EP1300631B1 - Appareil de combustion - Google Patents

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EP1300631B1
EP1300631B1 EP02021876A EP02021876A EP1300631B1 EP 1300631 B1 EP1300631 B1 EP 1300631B1 EP 02021876 A EP02021876 A EP 02021876A EP 02021876 A EP02021876 A EP 02021876A EP 1300631 B1 EP1300631 B1 EP 1300631B1
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fairing
grate
combustion device
combustion
expansion tubes
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EP1300631A3 (fr
EP1300631A2 (fr
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Heribert Posch
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23L—SUPPLYING AIR OR NON-COMBUSTIBLE LIQUIDS OR GASES TO COMBUSTION APPARATUS IN GENERAL ; VALVES OR DAMPERS SPECIALLY ADAPTED FOR CONTROLLING AIR SUPPLY OR DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; INDUCING DRAUGHT IN COMBUSTION APPARATUS; TOPS FOR CHIMNEYS OR VENTILATING SHAFTS; TERMINALS FOR FLUES
    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 
    • F23L9/04—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel  by discharging the air beyond the fire, i.e. nearer the smoke outlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23B—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • F23B7/002—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements
    • F23B7/005—Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements with downdraught through fuel bed and grate

Definitions

  • the invention relates to firing devices, in particular firing devices for solid fuel.
  • the primary extracted from the main combustion flue gases secondary gas ie either secondary air or secondary to the main combustion chamber removed flue gas to feed to improve the afterburning.
  • the secondary gases are supplied via nozzle pipes, which deliver the secondary gas into the primary flue gas discharge or directly into the afterburner via a plurality of lateral outlet openings.
  • the nozzle tubes are usually made of steel, usually high-alloy stainless steel, since these nozzle tubes must withstand frequent and severe temperature changes or non-standard fuels and yet should not be formed too thick-walled.
  • DE 19531821 shows a firing device in which nozzle tubes with outlet openings for secondary gas are arranged lower than the firing grid, but not in the area below the firing grid.
  • a nozzle function do not meet these feed pipes.
  • grate bars are not used as a hollow material, but as solid bars with a comparatively large cross-section of, for example, more than 2 cm in diameter, in particular more than 3 cm in diameter, wherein the grate bars also made of a steel-iron material, preferably of cast iron, preferably made of heat-resistant cast steel.
  • the nozzle tubes are located below this grate and not in contact with this grate, wherein the nozzle tubes preferably like the grate bars also horizontally, but viewed in the plan view transverse to them, in order to achieve optimum mixing of the flue gases down through the grate.
  • this flue gas discharge below the grate is designed by tapered side surfaces of the side linings tapering to Nachbrennraum towards to achieve a nozzle effect and thus a good mixing.
  • the nozzle tubes have a triangular or pentagonal or round cross-section with an upwardly directed tip, and therefore can be made very easily because they are open at both ends.
  • nozzle tubes are not welded or otherwise firmly connected on the side of the supply of secondary air with a transversely across all nozzle tubes extending distribution box, which is usually also made of sheet steel, but only the front side inserted into corresponding through holes in a wall of this distribution box and are with her other end on or in a corresponding part of the front lining of the flue gas discharge, which also consists of incombustible material (fireclay or SiC) on.
  • the entire interior of the heater can very easily form-fitting and without further assembly work composed by - after inserting the junction box into the housing - first the side linings, especially in a groove or recess provided there, and on the oblique Inner surfaces of the side liners at the one end aufsitzendes, trapezoidal lower end lining part are simply inserted. Subsequently, the hang up the nozzle tubes with their one end on the lower end-lining part and then inserting the other end face in the corresponding passages of the junction box.
  • the upper end lining part must be placed on the ends of the nozzle tubes and then the grate bars are placed across the nozzle tubes, which in turn engage positively with their ends in corresponding pockets of the side linings and thereby positively secured in position.
  • Fig. 2 in particular the area of the flue gas removal 5 can be seen in its construction, which is limited at the upper end by the combustion grate 2, on which rests the wood 10 or other combustible material, and thus represents the main combustion chamber 3. Below the flue gas discharge, the flue gases pass into a secondary combustion chamber 4, in which the afterburning of these flue gases and their removal takes place to the chimney, which is not shown.
  • the combustion device is arranged in a housing 11 made of, for example, sheet steel, from the vertical side walls transverse walls freely so far inwardly projecting that then the side linings 13 can be placed with its underside, the free passage between the side liners for the flue gases However, is not hindered by the transverse walls of the housing 11.
  • the moldings of the side lining 13, which may be formed identical to the vertical center plane due to the symmetry of the entire combustion device, sitting obliquely down and to the longitudinal center plane approaching inner surface 17, whereby the cross section is reduced in the flue gas discharge to Nachbrennraum out and thus the desired Nozzle effect occurs.
  • the trapezoidally shaped lower end lining part 14 which has recesses for partially inserting the cross section of the nozzle tubes 6 in its upper side. After inserting the nozzle tubes can be placed on this an upper end lining 15, which is also trapezoidal shaped, which has been removed for the illustration of FIG. 1 in order to better recognize the position of the nozzle tubes 6 can.
  • the pockets 16 are also adapted to the cross-sectional shape of the grate bars 2a, b, which preferably have an L-shaped with the top pointing down and rounded top cross-section.
  • the pockets 16 are arranged at a smaller distance or partially overlapping each other than the thickness of the grate bars 2a, b, c .. in order not only to grate the grate bars predetermined, but to be able to arrange in a gradually selectable distance to each other, depending on the size of the parts of the fuel.
  • the nozzle tubes 6 are with their other, facing away from the frontal lining, end in the through holes of a wall of the over all nozzle tubes from one to the other side wall of the housing 11 preferably continuous, hollow distribution box 9 made of sheet steel, in the z. B. from an end face into an access opening 19, the desired secondary gas is supplied and from there flows into the open end faces of the projecting into the distribution box 9 nozzle tubes. From there, it is passed over the existing on both longitudinal edges of the nozzle tubes 6 outlet openings 7a, b and flows out of these into the flue gas outlet 5 of the primary flue gas. An outflow through the opposite, lining-side open end face of the nozzle tubes is almost completely avoided by these rest with their front side on the local housing wall on the inside
  • the outlet openings 7a, b are arranged on the two sides of the nozzle tubes, which have a cross-section in the form of an upright pointing with the top-facing diamond, at the two opposite and furthest points of the cross section and in the longitudinal direction of the nozzle tubes. 6 offset from one another such that in the region of an outlet opening z. B. 7a on the one hand on the opposite side just a gap between two outlet openings 7b is present.
  • the gaps are preferably about as long as the outlet openings in the direction of the nozzle tubes. 6
  • a nose 12 may be bent, for example, down at the lining-side end of the nozzle tube, which then into a corresponding recess 18 in z. B. engages the lower end-lining part 14.
  • the nose 12 and the corresponding recess 18 in the lower end lining 14 set back from the end face in the central region of the Stirnaus mecanicsers 14 may be present as a blind hole or slot, whereby movement in both directions is prevented, even if the nozzle tube at a distance in front of the housing wall ends.
  • Fig. 1 shows that the nozzle tubes 6 only as small as possible protrude into the interior of the distribution box 9 in order to disassemble the nozzle tubes in Wear case does not have to take out the entire distribution box, but - after lifting the grate bars 2a and the upper end lining 15 - raise the nozzle tubes 6 at the lining-side end something and then be able to pull out of the distribution box 9.

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Claims (17)

  1. Dispositif de combustion (1) avec
    - une grille de combustion (2) pour l'application d'un combustible solide, en particulier le bois (10),
    - une évacuation de gaz de fumée (5) du foyer principal de combustion (3) au-dessus de la grille de combustion (2) par la grille de combustion (2) vers le bas dans une chambre de postcombustion (4),
    en dessous de la grille de combustion (2), des tuyaux de buses (6) sont disposés dans l'évacuation de gaz de fumée (5), lesquels présentent des orifices de sortie (7a,b....) dans leur paroi et servent à l'amenée de gaz secondaire (8) dans l'évacuation primaire de gaz de fumée (5),
    caractérisé en ce que
    les barres de grilles (2a, b) s'appliquent par leurs extrémités latérales séparément de manière relâchée sur les revêtements latéraux (13) de l'évacuation de gaz de fumée; lesquels habillent le coffret (11) et
    les tuyaux de buses (6) sont disposés à distance en dessous de la grille de combustion (2) et transversalement au sens de défilement des barreaux de grille (2a, b).
  2. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux de buse (6) s'appliquent de manière lâche séparément par une extrémité sur un revêtement frontal en particulier sur le revêtement frontal inférieur (14) de l'évacuation de gaz de fumée et par l'autre extrémité séparément de manière lâche dans les percées (9a) d'un boîtier de distribution (9) disposé transversalement au dessus de tous les tuyaux de buse (6) pour le gaz secondaire (8).
  3. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que sur l'extrémité côté revêtement au dessus de tous les tuyaux de buse (6) s'applique un revêtement frontal supérieur (15) et des revêtements supérieurs et inférieurs (13, 15) sont configurés dans leur plan de contact de sorte qu'il reste de manière intercalée des percées correspondant au contour externe des tuyaux de buse (6).
  4. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les barreaux de grille (2) sont faits de métal massif, en particulier de fonte, en particulier d'acier coulé
  5. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les revêtements (13) présentent dans leur état monté dans le coffret (11) une inclinaison partant de la grille de combustion (2) vers le bas par leurs surfaces internes (7) en direction du milieu de l'évacuation de gaz de fumée (5) de sorte que la chambre de l'évacuation de gaz de fumée (5) se réduit en s'éloignant de la grille de combustion (2).
  6. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les barreaux de grille (2) s'appliquent par leurs extrémités dans des poches (16) par adhérence des formes dans la zone supérieure des revêtements latéraux (13), en particulier dans la zone supérieure des surfaces internes (17) des revêtements latéraux et, en particulier dans les revêtements latéraux (13), les poches (16) sont disposées à distance plus faible les unes derrière les autres (13) ce qui correspond à la largeur des barreaux de grille (2a,b), de sorte que par insertion dans différentes poches, la distance des barreaux de grille (2a,b) entre eux peut être modifiée par palier.
  7. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux de buse (6) présentent dans leur état monté, dans lequel ils s'étendent de préférence horizontalement ou légèrement en montant, au moins dans une zone partielle en partant de l'extrémité supérieure, une coupe transversale augmentant vers le bas, avec des orifices de sortie (7a,b) de part et d'autres dans leurs parois, de préférence dans la zone de la plus grande largeur des tuyaux de buse (6).
  8. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux de buse (6) présentent de préférence une forme de section transversale à cinq côtés avec un coin vers le haut, de préférence en forme de diamant et les orifices de sortie (7a,b) sont disposés sur les coins extérieurs de la section transversale.
  9. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les orifices de sortie (7a,b) sont disposés à intervalles réguliers le long des bords externes longitudinaux des tuyaux de buse (6) et, en particulier la longueur des orifices de sortie (7) observée dans le sens de la longueur des tuyaux de buse (6) correspond à la longueur des distances entre les orifices de sortie (7).
  10. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans les tuyaux de buse (6), les orifices de sortie d'un bord longitudinal sont disposés décalés entre eux par rapport aux orifices de sortie (7b) de l'autre bord longitudinal dans le sens de la longueur de sorte que dans la zone de la longueur des intervalles entre les orifices de sortie d'un côté, des orifices de sortie sont présents sur l'autre côté.
  11. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux de buse (6) présentent sur leurs extrémités côté revêtement au moins un ergot (12) faisant saillie au dessus de la périphérie externe du tuyau de buse (6) et le revêtement frontal, en particulier le revêtement inférieur frontal (14) présente dans la position correspondante un évidement (18) pour l'ergot (12) en particulier dans l'extrémité frontale du revêtement (14) sur la surface frontale détournée de l'évacuation de gaz de fumée (5) ou observé en vue de dessus dans l'intérieur du revêtement latéral (14).
  12. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les tuyaux de buse (6) sont ouverts sur les deux faces frontales.
  13. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties de revêtement, en particulier le revêtement latéral (13), le revêtement frontal inférieur et supérieur (14, 15) sont fabriqués à partir d'argile réfractaire ou de carbure de silicium (SiC) ou d'acier de coulée en tant que pièce moulée, en particulier en tant que pièce moulée frittée.
  14. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties de revêtement (13, 14, 15), les barreaux de grille différents (2a,b), les différents tuyaux de buse (6) et la boîte de distribution (9) sont assemblés exclusivement par adhérence des formes.
  15. Dispositif de combustion selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les revêtements (15, 14) se trouvent par leurs surfaces frontales dans une rainure ou un évidement des revêtements latéraux (13).
  16. Procédé pour l'échange des tuyaux de buse (6) d'un dispositif de combustion, en particulier selon l'une des revendications précédentes du dispositif, caractérisé en ce qu'
    après le retrait des barreaux de grille (2a,b..) ainsi que du revêtement frontal supérieur se trouvant sur les tuyaux de buse (6), chacun des tuyaux de buse (6) est inséré les uns après les autres dans leur direction longitudinale jusqu'à la butée contre la paroi côté revêtement de la boîte, en ce qu'ils sont ainsi désengagés de la boîte de distribution (9) par leurs extrémités opposées, et qu'ils sont soulevés par leur extrémité côté boîte et peuvent être retirés du dispositif de combustion en étant inclinés vers le haut au-dessus de la boîte (9), en particulier sans retrait de la boîte de distribution (9) et/ou sans outil.
  17. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce qu'avant la poussée des tuyaux de buse (6) dans le sens longitudinal, l'extrémité côté revêtement du tuyau de buse respectif doit être soulevée suffisamment pour qu'un ergot (12) du tuyau de buse (6) se désengage de l'évidement correspondant (18) dans le revêtement inférieur frontal (14).
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