EP1001218A2 - Water-cooled combustion grate, as well as process for incinerating wastes on it - Google Patents
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- EP1001218A2 EP1001218A2 EP99810954A EP99810954A EP1001218A2 EP 1001218 A2 EP1001218 A2 EP 1001218A2 EP 99810954 A EP99810954 A EP 99810954A EP 99810954 A EP99810954 A EP 99810954A EP 1001218 A2 EP1001218 A2 EP 1001218A2
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- F23H2900/03021—Liquid cooled grates
Definitions
- a combustion air supply defined at any time and at any location on the grate is the most important prerequisite for the operation of a waste furnace, which should have the lowest possible emissions. Reaching this goal is becoming more and more difficult in practice because of the quality of the refuse in the course of the operating life designed for at least 20 years a waste incineration plant varies. In addition to the basic physical and chemical composition of the garbage it is especially the very widely varying calorific value of the refuse, which causes problems. Rose the Calorific value just a few years ago as a result of commercial waste and sorting of difficultly flammable materials such as green waste and compostable Substances continuously to approx.
- the individual grate plates 5,6 are made of sheet steel and also designed as a hollow body, which is inevitably made of water are flowed through that their cavity is always completely filled with water and no air bubbles can form inside. All steel sheet parts of the grate, be it the side planks 8.9 or the grate plates 5.6, which with coming into contact with the firing material are therefore on the rear side of the sheet constantly covered by water. So everyone can come into contact with fire Parts are constantly cooled and kept at a stable temperature so that practically no dilations occur. It is therefore not necessary to the side of the Provide any compensation elements.
- the grate plates 5.6 either extend individually over the entire width of the grate track or in a variant several grate plates are connected together so that they Cover the entire width of the grate track without slits between them and thereby hardly any rust diarrhea occurs, which is due to the ones under the grate Fitters could fall down.
- several grate plates become one Grate step can be connected together, for example by screwing them together or welding such individual grate plates together take place, each of which extends over part of the grating track width.
- two, three or more grate plates arranged side by side can be used can be combined into a single grate level.
- This design allows individual longitudinal sections of a grate track in the Prepare the workshop ready for installation and complete such grate track sections on site assemble quickly. Complicated special transports on the one hand or protracted on-site assembly work is avoided.
- the Water cooling of the grate plates takes place through connections on the square tube 10, in which cooling water flows from bottom to top. It is based on one open expansion tank, which is, for example, at the level of Dispenser gutter or higher located, through a line by means of a Electric pump pumped down into the square tube 10 and therein at a pressure held by 3-4 bar. Two adjacent grate plates become one in series Cooling circuit switched, since together they always have a constant grate surface form.
- the primary air openings 25 of the first six grate plates 5, 6 are assigned to the primary air zone 32, those of the next eight grate plates 5,6 are fed from the primary air zone 33, and the last seven grate plates 5,6 are supplied with primary air from the primary air zone 34.
- These different primary air zones 32-34 are separate from each other and additional can target combustion-promoting gases to each of these zones Pure oxygen, for example.
- a push-back grate 31 is attached, which has a greater inclination, here 26 °, because the firing material is due to a moving-back grate alone gravity is transported.
- This sliding grate 31 out in the same way water-cooled stationary 5 and movable arranged therebetween Grate plates 6 are divided into two primary air zones 35 and 36.
- each movable grate is individually movable, both in relation to the respective stroke length as well as in relation to the stroke speed and the frequency of the batches, the firing material lying on the grate can be local and treated separately in terms of time and transported by name and be stoked.
- the primary air supply can be regulated zone by zone and the addition of oxygen when required can also be difficult help combustible materials to burn out completely. This rust allows hence a much more universal adjustment of the significant conditions for the Burning out of a certain product to be burned. It can therefore targeted consideration of the calorific values and the composition of the rubbish be taken and optimal burnout can be achieved in any case.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft in erster Linie einen wassergekühlten Verbrennungsrost zur Kehricht- bzw. Müllverbrennung. In zweiter Linie betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Verbrennen von Kehricht oder Müll auf einem derartigen Verbrennungsrost.The invention relates primarily to a water-cooled combustion grate for waste or incineration. Secondly, the invention relates to a Process for incinerating waste or trash on such incineration grate.
Verbrennungsroste für die Verbrennung von Kehricht sind in vielen verschiedenen Ausführungen bekannt. Von einem besonderen Typ Verbrennungsrost ist dabei der sogenannte Schubverbrennungsrost, welcher bewegliche Teile einschliesst, die geeignet sind, Hübe auszuführen, wodurch das Brenngut auf dem Rost gefördert und geschürt wird. Grundsätzlich sind dabei die Vorschubvon den Rückschubrosten zu unterscheiden. Auf den ersten wird das Brenngut in Vorwärtsrichtung zur Brenngut-Beschickung gefördert, auf den letzteren in Rückwärtsrichtung dazu, wobei es in Vorwärtsrichtung infolge der starken Neigung des Rückschubrostes allein aufgrund der Schwerkraft abwärts kollert. Burning grates for the combustion of rubbish are in many different Executions known. Of a special type of combustion grate is the so-called thrust combustion grate, which has moving parts includes that are capable of performing strokes, thereby causing the firing material to open the rust is promoted and stoked. Basically, the feed of to distinguish the return grids. At first the kiln is in Conveyed forward direction for the loading of firing material, on the latter in the reverse direction to it, being in the forward direction due to the strong incline of Reverse grate rolls down due to gravity alone.
Am besten kann man sich einen solchen konventionellen Vorschubrost vorstellen, wenn man sich ein gewöhnliches Ziegeldach vor Augen führt. Die einzelnen Ziegel stellen dann die einzelnen sogenannten Roststäbe des Vorschubrostes dar, während eine horizontal verlaufende Reihe von Ziegeln einer horizontal verlaufenden Reihe von Roststäben entspricht, welche zusammen je eine einzelne Roststufe bilden. Jede Roststufe überlappt somit die nächsttiefer angeordnete. Die typische Neigung eines Verbrennungs-Vorschubrostes beträgt dabei etwa 20 Winkelgrade, kann aber auch grösser oder kleiner sein. Bei einem solchen Vorschubrost ist nun jede zweite Roststufe ortsfest angeordnet und die dazwischenliegenden Roststufen sind mechanisch beweglich gelagert. Eine mechanische Antriebsvorrichtung sorgt dafür, dass jede solche zweite Roststufe einen Hub ausführen kann, welcher darin besteht, dass diese Roststufen in Fallrichtung ihrer Neigung kollektiv hin und her bewegt werden. Damit wird erreicht, dass der auf dem Vorschubrost liegende, brennende Kehricht bei einer hohen Verweilzeit von 45 bis 120 Minuten langsam transportiert und dabei auch umgelagert und auf dem Rost gleichmässig verteilt wird. Am oberen Rostanfang wird der Vorschubrost mit Kehricht beschickt. In diesem sogenannten Beschickungsbereich wird der ankommende Kehricht vorerst durch die auf ihn einwirkende Wärmestrahlung getrocknet. Danach folgt ein Bereich auf dem Vorschubrost, in welchem die Vergasung einsetzt, in der nämlich die festen Bestandteile des Kehrichts in den gasförmigen Zustand wechseln und Energie freisetzen. Es folgt dann eine Primärverbrennungszone und dann eine Ausbrandzone.The best way to get such a conventional feed grate imagine when you see an ordinary tiled roof. The individual bricks then represent the individual so-called grate bars of the feed grate represents, while a horizontal row of bricks one horizontally extending row of grate bars, which together each form a single grate. Each grate level overlaps the next lower one arranged. The typical inclination of a combustion feed grate is about 20 degrees, but can also be larger or smaller. At a Such feed grate is now every second grate level and the intermediate grate steps are mechanically movable. A mechanical one Drive device ensures that every such second grate level can perform a stroke, which is that these grate steps in the direction of fall their inclination to be moved back and forth collectively. So that is achieved that the burning garbage lying on the moving grate at a high Residence time of 45 to 120 minutes slowly transported and also relocated and evenly distributed on the grate. At the top of the grate the moving grate is loaded with rubbish. In this so-called loading area the incoming garbage is initially affected by the garbage Heat radiation dried. This is followed by an area on the feed grate, in which gassing sets in, namely the solid components of the refuse change to the gaseous state and release energy. It then follows a primary combustion zone and then a burnout zone.
Im Vergleich zum Vorschubrost ist der Rückschubrost mit einem Ziegeldach mit umgekehrter Neigung zu vergleichen. Er bringt den Vorteil, dass die direkt auf dem Rost aufliegende Glutmasse von den kollektiv bewegten Roststufen zum Rostanfang zurückgeschoben wird, während die höheren Brennbettschichten in der allgemeinen Transportrichtung abwärts kollern. Vom Rostanfang bis zu seinem Ende erstreckt sich überlappend die Primärverbrennung. Dieses intensive, direkt am Rostanfang beginnende Kehrichtfeuer ist ein wesentliches Merkmal bei einem Rückschubrost. Es entsteht, indem bereits brennende Kehrichtbestandteile mit der aufwärts gerichteten Förderwirkung des Rostes mit noch nicht gezündeten Brenngutanteilen zusammengebracht und gemischt werden, wodurch eine Zone sehr hoher Temperatur mit grosser Verbrennungsintensität bereits am Rostanfang erzeugt wird. Die Schürbewegung besteht einerseits aus der natürlichen Abwärtsbewegung des Brenngutes infolge der Schwerkraft und der entgegengesetzt wirkenden Schubbewegung des Rostes. Mit einem Rückschubrost lässt sich eine gewisse Pufferwirkung gegenüber Heizwertschwankungen des Brenngutes erzeugen, indem ein Abreissen der Zündung oder ein Weglaufen des Feuers in Richtung Rostende zuverlässig verhindert wird. Solche Rückschubroste sorgen für eine gleichmässig hohe Brennschicht ohne Löcher, die den Rost unbedeckt lassen würden und damit zu seinem thermischen Verschleiss führen würden.Compared to the moving grate, the moving grate is with a tiled roof to compare with reverse slope. It brings the advantage of being direct embers lying on the grate from the collectively moved grate steps is pushed back to the beginning of the grate, while the higher layers of the combustion bed roll down in the general direction of transport. From the start of rust to his At the end the primary combustion extends overlapping. This intense, Garbage fire starting at the beginning of the grate is an essential feature of a moving grate. It is created by already burning garbage components with the upward conveying effect of the grate with not yet ignited Parts of the firing material are brought together and mixed, creating a zone very high temperature with high combustion intensity already at the beginning of the grate is produced. The stoking movement consists on the one hand of the natural downward movement of the firing material due to gravity and the opposite acting pushing motion of the grate. With a sliding grate you can generate a certain buffer effect against fluctuations in the calorific value of the fired material, by tearing off the ignition or running away the fire Towards the end of the grate is reliably prevented. Such return grids provide an evenly high burning layer without holes that covers the rust would leave and thus lead to its thermal wear.
Die in Vorwärtsrichtung nach abwärts geneigten Vorschubroste einerseits und Rückschubroste andrerseits sind seit Jahrzehnten bekannt und haben als luftgekühlte Roste, die aus gusseisernen Roststäben aufgebaut sind, eine grosse Verbreitung in Kehrichtverbrennungsanlagen gefunden. In den letzten Jahren haben sich jedoch wassergekühlte Roste durchgesetzt, weil sie die Trennung der Kühlfunktion von der Primärluftzufuhr ermöglichen, was bei den luftgekühlten Rosten nicht der Fall ist, weil dort die Primärluft gleichzeitig die Kühlfunktion übernehmen muss. Ein solcher wassergekühlter Verbrennungsrost geht namentlich aus der EP 0'621'449 hervor. Die Roste können dank der Wasserkühlung auf einer viel tieferen Betriebstemperatur gehalten werden, was deren Verschleiss dramatisch reduziert. Weiter kann die Primärluftzufuhr, weil die Primärluft von der Kühlfunktion entlastet ist, örtlich und zeitlich ganz fein an den tatsächlichen Bedarf des Feuers angepasst werden, indem sie ganz gezielt durch eine Anzahl Zufuhröffnungen geblasen wird. Indem die wassergekühlten Roste aus breiten Rostplatten aufgebaut werden, die sich womöglich über die ganze Rostbahnbreite erstrecken und dabei eine ganze Reihe herkömmlicher gusseiserner Roststäbe ersetzen, gelingt es auch, den Rost konstruktiv stark zu vereinfachen und den Rostdurchfall praktisch zu eleminieren. Diese hohlen Rostplatten können also einzelne herkömmliche Roststäbe ersetzen, oder aber gleich zwei oder mehrere, ja vorteilhaft sogar eine ganze Reihe, sodass sich eine Rostplatte also über die ganze Breite einer Rostbahn erstreckt. Die tiefe Betriebstemperatur der Roste ermöglicht es schliesslich sogar, die einzelnen beweglichen Rostplatten, vorallem wenn diese sich über die ganze Breite der Rostbahn erstrecken, mit individuellen, direkt unter der Rostplatte angeordneten Antriebsmitteln zu bewegen. Aus der EP 0'874'195 ist ein wassergekühlter Schub-Verbrennungsrost bekanntgeworden, bei welchem die Rostplatten einzeln angetrieben sind, und wie er auch bei der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommen kann. Je nach Einbaurichtung und Neigung kann ein solcher Rost als Vorschub- oder Rückschubrost ausgelegt werden. Solche wassergekühlten Vorschub- oder Rückschubroste ermöglichen mittels ihrer zusätzlichen Reguliermöglichkeiten, ihren Betrieb viel feiner an das gerade zu fahrende Feuer anzupassen und auf die verschiedenen Einflussgrössen Rücksicht zu nehmen.The feed grids inclined downwards in the forward direction on the one hand and return grids on the other hand have been known for decades and have as Air-cooled grids, which are made up of cast iron grate bars, are large Distribution found in waste incineration plants. In recent years However, water-cooled gratings have prevailed because they separate the Cooling function from the primary air supply enable what the air-cooled Rusting is not the case because the primary air there also takes on the cooling function got to. Such a water-cooled combustion grate goes by name from EP 0'621'449. Thanks to the water cooling, the grids can be placed on one much lower operating temperature, which is their wear dramatically reduced. The primary air supply can continue because the primary air from the Cooling function is relieved, local and time very fine to the actual need of fire can be adjusted by targeting through a number of feed openings is blown. By making the water-cooled grids out of wide grate plates be built up, which may be across the entire width of the Rostbahn extend and thereby a whole series of conventional cast iron grate bars replace, it is also possible to greatly simplify the rust constructively and the Practically eliminate rust diarrhea. So these hollow grate plates can replace individual conventional grate bars, or two or more, yes, even a whole row is advantageous, so that a grate plate over the extends across the entire width of a grate track. The low operating temperature of the grates allows finally, even the individual movable grate plates, especially if these extend across the entire width of the grate track, with individual, to move drive means arranged directly under the grate plate. From the EP 0'874'195 a water-cooled sliding combustion grate has become known, at which the grate plates are individually driven, and how it is in the present Invention can be used. Depending on the installation direction and inclination such a grate can be designed as a feed or return grate. Such water-cooled feed or return grids allow by means of their additional regulation options, their operation much finer to just that adapting moving fire and taking into account the various influencing factors to take.
Eine möglichst zu jeder Zeit und an jedem Ort des Rostes definierte Verbrennungsluftzufuhr ist die wichtigste Voraussetzung für den Betrieb einer Kehrichtfeuerung, die möglichst niedrige Emissionen aufweisen soll. Das Erreichen dieses Ziel wird in der Praxis mehr und mehr dadurch erschwert, dass die Qualität des Kehrichts im Laufe der auf mindestens 20 Jahre konzipierten Betriebsdauer einer Kehrichtverbrennungsanlage variiert. Nebst der grundsätzlichen physikalischen und chemischen Zusammensetzung des Kehrichts ist es vorallem der sehr stark variierende Heizwert des Kehrichts, welcher Probleme verursacht. Stieg der Heizwert noch vor wenigen Jahren infolge von Gewerbemüll und des Aussortierens von schwer brennbaren Stoffen wie zum Beispiel Grünabfällen und kompostierbaren Stoffen kontinuierlich auf ca. 12'000 kJ/kg, vorallem wegen der Kunststoff-Anteile, der ständig angestiegen ist, so brachte der Übergang zum gezielten Ausscheiden der Kunststoffe den Heizwert auf Werte um die 8'000 kJ/kg herunter. Die Kunststoffe werden nämlich zunehmend als Primärenergieersatz in speziellen Sortier- und Aufbereitungsanlagen vorgängig extrahiert. Ausserdem werden die Abfallerzeuger über zum Beispiel erhobene Abfallgebühren dazu angehalten, die Abfallmenge zu reduzieren. Sie tun dies, indem sie den Abfall sortieren und zu Hause schon ein Triage durchführen. Glas geht in die Glasabfuhr zur Rezyklierung, Holz ins Sperrgut, Papier und Karton wird ebenfalls einer Rezyklierung zugeführt, ebenfalls zum Beispiel PET-Flaschen. All diese Massnahmen führten zu einer drastischen Reduktion der Heizwerte. Es ist jedoch denkbar, dass durch weitere Massnahmen in der Zukunft die Heizwerte wieder ansteigen. Letztlich hängt es nicht zuletzt vom Verlauf der weiteren technischen Entwicklung ab, welche Abfallstoffe in zum Beispiel 10 Jahren anfallen werden, und in welcher Menge. Was schliesslich in die Kehrichtverbrennungsanlagen gelangt, ist auch abhängig vom Verhalten der Abfallerzeuger, welches wiederum beeinflusst wird von politischen Massnahmen, namentlich der Gebührenpolitik in der Abfallwirtschaft.A combustion air supply defined at any time and at any location on the grate is the most important prerequisite for the operation of a waste furnace, which should have the lowest possible emissions. Reaching this goal is becoming more and more difficult in practice because of the quality of the refuse in the course of the operating life designed for at least 20 years a waste incineration plant varies. In addition to the basic physical and chemical composition of the garbage it is especially the very widely varying calorific value of the refuse, which causes problems. Rose the Calorific value just a few years ago as a result of commercial waste and sorting of difficultly flammable materials such as green waste and compostable Substances continuously to approx. 12,000 kJ / kg, mainly because of the plastic components, which has risen steadily, so the transition brought to the targeted Elimination of the plastics, the calorific value down to values around 8,000 kJ / kg. The plastics are increasingly used as primary energy substitutes in special Sorting and processing plants extracted beforehand. In addition, the Waste producers are encouraged to, for example, levy waste fees Reduce the amount of waste. They do this by sorting the garbage and taking it Triage at home. Glass goes into the glass disposal for recycling, Wood in bulky goods, paper and cardboard is also recycled, also for example PET bottles. All of these measures resulted a drastic reduction in calorific values. However, it is conceivable that through further measures in the future will increase the calorific values again. Ultimately It depends not least on the course of further technical development which one Waste will accumulate in, for example, 10 years, and in which Quantity. What ultimately ends up in the waste incineration plants is also depending on the behavior of the waste generator, which in turn is influenced of political measures, in particular the fee policy in waste management.
Es ist heute grundsätzlich sehr schwierig, eine Anlage zu planen, welche der sich im Laufe der Zeit ändernden Kehrichtqualität vollumfänglich Rechnung zu tragen vermag. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen wassergekühlten Verbrennungsrost für Kehricht und ein Verfahren zu dessen Betrieb anzugeben, welcher im Betrieb universeller an sich verändernde Kehrichtqualitäten anpassbar ist, und somit den Bau einer Verbrennungsanlage oder - maschine ermöglicht, die künftig mit allem und jedem zu Verbrennenden eine optimale Verbrennung durchzuführen erlaubt, wobei nur noch ein minimaler Schlackenanteil mit möglichst Inertstoff-Qualität übrigbleibt, und ein möglichst perfekter Ausbrand für höchste Kesseleffizienz bei gleichzeitig optimaler Rauchgas-Qualität erzielt werden kann.It is fundamentally very difficult to plan a plant today take full account of the garbage quality that changes over time can carry. The object of the present invention is therefore one Water-cooled incineration grate for garbage and a method for the same To specify the company, which in the operation of universal changing rubbish qualities is adaptable, and thus the construction of an incinerator or - machine enables one with everything and everyone to be burned in the future allows optimal combustion to be carried out, with only a minimal Slag portion with as much inert material quality as possible remains, and one if possible perfect burnout for maximum boiler efficiency with optimal flue gas quality can be achieved.
Diese Aufgabe wird gelöst von einem wassergekühlten Verbrennungsrost zum Verbrennen von Kehricht, bestehend aus wassergekühlten, aufeinander aufliegenden Rostplatten, die sich über einen Teil der Rostbahnbreite oder über die ganze Rostbahnbreite erstrecken und je eine Roststufe bilden, wobei mindestens jede zweite Roststufe beweglich ausgeführt ist, und der von Primärluftzufuhröffnungen durchsetzt ist, durch welche einzeln oder zonenweise Pirmärluft dosiert dem Feuer zuführbar ist, der sich dadurch auszeichnet, dass der Verbrennungsrost aus einer Kombination eines Vorschub- und eines Rückschubrostes besteht.This task is solved by a water-cooled combustion grate for burning waste, consisting of water-cooled, lying on top of each other Grate plates that cover part of the width of the grate or over the extend the entire width of the grate and form a grate step, at least every second grate stage is designed to be movable, and that of primary air supply openings is penetrated, through which individually or zone-wise metered air can be supplied to the fire, which is characterized in that the combustion grate consists of a combination of a feed and a return grate.
Die Aufgabe wird weiter gelöst von einem Verfahren zum Verbrennen von
Kehricht auf einem Verbrennungsrost nach Anspruch 1, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass
In den Zeichnungen ist als Beispiel ein wassergekühlter Schubrost in bezug auf seinen grundsätzlichen Aufbau gezeigt, wie er für die Realisierung des Einzelantriebes der Roststufen aufgebaut sein kann. Weiter ist eine Kombinationen eines Vorschub- und Rückschubrostes dargestellt. Diese Roste sind nachfolgend ausführlich beschrieben und ihre Funktion für den verfahrensgemässen Betrieb wird erläutert.In the drawings, a water-cooled moving grate is referenced as an example shown on its basic structure, how it is for the realization of the Individual drive of the grate levels can be built. Next is a combination of a feed and push-back grate shown. These grids are below described in detail and their function for the procedural Operation is explained.
Es zeigt:
- Figur 1:
- Ein Längsabschnitt eines wassergekühlten Schubrostes in einer perspektivischen Ansicht, mit zum Teil entfernten Rostplatten;
- Figur 2:
- Eine Kombination eines Vorschubrostes mit einem Rückschubrost, von der Seite her gesehen in einem Längsschnitt, schematisch dargestellt;
- Figur 3-5:
- Verschiedene Phasen im Zug der Verbrennung einer Charge von Kehricht auf einer Kombination eines Vorschub- und eines Rückschubrostes, die hierzu für die Betrachtung herausgegriffen sind;
- Figure 1:
- A longitudinal section of a water-cooled sliding grate in a perspective view, with some of the grate plates removed;
- Figure 2:
- A combination of a moving grate with a moving grate, viewed from the side in a longitudinal section, shown schematically;
- Figure 3-5:
- Different phases in the course of the combustion of a batch of rubbish on a combination of a feed and a return grate, which are selected for this purpose;
Der grundsätzliche Aufbau dieses Schub-Verbrennungsrostes mit seinen
wesentlichen Elementen ist aus Figur 1 ersichtlich, egal, ob es sich im Einzelfall
um einen Vorschubrost oder um einen Rückschubrost handelt. Hier ist ein Längsabschnitt
eines Vorschubrostes in einer perspektivischen Ansicht gezeigt, wie er
sich während des Aufbaus präsentiert, wo also einzelne Rostplatten noch fehlen
und somit der Blick auf den Unterbau freigegeben ist. Bei einem gleichartig aufgebauten
Rückschubrost wird die Neigung umgekehrt ausgeführt. Zwei senkrecht
stehende, parallel zueinander verlaufende seitliche Stahlwände 1,2 sind hier mit
einer Anzahl von Distanzrohren 3,4 stabil miteinander verbunden. Diese Distanzrohre
3,4 verlaufen quer zum Rost und erstrecken sich auf zwei unterschiedlichen
Ebene über die lichte Weite zwischen den beiden seitlichen Stahlwänden 1,2. Die
beiden Stahlwände 1,2 links und rechts des Rostes können dabei aus mehreren
Stahlplatten oder Teilen bestehen, die in geeigneter Weise miteinander
verschraubt sind. Die Distanzrohre 3,4 durchsetzen diese Stahlwände, weisen
beidseits ein Gewinde auf und sind mittels darauf sitzender Konusse und Muttern
7 fest mit den seitlichen Stahlwänden 1,2 verschraubt. Die Distanz- oder Querrohre
3 der oberen Ebene dienen gleichzeitig als Trägerrohre für die auf ihnen
aufliegenden stationären Rostplatten 5. Die unterste stationäre Rostplatte 5 liegt
mit ihrem vorderen Rand auf einer fest zwischen den seitlichen Stahlwänden 1,2
eingeschweissten Auswurf-Lippe 22 auf, und mit ihrem hinteren Bereich ist sie
über das erste obere Distanz- oder Querrohr 3 gehängt. Als nächstes folgt eine
bewegliche Rostpatte 6, die mit ihrer vorderen Unterkante auf der ersten, unter ihr
liegenden stationären Rostplatte 5 aufliegt. Auf ihr selbst liegt dann wiederum die
vordere Unterkante der nächsthöher angeordneten stationären Rostplatte 5 auf,
und so weiter. Im gezeigten Beispiel erstrecken sich die Rostplatten also je über
die ganze Breite der Rostbahn und bilden so eine Roststufe. Alternativ können
aber auch mehrere nebeneinanderliegende solche Rostplatten eine Roststufe bilden.
Die einzelnen Rostplatten sind an ihrer abgeschrägten Vorderseite von Primärluftschlitzen
25 durchsetzt, durch die von unterhalb des Rostes Primärluft für
die Verbrennung ins Brenngut geblasen wird. Längs des oberen Randes der
Stahlwände 1,2 verlaufen zwei zueinander etwas verschoben aufeinanderliegende
Hohlprofile in Form von Vierkant-Rohren 8,9, die an ihrem tiefergelegenen
Ende verschlossen sind, indem sie dort zugeschweisst sind. Diese Vierkantrohre
8,9 bilden die seitlichen Planken der Rostbahn und begrenzen im Betrieb das
Brenngutbett seitlich. Sie sind wassergekühlt und werden von unten nach oben
zwangsweise von Wasser durchströmt, sodass also ihr Inneres stets gänzlich mit
Wasser ausgefüllt ist. Die einzelnen Rostplatten 5,6 sind aus Stahlblech gefertigt
und ebenfalls als Hohlkörper konzipiert, welche zwangsweise so von Wasser
durchströmt werden, dass ihr Hohlraum stets gänzlich mit Wasser gefüllt ist und
keine Luftblasen in ihrem Innern entstehen können. Alle Stahlblechteile des Rostes,
seien es nun die seitlichen Planken 8,9 oder die Rostplatten 5,6, welche mit
dem Brenngut in Berührung kommen, sind somit auf der hinteren Blechseite
ständig von Wasser bedeckt. Somit können alle mit dem Feuer in Kontakt tretenden
Teile ständig gekühlt und auf einer stabilen Temperatur gehalten werden, sodass
praktisch keine Dilatationen auftreten. Dadurch ist es nicht nötig, seitlich der
Rostplatten irgendwelche Ausgleichselemente vorzusehen. Der Rost wird dadurch
in seiner Konstruktion sehr stark vereinfacht. Die Stabilität der Rost-Konstruktion
wird im wesentlichen durch die Distanz- oder Querrohre 3,4 erzielt, die in zwei
parallelen Ebenen zueinander die beiden äusseren Stahlwände 1,2 verstreben
und verspannen, wie das schon beschrieben wurde. Zwischen diesen beiden
Ebenen von Querrohren 3,4 verlaufen längs des Rostes beidseits dessen
Längsmitte zwei weitere Hohlprofile in Form von Vierkantrohren 10,11, die unten
und oben an einigen Stellen mit den quer zu ihnen verlaufenden Querrohren 3,4
verbunden sind. Eines der Vierkantrohre, nämlich das Vierkantrohr 10, führt von
unten nach oben das Kühlwasser für die Rostplatten 5,6, während das andere
Vierkantrohr 11 Spülluft und Kühlluft für die Antriebe der beweglichen Rostplatten
6 zuführt. Zwischen diesen beiden parallel zueinander verlaufenden Vierkantrohren
10,11 sind Stützelemente 12 für die beweglichen Rostplatten 6 eingebaut.
Diese Stützelemente 12 sind hierzu mittels zweier Bolzen 13,14, welche die beiden
Vierkantrohre 10,11 durchsetzen, an jenen gehalten. Die Vierkantrohre oder
Hohlprofile 10,11 weisen zu diesem Zweck eingeschweisste Querrohre mit einem
solchen Innendurchmesser auf, dass die Haltebolzen 13,14 für die Stützelemente
12 in diese einpassen. Die Stützelemente 12 selbst weisen je eine parallel zur
entsprechenden Rostplattenebene liegende Stahlrolle 15 auf, sowie links und
rechts je eine dort in der vertikalen Ebene laufende Stahlrolle 16,17. Gleichzeitig
ist an jedem solchen Stützelement 12 ein Hydraulikzylinder 18 angelenkt, dessen
Kolbenstange 19 seinerseits an der Unterseite der von ihm bewegten beweglichen
Rostplatte 6 angelenkt ist. Die Rostplatte selbst, welche auf dem hier eingezeichneten
Stützelement 12 ruht, ist hier nur mit gestrichelten Linien angedeutet.
Sie weist auf ihrer Unterseite eine zentrale Führungsnut auf, mit welcher sie
auf den Stahlrollen 16,17 aufliegt, die beim Verschieben der Rostplatte auf dem
Boden dieser Führungsnut abrollen. Die lichte Weite der Führungsnut ist so gewählt,
dass sie geringfügig grösser als der Durchmesser der liegenden Stahlrolle
15 ist, wodurch die Rostplatte von der Rolle 15 in Querrichtung zur Rostbahn hinreichend
geführt ist. Zur Führung der Vorderseite der beweglichen Rostplatte sind
an den Planken 8 weitere liegende Stahlrollen 20,21 angebaut. Die zugehörige
bewegliche Rostplatte weist nun auf ihrer vorderen Unterseite seitlich solche
Ausnehmungen auf, dass auf jeder Seite eine Führungsfläche an ihr gebildet ist,
die parallel zur Seitenfläche der Rostplatte verläuft, jedoch gegenüber dieser
zurückversetzt ist, und auf welcher diese Stahlrollen 20,21 beim Hin- und Herbewegen
abrollen. Damit weist jede bewegliche Rostplatte gewissermassen eine
Dreipunktlagerung auf Hinten in der Mitte, wo der Antrieb sitzt, ist die Rostplatte
horizontal und vertikal von den entsprechenden Stahlrollen 15,16,17 geführt, und
vorne ist sie seitlich links und rechts von den Stahlrollen 20,21 geführt, während
sie mit ihrer vorderen Unterkante auf der nächsttiefer liegenden stationären
Rostplatte aufliegt und darauf beim Hin- und Herbewegen gleitet. Ihre vordere
Unterkante ist hierzu eigens mit einem Gleitschuh aus Verschleissmaterial versehen,
der von Zeit zu Zeit ausgewechselt werden kann, ohne dass die eigentliche
Rostplatte dadurch ersetzt werden muss. Ein Vorteil der hier beschriebenen
Konstruktion ist nun der, dass die beweglichen Rostplatten präzis geführt sind und
seitlich keine Reibung mehr entsteht, weil die seitliche Führung so eingestellt wird,
dass zwischen dem seitlichen Rand der beweglichen Rostplatte 6 und der
anliegenden Planke 8 ein konstanter knapper Abstand eingehalten wird, sodass
keine verklemmenden Kleinteile in diesen Schlitz fallen können und gleichzeitig
der Schlitz aber so weit ist, dass eben keine Gleitreibung zustandekommt. Die
Rostplatte kann sich wegen dieser präzisen Führung auch nicht mehr verkanten,
wie das bei herkömmlichen Konstruktionen noch möglich war. Wenn bisher eine
Verkantung eintrat, wurde die Platte einfach gegen die stark erhöhte Gleitreibung
mit grosser Kraft hin- und herbewegt, bis das die Verkantung auslösende
Klemmteil hinunterfiel oder sich aus dem Schlitz zwischen Rostplatte und Planke
herausarbeitete. Bis das jedoch erfolgte, entstanden hohe Gleitreibungskräfte, die
einen entsprechend grossen Verschleiss nach sich zogen. Dieser Verschleiss ist
mit der hier gezeigten Lagerung und Führung der beweglichen Rostplatten eliminiert,
wodurch deren Standzeit erhöht wird. Ein weiterer Vorteil der Konstruktion
ist darin zu sehen, dass die Kräfte zum Betätigen der Rostplatten infolge deren
Führung an Stahlrollen erheblich kleiner sind als wenn reine Gleitreibung zu
überwinden ist. Das wiederum erlaubt den Einsatz von kleinen Antriebseinheiten
in Form von kompakten hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheiten, wobei für jede
einzelne bewegliche Rostplatte eine eigene solche Antriebseinheit zum Einsatz
kommt. Dadurch kann auch jede bewegliche Rostpatte individuell angetrieben
werden, was den Anforderungen zum Fahren eines möglichst geometrischen
Feuers gerecht wird. Je nach dem Ablauf der Verbrennung und dem Verhalten
des Brenngutes kann nämlich gezielt an bestimmten Stellen mit kleinen
Hubbewegungen der Rostplatten das Feuer geschürt oder aber mit grösseren
Hüben das Brenngut auf dem Rost transportiert werden. Die konstruktive Lösung
mit den Stützelementen 12 zwischen den längs verlaufenden beiden
Vierkantrohren 10,11 erlaubt sogar das Auswechseln einer Antriebseinheit während
des Betriebs des Rostes. Das ist deshalb möglich, weil sich die Rostplatten
5,6 entweder einzeln über die ganze Rostbahnbreite erstrecken oder in einer Variante
mehrere Rostplatten so nebeneinander miteinander verbunden sind, dass sie
ohne Schlitze zwischeneinander die ganze Rostbahnbreite abdecken und dadurch
kaum ein Rostdurchfall auftritt, welcher auf die sich unter dem Rost aufhaltenden
Monteure herabfallen könnte. Im Fall, dass mehrere Rostplatten zu einer
Roststufe zusammenverbunden werden, kann dies zum Beispiel durch Zusammenschrauben
oder Zusammenschweissen solcher einzelner Rostplatten
erfolgen, die sich über je einen Teil der Rostbahnbreite erstrecken. In dieser
Weise können also zwei, drei oder mehr nebeneinander angeordnete Rostplatten
zu einer einzigen Roststufe zusammengefasst werden. Weiter bleibt wegen der
das ganze Brennbett umfassenden Wasserkühlung die Temperatur unterhalb des
Rostes in einem Bereich, der den Aufenthalt und das Arbeiten unter dem Rost
ohne weiteres ermöglicht. Schliesslich ist jedes Stützelement 12 mittels der Bolzen
13,14 an den Vierkantrohren 10,11 so aufgehängt, dass durch Herausschlagen
des hinteren Bolzens 13 das ganze Stützelement nach hinten gekippt werden
kann, wonach die Anlenkung des Hydraulikzylinders 18 zugänglich wird und dieser
ohne weiteres ausgebaut werden kann. In Figur 1 ist ein Längsabschnitt einer
Rostbahn gezeigt. Die ganze Rostbahn besteht oft aus mehreren solcher Abschnitte.
Hierzu sind die Enden der Vierkantrohre 10,11 und der Planken 8,9 mit
Flanschen 51,52 ausgerüstet, sodass sie wasserdicht mit den Planken und Vierkantrohren
des anschliessenden Abschnittes zusammengeflanscht werden können.
Diese Bauweise erlaubt es, einzelne Längsabschnitte einer Rostbahn in der
Werkstatt einbaufertig vorzubereiten und vor Ort ganze solche Rostbahnabschnitte
rasch zusammenzubauen. Komplizierte Spezialtransporte einerseits oder
langwierige Montagearbeiten vor Ort andrerseits werden dadurch vermieden. Die
Wasserkühlung der Rostplatten erfolgt durch Anschlüsse am Vierkantrohr 10, in
welchem Kühlwasser von unten nach oben strömt. Es wird ausgehend von einem
offenen Ausgleichsbehälter, der sich zum Beispiel etwa auf dem Niveau der
Einschüttgosse oder höher angeordnet befindet, durch eine Leitung mittels einer
Elektropumpe unten in das Vierkantrohr 10 gepumpt und darin auf einem Druck
von 3-4 bar gehalten. Je zwei benachbarte Rostplatten werden in Serie zu einem
Kühlkreislauf geschaltet, da sie ja gemeinsam stets eine konstante Rostfläche
bilden. Hierzu wird für jeweils zwei Rostplatten über einen Nippel oder eine Muffe
vom darunter verlaufenden Vierkantrohr 10 Wasser abgenommen und durch einen
temperaturfesten Schlauch in die erste Rostplatte geführt. Darin strömt das
Wasser zwangsweise durch ein Labyrinth, das so gestaltet ist, dass nirgends
Luftblasen entstehen können, sondern der ganze Hohlraum im Innern der Rostplatte
vollständig von Wasser ausgefüllt ist. Am Ende des Strömungskanals im
Innern der Rostplatte ist wiederum ein Anschluss vorhanden, von dem aus ein
weiterer temperaturfester Schlauch zur zweiten, benachbarten Rostplatte führt, in
welcher das Wasser abermals einen Strömungskanal durchfliesst und schliesslich
ab dessen Ende über einen Schlauch in ein Rücklaufrohr führt, das selbst zurück
in den offenen Ausgleichsbehälter führt und in diesen einmündet. Für je zwei
benachbarte Rostplatten ist also ein Wasseranschluss am Vierkantrohr 10
vorhanden, und das entsprechende Kühlwasser wird über jeweils ein gesondertes
Rücklaufrohr zum Ausgleichsbehälter zurückgeführt. Das Vierkantrohr 11 hingegen
führt kein Wasser, sondern Luft auf einem Ueberdruck, den eine Luftpumpe
aufrecht erhält, und zwar zu folgendem Zweck: Für jede bewegliche Rostplatte ist
eine eigene Antriebseinheit mit Hydraulikzylinder vorhanden. Diese
Hydraulikzylinder sind je in einem Rohrmantel untergebracht, sodass zwischen
jenem und dem eigentlichen Hydraulikzylinder ein Freiraum bleibt. Dieser
Freiraum wird von Luft aus dem Vierkantrohr 11 umspült, sodass also der
Rohrmantel einen Spülzylinder bildet. Hierzu wird an jeder Stelle des Vierkantrohres
11, wo sich ein Hydraulikzylinder befindet, über einen Anschluss Luft
vom Vierkantrohrinnern abgezapft, und diese Luft wird über einen Schlauch in den
Rohrmantel geführt, welcher den Hydraulikzylinder als Spülzylinder umhüllt. Der
Rohrmantel ist vorne offen, sodass dort die Spülluft wieder ausströmen kann und
schliesslich in die Zone unterhalb des Rostes gelangt, wo sie sich mit der
Primärluft vermischt. Die Volumina dieser Spülluft sind jedoch im Vergleich zur
eingesetzten Primärluft vernachlässigbar und haben somit kaum einen Einfluss
auf die Verbrennung. Durch diese Spülung der Mantelrohre werden die eigentlichen
Hydraulikzylinder und die aus ihnen herausführenden Kolbenstangen stets
von Staub und Schmutz freigehalten, was einer langen Lebensdauer der Antriebseinheit
förderlich ist. Andrerseits wird mit dieser umströmenden Luft natürlich
eine Kühlwirkung erzielt, was dazu beiträgt, dass das eingesetzte Hydrauliköl
niemals überhitzt wird. Der Bereich unterhalb der Rostplatten ist über die Rostbahnlänge
in mehrere Unterwindzonen aufgeteilt. Jeweils unterhalb einer
stationären Rostplatte ist eine Trennwand eingebaut, welche die benachbarten
Unterwindzonen praktisch luftdicht voneinander trennt. In die einzelnen Unterwindzonen
wird mittels je eines gesonderten Ventilatorgebläses Primärluft eingeblasen,
die dann durch die Primärluftschlitze 25 in den Feuerraum gelangt. Die
Primärluftmenge kann dabei durch die Variation der Drehzahl der einzelnen
Ventilatoren reguliert werden. Auch diese Variabilität der Primärluftzufuhr in den
einzelnen Rostzonen trägt dazu bei, ein geometrisches Feuer zu fahren, indem
das Feuer ganz gezielt lokal mit Luft in der gerade benötigten Menge versorgt
werden kann.The basic structure of this thrust combustion grate with its
essential elements can be seen from Figure 1, regardless of whether it is in the individual case
is a moving grate or a moving grate. Here is a longitudinal section
a moving grate shown in a perspective view as he
presents itself during construction, where individual grate plates are still missing
and thus the view of the substructure is clear. With a similar structure
Sliding grate is reversed. Two vertically
standing, parallel to each other
Herkömmliche Anlagen, die nur entweder aus einem reinen Vorschubrost oder aus einem reinen Rückschubrost bestehen, sind vorallem in den Grenzfällen schwierig zu handhaben. Betrachten wir zum Beispiel deren Verhalten beim Verbrennen von Kehricht mit besonders hohem Heizwert. Gerade beim Rückschubrost führt dann das kurze und intensive, gleich am Rostanfang einsetzende Feuer zu einer Schieflage im Kesselraum in bezug auf die Strömung der Rauchgase. Diese streichen längs der vorderen Kesselwand nach oben und gleichzeitig wird die hintere Kesselwand zuwenig belastet. Beim Rückschubrost kann der Transport des Brenngutes kaum beschleunigt werden. Mit den Rückschub-Hüben kann einzig die Glut im Grund des Brennbettes zurückgeschoben werden, wobei die obere Schicht des Brennbettes nach unten kollert. Es kann also im Prinzip nur das Brennbett umgelagert und der Transport höchstens noch gebremst werden. Bei Kehricht mit hohem Heizwert wäre es aber wünschbar, dass das Brenngut nach der Beschickung, wenn es in einem hohen Haufen auf dem Anfangsberich des Rostes liegt, möglichst rasch auseinandergezogen und auf dem gesamten Rost unterhalb des Kessels gleichmässig verteilt würde und dann ein geometrisches Feuer unterhalten würde, bis am Rostende schliesslich die ausgebrannte Schlacke übrigbliebe. In der Praxis aber brennt der Kehricht mit hohem Heizwert meist viel zu früh ab und der zweite Teil des Rostes sowie der hintere Kesselteil bleiben unterbelastet. Der Abbrand erfolgt also mit einer erheblichen Schieflage. Der Rückschubrost ist somit besser für Kehricht mit niederigem Heizwert geeignet. Hier kann er seinen Vorteil ausspielen, dass das Brenngut beliebig lange umgelagert und geschürt werden kann, wobei die Glut immer wieder zurück gestossen werden kann, bis ein vollständiger Ausbrand erzielt wurde.Conventional systems that only consist of a pure feed grate or consist of a pure return grate, especially in the borderline cases difficult to handle. For example, consider their behavior when they burn from waste with a particularly high calorific value. Especially with the push-back grate then leads the short and intense one that starts right at the beginning of the grate Fire at an imbalance in the boiler room in relation to the flow of the flue gases. These sweep up along the front boiler wall and simultaneously the rear wall of the boiler is under-loaded. With the sliding grate, the Transport of the fired goods can hardly be accelerated. With the push-back strokes only the embers in the bottom of the burning bed can be pushed back, whereby the upper layer of the burning bed rolls down. So in principle it can only the burning bed is relocated and the transport can only be slowed down. In the case of garbage with a high calorific value, it would be desirable that the fired material after loading if there is a high pile on the opening report of the grate, pulled apart as quickly as possible and on the whole Rust would be evenly distributed beneath the kettle and then a geometric one Fire would be maintained until the burnt out at the end of the grate Slag remained. In practice, however, the refuse burns with a high calorific value mostly far too early and the second part of the grate and the rear boiler part remain under-burdened. The erosion takes place with a significant skew. The push-back grate is therefore more suitable for rubbish with a low calorific value. Here he can use his advantage that the kiln can be rearranged for any length of time and can be stoked, with the embers thrown back again and again until a complete burnout has been achieved.
Betrachten wir umgekehrt die Situation, welche sich mit einem Kehricht von besonders tiefem Heizwert bei einem Vorschubrost ergibt. Hier besteht dann das Problem darin, dass beim Bewegen der Roststufen wohl eine Schürung des Feuers erzielt wird, jedoch gleichzeitig das Brenngut immer auch transportiert wird, und zwar rascher als einem lieb ist. Im Extremfall besteht also das Problem darin, dass der Ausbrand unvollständig ist, weil das Brenngut die Rostoberfläche zur rasch durchläuft.Conversely, let's look at the situation with a rubbish results in a particularly low calorific value with a moving grate. Here then exists the problem is that when moving the grate steps it is probably a fuel of the Fire is achieved, but at the same time the firing material is always transported becomes faster than one would like. In extreme cases, there is the problem in that the burnout is incomplete because the firing material is on the grate surface to go through quickly.
Eine Kombination eines Vorschubrostes mit einem nachgeschalteten
Rückschubrost erweist sich als überraschende Lösung für das aufgezeigte
Dilemma. In Figur 2 ist nun eine solche Kombination eines Vorschubrostes nach
zu Figur 1 beschriebener Bauart mit einem Rückschubrost von prinzipiell gleicher
Bauart von der Seite her gesehen dargestellt. Das Brenngut gelangt durch einen
Schüttkanal 26 auf eine Beschickschurre 27, die von einer hydraulischen Zylinder-Kolbeneinheit
28 angetrieben wird und das Brenngut möglichst gleichmässig auf
den Rost befördert. Die Beschickschurre 27 fährt hierzu langsam vor, wobei laufend
Kehricht über die Kante 29 auf den Rost fällt. Aus der vordersten Position der
Beschickschurre 27 fährt diese rasch zurück und beginnt, wenn nötig sofort, neu
von hinten langsam Kehricht nach vorne zu stossen, sodass also auf Wunsch eine
beinahe gleichförmige Zufuhr von Kehricht auf den Rost möglich ist. Ein Vorschubrost
30 mit einer Neigung von hier 22° bildet den ersten Rostbereich. Er besteht
aus elf stationären und wassergekühlten Rostplatten 5 und aus dazwischen
angeordneten zehn beweglichen wassergekühlten Rostplatten 6. Die beweglichen
Rostplatten 6 sind je mit einer unterhalb der Rostplatte angeordneten Zylinder-Kolbeneinheit
18,19 ausgerüstet. An der Vorderkante der Rostplatten 5,6 sind
Primärluftöffnungen 25 vorhanden, die durch Rohrstücke gebildet werden, welche
die Rostplatten 5,6 von unten durchsetzen. Die Primärluftöffnungen 25 der ersten
sechs Rostplatten 5,6 sind der Primärluftzone 32 zugeordnet, jene der nächsten
acht Rostplatten 5,6 werden aus der Primärluftzone 33 gespiesen, und die letzten
sieben Rostplatten 5,6 werden aus der Primärluftzone 34 mit Primärluft versorgt.
Diese verschiedenen Primärluftzonen 32-34 sind voneinander getrennt und zusätzlich
können zu jeder dieser Zonen gezielt verbrennungsfördernde Gase, zum
Beispiel reiner Sauerstoff, zugeführt werden. Im Anschluss an diesen Vorschubrost
30 ist ein Rückschubrost 31 angebaut, welcher eine grössere Neigung,
hier 26°, aufweist, weil auf einem Rückschubrost ja das Brenngut allein aufgrund
der Schwerkraft transportiert wird. Dieser Rückschubrost 31 aus in gleicher Weise
wassergekühlten stationären 5 und dazuwischen angeordneten beweglichen
Rostplatten 6 ist hier in zwei Primärluftzonen 35 und 36 unterteilt. Das Besondere
an diesem gesamten Rostsystem ist es, dass ein Vorschubrost 30 mit einem
Rückschubrost 31 kombiniiert wird. Weil die Roste wassergekühlt sind und
ausserdem jede bewegliche Roststufe individuell beweglich ist, und zwar sowohl
in bezug auf die jeweilige Hublänge wie auch in bezug auf die Hubgeschwindigkeit
und die Häufigkeit der Schübe, kann das auf dem Rost liegende Brenngut lokal
und zeitlich separat beliebig behandelt werden und namentlich transportiert und
geschürt werden. Ausserdem kann die Primärluftzufuhr zonenweise reguliert
werden, und die bedarfsweise Zudosierung von Sauerstoff kann auch schwer
brennbaren Stoffe zu einem völligen Ausbrand verhelfen. Dieser Rost ermöglicht
daher eine viel universellere Anpassung der bedeutsamen Bedingungen für den
Ausbrand eines bestimmten gerade anfallenden Brenngutes. Es kann deshalb
gezielt Rücksicht auf die Heizwerte und die Zusammensetzung des Kehrichtes
genommen werden und in jedem Fall ein optimaler Ausbrand erzielt werden.A combination of a feed grate with a downstream one
Reverse grate proves to be a surprising solution for the shown
Dilemma. Such a combination of a feed grate is shown in FIG
Design described for Figure 1 with a sliding grate of basically the same
Design shown from the side. The firing material passes through a
In den Figuren 3 bis 5 wird eine Charge von Kehricht in verschiedenen Abbrandphasen
dargestellt. Zunächst und unmittelbar nach der Beschickung des
Rostes liegt der Kehricht, egal, ob er einen hohen oder tiefen Heizwert aufweist, in
Form eines relativ hohen Haufens 37 auf dem vordersten Teil des Vorschubrostes
30 auf, wie das in Figur 3 gezeigt ist. Würde er hier belassen, und wäre der Heizwert
besonders hoch, so würde ein rascher Abbrand erfolgen, wobei aber das
Feuer sehr einseitig unter dem Kessel lokalisiert wäre. Der Kessel würde sehr ungleichmässig
belastet. Wäre der Heizwert hingegen besonders niederig, so käme
nur ein schwaches Feuer zustande und die unteren Schichten des Kehrichthaufens
37 würden kaum brennen. Die Lösung besteht daher in beiden Fällen darin,
den Haufen 37 rasch auseinanderzuziehen, sodass er den ganzen Vorschubrost
30 mit einem gleichmässig hohen Brennbett bedeckt. Hierzu werden die beweglichen
Rostplatten 6 entsprechend betätigt. Die ganz am Rostanfang liegenden
beweglichen Rostplatten 6 werden wenig oder gar nicht bewegt, und je weiter die
Rostplatten 6 vom Rostanfang entfernt liegen, umso intensiver und mit grösseren
Hüben werden sie bewegt, bis sich schliesslich das Bild ergibt, wie es in Figur 4
gezeigt ist. Mit einem solchen gleichmässig dicken Brennbett 38 wird nun die Primärverbrennung
möglichst optimal zu Ende geführt. Hier können auch sehr hohe
Abbrandtemperaturen in Kauf genommen werden, die dank der Wasserkühlung
des Rostes keinerlei Problem darstellen. Die thermische Belastung begrenzt in
keiner Weise die Durchsatzleistung eines derartigen wassergekühlten Rostes,
sondern sie wird einzig von der Geschwindigkeit des völligen Abbrandes begrenzt.
Je tiefer der Heizwert des aktuellen Brenngutes ist, umso länger wird die nötige
Verweilzeit auf dem Rost ausfallen. Wenn nötig wird über die ganze Länge des
Vorschubrostes 30 mit kurzen Hüben geschürt, sodass nur eine kleine Transportkomponente
resultiert, bis der Ausbrand hinreichend erfolgte. Sodann können
im letzten Teil des Vorschubrostes 30 die Hübe verlängert werden, sodass das
fast ausgebrannte Brenngut über die Auswurflippe 22 auf den nachgeschalteten
Rückschubrost 31 geschoben wird.In Figures 3 to 5, a batch of rubbish is in different burning phases
shown. First and immediately after loading the
Regardless of whether it has a high or low calorific value, the garbage is in
Form of a relatively
Das von der ursprünglichen Charge übriggebliebene und im Volumen stark
geschrumpfte Brenngut 39 liegt nun unterdessen vollständig auf dem nachgeschalteten
Rückschubrost 31, wie das in Figur 5 gezeigt ist. Hier nun bietet sich
die Gelegenheit, dieses Brenngut 39 durch fast beliebig lang betriebene intensive
Schürung zu einem vollständigen Ausbrand zu führen, weil das Schüren auf einem
solchen Rückschubrost 31 keinen direkten Transport des Brenngutes 39
nach sich zieht. Vielmehr wird dabei bloss die unterste Brennschicht, die Glut,
zurück nach oben auf die nächstfolgende Roststufe geschoben. Material, das sich
oberhalb der oberen, zurückschiebenden Kante der jeweils schürenden Roststufe
befindet, kollert infolge der Schwerkraft weiter nach unten. Somit wird durch mehrere
Schürhübe lokal eine Umlagerung des Brenngutes 39 erzielt. Die tiefen, von
den Primärluftzonen 34 und 35 aus gut mit Primärluft versorgten Schichten gelangen
im Brennbett 39 in höhere Lagen, wärend die oberen, noch nicht vollständig
ausgebrannten Schichten im Brennbett 39 sozusagen untergepflügt werden und
somit der Hitze und der Primärluftzufuhr ausgesetzt werden, sodass sie ebenfalls
völlig ausbrennen. Nach und nach fällt die ausgebrannte Schlacke schliesslich am
Ende des Rückschubrostes 31 über die letzte Roststufe in einen Schlackensammler.What is left of the original batch and strong in volume
shrunken firing 39 is now completely on the downstream
Push-
Jede einzelne bewegliche Rostplatte 6 sowohl des Vorschub- 30 wie auch
des Rückschubrostes 31 lässt sich also ganz individuell und je nach Bedarf bewegen,
wodurch der aktuellen Feuerungssituation optimal Rechnung getragen werden
kann. Zwischen der Schür- und Transportfunktion kann insbsondere beim
Vorschubrost 30 gespielt werden. Als Steuergrössen können namentlich die
Temperaturen der Rückläufe der Wasserkühlkreisläufe der einzelnen Roststufen
5,6 dienen, zusammen mit der optischen Erfassung des Feuers mittels Pyrometern.
Einen weiteren Parameter, zusätzlich zum lokalen und zeitlichen Transport
und der Schürung bildet die Primärluftzufuhr. Zonenweise kann die Menge der
zugeführten Luft variiert werden, je nach Bedarf. Ausserdem kann zonenweise die
Primärluft mit reinem Sauerstoff angereichert werden, oder es kann mit Sauerstoff
angereicherte Luft zusätzlich in die Primärluftzonen 32-36 eingeblasen werden.
Die Primärluft-Zufuhrrohre, welche die Rostplatten durchsetzen, münden etwas
oberhalb der Oberfläche der Rostplatten 5,6 und weisen vorteilhaft einen langloch-förmigen
Querschnitt auf, wobei sich die Langlöcher in Richtung der allgemeinen
Transportrichtung des Rostes erstrecken. Dadurch wird vermieden, dass
durch diese Rohre übermässig viel Schlacke durch den Rost fällt. Die Mündungen
25 dieser Primärluftrohre oder entsprechender Primärluft-Zufuhrkanäle sind mit
Leitelementen in Form von zum Beispiel bügelförmigen Leitblechen versehen, die
einfach auf die Rostplatten-Oberseite aufgeschweisst sind. Der obere Abschnitt
der Leitbleche ist im Querschnitt V-förmig. Der von unten auf diese Leitbleche
auftreffende Primärluftstrahl wird daher von den Leitblechen geteilt, seitlich abgelenkt,
seine Geschwindigkeit reduziert und die Luft verwirbelt. Die Wirkung ist,
dass die Luft mit deutlich reduzierter Geschwindigkeit und sozusagen diffus in das
Brenngut eindringt. Die Luft, welche durch die in einer Reihe angeordneten Primärluftmündungen
25 einströmt, vermag damit das Brennbett in seiner ganzen
Breite diffus zu durchdringen, sodass der Luftsauerstoff viel homogener als bisher
der Verbrennung zugeführt wird. Es wird sozusagen ein das ganze Brennbett
durchsetzender Luftteppich erzeugt und schädliche Durchbläser können vermieden
werden. Durchbläser sind Primärluftströme, welche das Brennbett lokal
durchbrechen und viel Staub und Asche in den Kesselraum hinauftragen, was
sehr unerwünscht ist. Gleichzeitig decken die bügelförmigen Leitbleche die Mündungen
25 in Schubrichtung des Rostes ab, sodass das Brenngut um die Leitbleche
herumgeleitet wird und nicht direkt die Primärluftmündungen 25 überstreicht.Each individual
Gemäss dem hier beschriebenen Verfahren erfolgt also die Verbrennung des Kehrichts grundsätzlich zuerst auf einem Vorschubrost und hernach zur Erzielung eines optimalen Ausbrandes auf einem nachgeschalteten Rückschubrost. Die Anlage kann von Fall zu Fall ausgelegt werden. In den Extremfällen ist der Vorschub- oder Rückschubrost nur von sehr kurzer Länge und umfasst vielleicht nur gerade eine einzige bewegliche Roststufe. Als wichtige Voraussetzung für den Betrieb des Rostes ist neben seiner Kombination von Vorschub- und Rückschubrost auch die Möglichkeit zu sehen, dass die beweglichen Roststufen individuell bewegt werden können, und zwar sowohl in bezug auf die Hublänge wie auch in bezug auf die Hubgeschwindigkeit und Hubfrequenz. Geringe Hublängen bewirken dann eine lokale Schürung, ohne dadurch eine wesentliche Transportwirkung auf das Brenngut nach sich zu ziehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, mehrere Roststufen gleichförmig zu bewegen, um zum Beispiel das Brennbett über einen ganzen Längenabschnitt gleichförmig zu transportieren. Schliesslich ist die Art und Weise der Zufuhr der Primärluft entscheidend. Diese kann zonenweise mittels separater Luftgebläse reguliert werden und schliesslich bietet sich die Möglichkeit, bei schwer brennbarem Kehricht gezielt verbrennungsfördernde Gase zuzudosieren, namentlich etwa reiner Sauerstoff. Als Besonderheit können gewisse Zufuhröffnungen in den Roststufen ähnlich wie Primärluftzufuhröffnungen ausgelegt sein, aber so gestaltet sein, dass über sie zu verbrennende Medien, zum Beispiel Filterasche oder getrockneter Klärmschlamm, von unten in das Brenngut eingebracht werden können. Diese Zufuhröffnungen weisen einen grösseren Querschnitt auf und durch sie können solche Stoffe mittels eines hydraulisch betätigten Kolbens direkt in das Brennbett gepresst werden, sodass sie gezielt jeweils direkt in die heissesten Stellen im Feuer injiziert werden können.The combustion therefore takes place in accordance with the method described here of the garbage basically first on a moving grate and then to achieve it optimal burnout on a downstream sliding grate. The system can be designed on a case-by-case basis. In extreme cases it is Feed or retractable grate of very short length and may include just one movable grate. As an important prerequisite for the Operation of the grate is in addition to its combination of feed and return grate also the opportunity to see that the movable grate levels individually can be moved, both in terms of stroke length as also in terms of stroke speed and stroke frequency. Short stroke lengths then cause local agitation without any significant transport effect to pull on the kiln. Of course it is possible to move several grate levels evenly, for example to do this Transport the combustion bed uniformly over an entire length. Finally, the way in which the primary air is supplied is decisive. This can be regulated zone by zone using a separate air blower and finally offers the opportunity to specifically promote combustion in the case of difficultly combustible waste Dosing gases, especially pure oxygen. As a specialty can have certain supply openings in the grate levels similar to primary air supply openings be designed, but designed to be about them burning media, e.g. filter ash or dried sewage sludge, can be introduced into the firing material from below. These feed openings have a larger cross section and through them such substances can be used of a hydraulically operated piston are pressed directly into the combustion bed, so that they are specifically injected directly into the hottest places in the fire can.
Der hier vorgestellte wassergekühlte Verbrennungsrost und das mit diesem betriebene Verbrennungsverfahren ermöglicht wegen der vielen Freiheitsgrade eine universelle Anpassung der Verbrennung an verschiedenste Kehrichtqualitäten. Vorallem die Kombination von Vorschub- und Rückschubrost erweist sich als Schlüssel, denn nur diese Kombination erlaubt es, den Transport und die Schürung in einem breiten Bandbereich zu variieren, sodass Kehricht mit hohem Heizwert rasch transportiert wird und umgekehrt schwer brennbarer Kehricht in der Ausbrandzone besonders lange umgelagert werden kann, viel länger als das auf einem reinen Vorschub- oder auf einem Rückschub-Rost der Fall sein könnte, wenn gleichzeitig im Anfangsbereich des Rostes neuer Kehricht aufgenommen werden soll. Die Luftführung mit separaten Zonen und abgedeckten Luftaustrittsöffnungen sowie die Möglichkeit, reinen Sauerstoff zudosieren zu können, ist einer optimalen und vollständigen Verbrennung weiter förderlich.The water-cooled combustion grate presented here and with this operated combustion process allows because of the many degrees of freedom a universal adaptation of the combustion to a wide variety of rubbish qualities. Especially the combination of feed and push-back grate proves itself as the key, because only this combination allows the transport and the Varying to vary in a wide band range, so that garbage with high Calorific value is transported quickly and vice versa difficult to combustible waste the burnout zone can be relocated for a particularly long time, much longer than that on a pure infeed or on a backfeed grate, if at the same time new rubbish is added in the initial area of the grate shall be. The air duct with separate zones and covered air outlet openings and the possibility of being able to meter in pure oxygen is one optimal and complete combustion further beneficial.
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