EP0952396B1

EP0952396B1 - Device for burning particulate combustible material

Info

Publication number: EP0952396B1
Application number: EP99107649A
Authority: EP
Inventors: Fritz Dr.-Ing. Schoppe
Original assignee: Schoppe Technologie Dr GmbH
Current assignee: Schoppe Technologie Dr GmbH
Priority date: 1998-04-17
Filing date: 1999-04-16
Publication date: 2003-10-29
Anticipated expiration: 2019-04-16
Also published as: DE19817122A1; EP0952396A2; DK0952396T3; DE59907498D1; EP0952396A3; ATE253202T1

Abstract

The grid is hollow, truncated cone-shaped (1), mounted in a frame to rotate on a sloping rotary axis and positioned over the mouth of the combustion grid (K). The grid has extending hollow support arms (5) with inner air-outlets and connected to a source of a bottom draught. The smaller diameter end of the grid is closed by a plate-flap (14) and held by axially parallel legs (7) rigidly joined to a support plate (8).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine eine Vorrichtung zum Verbrennen von stückigem Brenngut nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Eine Vorrichtung dieser Art ist aus dem Aufsatz des Erfinders "Die Entwicklung des Brennkegels zur Abfallveraschung" in der Zeitschrift "Brennstoff-Wärme-Kraft", 19 (1967), Nr. 10, Seiten 469 bis 473 bekannt.The invention relates to a device for burning of lumpy kiln according to the generic term of Claim 1. A device of this type is from the article of Inventor "The development of the fuel cone for waste incineration" in the journal "fuel heat power", 19 (1967), No. 10, Pages 469 to 473 known.

Dieser Aufsatz beschreibt eine Verbrennungsanlage für die weitgehend selbsttätige, universale und preisgünstige Müllverbrennung für Kommunen und kleine und mittlere Industriebetriebe. Sie umfaßt einen Brennkegel, der um eine schrägstehende Achse rotiert, und eine Nachbrennkammer, die vertikal über der Öffnung des Brennkegels angeordnet ist. Der Brennkegel hat einen kegelstumpfförmigen Abschnitt, einen sich an dessen oben angeordneten größeren Durchmesser anschließenden zylindrischen Abschnitt und einen sich an dessen freies Ende anschließenden kegelstumpfförmigen Aufsatz, dessen kleiner Durchmesser das freie Ende des Brennkegels und dessen Öffnung bildet.This essay largely describes an incinerator for the automatic, universal and inexpensive waste incineration for municipalities and small and medium-sized industrial companies. she includes a firing cone that is about an inclined axis rotates, and an afterburner that is vertically above the opening the firing cone is arranged. The firing cone has a frustoconical shape Section, one located at the top larger diameter adjoining cylindrical section and a frustoconical one adjoining its free end Attachment whose small diameter is the free end of the Firing cone and its opening forms.

Der kegelstumpfförmige Abschnitt besteht aus sich radial/axial erstreckenden, in gegenseitigem Abstand verlaufenden Stäben, die von mehreren äußeren Umfangsringen unterschiedlicher Durchmesser gegenseitig abgestützt werden. Der kegelstumpfförmige Abschnitt des Brennkegels wird von unten vom Unterwind angeblasen, der die Zwischenräume zwischen den Stäben passieren muß, um das Brenngut zu erreichen, der in dem Brennkegel liegt und von diesem aufgrund seiner Umlaufbewegung umgewälzt wird. Der oberhalb der Öffnung des Brennkegelaufsatzes angeordnete Nachbrenner hat eine Nachbrennkammer, die sich im oberen Abschnitt nach oben kegelstumpfförmig verengt und dort mit einer Einrichtung versehen ist, die Oberwind tangential in die Nachbrennkammer einleitet, so daß sich in ihr eine turbulente Strömung ausbildet, die die aus dem Brennkegel austretenden Abgase aufnimmt und ausbrennt.The frustoconical section consists of itself radial / axial extending, mutually spaced bars, the of several outer circumferential rings of different diameters are mutually supported. The frustoconical section of the fuel cone is blown from below by the downwind, which is the Gaps between the bars must pass to the firing material to reach, which is in the firing cone and due to this its orbital movement is circulated. The one above the The afterburner arranged in the opening of the firing cone attachment has one Afterburning chamber which is frusto-conical in the upper section narrowed and provided with a facility there the upper wind leads tangentially into the afterburning chamber so that a turbulent flow forms in it, which the Exhaust gases emerging from the firing cone and burns out.

Für eine konkret angegebene Brennkegelkonstruktion mit einem größten Durchmesser von 1870 mm, einem kleinsten Durchmesser von 530 mm und einer Länge von 460 mm des kegelstumpfförmigen Abschnitts des Brennkegels, die gemäß dem zitierten Aufsatz für die Verbrennung von 1,2 bis 1,4 t/h Kommunalmüll bestimmt ist - der zum Zeitpunkt der Veröffentlichung des Aufsatzes in Deutschland einen Heizwert von etwa 1,7 bis 1,9 MWh/t hatte - errechnet sich eine Feuerungsleistung von 3,58 MW. Für die Erzielung größerer Leistungen wird wegen der mechanischen Schwierigkeiten, die sich mit einer Vergrößerung der Brennkegeldurchmesser ergeben, in dem Aufsatz eine Parallelschaltung mehrerer Anlagen der beschriebenen Art empfohlen.For a specific firing cone design with a largest diameter of 1870 mm, a smallest diameter of 530 mm and a length of 460 mm of the frustoconical Section of the fuel cone, which according to the article cited for the combustion of 1.2 to 1.4 t / h municipal waste determined is - that at the time of publication of the article in Germany had a calorific value of around 1.7 to 1.9 MWh / t a combustion output of 3.58 MW. For achieving bigger ones Achievements is because of the mechanical difficulties which result from an increase in the diameter of the firing cone, in the article a parallel connection of several systems of the described type recommended.

Eine Brennkegel-Feuerungsanlage dieser Art ist auch in US 3,599,581 A, die auf den nämlichen Erfinder zurückgeht, beschrieben. Auch die FR 2 080 337 A und die FR 2 009 694 beschreiben Feststoff-Brennanlagen mit rotierenden Kegeln als Verbrennungsrost. Sie sind ähnlich aufgebaut wie die oben beschriebene Anlage, weshalb auf eine detaillierte Erläuterung hier verzichtet werden kann.A firing cone firing system of this type is also in US 3,599,581 A, which goes back to the same inventor, described. Also FR 2 080 337 A and FR 2 009 694 describe solid fuel plants with rotating cones as Combustion grate. They are structured similarly to the ones above described system, which is why on a detailed explanation can be dispensed with here.

Die GB 1,141,562 A beschreibt eine Haus- oder Industriemüllverbrennungsvorrichtung, bestehend aus einer liegenden, rotierenden Gittertrommel, die von axial verlaufenden Rohren und zirkular verlaufenden Ringen gebildet ist. Im Inneren der Trommel sind an den Rohren kleine Röhrchen angebracht, die radial in die Trommel vorstehen und mit dem Innenraum des Rohres verbunden sind, an dem sie jeweils angebracht sind. Die Röhrchen sind auf einer wendelförmig verlaufenden Linie angeordnet und durch Platten miteinander verbunden, um eine Förderschnecke für das Brenngut zu bilden, das durch einen stirnseitig an die Trommel angesetzten Zündbrenner gezündet werden kann. Die Rohre sind stirnseitig offen, um den Eintritt von Luft zu ermöglichen, die durch die Röhrchen in den Innenraum der Trommel entweichen kann. Die Trommel ist von einem doppelwandigem Mantel umgeben, dessen Außenwand oben offen ist. Unten im Bereich eines unter der Trommel befindlichen Aschekastens sind der Mantel und sein Innenraum vollständig offen.GB 1,141,562 A describes a domestic or industrial waste incinerator, consisting of a lying, rotating Grid drum made of axially extending and circular tubes trending rings is formed. Inside the drum are on small tubes attached to the tubes, which are radial into the drum protrude and are connected to the interior of the tube to which they are attached. The tubes are on one arranged helically and through plates connected to each other to form a screw conveyor for the firing material to form, which is attached to the drum by a front Pilot burner can be ignited. The tubes are on the face open to allow the entry of air through the Tubes can escape into the interior of the drum. The drum is surrounded by a double-walled jacket, the outer wall is open at the top. Below in the area of one under the drum Ash box are the jacket and its interior completely open.

Im Betrieb wird Luft von oben in den Innenraum des Mantels eingeleitet, die den Mantel durchströmt und dessen Wände kühlt, unten in den Aschekasten austritt und von dort aus von unten die Zwischenräume zwischen den Rohren der Trommel durchströmt und als Primärluft in den von der Trommel umschlossenen Brennraum gelangt. Im Brennraum ist durch ein äußeres Sauggebläse ein Unterdruck erzeugt, der diese Primärluft und die durch die Röhrchen und durch die Rohre hindurch zugeführte Sekundärluft, die zugleich die Rohre kühlt, ansaugt.In operation, air is introduced into the interior of the jacket from above, that flows through the coat and cools its walls, exits in the ash box at the bottom and from there the bottom Gaps between the tubes of the drum and as primary air in the combustion chamber enclosed by the drum arrives. An external suction fan in the combustion chamber Vacuum generated by this primary air and by the Tubes and secondary air supplied through the tubes, which at the same time cools the pipes, sucks them in.

Allen bekannte Verbrennungsanlagen der vorgenannten Art ist gemeinsam, daß bei ihnen der Unterwind aufwärts gegen die Unterseite des Verbrennungsrostes geblasen wird. Der Verbrennungsrost hat Öffnungen zwischen den ihn bildenden Roststäben bzw. -rohren, durch den der Unterwind jedoch nur zum kleinen Teil strömen kann, weil der auf dem Verbrennungsrost liegende Brennstoff diese Öffnungen teilweise versperrt. Der größere Teil des Unterwindes wird daher gewöhnlich seitlich und nach unten abgelenkt. Der auf dem Verbrennungsrost liegende Brennstoff erhält dadurch nicht genügend Verbrennungsluft.All known incinerators of the aforementioned type is common that with them the underwind upwards towards the bottom the combustion grate is blown. The combustion grate has openings between the grate bars or tubes forming it, through which the underwind flows only to a small extent can, because the fuel lying on the combustion grate these openings partially blocked. The greater part of the downwind is therefore usually deflected sideways and downwards. This gives the fuel lying on the combustion grate not enough combustion air.

Ein erheblicher Nachteil ist ferner, daß in dem in der vorgenannten Weise abgelenkten Unterwind mitgerissene gas- und staubförmige Brennstoffanteile enthalten sind, die brennen. Die dadurch entstehenden Flammstrahlen überhitzen und korrodieren das metallische Material des Verbrennungsrostes, insbesondere dessen aus radialen Tragarmen und zirkularen Ringen bestehende Tragstruktur. Mit steigendem Heizwert des Brennstoffs werden solche Überhitzungen und Korrosionen gravierender.A significant disadvantage is also that in the above Way deflected underwind entrained gas and it contains dusty fuel that burns. The the resulting flame rays overheat and corrode the metallic material of the combustion grate, in particular its consisting of radial arms and circular rings Supporting structure. As the heating value of the fuel increases such overheating and corrosion are more serious.

Die Erfahrungen mit den bekannten Rostfeuerungen der vorgenannten Art haben gezeigt, daß mit ihnen Rostbelastungen von allenfalls 0,5 bis 0,8 MW/m² erzielbar sind. Weiterhin wurden CO-Gehalte im aus der Nachbrennkammer bei Brennkegel-Feuerungsanlagen austretenden Abgas von 200 mg/m³ und mehr gemessen. In den Abgasen war ein Staubgehalt von 1000 bis 2000 mg/m³ und mehr enthalten, was eine aufwendige Abgasentstaubung notwendig machte. Experience with the known grate furnaces of the aforementioned type has shown that rust loads of at most 0.5 to 0.8 MW / m ^{2 can be} achieved with them. Furthermore, CO contents of 200 mg / m ³ and more were measured in the exhaust gas emerging from the afterburning chamber in the case of fuel cone furnaces. A dust content of 1000 to 2000 mg / m ³ and more was contained in the exhaust gases, which made complex exhaust gas dedusting necessary.

Angesichts der geringen Rostbelastung und der hohen CO- und Ascheanteile in den Abgasen haben sich Rostfeuerungen der vorgenannten Art in der Praxis nicht durchgesetzt.In view of the low rust load and the high CO and Ash components in the exhaust gases have rust burners of the aforementioned Art not enforced in practice.

Unter Umweltgesichtspunkten stellt sich in letzter Zeit mehr und mehr die Aufgabe, Holzstücke, insbesondere Abfallholz, auch belastetes Abfallholz, einer wirtschaftlichen Verwertung zuzuführen, zum einen, um fossile Brennstoffe durch nachwachsende Brennstoffe zu ersetzen, und zum anderen, um Deponieprobleme bei belastetem Abfallholz, beispielsweise aus Hausabbrüchen, Möbelschreinereien und dgl., zu vermeiden. Mit dem bekannten Stand der Technik der eingangs genannten Art läßt sich dieses Problem aber nicht umweltschonend und dabei wirtschaftlich lösen.From an environmental point of view, there has been more and more lately more of a job, pieces of wood, especially waste wood, too contaminated waste wood to be recycled, on the one hand, to fossil fuels through renewable To replace fuels, and on the other to contribute to landfill problems contaminated waste wood, for example from demolition, carpentry and the like to be avoided. With the known state The technology of the type mentioned can solve this problem but not environmentally friendly and economically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit der stückiges Brenngut, insbesondere Holz oder Holzabfall, auch belastetes Abfallholz, mit hohem Wirkungsgrad und umweltschonend, d.h. mit extrem niedrigen CO- und Staubanteilen in den Verbrennungsabgasen, verbrannt werden können.The invention has for its object a device Specify the type mentioned at the beginning, with the lumpy kiln, in particular wood or wood waste, also contaminated waste wood, with high efficiency and environmentally friendly, i.e. with extreme low levels of CO and dust in the combustion gases, can be burned.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by the features specified in claim 1 solved. Advantageous embodiments of the invention are the subject of subclaims.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird nicht nur eine graduelle, sondern eine sprunghafte Verbesserung der Verbrennung gegenüber dem bisherigen Stand der gesamten Rostfeuerungstechnik erreicht. Mit der Erfindung erzielt man Rostbelastungen von 3 bis 4 MW/m², also eine fünffache Steigerung der Rostbelastung der Vorrichtung, eine Absenkung des CO-Gehaltes der Verbrennungsgase auf bis herab zu 10 mg/m³, was die Verbrennungsqualität kennzeichnet, und eine Verminderung des Staubgehaltes in den Verbrennungsabgasen auf weit unter 500 mg/m³ ohne Filterungsmaßnahmen. Brauchte man bei Rostfeuerungsanlagen nach dem Stand der Technik mindestens einen Luftüberschuß entsprechend 6 bis 7% O₂ im Abgas, um die TA-Luft einzuhalten (CO < 250 mg/m³), genügt bei der Erfindung ein Überschuß von 1,3% O₂. Entsprechend verringern sich die Abgasverluste.The measures according to the invention not only achieve a gradual, but a sudden improvement in the combustion compared to the previous state of the entire grate firing technology. The invention achieves rust loads of 3 to 4 MW / m ² , that is to say a five-fold increase in the rust load on the device, a reduction in the CO content of the combustion gases to as low as 10 mg / m ³ , which characterizes the quality of the combustion, and a reduction the dust content in the combustion gases to well below 500 mg / m ³ without filtering measures. If at least one excess of air corresponding to 6 to 7% O ₂ in the exhaust gas was required in grate combustion plants according to the prior art in order to comply with the TA air (CO <250 mg / m ³ ), an excess of 1.3% O is sufficient in the invention _2nd The exhaust gas losses are reduced accordingly.

Versuche mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung einer Feuerungsleistung von 4 MW haben ergeben, daß die Abgase optisch klar sind und die in ihnen noch enthaltenen Staubmengen so gering sind, daß die Partikelgrößen nicht klassifizierbar sind. Diesen Versuchen lag als Brennstoff belastetes Abfallholz, geschreddert auf maximal 200 mm Kantenlänge, zugrunde, das Plastikbeschichtungen, Anstriche und stickstoffreiche Spanplattenreste enthielt. Nach Einregulierung der Luftführung an Verbrennungsrost und Nachbrennkammer wurden folgende Emissionen gemessen: O₂-Gehalt in den Verbrennungsabgasen: 2,5%, CO-Gehalt in den Verbrennungsabgasen: 9 mg/m³. In den Abgasen konnte optisch kein Staub erkannt werden.Experiments with a device according to the invention with a firing capacity of 4 MW have shown that the exhaust gases are optically clear and the amounts of dust still contained in them are so small that the particle sizes cannot be classified. These tests were based on waste wood contaminated with fuel, shredded to a maximum edge length of 200 mm, which contained plastic coatings, paints and nitrogen-rich chipboard residues. After adjusting the air flow at the combustion grate and afterburner chamber, the following emissions were measured: O ₂ content in the combustion exhaust gases: 2.5%, CO content in the combustion exhaust gases: 9 mg / m ³ . No dust could be visually recognized in the exhaust gases.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf ein in den Zeichnungen dargestelltes Ausführungsbeispiel, mit dem die genannten Versuchen durchgeführt wurden, näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Darstellung einer Vorrichtung nach der Erfindung, ohne äußere Tragstrukturen;

Fig. 2 einen Radialschnitt durch den zylindrischen Abschnitt des Verbrennungsrostes;

Fig. 3 einen Axialschnitt durch einen einzelnen Tragarm;

Fig. 4 den Schnitt durch den Tragarm längs der Linie IV-IV von Fig. 3;

Fig. 5 einen Schnitt durch den Tragarm längs der Linie V-V von Fig. 3;

Fig. 6 eine schematische Darstellung der Rollenlagerung des Laufrings;

Fig. 7a bis 7c verschiedene Ansichten eines Roststabes aus dem kegelstumpfförmigen Abschnitt des Verbrennungsrostes;

Fig. 8a und 8b einen Radialschnitt und einen Axialschnitt durch den Luftsammelraum einer Einrichtung zur Zuführung des Oberwindes am oberen Ende der Nachbrennkammer.

The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the drawings, with which the experiments mentioned were carried out. It shows:

Figure 1 is a partially sectioned illustration of a device according to the invention, without external support structures.

Figure 2 is a radial section through the cylindrical portion of the combustion grate.

3 shows an axial section through a single support arm;

Figure 4 shows the section through the support arm along the line IV-IV of Fig. 3.

5 shows a section through the support arm along the line VV of Fig. 3.

Fig. 6 is a schematic representation of the roller bearing of the race;

7a to 7c show different views of a grate rod from the frustoconical section of the combustion grate;

8a and 8b show a radial section and an axial section through the air collecting space of a device for feeding the upper wind at the upper end of the afterburning chamber.

Fig. 1 zeigt in Seitenansicht, teilweise geschnitten, eine Vorrichtung gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Diese Vorrichtung besteht im wesentlichen aus einem um eine schrägstehende Achse O drehbar gelagerten, hohlen, kegelähnlichen Feuerungsrost K, der in einem Gehäuse G angeordnet ist, und einem der Mündung des Feuerungsrostes K gegenüberstehenden Nachbrenner N, der eine kegelstumpfförmig gestaltete Nachbrennkammer enthält, deren Öffnung größeren Durchmessers dem Feuerungsrost K gegenübersteht. An den Nachbrenner N schließt sich austrittsseitig eine Oberwindzuführeinrichtung W an. Fig. 1 shows a device in side view, partially in section according to a preferred embodiment of the present Invention. This device consists essentially of a hollow, rotatably mounted about an inclined axis O cone-like firing grate K, which is arranged in a housing G. and one facing the mouth of the grate K. Afterburner N, which has a frustoconical shape Combustion chamber contains, the opening of the larger diameter the Firing grate K faces. Connects to afterburner N. there is an upstream wind supply device W on the outlet side.

Das Gehäuse G ist in zwei lösbar miteinander verbundene Teile G₁ und G₂ unterteilt, von denen der Gehäuseteil G₁ zusammen mit dem Nachbrenner N von einer hier nicht dargestellten Tragstruktur stationär gehalten ist, während der eine Rückwand des Gehäuses G bildende Gehäuseteil G₂ zusammen mit dem Verbrennungsrost K von einem verfahrbaren Schlitten S gehalten ist. Nach Lösen der Gehäuseverbindung V ist daher der Verbrennungsrost K aus dem Gehäuseteil G₁ herausfahrbar, beispielsweise für Inspektions- und Wartungszwecke.The housing G is divided into two parts G ₁ and G ₂ which are detachably connected to one another, of which the housing part G ₁ together with the afterburner N is held stationary by a support structure (not shown here), while the housing part G ₂ forming a rear wall of the housing G is together with the combustion grate K is held by a movable carriage S. After loosening the housing connection V, the combustion grate K can therefore be moved out of the housing part G ₁ , for example for inspection and maintenance purposes.

Der Verbrennungsrost, der nachfolgend mit Brennkegel K bezeichnet werden soll, weist einen kegelstumpfförmigen Abschnitt 1, einen sich an dessen Ende größeren Durchmessers koaxial anschließenden zylindrischen Abschnitt 2 und einen sich an diesen koaxial anschließenden, sich im Öffnungsdurchmesser verengenden, kegelstumpfförmigen Aufsätz 3 auf. Die Brenngutauflagefläche dieses Brennkegels K besteht aus Roststäben 4, aus warmfestem Guß und aus hohlen, radial/axial verlaufenden Tragarmen 5 und Ringträgern 6, die die Tragarme 5 umschließen und miteinander verbinden. Der Brennkegel K ist an seinem Ende kleineren Durchmessers d von mehreren hohlen, achsparallelen Beinen 7 gehalten, die in die Tragarme 5 übergehen und an ihren den Tragarm 5 abgewandten Enden an einer sich radial erstreckenden Tragplatte 8 befestigt sind. Die Tragplatte 8 hat eine der Anzahl der Beine 7 entsprechende Zahl von Durchbrüchen 9, durch die hindurch die Innenräume der Beine 7 mit Luftkammern 10 in einem Luftsammelkasten in Verbindung stehen. Diese Luftkammern 10 sind an einem Ende von der Tragplatte 8 und am anderen Ende von einem Laufring 11 abgeschlossen, der von zwei Rollenanordnungen 12 an dem Schlitten S drehbar abgestützt ist, siehe hierzu auch Fig. 6. The combustion grate, hereinafter referred to as the firing cone K. has a frustoconical section 1, one coaxial at the end of its larger diameter adjoining cylindrical section 2 and one attached to this coaxially connecting, narrowing in the opening diameter, truncated cone-shaped attachment 3. The firing surface This fuel cone K consists of grate bars 4, made of heat-resistant Cast and hollow, radial / axial support arms 5 and ring carriers 6, which enclose the support arms 5 and each other connect. The firing cone K is smaller at its end Diameter d of several hollow, axially parallel legs 7 held, which merge into the support arms 5 and their the support arm 5 opposite ends on a radially extending support plate 8 are attached. The support plate 8 has one of the number the legs 7 corresponding number of openings 9 through which through the interiors of the legs 7 with air chambers 10 in one Air collection box communicating. These air chambers 10 are at one end of the support plate 8 and at the other end of one Race 11 completed by two roller assemblies 12 the carriage S is rotatably supported, see also Fig. 6th

Auf der dem Brennkegel K zugewandten Seite ist die Tragplatte 8 von einer Platte 13 aus Feuerfestbeton als Wärmeschutz bedeckt.The support plate 8 is on the side facing the firing cone K. covered by a plate 13 made of refractory concrete as thermal protection.

Die Achse O des Brennkegels K weist gegenüber der Horizontalen einen Neigungswinkel α von 35° auf. Der Öffnungswinkel β des Brennkegels K beträgt 100°. Die unterste Mantellinie des kegelstumpfförmigen Abschnitts 1 des Brennkegels hat gegenüber der Horizontalen somit eine Neigung von 15°.The axis O of the firing cone K faces the horizontal an angle of inclination α of 35 °. The opening angle β of the Firing cone K is 100 °. The bottom surface line of the truncated cone Section 1 of the firing cone has opposite the Horizontal thus an inclination of 15 °.

Das untere Ende des kegelstumpfförmigen Abschnitts 1 ist von einer Tellerklappe 14 verschlossen, die mittels einer Spindel 15 in eine Öffnungsstellung nach unten zurückgefahren werden kann, um Rückstände aus dem Innenraum des Brennkegels K entleeren zu können.The lower end of the frustoconical section 1 is from a plate flap 14 closed by means of a spindle 15 can be moved back down to an open position, to empty residues from the interior of the firing cone K. can.

Auf der dem Brennkegel K abgewandten Seite des Laufrings 11 liegt auf diesem ein Gleitdichtungsring 16 auf, der durch eine Vielzahl von Schraubendruckfedern 17 an dem Laufring 11 in Anlage gehalten wird. In diesem Gleitdichtungsring 16 sind eine der Anzahl der Luftkammern 10 entsprechende Zahl von Bohrungen Anschlußstutzen 18 ausgebildet, die jeweils über Kompensationsschläuche 19 mit einer Unterwindzuführkammer 20 verbunden sind, die von dem Schlitten S getragen wird. Es ist ferner zu erwähnen, daß der Laufring 11 eine der Anzahl der Luftkammern 10 entsprechende Zahl von Bohrungen 21 aufweist, die mit den Bohrungen in dem Gleitdichtungsring 16 fluchten. In der Verbindung zwischen der Unterwindzuführkammer 20 und den Kompensationsschläuchen 19 ist jeweils ein Stellschieber 22 angeordnet. Die Luftzuführung von der Unterwindzuführkammer 20 zu den Innenräumen der Tragarme 5 erfolgt somit über die Ventilschieber 22, Kompensationsschläuche 19, Anschlußstutzen 18, Bohrungen im Gleitdichtungsring 16, Bohrungen 21 in dem Laufring 11, Luftkammern 10, Öffnungen 9 in der Tragplatte 8 und Beine 7.On the side of the race 11 facing away from the firing cone K. lies on this a sliding seal ring 16, which by a Plurality of helical compression springs 17 on the race 11 in Plant is held. In this sliding seal ring 16 are one the number of holes corresponding to the number of air chambers 10 Connection piece 18 formed, each via compensation hoses 19 are connected to an underwind feed chamber 20, which is carried by the carriage S. It should also be mentioned that the race 11 corresponding to the number of air chambers 10 Number of holes 21 has that with the holes aligned in the sliding seal ring 16. In the connection between the underwind feed chamber 20 and the compensation hoses 19, a slide valve 22 is arranged in each case. The air supply from the underwind feed chamber 20 to the interior of the Support arms 5 thus take place via the valve slide 22, compensation hoses 19, connecting piece 18, holes in the sliding seal ring 16, bores 21 in the race 11, air chambers 10, Openings 9 in the support plate 8 and legs 7.

An der Tragplatte 8 ist zentrisch eine Welle 23 befestigt, die ein sich vom Brennkegel K weg nach unten erstreckendes Ende aufweist, das in einem Pendelrollenlager 24 am Schlitten S gelagert ist.On the support plate 8, a shaft 23 is attached centrally, the has an end extending downward from the firing cone K, that is stored in a spherical roller bearing 24 on the slide S. is.

Ein Getriebemotor M, der am Schlitten S befestigt ist, versetzt über eine Stirnverzahnung über den Laufring 11 den Brennkegel K in Drehung um seine Achse O.A geared motor M, which is attached to the carriage S, is offset via a spur gear on the race 11 the fuel cone K in rotation about its axis O.

Fig. 2 zeigt eine Radialschnittansicht durch den zylindrischen Abschnitt 2 des Brennkegels K. Man erkennt in Fig. 2 insgesamt zwölf hohle Tragarme 5, die in gleichmäßigen Winkelabständen angeordnet sind. Zwischen den Tragarmen 5 sind an in Umfangsrichtung verlaufenden Flachstahlringen 6 eine Vielzahl von Roststäben 4 angebracht. Die Roststäbe 4 sind in jeweils zwei benachbarte Flachstahlringe 6 eingehängt. Im zylindrischen Abschnitt 2 weisen die Roststäbe 4 einander parallele Seiten auf, während die im kegelstumpfförmigen Abschnitt 1 angebrachten Roststäbe 4 eine leicht keilförmige Gestalt aufweisen. Auf Details wird später eingegangen.Fig. 2 shows a radial sectional view through the cylindrical Section 2 of the firing cone K. Overall, it can be seen in FIG. 2 twelve hollow support arms 5, which are evenly spaced are arranged. Between the support arms 5 are in the circumferential direction running flat steel rings 6 a variety of grate bars 4 attached. The grate bars 4 are in two adjacent flat steel rings 6 hooked. In the cylindrical Section 2, the grate bars 4 have mutually parallel sides while the attached in the frustoconical section 1 Grate bars 4 have a slightly wedge-shaped shape. On Details will be discussed later.

Jeder Tragarm 5 weist auf seiner dem Innenraum des Brennkegels K zugewandten Seite eine Vielzahl von Öffnungen 25 auf, die in Fig. 2 nicht dargestellt sind, jedoch in der Schnittdarstellung von Fig. 3 deutlich zu erkennen sind. Die Tragarme 5 haben im Bereich des zylindrischen Abschnitts 2 des Brennkegels K gemäß Fig. 4 runden Querschnitt, während sie im kegelstumpfförmigen Abschnitt 1 gemäß dem Schnitt von Fig. 5 ovalen Querschnitt haben. Man erkennt in Fig. 3, daß die Tragarme 5 am Ende kleineren Durchmessers des kegelstumpfförmigen Abschnitts 1 der Brennkammer K jeweils in ein Bein 7 übergehen. Die Beine 7 haben, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ebenfalls ovalen Querschnitt.Each support arm 5 points to the interior of the firing cone K. facing side a plurality of openings 25 which in Fig. 2 are not shown, but in the sectional view 3 can be clearly seen. The support arms 5 have Area of the cylindrical section 2 of the firing cone K according to Fig. 4 round cross-section, while frustoconical Section 1 according to the section of Fig. 5 oval cross section to have. 3 that the supporting arms 5 are smaller at the end Diameter of the frustoconical section 1 of the combustion chamber K pass into one leg 7 each. The legs 7 have how 1, also oval cross section.

Die dem Innenraum des Brennkegels K zugewandten Seiten der Tragarme 5 erheben sich gemäß den Fig. 2, 4 und 5 teilweise über die Brenngutauflagefläche, die im Brennkegel K von den Roststäben 4 gebildet wird. Dieses ermöglicht es, die Öffnungen 25 jeweils seitlich zu einer den Tragarm 5 schneidenden Axialebene E anzuordnen, d.h. die Öffnungen 25 sind jeweils schräg zu dieser Axialebene E und damit auch zu der Brenngutauflagefläche gerichtet, so daß die Gefahr vermindert ist, daß die Öffnungen 25 von daraufliegendem Brenngut verschlossen werden. Außerdem begünstigt das Vorstehen der Tragarme 5 über die Brenngutauflagefläche den Mittnahmeeffekt bei der Rotation des Brennkegels K, die zu einem Umwälzen des im Brennkegel K befindlichen Brenngutes führt.The sides of the support arms facing the interior of the firing cone K. 5 rise according to FIGS. 2, 4 and 5 partially over the Firing surface, which is in the firing cone K from the grate bars 4 is formed. This enables the openings 25 each to be arranged laterally to an axial plane E intersecting the support arm 5, i.e. the openings 25 are each oblique to this Axial plane E and thus also directed towards the firing surface, so that the risk is reduced that the openings 25 of the firing material lying thereon be sealed. Also favors the protrusion of the support arms 5 over the Brenngutauflagefläche the dragging effect when the firing cone K rotates, for the circulation of the firing material located in the firing cone K. leads.

Auf der dem Innenraum des Brennkegels K abgewandten Seite weisen die Tragarme 5 ebenfalls Öffnungen 26 auf, die dazu bestimmt sind, aus dem Brennkegel K in das Gehäuse G hinabgefallene Brenngutpartikel mit Luft für den vollständigen Ausbrand zu versorgen. Außerdem können durch diese "äußeren" Öffnungen 26 Partikel aus den Tragarmen 5 ausgeblasen werden, die evtl. in diese durch die Öffnungen 25 eingedrungen sind.Point on the side facing away from the interior of the firing cone K. the support arms 5 also have openings 26 which are intended for this purpose are fallen from the firing cone K into the housing G. Provide firing material particles with air for complete burnout. In addition, 26 particles can pass through these "outer" openings are blown out of the support arms 5, possibly in this have penetrated through the openings 25.

Die Öffnungsquerschnitte der Öffnungen 25, die dem Innenraum des Brennkegels K zugewandt sind, sind so bemessen, daß die Summe der Öffnungsquerschnitte pro Längeneinheit des Tragarmes 5 proportional der nominalen Brenngutmenge ist, die pro Längeneinheit des Tragarms 5 im Brennkegel zu erwarten ist. Hierdurch wird eine gleichmäßige Versorgung des Brennguts mit Unterwind sichergestellt.The opening cross sections of the openings 25, which the interior of the Brennkegels K are facing so that the sum the opening cross sections per unit length of the support arm 5 proportional is the nominal amount of fuel, per unit length of the support arm 5 in the firing cone is to be expected. This will ensures an even supply of the firing material with downwind.

Die Fig. 7a bis 7c zeigen einen einzelnen Roststab 4 aus dem äußeren Bereich des kegelstumpfförmigen Abschnitts 1 des Brennkegels K von der Seite, von oben und von der Stirnseite. Man erkennt, daß der Roststab 4 einen querlaufenden Abschnitt 27 aufweist, der eine Auflagefläche A für das Brenngut bildet, und ferner eine davon vorstehende Rippe 28 hat, die der Aussteifung und Wärmeableitung dient. Der querlaufende Abschnitt 27 hat zu beiden Seiten eine sich fast über die gesamte Länge des Roststabes 4 erstreckende Auskehlung 29, die um eine Distanz d₁ von etwa 2 mm zurückgesetzt ist, so daß zwei benachbarte Roststäbe zwischen sich einen Spalt von etwa 4 mm Breite ausbilden, bzw. ein einzelner Roststab 4 mit einem benachbartem Tragarm 5 einen Spalt von etwa 2 mm Breite ausbildet.7a to 7c show a single grate bar 4 from the outer region of the frustoconical section 1 of the fuel cone K from the side, from above and from the end face. It can be seen that the grate bar 4 has a transverse section 27, which forms a bearing surface A for the firing material, and also has a rib 28 projecting therefrom, which serves for stiffening and heat dissipation. The transverse section 27 has on both sides a groove 29 which extends almost over the entire length of the grate bar 4 and which is set back by a distance d ₁ of about 2 mm, so that two adjacent grate bars form a gap of about 4 mm between them , or a single grate bar 4 with an adjacent support arm 5 forms a gap of about 2 mm in width.

Für die Erreichung des von der Erfindung angestrebten Erfolges hat bezogen auf eine Feuerungsleistung von 4 MW der gesamten Vorrichtung der kegelstumpfförmige Abschnitt 1 des Brennkegels K an seinem einen (unteren) Ende an der Tellerklappe 14 einen Durchmesser d von 380 mm, und an seinem anderen (oberen) Ende einen Durchmesser D von 1.500 mm. Der sich an dieses obere Ende anschließende zylindrische Abschnitt 2 hat entsprechend einen Durchmesser D von 1.500 mm und eine axiale Länge L von 320 mm. Der sich an den zylindrischen Abschnitt 2 anschließende Aufsatz 3 hat eine axiale Länge L₁ von 150 mm und einen freien Öffnungsdurchmesser D₁ am Austrittsende von 1.180 mm. Die Tragarme 5 bestehen im zylindrischen Abschnitt 2 aus CrNi-Schleudergussrohren  60x10 mm. Im kegelstumpfförmigen Abschnitt sind diese Schleudergussrohre zu zwei Halbschalen aufgeschnitten und durch dreieckförmige, eingeschweißte Platten zu ovalähnlichen Querschnitten sich in Richtung auf die Beine 7 zunehmender Querschnittsgröße erweitert.To achieve the success sought by the invention, based on a firing capacity of 4 MW of the entire device, the frustoconical section 1 of the firing cone K has a diameter d of 380 mm at its one (lower) end on the plate flap 14, and at its other ( upper) end a diameter D of 1,500 mm. The cylindrical section 2 adjoining this upper end has a diameter D of 1,500 mm and an axial length L of 320 mm. The attachment 3 adjoining the cylindrical section 2 has an axial length L ₁ of 150 mm and a free opening diameter D ₁ at the outlet end of 1,180 mm. The support arms 5 consist in the cylindrical section 2 of CrNi centrifugal cast pipes  60x10 mm. In the frustoconical section, these centrifugal cast pipes are cut into two half-shells and are expanded in the direction of the legs 7 with increasing cross-sectional size by triangular, welded plates with oval-like cross sections.

In dem Gehäuse G befindet sich unterhalb des Brennkegels K ein Abschnitt, in dem Asche gesammelt wird. In diesem Abschnitt befindet sich eine motorgetriebene Förderschneckenanordnung 29, die die Asche in einen Ascheaustrag 30 nach oben abfördern kann.A is located in the housing G below the firing cone K. Section where ash is collected. In this section there is a motor-driven screw conveyor arrangement 29, which can convey the ashes upwards into an ash discharge 30.

Es sei an dieser Stelle betont, daß die Konstruktion des Brennkegels K mitsamt der Art seiner Halterung, Lagerung und Luftzuführung eine selbständig erfinderische Baugruppe darstellt, die als Feuerungsrost auch in anderen Anlagen als der hier beschriebenen Vorrichtung einsetzbar ist.It should be emphasized at this point that the construction of the fuel cone K together with the type of its mounting, storage and air supply represents an independent inventive assembly that as a firing grate in systems other than the one described here Device can be used.

Der Nachbrenner N ist in Fig. 1 in seiner oberen Hälfte geschnitten dargestellt und enthält eine Nachbrennkammer 31 kegelstumpfförmigen Querschnitts mit einem unteren Eintrittsdurchmesser D₂ und einem oberen Austrittsdurchmesser D₃ . Die Eintrittsöffnung des Durchmessers D₂ steht der Mündung des Aufsatzes 3 des Brennkegels K mit einem geringen Abstand gegenüber. Die Nachbrennkammer 31 ist koaxial zum Brennkegel K angeordnet, d.h. koaxial zu dessen Umlaufachse O. Im unteren Bereich weist die Brennkammer 31 an ihrer Oberseite eine Schachtöffnung mit einem daran angesetzten Schacht 32 auf. Diese Schachtöffnung ist vertikal über der Mündung des Brennkegels K angeordnet, die durch die Austrittsöffnung des Aufsatzes 3 definiert ist, so daß durch den Schacht 32 eingeworfenes Brenngut in den Innenraum des Brennkegels K auf den Verbrennungsrost fällt. Benachbart der genannten Schachtöffnung ist in der Wand der Brennkammer 31 eine weitere Öffnung 33 ausgebildet, durch die hindurch ein Zündbrenner (nicht dargestellt) eine Zündflamme auf den unteren Bereich des Innenraums des Brennkegels K richten kann, um darauf befindliches Brenngut zu entzünden.The afterburner N is shown in section in FIG. 1 in its upper half and contains an afterburner chamber 31 with a frustoconical cross-section with a lower inlet diameter D ₂ and an upper outlet diameter D ₃ . The inlet opening of the diameter D ₂ faces the mouth of the attachment 3 of the firing cone K at a short distance. The afterburning chamber 31 is arranged coaxially to the firing cone K, that is to say coaxially to the axis of rotation O thereof. This shaft opening is arranged vertically above the mouth of the firing cone K, which is defined by the outlet opening of the attachment 3, so that fired material thrown through the shaft 32 falls into the interior of the firing cone K onto the combustion grate. A further opening 33 is formed in the wall of the combustion chamber 31 adjacent to the above-mentioned shaft opening, through which a pilot burner (not shown) can direct an ignition flame to the lower region of the interior of the fuel cone K in order to ignite the fuel on it.

Die Nachbrennkammer 31 ist von einem Gehäuse G3 umgeben, das mit dem feststehenden Gehäuseteil G1 mittels einer Flanschverbindung 34 verbunden ist.The afterburning chamber 31 is surrounded by a housing G3, which with the fixed housing part G1 by means of a flange connection 34 is connected.

An das obere Ende des Nachbrenners N schließt sich die schon erwähnte Einrichtung W zur Zuführung von Oberwind an, die mit dem Nachbrenner N mittels einer Flanschverbindung 35 verbunden ist.It closes at the upper end of the afterburner N. mentioned device W for the supply of upper wind, which with connected to the afterburner N by means of a flange connection 35 is.

Die Oberwindzuführeinrichtung W besteht gemäß den Fig. 8a und 8b aus einem zylindrischen Gehäuse G₄, das eine ringförmige Luftsammelkammer mit zylindrischen Innen- und Außenwänden ausbildet, in die tangential eine Oberwindzuführleitung 36 mündet. Die Innenwand der Luftsammelkammer ist von zwei Leitblechen 37 gebildet, die leicht spiralförmig gebogen sind und sich jeweils um etwas mehr als die Hälfte eines Kreisumfangs mit einem mittleren Durchmesser D₄ erstrecken. Jedes Leitblech 37 weist eine sich entgegen der Oberwindeinblasrichtung tangential erstreckende Zunge 38 auf, die mittels eines Gestänges 39 von außen radial verstellbar ist. Auf diese Weise ist ein zwischen der Zunge 38 und dem benachbarten Ende des anderen Leitblechs 37 ausgebildeter Spalt 40 in seiner Breite D₂ an der engsten Stelle verstellbar. Die Einrichtung W dient dazu, eine durch den Anschluß 36 tangential in sie eingeleitete Oberwindströmung tangential zur Innenwand der Nachbrennkammer 31 in diese einzuleiten, so daß sich in dieser eine torusförmig wirbelnde Strömung ergibt, die sich vom oberen Ende der Nachbrennkammer in Richtung auf den Brennkegel K fortbewegt.According to FIGS. 8a and 8b, the upper wind supply device W consists of a cylindrical housing G ₄ , which forms an annular air collection chamber with cylindrical inner and outer walls, into which an upper wind supply line 36 opens tangentially. The inner wall of the air collection chamber is formed by two baffles 37, which are bent slightly in a spiral and each extend over a little more than half of a circumference with an average diameter D ₄ . Each baffle plate 37 has a tongue 38 which extends tangentially against the headwind blowing direction and which is radially adjustable from the outside by means of a linkage 39. In this way, a gap 40 formed between the tongue 38 and the adjacent end of the other guide plate 37 can be adjusted in width D ₂ at the narrowest point. The device W serves to introduce an upper wind flow tangentially into it through the connection 36 tangential to the inner wall of the afterburning chamber 31, so that a toroidal swirling flow results in this, which flows from the upper end of the afterburning chamber in the direction of the firing cone K. moves.

An die Einrichtung W schließt sich austrittsseitig ein Kragen 41 an, der einen verengten Querschnitt des Durchmessers D₅ aufweist, der von einer feuerfesten Ausmauerung 42begrenzt ist.On the exit side of the device W there is a collar 41 which has a narrowed cross section of the diameter D ₅ which is delimited by a refractory lining 42.

Bezogen auf die bereits angegebene Feuerungsleistung der Vorrichtung von 4 MW wird der von der Erfindung angestrebte Erfolg erreicht, wenn der Eintrittsdurchmesser D₂ der Nachbrennkammer 31 an ihrem unteren Ende 1.300 mm, ihr Austrittsdurchmesser D₃ am oberen Ende 850 mm beträgt und sie eine Länge L₂ von 1.270 mm hat. Die Oberwindzuführvorrichtung hat eine axiale Länge L₃ von vorzugsweise 410 mm, und der mittlere freie Querschnitt, der von den Leitblechen 37 umschlossen wird, hat einen Durchmesser D₄ von 850 mm. Die Spaltbreite d₂ zwischen Leitblech 37 und Zunge 38 kann zwischen 5 und 30 mm betragen und liegt vorzugsweise bei jeweils 15 mm. Der freie Öffnungsdurchmesser D₅ des Kragens 41 liegt vorzugsweise bei 700 mm.In relation to the firing capacity of the device of 4 MW already stated, the success desired by the invention is achieved if the inlet diameter D _{2 of} the afterburning chamber 31 is 1,300 mm at its lower end, its outlet diameter D ₃ at the upper end is 850 mm and it has a length L. ₂ of 1,270 mm. The headwind feed device has an axial length L ₃ of preferably 410 mm, and the mean free cross section which is enclosed by the guide plates 37 has a diameter D ₄ of 850 mm. The gap width d ₂ between the guide plate 37 and the tongue 38 can be between 5 and 30 mm and is preferably 15 mm in each case. The free opening diameter D _{5 of} the collar 41 is preferably 700 mm.

Möchte man andere Feuerungsleistungen als die im Beispiel angegebenen 4 MW realisieren, gilt für den Brennkegel K das Jung'sche Gesetz, wonach die Leistung proportional der 2,5-ten Potenz des Durchmessers ist, bei gleichbleibendem Öffnungswinkel β. Bezüglich der Nachbrennkammer, die ein Strömungsbild der freien Turbulenz hat, das nicht von der Reynolds-Zahl abhängt, gilt, daß bei gleichbleibendem Öffnungswinkel (gleichem Druckverlust) die Leistung proportional der 2-ten Potenz des Durchmessers ist. Der größere Durchmesser D₂ der Nachbrennkammer ist bei Änderungen der Abmessungen an den Mündungsdurchmesser D₁ des Brennkegelaufsatzes 3 anzupassen.If you want to achieve different firing capacities than the 4 MW specified in the example, Jung's law applies to the firing cone K, according to which the power is proportional to the 2.5th power of the diameter, with the opening angle β remaining the same. Regarding the afterburning chamber, which has a flow pattern of free turbulence that does not depend on the Reynolds number, it applies that the power is proportional to the 2nd power of the diameter with the same opening angle (same pressure loss). The larger diameter D _{2 of} the afterburning chamber is to be adapted to the orifice diameter D _{1 of} the firing cone attachment 3 when the dimensions change.

Zum Betrieb der Vorrichtung wird der Brennkegel K vorzugsweise zunächst vorgewärmt mit Hilfe des (nicht dargestellten) Zündbrenners, der durch die Öffnung 33 in der Nachbrennkammerwand hindurch in den Brennkegel K feuert. Sodann wird durch den Schacht 32 Brennstoff in den mittels des Motors M in Drehung versetzten Brennkegel K gegeben, wobei die eingegebene Brenngutmenge so zu bemessen ist, daß sie durch die Drehbewegung des Brennkegels K nicht über den Rand der Öffnung des Ansatzes 3 hinaus abgeworfen wird. Dabei wird sogleich oder vorzugsweise erst nach Entzündung des Brenngutes Unterwind zugeführt, der durch die Öffnungen 25 austritt. Sodann wird Oberwind in die Nachbrennkammer 31 eingeleitet, der in dieser aufgrund der sich darin einstellenden Strömung im achsnahen Bereich einen Unterdruck hervorruft, der am größten am Austrittsende der Nachbrennkammer 31 ist. Die aus dem Brennkegel K austretenden Flammgase werden dadurch in die Nachbrennkammer 31 eingesaugt und dort mit dem Oberwind innig durchmischt und verbrannt. In den Flammgasen enthaltene Staubteilchen werden durch die in der Nachbrennkammer wirbelnde Strömung radial ausgeschleudert und fallen am unteren Ende der Nachbrennkammer 31 in den Ascheaufnahmeraum des Gehäuses G.The firing cone K is preferred for operating the device first preheated using the pilot burner (not shown), through opening 33 in the afterburner wall fires into the firing cone K. Then the Chute 32 fuel in rotation by means of the motor M. offset firing cone K is given, the entered amount of fuel is to be dimensioned such that it is caused by the rotary movement of the Firing cone K not over the edge of the opening of the neck 3 is thrown out. It is immediately or preferably only fed under wind after ignition of the material to be burned exits through the openings 25. Then Oberwind is in the Afterburning chamber 31 initiated, which in this due to a flow in the region near the axis creates a negative pressure causes, the largest at the outlet end of the afterburner 31 is. The flame gases emerging from the firing cone K. are sucked into the afterburning chamber 31 and there with intimately mixed and burned by the headwind. In the flame gases Dust particles are contained in the afterburning chamber swirling flow ejected radially and falling at the bottom End of the afterburning chamber 31 in the ash receiving space of the housing G.

Wenn die Brenngutmenge im Brennkegel K aufgrund des Abbrands in ausreichendem Maße abgenommen hat, was beispielsweise mittels eines Kraftmessers erfaßt werden kann, der zwischen dem Pendelrollenlager 24 und dem Schlitten S angeordnet ist (nicht dargestellt), oder wenn der O₂-Gehalt der Verbrennungsabgase zu steigen beginnt, was durch eine λ-Sonde erfaßt werden kann, wird durch den Schacht 32 neues Brenngut zugeführt.If the amount of fuel in the firing cone K has decreased to a sufficient extent due to the burnup, which can be detected, for example, by means of a dynamometer which is arranged between the spherical roller bearing 24 and the slide S (not shown), or if the O ₂ content of the combustion exhaust gases increases begins to rise, which can be detected by a λ probe, 32 new firing material is fed through the shaft.

Es sei angemerkt, daß die Unterstützung durch die Zündflamme abgestellt werden kann, wenn das Brenngut im Brennkegel k ausreichend entzündet worden ist.It should be noted that the pilot assistance can be turned off when the firing material in the firing cone k is sufficient has been ignited.

Durch die Drehbewegung des Brennkegels K wird das auf dem Verbrennungsrost liegende Brenngut ständig umgewälzt, wodurch es sich zerreibt und insbesondere die Asche abreibt, die durch die Spalte zwischen den Roststäben bzw. zwischen den Roststäben und den Tragarmen in den Ascheaufnahmeraum des Gehäuses G fällt, wo sie ggf. vollständig ausbrennt, da dem Ascheaufnahmeraum ein geringer Anteil Unterwind durch die Öffnungen 26 in den Tragarmen 5 zugeführt wird.Due to the rotating movement of the firing cone K, this becomes on the combustion grate lying firing stock is constantly circulating, causing it grinds itself and in particular rubs off the ashes caused by the Gap between the grate bars or between the grate bars and the support arms in the ash receiving space of the housing G falls where if necessary, it burns out completely because of the ash receiving space small proportion of downwind through the openings 26 in the support arms 5 is supplied.

Im Betrieb wird die den einzelnen Tragarmen 5 zugeführte Unterwindmenge vorzugsweise individuell unter Berücksichtigung der auf ihnen örtlich befindlichen Brenngutmenge eingestellt. Diese Einstellung erfolgt mit Hilfe der Ventilschieber 22 derart, daß die im unteren Bereich des Gleitdichtrings 16 angeordneten Ventilschieber 22 weiter geöffnet werden, als die im oberen Bereich desselben angeordneten Ventilschieber. Letztere können auch ganz geschlossen sein, doch ist es günstig, wenn sie teilgeöffnet sind, um zu verhindern, daß in die Öffnungen 25 der frei liegenden Tragarme 5 hindurch im oberen Bereich des Brennkegels k Partikel eingeblasen werden.In operation, the amount of underwind supplied to the individual support arms 5 preferably individually taking into account the the amount of firing material locally located on them. This Adjustment is carried out with the aid of the valve slide 22 such that the valve slides arranged in the lower region of the mechanical seal 16 22 can be opened wider than those in the upper area the same valve spool arranged. The latter can also be used entirely be closed, but it is convenient if they are partially open are to prevent that the openings 25 of the exposed Support arms 5 through k particles in the upper region of the firing cone be blown in.

Die angegebenen Abmessungen und räumlichen Anordnungen geben den optimalen Zustand der erfindungsgemäßen Vorrichtung wieder. Bei Abweichungen davon hört der von der Erfindung erreichte Effekt jedoch nicht etwa schlagartig auf, sondern wird kontinuierlich schlechter:

a) Verkleinert man den Neigungswinkel des Brennkegels K werden der Speicherinhalt des Brennkegels und damit die Verweilzeit des Brennguts und die Verbrennungsleistung kleiner. Vergrößert man den Winkel, werden die Brenngutumwälzung und der hierdurch hervorgerufene Ascheabtrenneffekt schlechter, wodurch Leistung und Ausbrand verschlechtert werden.

b) Vorgenanntes gilt auch für eine Verkleinerung bzw. Vergrößerung des Öffnungswinkels des Brennkegels K.

c) Wählt man anstelle der Kegelstumpfform eine kegelähnliche Form, funktioniert der Ascheabtrenneffekt nur noch minimal, und die Leistung wird kleiner.

d) Verkleinert man den Querschnitt der Tragarme, benötigt man einen höheren Gebläsedruck für den Unterwind und erhält man eine schlechte Luftverteilung längs der Tragarme. Vergrößert man den Querschnitt der Tragarme, wird der Abstand zwischen den Beinen so klein, daß nach dem Öffnen der Tellerklappe grobstückige Rückstände zwischen den Beinen hängenbleiben.

e) Neigt man die Achse der Nachbrennkammer gegen die Achse des Brennkegels, wird die Strömung in der Nachbrennkammer unsymmetrisch, und das Abgas, das die Nachbrennkammer verläßt, wird strähnig.

f) Ähnliche Nachteile ergeben sich bei Veränderung der Abmessungen der Nachbrennkammer.

The specified dimensions and spatial arrangements reflect the optimal condition of the device according to the invention. In the event of deviations from this, the effect achieved by the invention does not stop abruptly, but becomes continuously worse:

a) If the angle of inclination of the firing cone K is reduced, the storage content of the firing cone and thus the residence time of the firing material and the combustion output become smaller. If you increase the angle, the firing material circulation and the resulting ash separation effect become worse, which worsens performance and burnout.

b) The above also applies to a reduction or enlargement of the opening angle of the firing cone K.

c) If you choose a cone-like shape instead of the truncated cone shape, the ash separation effect works only minimally and the performance is reduced.

d) If you reduce the cross section of the support arms, you need a higher blower pressure for the downwind and you get a poor air distribution along the support arms. If you increase the cross section of the support arms, the distance between the legs becomes so small that after opening the plate flap, large pieces of residue remain between the legs.

e) If the axis of the afterburning chamber is inclined towards the axis of the firing cone, the flow in the afterburning chamber becomes asymmetrical and the exhaust gas leaving the afterburning chamber becomes stringy.

f) Similar disadvantages arise when changing the dimensions of the afterburning chamber.

Die Drehrichtung des Brennkegels ist gleichgültig, jedoch muß der Einwurfschacht so ausgerichtet sein, daß das eingeworfene Brenngut im wesentlichen auf die freie Rostfläche am Fuß der sich durch die Drehung des Brennkegels ergebenden schrägen Brenngutböschung fällt. Der Zündbrenner sollte möglichst auf die Brenngutböschung gerichtet sein.The direction of rotation of the firing cone is indifferent, but must the chute should be aligned so that the thrown in Firing material essentially on the free rust surface at the foot of the oblique resulting from the rotation of the firing cone Firewood slope falls. The pilot burner should be on the Firewood slope.

Eine Spaltbreite von etwa 4 - 5 mm zwischen den Roststäben ist in den meisten Fällen günstig; für Ausnahmefälle, wie etwa für die Verbrennung von Petrolkoks usw. können unter Anwendung des heutigen Wissenstandes Anpassungen erforderlich sein.There is a gap of about 4 - 5 mm between the grate bars cheap in most cases; for exceptional cases, such as for the combustion of petroleum coke, etc. can be done using the adjustments to today's knowledge may be required.

Für andere Brennstoffe als die angegebenen Holz- oder Holzabfallstücke ist die Feuerungsleistung proportional der Brenngeschwindigkeit des Brennstoffs.For fuels other than the specified pieces of wood or wood waste the firing power is proportional to the burning speed of fuel.

Claims

An apparatus for combusting particular fuel, in particular wood or wood waste, said apparatus consisting of a hollow truncated conical combustion grate (K) supported in a frame (7,8,S) and rotatably driven around an oblique axis (O and supplied with an under-blast, and an afterburner (N) arranged above the mouth of the combustion grate (K) and supplied with an overfire air, the apparatus having the following features:

the combustion grate (K) consists of a truncated conical section (1) having its axis (O) inclined towards the horizontal by about 35° and has an angle of aperture of 100°, the large inner diameter being disposed at its upper end, where a cylindrical section (2) coaxially connected to the truncated conical section (1) adjoins, a truncated conical cap (3) constricting to a free opening diameter (D₁) adjoining to the other end of said cylindrical section (2)

the afterburner (N) has an afterburner chamber (31) which comprises a truncated conical section having its smaller outlet diameter (D₃) located at the upper end where means (W) connected to an overfire air source and for supplying an overfire air flow tangentially to the interior wall of the afterburner chamber (31) is connected

characterized in that with respect to a firing power of 4 MW of the apparatus, this apparatus is designed and dimensioned as follows:

a) the truncated conical section (1) has the following dimensions: small inner diameter at a lower end d = 380 mm large inner diameter at an upper end D = 1,500 mm

b) the cylindrical section (2) has an inner diameter d = 1.500 mm an axial length L = 320 mm

c) the truncated conical cap (3) has an axial length L₁ = 150 mm a free opening diameter D₁ = 1.180 mm

d) the combustion grate (K) comprises radially/axially extending supporting arms (5), which are hollow and each comprise a plurality of inner air outlet openings (25) directed towards an inner space of the combustion grate (K), said supporting arms being connected to an under blast source, and

e) the afterburner chamber (31) is truncated conical on its entire length and is disposed coaxially with respect to the combustion grate (K) and has an inlet diameter at the lower end D₂ = 1,300 mm an outlet diameter at the upper end D₃ = 850 mm an axial length L₂ = 1,270 mm
The apparatus as claimed in claim 1, characterized in that the inner openings (25) formed at the supporting arms are each arranged laterally of an imagined axial plane (E) centrally cutting the supporting arm (5), and are directed obliquely with respect to this axial plane (E).
The apparatus as claimed in claim 1 or 2, characterized in that the supporting arms (5) comprise an outwardly directed (outer) opening (26) at least in a portion where the truncated conical and the cylindrical sections (1,2) of the combustion grate (K) are connected to one another.
The apparatus as claimed in one of claims 1 to 3, characterized in that heat-resistant grate rods (4) are arranged between the supporting arms (5), said grate rods (4) forming gaps between one another of a width of 4 to 5 mm each.
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the truncated conical section (1) of the combustion grate (K) is closed by a disk flap (14) at its end of smaller diameter (d), said disk flap (14) being adjustable from a closing position closing the combustion grate (k) at the bottom into an open position.
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the combustion grate (K) is held by axis-parallel legs (7) in the area of the smaller diameter (d) of the truncated conical section (1), said legs (7) being rigidly connected to a radially extending supporting plate (8) rotatably supported outside a housing (G) enclosing the combustion grate.
The apparatus as claimed in claim 6, characterized in that the supporting plate (8) closes an air box at an end facing the combustion grate (K), said air box being divided into a plurality of air chambers (10) by separation walls.
The apparatus as claimed in claim 7, characterized in that the air box is closed at its other end by a circular racer ring (11) which has a circumference that is supported by two supporting roller arrangements (12).
The apparatus as claimed in claim 28 characterized in that the racer ring (11) comprises a number of axis-parallel bores (21) corresponding to the number of air chambers (10), said bores (21) each opening into the air chambers (10).
The apparatus as claimed in one of claims 7 to 9, characterized in that the number of air chambers (10), of legs (7) and of supporting arms (5) are equal to one another, the legs (7) are formed hollow and form continuous flow channels along with the supporting arms (5), and the legs (7) have inner spaces which are each connected to the air chambers (10) by openings (9) in the supporting plate (8).
The apparatus as claimed in claim 8, characterized in that a slide seal ring (16) abuts at the side of the racer ring (11) opposite to the air box, said slide seal ring (16) comprising a number of bores that corresponds to the number of air chambers (10), said bores being located on a radius that is as large as a radius on which the axis-parallel bores (21) of the racer ring (11) are arranged, wherein the bores of the slide seal ring (16) each being encompassed by hose connecting pieces (18), and the slide seal ring (16) being held in abutment to the racer ring (11) by spring means (17).
The apparatus as claimed in claim 11, characterized in that the hose connecting pieces (18) each are connected to a common under blast supply box (20) by means of a hose (19) and an actuator valve (22).
The apparatus as claimed in one of claims 8 to 12, characterized in that a shaft (23) is centrally arranged at the supporting plate (8), said shaft (23) extending from the side of the supporting plate (8) opposite to the combustion grate (K) away from same and being supported at its end distant to the supporting plate (8) in the frame by a roller bearing (24).
The apparatus as claimed in claim 13, characterized in that the roller bearing (24) is supported in the frame (S) by means of a power measuring gauge.
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the supporting arms (5) are connected to one another by means of a plurality of flat steel rings (6) extending circumferentially outside the combustion space enclosed by the combustion grate (K), wherein adjoining flat steel rings bear a series of equal grate rods (4) of a T-shaped cross section.
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that the afterburner chamber (31) is arranged coaxially to the combustion grate (K).
An apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that an annular air collection chamber is connected to an upper end of the afterburner chamber (31) as an overfire air supply means (W), said air collection chamber being provided with an overfire air supply line (36) tangentially opening into same and encloses the upper opening of the afterburner chamber (31) and is inwardly restricted by two diametrally arranged substantially semi-circular guiding sheets (37) each being extended by a tongue (38) extending tangentially thereto and into the air collection chamber and forming a gap (40) with the adjacent guiding sheet (37) for introducing overfire air tangentially to the inner wall of the afterburner chamber (31), and furthermore including a device (39) for radially adjusting the tongues (38) for changing the width (d₂) of the gaps (39) at a narrowest position of same within a range of 5 to 30 mm, and wherein at the outlet side a collar (41) is formed at the overfire air supply means (W), said collar (41) encompassing an opening arranged concentric with the afterburner chamber (31), and wherein, with respect to the firing efficiency defined above, the guiding sheets (37) have an axial length L₃ of 410 mm, the opening of the overfire air supply means (W) encompassed by the guiding sheets (37) has a medium diameter D₄ of 850 mm, and the collar (41) has an opening diameter D₅ of 700 mm.
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a first opening provided with a shaft (32) for supplying fuel onto the combustion grate (K) is formed above the combustion grate (K) in the conical wall of the afterburner chamber (31).
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that a second opening (33) is formed in the conical wall of the afterburner chamber (31) above the combustion grate (K), an ignition burner being disposed above said second opening by means of which a flame jet may be directed towards the combustion grate (K).
The apparatus as claimed in one of claims 6 to 19, characterized in that an ash collecting chamber is located below the combustion grate (K) in the housing (G) encompassing the combustion grate (K), a conveyor worm arrangement (29) for discharging the ash into an ash outlet being arranged in said ash collecting chamber.
The apparatus as claimed in one of claims 6 to 20, characterized in that the housing (G) is closely connected to the afterburner (N).
The apparatus as claimed in claim 21, characterized in that the afterburner (N) comprises a housing (G₃) which is connected to the housing (G) of the combustion grate (K).
The apparatus as claimed in one of claims 20 to 22, characterized in that the housing (G) encompassing the combustion grate (G) comprises two portions (G₁,G₂) which are releasably connected to one another, a first portion (G₁) being stationary and a second portion (G₂) comprising a housing back wall being connected to the frame (S) supporting the combustion grate (K), said frame being formed by a carriage (S) by means of which after unlocking the housing portions (G₁,G₂) from one another the combustion grate (K) may be moved out of the first housing portion (G₁).
The apparatus as claimed in one of the preceding claims, characterized in that for a firing power deviating from 4 MW by a given factor, the dimensions of the combustion grate except the opening angle β are proportional to the 2.5th power of the given factor, and the dimensions of the afterburner chamber are changed proportional to the 2nd power of the given factor with respect to the given dimensions, the diameter (D₂) of entry of the afterburner chamber (31) being adapted to the mouth diameter (d₁)of the cap (3).