch die unerwünschte Luft strömt. Allerdings reicht die Rostplatte über die gesamte Breite des Rostes, wodurch sie relativ groß wird.

Aus der EP 0621449 B1 ist eine Rostplatte mit meanderförmigen Kühlkanal bekannt. Dieser führt quer zu der Rostplatte und somit quer zu der Vorschubrichtung durch die Rostplatte. Einzelne Abschnitte des meanderförmigen Kühlmittelkanals sind dabei jeweils in Längsrichtung orientiert.

Infolge der Zuleitung des Kühlwassers an einer Seite der Rostplatte und der Ausleitung des erwärmten Kühlwassers an der anderen Seite der Rostplatte, ergibt sich ein Wärmegefälle an der Rostplatte. Das Wärmegefälle kann zu unterschiedlichen Ausdehnungen an beiden Seiten der Rostplatte führen. Solche Differenzdehnungen können zum Verziehen der Rostplatte fuhren. Dadurch können sich Spalten bilden, die deutlich größer sind, als die Wärmedehnung selbst. Um diese möglichst gering zu halten ist ein relativ großer Kühlmitteldurchsatz erforderlich. Außerdem kann nur mit geringen Kühlmittelerwärmungen gearbeitet werden, um den Verzug und/oder Verwerfungen der Rostplatte infolge unterschiedlicher Wärmedehnungen zu vermeiden. Ansonsten könnten sich zwischen benachbarten Rostplatten Spalte bilden, durch die unkontrolliert Luft in den Verbrennungsraum zuströmt und Rostdurchfall auftritt.

Davon ausgehend ist es Aufgabe der Erfindung, eine Rostplatte zu schaffen, die eine geringe Verwerfungsneigung hat.

Diese Aufgabe wird mit einer Rostplatte nach Anspruch 1 mit einem sich an der thermischen Belastung der Rostplatte orientierenden Kühlsystem gelöst.

Bei der erfindungsgemäßen Rostplatte ist ein Kühlmittelkanal vorgesehen, der einen zentralen Kühlmittelanschluss aufweist, während die Anschlüsse beim Stand der Technik meist seitlich angeordnet sind. Durch die zentrale Anordnung des Kühlmittelanschlusses wird das Kühlmittel der Rostplatte und dem Kühlmittelkanal zentral zu bzw. abgeführt. Von hier ausgehend führt der Kühlmittelkanal zu periphären Rostplattenbereichen, wo das Kühlmittel ab bzw. zugeführt wird.

Durch die Aufheizung des Kühlmittels entlang des Kühlmittelkanals entsteht ein Wärmegefälle entlang des Kühlmittelkanals. Wird die Rostplatte in Betrieb von oben her aufgeheizt, ergibt sich somit ein Wärmegefälle von dem zentralen Anschluss zu den periphären Randbereichen der Rostplatte, oder umgekehrt. In jedem Fall ist die Wärmeverteilung mehr oder weniger symmetrisch. Je nach Kühlmittelflussrichtung kann die Rostplatte im Mittelbereich oder am Rand stärker gekühlt werden. Jedenfalls aber ist die Temperaturverteilung bezüglich einer Längsmittelebene im Wesentlichen symmetrisch. Damit wird das Dehnungsverhalten und damit auch die Wärmespannungsverteilung der Rostplatte durch Schwerpunktkühlung wesentlich verbessert. Es können Verwerfungen und somit die Ausbildung von freien Querschnitten zwischen benachbarten Roststäben oder -platten oder ein Verklemmen von bewegten Rostplatten vermieden werden. Dadurch kann Rostdurchfall, d.h. das Durchfallen von Feststoffen zwischen einzelnen Rostplatten oder Stäben vermindert werden. Außerdem können die erforderlichen Kühlwassermengen reduziert und die Temperaturdifferenzen insgesamt erhöht werden, was eine höhere Aufheizung des Kühlwassers und somit eine nochmalige Verminderung der erforderlichen Menge bedingt.

Durch zentrale Kühlmittelzu- oder abführung kann es gelingen, größere Bereiche der Rostplatte kühl zu halten, wodurch, auch wenn die Randbereiche aufgeheizt werden, insgesamt eine relativ geringe Wärmeausdehnung erreicht wird. Außerdem können Differenzdehnungen eliminiert, die Wärmeausdehnungen der Rostplatte bei minimierter Kühlmediummenge vergleichmäßigt und Wärmespannungen im Gußwerkstoff reduziert werden.

Die Rostplatte ist insbesondere für Vorschubroste vorgesehen. Dazu ist sie an einem Ende mit einem Verbindungsmittel versehen, mit dem sie mit einem Rostplattenträger verbindbar ist. Dieser ist bspw. ein Rundstab oder ein sonstiger Träger. An ihrem gegenüberliegenden Ende weist die Rostplatte dann ein Lagermittel, bspw. in Form eines Fusses auf, mit dem sie auf einem geeigneten Widerlager verschiebbar abstützbar ist. Das Widerlager kann bspw. eine in Vorschubrichtung benachbarte Rostplatte sein.

Soweit der Kühlmittelanschluss mittig zwischen beiden Flanken der Rostplatte angeordnet ist, kann er bedarfsweise näher an dem Lagermittel oder näher zu dem Verbindungsmittel hin angeordnet sein. In beiden Fällen wird ein mehr oder weniger gleichmäßiges Wärmegefälle zu beiden Flanken hin erreicht. Es ist deshalb nicht unbedingt erforderlich, dass der Kühlmittelanschluss mittig zwischen den beiden Enden der Rostplatte angeordnet ist. Entscheidend ist, dass er an einer Stelle vorgesehen ist, die auf einer gedachten, mittig zwischen den Flanken, liegenden und die Enden der Rostplatte miteinander verbindenden Linie liegt. Vorzugsweise ist der Kühlmittelanschluß etwas zu dem vorderen Ende der Rostplatte hin versetzt, so dass das Abstandsverhältnis zu den Enden eins zu zwei beträgt. Durch die derart mittige Zu- oder Abströmung des Kühlmittels ist die thermische Symmetrie hinreichend genau gewahrt und eine etwas erhöhte Kühlung im vorderen Bereich ermöglicht.

Ein zweiter Kühlmittelanschluss kann an beliebiger anderer Stelle der Rostplatte angeordnet sein. Dabei kann der von dem zentralen Anschluss zu dem davon beabstandeten zweiten Kühlmittelanschluss führende Kühlmittelkanal als Einzelkanal ausgebildet oder auf mehrere Teilkanäle aufgeteilt sein.

Die Kühlmittelkanalführung kann unterschiedlich sein. Bspw. kann der Kanal durch einen Hohlraum gebildet sein, der an der Peripherie der Platte mehrere Kühlmittelanschlüsse zum Abführen von Kühlmittel aufweist. Kühlmittel wird durch den zentralen Kühlmittelanschluss zugeführt. Außerdem ist es möglich, den Kühlmittelkanal spiralförmig (rund) oder als eckige Spirale auszuführen. Bedarfsweise kann der Kühlmittelkanal auch sternförmig ausgebildet sein. Es erstrecken sich dann Teilkanäle radial von dem mittigen Kühlmittelanschluss weg. Diese können an dem Rand der Rostplatte einzeln oder in Gruppen zu weiteren Kühlmittelanschlüssen geführt sein.

In allen Fällen kann der Wärmeverlauf auf der Oberfläche der Rostplatte durch eine geeignete Gestaltung der Querschnitte des Kühlmittelkanals erreicht werden. Bspw. kann es bei strahlenförmiger Anordnung der Teilkanäle zweckmäßig sein, die Teilkanäle im Zentralbereich zu verengen, um die Fließgeschwindigkeit des Kühlmittels hier zu erhöhen. Dadurch wird ein großer Zentralbereich der Rostplatte relativ kühl gehalten, was Wärmedehnungen minimiert. Bei spiralförmiger Ausbildung des Kühlmittelkanals ergibt sich eine ähnliche Wärmeverteilung. Ein großer Teil der Gesamtlänge des Kühlmittelkanals entfällt auf den Randbereich der Rostplatte, wohingegen sich ein entsprechend großer Bereich des Kühlmittelkanals auf mehrere innere Windungen aufteilt, die insgesamt eine große Fläche einnehmen.

Die erfindungsgemäße Rostplatte kann zusätzlich zu dem mit dem zentralen Anschluss verbundenen Kühlmittelkanal mit einem weiteren Kühlmittelkanal versehen sein, der beispiels- und vorzugsweise in der Nähe des als Fuss ausgebildeten Lagermittels angeordnet ist. Dieser weitere Kühlmittelkanal kann dazu dienen, hier auftretende besonders große thermische Belastungen zu reduzieren. Dies ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn in diesem Bereich Luftspalte zur Zuführung von Verbrennungsluft ausgebildet sind. Durch die zuströmende Verbrennungsluft entstehen gerade hier hohe thermisch Belastungen. Durch die zuströmende Frischluft und die damit verbundene Verbrennung erfolgt ein korrosiver Angriff auf das Metall der heißen Rostplatte, der durch Kühlung gemildert wird.

Die Rostplatte kann sowohl ein- als auch mehrteilig ausgebildet sein. Die Ausführung der Rostplatte als einteiligter Gußkörper gestattet eine besonders kostengünstige Herstellung. Dabei hat es sich als besonders zweckmäßig herausgestellt, den Kühlmittelkanal durch Einund Umgiessen von entsprechenden Rohrleitungen beim Herstellen der Rostplatte im Gußverfahren auszubilden. Damit können relativ komplizierte Kühlkanalgeometrien kostengünstig ohne Formkerne hergestellt werden.

Vorteilhafte Einzelheiten von Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand von Unteransprüchen und ergeben sich aus der Zeichnung sowie der zugehörigen Beschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 einen aus mehreren Rostplatten zusammengesetzten Vorschubrost, der in dem Innenraum eines Ofens angeordnet ist, in vereinfachter schematisierter und perspektivischer Darstellung,

Fig. 2 eine Rostplatte des Vorschubrosts nach Figur 1, in perspektivischer, schematisierter Darstellung,

Fig. 3 die Rostplatte nach Figur 2, mit besonderer Veranschaulichung von in der Rostplatte ausgebildeten Kühlmittelkanälen, in perspektivischer Darstellung,

Fig. 4 die Rostplatte nach den Figuren 2 und 3, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 5 die Rostplatte nach Figur 4, geschnitten entlang der Linie V-V,

Fig. 6 eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rostplatte, in schematisierter perspektivischer Darstellung, und

Fig. 7 eine weitere abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Rostplatte, in schematisierter und perspektivischer Darstellung,

Fig. 8 den Vorschubrost nach Fig. 1 mit schematischer Veranschaulichung der Kühlmittelkanälle der Rostplatten, in einer schematisierten Draufsicht,

Fig. 9 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit Einzelversorgung aller Kühlmittelkanäle, in schematisierter Darstellung,

Fig. 10a eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit rostplattenweise hintereinandergeschalteten Kühlmittelkanälen und Kühlmittelzufuhr an der Rostplattenmitte, in schematisierter Darstellung,

Fig. 10b eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit rostplattenweise hintereinandergeschalteten Kühlmittelkanälen und Kühlmittelzufuhr zu einem stirnseitigen Kühlmittelkanal, in schematisierter Darstellung,

Fig. 11 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit gruppenweise hintereinandergeschalteten Front- und Rücken-Kühlmittelkanälen, in schematisierter Darstellung, und

Fig. 12 eine aus dem Vorschubrost nach Fig. 1 und 8 herausgegriffene Rostplattengruppe mit plattenweise hintereinandergeschalteten Kühlmittelkanälen und Hintereinanderschaltung der Kühlmittelkanäle ausgewählter Rostplatten, in schematisierter Darstellung.

Beschriebung:

In Figur 1 ist ein Vorschubrost 1 im Ausschnitt veranschaulicht, der in einer Brennkammer 2 eines lediglich schematisch veranschaulichten Müllverbrennungsofens angeordnet ist. Der Vorschubrost 1 wird durch viele einzelne Rostplatten 3 gebildet, von denen jeweils mehrere quer zu einer Ofenlängsrichtung 4 nebeneinander angeordnet sind. Diese Rostplatten 3 bilden eine Rostplattengruppe 4, wobei der Vorschubrost 3 durch mehrere solcher hintereinander angeordneten Rostplattengruppen 5, 6, 7 sowie weitere in Figur 1 nicht veranschaulichte Rostplattengruppen gebildet ist.

Die Rostplatten 3, der Rostplattengruppe 5 sind an ihrem, bezogen auf die Ofenlängsrichtung 4, stromaufwärtigen Ende 8 mit einer nach unten offenen Querausnehmung 9 versehen, die bspw. aus Figur 5 hervorgeht und an beiden seiten der Rostplatte 3 maulartige Auflageflächen aufweist. Mit den Mäulern der Querausnehmung 9 liegt die Rostplatte 3 auf einem bspw. als runde Stange 11 ausgebildeten Rostplattenträgerelement, das sich über die gesamte Breite des Vorschubrosts 1 erstreckt. An ihrem gegenüberliegenden Ende 12 ist die Rostplatte 3 mit einem Aufstandsfuss 14 versehen, der ein Lagermittel für die Rostplatte 3 bildet. Mit dem Aufstandsfuss 14 liegt die Rostplatte 3, wie aus Figur 1 hervorgeht, auf der nächstfolgenden Rostplatte 3a der Rostplattengruppe 6. Die Rostplatte 3a bildet somit ein Widerlager für die Rostplatte 3. Die Rostplatte 3a, die wie alle Rostplatten mit der stellvertretend beschriebenen Rostplatte 3 übereinstimmt, ist mit ihrer Querausnehmung 9 auf einer Stange 15 gelagert, die sich parallel zu der Stange 11 quer über die gesamte Breite des Vorschubrosts 1 erstreckt.

Weitere Stangen 16 sind über die gesamte Länge des Vorschubrosts 1 verteilt, quer angeordnet. Jede zweite Stange ist dabei orstfest montiert. Dazwischen angeordnete Stangen sind mit einer Antriebsvorrichtung verbunden, die der betreffenden Stange eine hin und hergehende ozillierende Bewegung in Richtung der Ofenlängsrichtung 4 erteilen. Diese Bewegung ist in Figur 1 für die Rostplattengruppe 3 durch Pfeile 17, 18 veranschaulicht. Somit ergibt sich ein insgesamt treppenförmiger Vorschubrost 1, dessen Rostplattengruppen 5, 6, 7 nach Art einer Treppe übereinanderliegend angeordnet sind, wobei jede zweite Rostplattengruppe (6) vor und zurück schwingt, um dem Verbrennungsgut eine Vorschubbewegung in Ofenlängsrichtung 4 zu erteilen. Fig. 8 veranschaulicht den Vorschubrost 1 in Draufsicht.

Der Aufbau einer einzelnen Rostplatte 3 ergibt sich insbesondere aus Figur 2 bis 5. Die Rostplatte 3 ist als Gußkörper ausgebildet. Der Gußkörper definiert einen Rostkörper 21, dessen Oberseite 22 eine im Wesentlichen flache rechteckige Auflagefläche für das zu verbrennende Gut aufweist. An seinem hinteren Ende 8 und an seinem vorderen Ende 12 ist der Rostkörper 21 etwas abgerundet. Zwischen dem abgerundeten Bereich an dem Ende 12 und dem Aufstandsfuss 14 ist eine Quernut 24 ausgebildet, in der Luftschlitze 25 für den Zutritt von Verbrennungsluft münden. Diese Luftschlitze 25 sind insbesondere aus Figur 5 ersichtlich. Die Luftschlitze 25 verbinden die Brennkammer 2 mit dem unter dem Vorschubrost 1 ausgebildeten Bereich, der mit vorgewärmter Verbrennungsluft beaufschlagt ist. Die Luftschlitze 25 bilden dabei die einzige Verbindung zwischen dem Bereich unterhalb des Rostes und der Brennkammer 2. Benachbarte Rostplatten 3 schliessen im Wesentlichen dicht aneinander an.

Die Rostplatten 3 unterliegen im Betrieb einer starken thermischen Beanspruchung. Um zu verhindern, dass die Rostplatten 3 während des Betriebs durch das auf den Rostplatten lagernde abbrennende Verbrennungsgut zu stark erhitzt werden, ist jede Rostplatte 3 mit einem Kühlmittelkanal 31 versehen. Dieser Kühlmittelkanal 31 dient der Kühlung der Oberseite der Rostplatte 3 und steht im thermischen Kontakt mit dieser. Der Kühlmittelkanal 31 ist wie insbesondere aus Figur 4 hervorgeht, mit einem ersten mittigen Kühlmittelanschluss 32 versehen, der an der Unterseite des Rostkörpers 21 ausgebildet ist. An den Kühlmittelanschluss 32 ist eine nicht weiter veranschaulichte Leitung angeschlossen, die Kühlmittel heran- oder wegführt. Die Leitung ist flexibel oder mit entsprechenden Gelenken versehen, falls es sich bei der Rostplatte 3 um eine bewegte Platte handelt.

Der Kühlmittelanschluss 32 ist, wie aus Figur 4 hervorgeht, mittig zwischen beiden Flanken 33, 34 des Rostkörpers 21 angeordnet. Der Kühlmittelanschluss 32 ist dabei auf einer gedachten Linie 33 in einer Position angeordnet, die näher bei dem Ende 12 als bei dem Ende 8 liegt.

Ausgehend von dem Kühlmittelanschluss 32 führt der Kühlmittelkanal 31 in mehreren Windungen zu einem zweiten, bei der Flanke 33 liegenden Kühlmittelanschluss 36. Der Kühlmittelkanal 31 umrundet dabei den Kühlmittelanschluss 32 mit gleichbleibendem Richtungssinn. Er ist somit unabhängig von den tatsächlichen Längen-Breitenverhältniss des Rostkörpers 21 als Spirale, insbesondere als Rechteckspirale ausgebildet. Deren Windungen liegen in einer gemeinsamen Ebene und sind somit jeweils gleichweit von der Oberseite 22 entfernt.

Zur Vergleichmäßigung der Temperatur des Rostkörpers 21 an seiner Oberseite 22, können die Windungen auch in unterschiedlichen Abständen zu der Oberseite 22 angeordnet sein. Bspw. ist es möglich, den als Zulauf genutzten Kühlmittelanschluss 32 oder 36 bzw. die sich an diesen anschliessenden Windungen etwas weiter von der Oberseite 22 entfernt zu verlegen. Die Windungen liegen dann nicht in einer gemeinsamen Ebene sondern bspw. auf dem Mantel eines flachen Kegels.

Wie insbesondere Fig. 4 veranschaulicht, können die einzelnen Abschnitte 31' des Kühlmittelkanals 31 gewellt ausgebildet sein, um den Wärmeübergang noch zu verbessern. Dabei können sowohl lediglich einzelne Abschnitt 31' als auch der gesamte Kühlmittelkanal 31 gewellt sien.

Der Kühlmittelkanal 31 kann durch einen Formkern beim Giessen des Rostkörpers 21 in diesem ausgebildet werden. Eine besonders kostengünstige und sichere Herstellung ergibt sich jedoch, wenn der Kühlmittelkanal 31 zunächst als Rohrleitung ausgebildet wird, die in der Form des zu giessenden Rostkörpers 21 angeordnet und nachfolgend von dem flüssigen Material des Rostkörpers 21 umgossen wird. Der Rostkörper 21 wird dabei vorzugsweise als Stahlgußteil ausgebildet. Für die Rohrleitung kann herkömmliches Rohrleitungsmaterial (Stahl oder andere Metalle) verwendet werden. Es ergibt sich eine innige und gut wärmeleitfahige Verbindung zwischen der Rohrleitung und dem Rostkörper 21 mit gutem Wärmeübergang.

An dem Ende 12 des Rostkörpers 21 treten relativ hohe Temperaturen auf. Dies ist insbesondere im Bereich der Quernut 24 der Fall. Um eine Überhitzung zu vermeiden, ist ein weiterer Kühlmittelkanal 41 quer angeordnet, der zwei eigene Kühlmittelanschlusse 42, 43 aufweist. Der Kühlmittelkanal 41 dient ausschliesslich der schwerpunktmäßigen Kühlung des Endbereichs des Rostkörpers 21 und kann entsprechend separat und gezielt mit Kühlwasser versorgt werden.

Soll die Rostplatte 3 insgesamt auf höherer Temperatur betrieben werden, wird das Kühlwasser zunächst durch den Kühlmittelkanal 41 geleitet. Soll die Rostplatte 3 auf niedrigerer Temperatur arbeiten, wird zunächst der Kanal 31 mit zufliessendem Kühlwasser durchströmt. Die Kühlwasserzuführung ist dabei vorzugsweise der Kühlmittelanschluss 32. Dabei ergeben sich viele Möglichkeiten der Zusammenschaltung der Kühlmittelkanäle 31, 41 an jeder Rostplatte 3 und zwischen den Rostplatten 3.

Die einzelnen Rostplatten 3 des Vorschubrosts 1 können separat an Kühlmittelversorgungsquellen angeschlossen sein, wie in bspw. Fig. 9 veranschaulicht ist. Eine Vorlaufleitung 44 ist über entsprechende Verbindungsleitungen an die als Eingänge dienenden Anschlüsse 32, 42 der Kühlmittelkanäle 31, 41 angeschlossen. Von den Anschlüssen 36, 43 wird erwärmtes Kühlwasser rostplattenweise zu einer Rücklaufleitung 45 abgeführt. Dadurch wird eine sehr wirksame Kühlung der Rostplatten 3 erreicht. Dieses Konzept der Kühlung kann insbesondere in sehr heißen Bereichen des Vorschubrosts 1 Anwedung finden.

Werden ungleiche Plattentemperaturen toleriert, können die Rostplatten nach verschiedenen Konzepten auch nacheinander von dem gleichen Kühlmittel durchflossen werden, d.h in Reihe geschaltet sein. Dies ist bspw. in Fig. 11 veranschaulicht. Diese Lösung eignet sich insbesondere für thermisch weniger belastete Rostbereiche.

Entsprechend können die Kühlmittelkanäle 31, 41 auch rostplattenweise in Reihe geschaltet sein. Dies veranschaulichen die Fig. 10a und 10b. Die Kühlmittelzufuhr kann von der Vorlaufleitung her zunächst an dem Anschluß 32 erfolgen (Fig. 10a), wenn die Oberseite 22 schwerpunktmäßig gekühlt werden soll. Soll der Stirnbereich schwerpunktmäßig gekühlt werden, erfolgt die Kühlmittelzuführung zu dem Anschluß 42 (Fig. 10b). Bedarfsweise kann die Kühlmittelzuführung auch an dem Anschluß 36 erfolgen. Dies ist in den Figuren nicht weiter veranschaulicht, entspricht aber Fig. 10b mit vertauschter Vorlauf- und Rücklaufleitung.

In Fig. 12 ist eine Verschaltungsvariante der Kühlmittelkanäle 31, 41 veranschaulicht, bei der die Kühlmittelkanäle 31, 41 für jede Rostplatte 3 jeweils in Reihe geschaltet sind. Außerdem sind jeweils mehrere Rostplatten in Reihe geschaltet. Die Reihenfolge der Durchströmung der Rostplatten 3 ist ausgehend von der Rostmitte nach den Seiten hin festgelegt. Zunächst werden die stärker belasteten mittleren Rostplatten und danach die randständigen Rostplatten 3 durchflossen.

Durch die entsprechende Wahl und/oder Kombination der Kühlungsvarianten ist eine gute Anpassung an unterschiedliche Gegenheiten bei unterschiedlichen Einsatzfällen oder in unterschiedlichen Rostbereichen möglich. Alle in den Figuren 9 bis 12 veranschaulichten Kühlvarianten können auch unter Vertauschung von Vorlaufleitung 44 und Rücklaufleitung 45 eingesetzt werden, wenn es die thermische Belastung entsprechend erfordert.

Der insoweit beschriebene Vorschubrost 1 arbeitet wie folgt:

In Betrieb liegt zu verbrennender Feststoff, bspw. Müll auf dem Vorschubrost 1 auf. Jede zweite Rostplattengruppe 6 führt eine hin- und hergehende Bewegung (Pfeile 17, 18) aus. Durch die Luftschlitze 25 strömt Verbrennungluft in die Brennkammer 2. Die Kühlmittelkanäle 31, 41 sind von Kühlwasser durchströmt. Dabei ist bei dem Kühlwasserkanal 41 eine Querdurchströmung bezogen auf die Ofenlängsrichtung 4 vorhanden. Der Kühlmittelkanal 31 realisiert eine umlaufende Durchströmung, wobei das Kühlwasser ausgehend von dem Kühlmittelanschluss 32 über mehrere Windungen hinweg radial nach außen transportiert wird, bis es an dem Kühlmittelanschluss 36 ankommt und abgeführt wird. Während die Fließgeschwindigkeit in Umfangsrichtung relativ hoch ist, ist die Radialkomponente der Fliessbewegung geringer. Durch die relativ große Umfangsgeschwindigkeit auf der etwa spiralförmigen von dem Kühlmittelkanal 31 festgelegten Bahn ergibt sich eine gute Vergleichmäßigung der Temperatur. Unabhängig von der Radialrichtung werden in gleichen Entfernungen zu dem Kühlmittelanschluss 32 nahezu gleiche Temperaturen erreicht. Damit sind die Temperaturen an beiden Flanken 33, 34 gleich groß. Es ergibt sich kein Wärmegefälle von der einen Seite des Rostkörpers 21 zur anderen.

In den Figuren 6 und 7 sind alternative Ausführungsformen der Rostplatte 3 veranschaulicht. Bei der Rostplatte 3 nach Figur 6 ist der Kühlmittelkanal 31 ausgehend von dem zentralen Kühlmittelanschluss 32 in Teilkanäle 31a, 31b... 31n aufgeteilt. Diese erstrecken sich ausgehend von dem Kühlmittelanschluss 32 zunächst sternförmig von diesem weg. Die Teilkanäle 31a bis 31g schwenken dann zu einem quer angeordneten Sammelkanal 51, der bei dem Ende 12 der Rostplatte 3 angeordnet und mit einem Kühlmittelanschluss 36a versehen ist. Die Teilkanäle 31h bis 31n führen im Bogen zu einem Sammelkanal 52, der zu einem Kühlmittelanschluss 36b führt.

Im Übrigen stimmt die Rostplatte 3 nach Figur 6 mit der vorstehend beschriebenen Rostplatte 3 überein, so dass deren Beschreibung entsprechend gilt.

Eine zentrale Kühlmittelzu- oder abführung weist ebenfalls die in Figur 4 veranschaulichte Rostplatte 3 auf. Von dem ersten Kühlmittelanschluss 32 ausgehend, verzweigt sich der Kühlmittelkanal 31 auf mehrere strahlenförmig von dem Kühlmittelanschluss 32 wegstrebende Teilkanäle 31a bis 31n. Diese sind an ihrem randseitigen Ende mit einem umlaufenden angeordneten Sammelkanal 53 verbunden, der ein oder mehrere Kühlmittelanschlüsse 36 aufweist. Die Teilkanäle 31a bis 31n können in einer einzigen Ebene oder auf dem Mantel eines flachen Kegels angeordnet sein. Außerdem können ihre Querschnitte entlang ihrer jeweiligen Länge variieren.

Eine wasserkühlbare Rostplatte 3, die insbesondere für Müllverbrennungsöfen zum Einsatz kommt, weist wenigstens einen Kühlmittelkanal 31 auf. Dieser dient der Kühlung der Oberseite 22 der Rostplatte 3. Der Kühlmittelkanal 31 weist einen Kühlmittelanschluss 32 auf, der in einem mittleren Bereich der Rostplatte 3 angeordnet ist. Dabei ist wesentlich, dass der Kühlmittelanschluss 32 etwa mittig zwischen beiden Flanken 33, 34 der Rostplatte 3 angeordnet ist, wobei er zu einem Ende 8, 12 der Rostplatte 3 hin versetzt angeordnet sein kann.

Claims

Rostplatte (3) mit Kühlungeinrichtung, insbesondere für Vorschubroste (1), bei denen mehrere Rostplatten nebeneinander und hintereinander vorzugsweise einander teilweise überlappend angeordnet sind,

mit einem Rostkörper (21), der an seiner Oberseite eine Auflagefläche (22) für zu verbrennende Feststoffe aufweist, die thermisch mit einem Kühlmittelkanal (31) verbunden ist, der wenigstens einen ersten Kühlmittelanschluss (32) aufweist,
dadurch gekennzeichnet,

dass der erste Kühlmittelanschluß (32) des Rostkörpers (21) mittig zwischen seinen Flanken (33, 34) angeordnet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rostkörper (21) mit einem Verbindungsmittel (9) für einen Rostplattenträger (11) versehen ist.
Rostplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsmittel (9) eine Ausnehmung ist, die der Rostkörper (21) an seiner Unterseite aufweist und die zur Aufnahme des Rostplattenträgers (11) eingerichtet ist wobei sie vorzugsweise an einem Ende (8) der Rostplatte (3) angeordnet ist und sich zwischen den Flanken (33, 34) des Rostkörpers (21) erstreckt.
Rostplatte nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie an ihrem von dem Verbindungsmittel (9) abliegenden Ende (12) ein Lagermittel (14) aufweist, mit dem die Rostplatte (3) auf einem Widerlager abstützbar ist.
Rostplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der mittig zwischen den Flanken (33, 34) angeordnete erste Anschluß (32) des Kühlmittelkanals (31) ungleich weit von den Enden (8, 12) entfernt angeordnet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) ausgehend von dem mittig zwischen den Flanken (33, 34) angeordneten ersten Kühlmittelanschluß (32) zu einem zweiten Kühlmittelanschluß (36) geführt ist, der von dem ersten Kühlmittelanschluß (32) beabstandet ist.
Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmittelanschluß (36) in der Nähe einer Flanke (33, 34) angeordnet ist.
Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Kühlmittelanschluß (36) bei einem Ende (8) des Rostkörpers angeordnet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) in dem Rostkörper (21) im wesentlichen in einer einzigen Ebene verlaufend angeordnet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) von seinem ersten Anschluß (32) ausgehend in wenigstens einer Windung umlaufend angeordnet ist.
Rostplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) mehrere Windungen mit gleichbleibendem Umlaufsinn aufweist.
Rostplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Windung wenigstens einen gerade oder gewellt ausgebildeten Abschnitt aufweist.
Rostplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Windung im wesentlichen rechteckig ausgebildet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) wenigstens zwei anfangs- und endseitig untereinander verbundene Teilkanäle (31a, 31b) aufweist.
Rostplatte nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Teilkanäle (31a, 31b) ausgehend von dem ersten Kühlmittelanschluß (32) radial angeordnet sind.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) über seine Länge einen konstanten Querschnitt aufweist.
Rostplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) einen Querschnitt aufweist, der sich zwischen den Kühlmittelanschlüssen verändert.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt in der Nähe des zur Kühlmittelzuführung zu nutzenden ersten oder zweiten Kühlmittelanschlusses (32, 36) weiter ist als an dem jeweils anderen Kühlmitelanschluß (36, 32).
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen weiteren Kühlmittelkanal (41) aufweist.
Rostplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der weitere Kühlmittelkanal (41) in der Nähe des Lagermittels (14) angeordnet ist und sich vorzugsweise zwischen den Flanken (33, 34) erstreckt.
Rostplatte nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der weiter Kühlmittelkanal (41) und der Kühlmittelkanal (31) miteinander in Reihen- oder Parallelschaltung verbunden sind, wobei die Kühlmittelkanäle (31, 41) benachbarter Rostplatten untereinander vorzugsweise verbunden sind.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Gußteil ausgebildet ist.
Rostplatte nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) durch eine in den Rostkörper (21) eingegossene Rohrleitung gebildet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (31) durch einen in die Rostplatte (21) eingegossenen Hohlraum gebildet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rostkörper (21) einstückig ausgebildet ist.
Rostplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rostkörper (21) mehrteilig aufgebaut ist.