EP1315936A1 - Roststab mit flüssigkühlung für verbrennungsanlagen - Google Patents

Roststab mit flüssigkühlung für verbrennungsanlagen

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EP1315936A1
EP1315936A1 EP00954246A EP00954246A EP1315936A1 EP 1315936 A1 EP1315936 A1 EP 1315936A1 EP 00954246 A EP00954246 A EP 00954246A EP 00954246 A EP00954246 A EP 00954246A EP 1315936 A1 EP1315936 A1 EP 1315936A1
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EP
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grate
grate bar
cooling
nose
channel
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EP00954246A
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EP1315936B1 (de
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Theodor Koch
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Mitsubishi Power Europe GmbH
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Individual
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/12—Fire-bars
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00—Grates with hollow bars
    • F23H3/02—Grates with hollow bars internally cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2900/00—Special features of combustion grates
    • F23H2900/03021—Liquid cooled grates

Definitions

  • the present invention relates to grate bar according to the preamble of claim 1.
  • incinerators with combustion chambers are conventionally used, in which the fuel is applied, for example, to a mechanically operated grate and burned thereon ,
  • Grate coating cooling systems are now known, in which the cooling of the grate covering by the combustion air flowing past in the air funnels positioned below the grate or by forced cooling of the grate covering by the combustion air, which is created by a space formed by the grate bar and a baffle and in the firebox is pressed.
  • These known types of cooling are dependent on the amount of combustion air, and the air exits from the grate into the combustion chamber can be blocked by ashes, solid metals or slag. On the one hand, this means that the cooling of the corresponding topping is no longer ensured and the supply of combustion air no longer corresponds to the amount required for optimal combustion.
  • this type of cooling has the disadvantage that the amount of combustion air primarily has a process function and does not have to perform a cooling function. A change in the amount of combustion air depending on the cooling effect is usually not feasible. This does not guarantee the required cooling effect of the grate covering.
  • Liquid cooling of the grate covering is now known, as described for example in WO 96/29544.
  • a liquid cooling medium such as water, is passed through channels in the grate.
  • the cooling medium is then fed to a heat exchanger in which the cooling medium can either be cooled or heated before it is returned to the grate in a closed circuit.
  • a grate element with liquid cooling is described for example from EP 0 811 803 A2.
  • a grate element dimensioned in the width of the grate covering to be formed has parallel, straight-line bores as cooling channels, which are arranged transversely to the conveying direction of the combustion material in the grate element.
  • a side element is provided in each case, which has oil-connecting channels for the ends of the cooling channels described, in order to connect the individual cooling channels in series to form a cooling channel.
  • the coolant should enter this cooling channel in the rear region of the grate element and exit again in the front head region of the grate element.
  • Combustion material located on the grate surface should cool too much and in particular not evenly and homogeneously.
  • the object of the present invention was to find a combustion grate which enables homogeneous cooling or heating of the grate elements and thus a well controllable and controllable cooling of the grate.
  • Embodiments of the invention result from the dependent claims 2 to 7.
  • the arrangement of longitudinally running tubes within the grate bar allows the latter to expand in the transverse direction, in particular at its tip, without the cooling tubes running in this area being overstressed by this transverse expansion and being able to tear.
  • the transverse expansion of the individual short segments of the grate head can be done without damaging the
  • the base body of the grate can advantageously be made with a low material thickness without substantial material accumulations, which has a positive effect on the service life and in particular on the thermal behavior and strength of the grate.
  • the gratings designed according to the invention also have very good emergency running properties, i.e. Even if the coolant supply fails, the grate will not be destroyed by a malfunction or an interruption if the incinerator continues to operate. It is sufficient to implement cooling by supplying sub-air and the incinerator does not have to be shut down immediately.
  • Figure 1 is a schematic plan view of a grate bar designed according to the invention.
  • Figure 2 shows the rear view of the grate bar of Figure 1;
  • 3 shows a longitudinal section through the grate bar of FIG. 1; 4 shows a cross section through the grate bar of FIG. 1;
  • FIG. 5 shows the rear view of the cooling coil of a grate bar according to FIG. 1;
  • FIG. 6 shows the side view of the cooling coil according to FIG. 5 in the front area.
  • Figure 1 shows the top view and Figure 2 shows the rear view of a grate bar 1 according to the invention.
  • These elements can be arranged side by side connected to practically any width to form a movable grate bar for use in an incinerator.
  • the rear end of the grate bar 1, which is on the left in FIG. 1, is designed as a support region 2 with shell-shaped bushes. Appropriately designed pegs of the grate structure of an incineration plant can engage in these sockets in a manner known per se.
  • the front end of the grate bar 1 has a rounded edge, respectively. Nose 3 as a continuation of the combustion surface 5 above.
  • the pegs of the grate of the incinerator are arranged so that the grate bars 1 placed on top of each other overlap in a staggered manner, i.e. the respective support surfaces 4 located under the nose 3 are supported or supported on the surfaces 5 of the subsequent grate bars 1. rest and thus form the grate surface of the incinerator.
  • FIG. 1 the course of the cooling channel 6 of the grate bar 1 designed according to the invention is shown in dashed lines.
  • the liquid coolant for example, enters the cooling channel 6 through the lower feed opening 9 and then leaves it again via the discharge opening 9 '.
  • This cooling channel 6 now has straight pipe segments 7 running parallel to the side edge 1 ', as can be seen in particular from the longitudinal section of FIG. These pipe segments 7 run in the longitudinal direction parallel to the side edge 1 'and parallel to the surface 5 from the rear region of the grate 1 to the nose 3, where they are still curved in the longitudinal direction of the grate in accordance with the bend of the nose 3 downward against the contact surface.
  • the bottom of the nose 3 i.e.
  • the ends of two adjacent pipe segments 7 are connected to one another via a pipe section, for example a bend 8.
  • the ends of the pipe segments 7 are in turn connected, for example via bent pipe pieces, in such a way that a continuous, closed cooling coil 6 with an inlet 9 and outlet opening 9 'is formed.
  • Support surface 5 are. Furthermore, due to the U-shaped design of the connecting pieces 8, larger loads can be borne without the risk of damage, which leads to a high reliability of the cooling system. This also makes a good one advantageous
  • Run-flat property achieved i.e. in the event of a failure of the coolant flow, the system does not have to be shut down immediately and the defective cooling elements replaced, but the system can be operated, for example, with increased use of sub-air for cooling, without the risk that the grate bars 1 or. the cooling lines 6 are destroyed or damaged.
  • Design of the cooling coil 6 is that, for example, steel can be used as the material, with a relatively low material thickness.
  • a steel pipe with a diameter of approx. 25 mm and a jacket thickness of approx. 4 mm is used. This material is easy and inexpensive to manufacture and also very easy to edit, resp. to the desired shape to arrange the cooling coil 6, as shown in the rear view according to FIG. 5.
  • the ends of the tube segments 7 can be connected, for example, via 90 ° tube bores, which are connected to form a 180 ° bend and are welded to the ends of the tube segments 7.
  • the bent region 7 'of the pipe segment 7 can be produced, for example, by appropriately bending a straight pipe segment 7, as shown in the example in FIG. 6, or by welding a suitably designed pipe bend 7' to the end of the pipe segment 7, as in FIG. 3 shown.
  • the cooling coil 6 prepared in this way can now be inserted into the casting mold for producing the grate bar 1 and can thus be integrated directly into the grate bar 1 in a very simple manner.
  • the cooling liquid can be used at high pressure thanks to the design of the cooling coil 6. This leads to a very high cooling efficiency. the heating of the grate bar 1, which in turn leads to an improvement in the overall efficiency of the incinerator. This is achieved in that the arrangement of the tubes 7 and 7 according to the invention. 8 only small tensions occur in the cooling coil 6 and thus the wall thicknesses of the tubes can be selected variably, which also achieves a high compressive strength of the cooling coil 6.
  • a further improvement in the thermal properties of the grate bar 1 is preferably achieved by the longitudinally extending in the area of the nose 3 of the grate bar 1 Slots 10 are arranged as shown in Figures 1, 2 and 4. These slots 10 are preferably formed in the area of the highest thermal load on the grate 1, ie in the area of the nose 3. These slots 10 are preferably continuous to the support area 4 and extend to a depth in the surface 5 which is approximately the height of the nose 3 corresponds to the grate bar 1. Through these slots 10, the formation of cracks in the nose 3 of the grids 1 can be prevented under high thermal loads, since the
  • Slots 10 can expand separate areas independently of one another and due to the relatively small widths, no impermissible stress peaks occur in the material of the grids 1.
  • the slots 10 there are preferably bores 11 which run perpendicular to the surface 4 of the grate and have a larger diameter than the width of the slots 10. These slits prevent the slits from tearing out in the longitudinal direction of the grids 1 under high thermal loads and thus damage to the grids.

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Abstract

Der für die Bildung eines Rostes für Verbrennungsanlagen verwendete Roststab (1) weist einen durchgehenden Kanal (6) zur Durchführung von flüssigem Kühlmittel auf. Der Kanal weist parallel zur Seitenkante (1') resp. der Oberseite (5) des Rostes (1) verlaufende Rohrsegmente (7) auf. Die Enden von jeweils zwei benachbarten Rohrsegmenten (7) sind an ihrem vorderen Ende im Bereich der Nase (3) des Rostes (1) durch Rohrstücke (8), beispielsweise in U-Form, miteinander verbunden. Durch diese Anordnung des Kühlkanals (6) wird eine hohe Sicherheit gegen eine Beschädigung auch bei grossen thermischen Belastungen insbesondere des Nasenbereiches (3) des Roststabes (1) erreicht, was zu besonders vorteilhaften Notlaufeigenschaften des Roststabes (1) auch bei einem Ausfall der flüssigen Kühlung führt. Daneben erlaubt die erfindungsgemässe Ausbildung des Kühlkanals (6) vorteilhaft eine Kühlung mit hohen Drücken, was zu einem erhöhten Wirkungsgrad der Kühlung und damit auch zu einem verbesserten Wirkungsgrad der gesamten Verbrennungsanlage führt.

Description

Roststab mit Flüssigkühlung für Verbrennungsanlagen
Die vorliegende Erfindung betrifft Roststab nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Für die Verbrennung unterschiedlicher Brennstoffe, wie Hausmüll, Industriemüll, Holzabfälle, feste, poröse und flüssige Brennstoffe sowie Brennstoffe mit hoher und niedriger Zündwilligkeit, kommen herkömmlicherweise Verbrennungsanlagen mit Feuerräumen zur Anwendung, in welchem der Brennstoff beispielsweise auf einen mechanisch betätigten Rost aufgebracht und darauf verbrannt wird.
Es sind nun Rostbelagskühlungen bekannt, bei welchen die Kühlung des Rostbelages durch die in unterhalb des Rostes positionierten Lufttrichtern vorbeiströmende Verbren- nungsluft oder durch Zwangskühlung des Rostbelages durch die Verbrennungsluft, welche durch einen Raum, der aus dem Roststab und einem Leitblech gebildet ist, und in den Feuerraum gepresst wird, erfolgt. Diese bekannten Kühlarten sind von der Verbrennungsluftmenge abhängig, wobei die Luftaustritte des Rostes in den Feuerraum durch Asche, feste Metalle oder Schlacke verstopft werden können. Damit ist einerseits die Kühlung des entsprechenden Belags nicht mehr gesichert und die Zufuhr von Verbrennungsluft entspricht nicht mehr der geforderten Menge für eine optimale Verbrennung. Überdies ist diese Kühlungsart mit dem Nachteil behaftet, dass die Verbrennungsluftmenge in erster Linie eine verfahrenstechnische Funktion hat und nicht eine Kühlfunktion erfüllen muss. Eine Änderung der Verbrennungsluftmenge in Abhängigkeit der Kühlwirkung ist in der Regel nicht durchführbar. Damit ist die geforderte Kühlwirkung des Rostbelages nicht gewährleistet. Es sind nun Flüssigkeitskühlungen des Rostbelages bekannt, wie beispielsweise in der WO 96/29544 beschrieben. Dabei wird ein flüssiges Kühlmedium, wie beispielsweise Wasser, durch Kanäle im Rost hindurchgeführt. Das Kühlmedium wird anschliessend einem Wärmetauscher zugeführt, in welchem das Kühlmedium entweder gekühlt oder erhitzt werden kann, bevor es in einem geschlossenen Kreislauf wieder dem Rost zugeführt wird.
Weiter ist beispielsweise aus der EP 0 811 803 A2 ein Rostelement mit Flüssigkeitskühlung beschrieben. Dabei weist ein in der Breite des zu bildenden Rostbelages dimensioniertes Rostelement parallel verlaufende, geradlinige Bohrungen als Kühlkanäle auf, welche quer zur Förderrichtung des Verbrennungsgutes im Rostelement angeordnet sind. An beiden Seiten des Rostelementes ist jeweils ein Seitenelement vorgesehen, welches ü lenk- Verbindungskanäle für die Enden der beschriebenen Kühlkanäle aufweist, um die einzelnen Kühlkanäle miteinander seriell zu einem Kühlkanal zu verbinden. Dabei soll das Kühlmittel im hinteren Bereich des Rostelementes in diesen Kühlkanal eintreten und im vorderen Kopfbereich des Rostelementes wieder austreten.
Die beschriebenen, bekannten Ausführungsformen von flüssigkeitsgekühlten Rostelementen weisen allerdings den Nachteil auf, dass sie in der Regel das auf der
Rostoberfläche befindliche Verbrennungsgut zu stark und insbesondere nicht gleichmässig und homogen abkühlen.
Gerade wenn die Verbrennungsanlage sowohl Verbrennungsgut mit hohem und tiefem Heizwert verarbeiten soll, treten bei allen genannten Rostelementen grosse thermisch bedingte
Probleme auf. Die durch die unterschiedlichen Temperaturen im Bereich der Rostspitze verursachten Spannungen führen bei den bekannten Anordnungen mit im Rost angeordneten Kühlrohren zu Spannungsrissen, welche die Rohre zerstören können und damit die Kühlflüssigkeit austreten lassen, womit der Kühlkreislauf gestört resp. unterbrochen wird.
Ein Lösungsansatz hierfür besteht darin, das Kühlmittel unter Umgebungsdruck in grossvolumig ausgebildeten Kammern des Rostes einzusetzen. Allerdings bedingt dies ein sehr hohes Durchströmvolumen mit einem schlechten Wirkungsgrad.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung bestand nun darin, einen Verbrennungsrost zu finden, welcher eine homogene Kühlung oder Erwärmung der Rostelemente und damit eine gut kontrollier- und steuerbare Kühlung des Rostes ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch einen Rost mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 7.
Durch die Anordnung von Längsverlaufenden Rohren innerhalb des Roststabes kann sich dieser insbesondere an seiner Spitze in Querrichtung ausdehnen, ohne dass die in diesem Bereich verlaufenden Kühlrohre durch diese Querausdehnung überbeansprucht werden und Reissen können.
Wenn vorzugsweise im Kopfbereich des Rostes Längsschlitze ausgebildet sind, kann die Querausdehnung der einzelnen kurzen Segmente des Rostkopfes ohne Beschädigung des
Rostkörpers erfolgen. Durch die erfindungsgemässe Anordnung der Rohre in Längsrichtung können diese Längsschlitze ohne weiteres in verhältnismässig engen Abständen ausgebildet werden, ohne dass dadurch die Kühlanlage beeinträchtigt wird. Durch diese Anordnung können Rohre vorzugsweise mit einem Durchmesser zwischen 18 mm bis 40 mm zum Einsatz gelangen, welche in den Grundkörper des Rostes direkt beim Giessen integriert werden können. Diese Rohre erlauben den Einsatz von Kühlmittel unter verhältnismässig hohem Druck, was vorteilhaft zu einem besseren Wirkungsgrad der Kühl- resp. Heizwirkung führt.
Durch den Einsatz der längsverlaufenden Rohre kann der Grundkörper des Rostes vorteilhaft mit geringer Materialstärke ohne wesentlichen Materialanhäufungen ausgeführt werden, was sich positiv auf die Lebensdauer und insbesondere auf das thermische Verhalten und Festigkeit des Rostes auswirkt.
Die erfindungsgemäss ausgestalteten Roste weisen zudem sehr gute Notlaufeigenschaften auf, d.h. der Rost wird auch bei Ausfall der Kühlmittelversorgung durch eine Störung oder einen ünterbruch nicht zerstört, wenn die Verbrennungsanlage weiter betrieben wird. Es genügt hierfür, die Kühlung durch Zufuhr von Unterluft zu realisieren und die Verbrennungsanlage muss nicht extra sofort heruntergefahren werden.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand von Figuren der beiliegenden Zeichnung noch näher erläutert. Es zeigen
Fig. 1 die schematische Aufsicht auf einen erfindungsgemäss ausgestalteten Roststab;
Fig. 2 die Rückansicht des Roststabes von Figur 1;
Fig. 3 einen Längsschnitt durch den Roststab von Figur 1; Fig. 4 eine Querschnitt durch den Roststab von Figur 1;
Fig. 5 die Rückansicht auf die Kühlschlange eines Roststabes nach Figur 1; und
Fig. 6 die Seitenansicht der Kühlschlange nach Figur 5 im vorderen Bereich.
Figur 1 zeigt die Aufsicht und Figur 2 die Rückansicht auf einen erfindungsgemässen Roststab 1. Diese Elemente können nebeneinanderliegend zu praktisch beliebiger Breite verbunden angeordnet werden, um einen beweglichen Roststab für den Einsatz in einer Verbrennungsanlage zu bilden. Das hintere, in Figur 1 linke Ende des Roststabes 1 ist als Tragbereich 2 mit schalenförmigen Buchsen ausgebildet. In diese Buchsen können entsprechend ausgebildete Zapfen des Rostgerüstes einer Verbrennungsanlage in an sich bekannter Weise eingreifen. Das vordere Ende des Roststabes 1 weist eine abgerundete Kante resp. Nase 3 als Fortsetzung der obenliegenden Verbrennungsfläche 5 auf. Die Zapfen des Rostgerüstes der Verbrennungsanlage sind derart beabstandet angeordnet, dass die darauf aufgelegten Roststäbe 1 sich schuppenartig versetzt überlappen, d.h. sich jeweils die unter der Nase 3 befindlichen Auflageflächen 4 auf die Oberflächen 5 der nachfolgenden Roststäbe 1 abstützen resp. aufliegen und damit die Rostoberfläche der Verbrennungsanlage bilden.
Damit die Verbrennungsluft durch die derart gebildete Rostoberfläche vom Raum unterhalb des Rostes in der Verbrennungsanlage in den Brennraum über dem Verbrennungsrost gelangen kann, sind in der Seitenwand 1' der einzelnen Roststäbe 1 vorteilhaft Sicken resp. Aussparungen l'1 ausgebildet, welche zwischen nebeneinanderliegend angeordneten Roststäben 1 jeweils einen Durchgangsspalt für die Verbrennungsluft bilden. Diese Aussparungen 1'' sind vorteilhaft zumindest im vorderen Roststabbereich von der Nase 3 ausgehend nach hinten verlaufend angeordnet, für verschiedene
Einsatzzwecke in einer Länge zwischen ca. 15% bis 80% der Gesamtlänge des Roststabes 1.
In der Figur 1 ist nun der Verlauf des erfindungsgemäss ausgestalteten Kühlkanals 6 des Roststabes 1 gestrichelt dargestellt. Das flüssige Kühlmittel tritt beispielsweise durch die untere Zuführöffnung 9 in den Kühlkanal 6 ein und verlässt diesen anschliessend über die Abführöffnung 9' wieder. Dieser Kühlkanal 6 weist nun parallel zur Seitenkante 1' verlaufende gerade Rohrsegmente 7 auf, wie insbesondere aus dem Längsschnitt von Figur 3 hervorgeht. Diese Rohrsegmente 7 verlaufen in Längsrichtung parallel zur Seitenkante 1' und parallel zur Oberfläche 5 vom hinteren Bereich des Rostes 1 zur Nase 3 hin, wo sie immer noch in Rostlängsrichtung verlaufend entsprechend der Biegung der Nase 3 nach unten gegen die Auflagefläche gebogen ausgebildet sind. Am unteren Ende der Nase 3, d.h. im Bereich der Auflagefläche 4, sind jeweils die Enden von zwei benachbarten Rohrsegmenten 7 miteinander über ein Rohrstück, beispielsweise einen Krümmer 8, verbunden. Im hinteren Bereich des Roststabes 1 sind wiederum die Enden der Rohrsegmente 7, beispielsweise über gebogene Rohrstücke, derart verbunden, dass insgesamt eine durchgehende, geschlossene Kühlschlange 6 mit Zu- 9 und Abführöffnung 9' gebildet wird.
Durch diese Anordnung der Rohrsegmente 7 wird erreicht, dass im heissesten Bereich des Roststabes 1, der Nase 3, es bei den Rohrsegmenten 7 auch bei grossen thermischen Beanspruchungen, welche das Material des Roststabes 1 ausdehnen lassen, nicht zur Rissbildung kommt, welche die Kühlwirkung reduzieren oder gar die Kühlflüssigkeit vollständig ausfliessen lassen. Diese Gefahr besteht bei den herkömmlicherweise in diesem Bereich querverlaufend angeordneten Rohren von Kühlanlagen von herkömmlichen Roststäben. Die lediglich kurzen, querverlaufenden Verbindungsstücke 8 sind im unteren Bereich der Nase 3 angeordnet, wo die thermischen Belastungen weit geringer als im Krümmungsbereich der Nase 3 oder vorderen
Auflagefläche der Oberfläche 5 sind. Weiter werden durch die u-förmige Ausbildung der Verbindungsstücke 8 auch grössere Belastungen ohne Gefahr einer Beschädigung ertragen, was zu einer hohen Zuverlässigkeit der Kühlanlage führt. Vorteilhaft wird damit auch eine gute
Notlaufeigenschaft erzielt, d.h. bei einem Ausfall des Kühlmittelflusses muss die Anlage nicht sofort heruntergefahren werden und die defekten Kühlelemente ausgetauscht werden, sondern die Anlage kann beispielweise unter vermehrtem Einsatz von Unterluft zur Kühlung weiter betrieben werden, ohne dass Gefahr besteht, dass die Roststäbe 1 resp. die Kühlleitungen 6 zerstört oder beschädigt werden.
Ebenfalls ein grosser Vorteil in der erfindungsgemässen Ausgestaltung der Anordnung resp. Ausbildung der Kühlschlange 6 liegt darin, dass als Material beispielsweise Stahl eingesetzt werden kann, bei verhältnismässig geringer Materialstärke. So wird beispielsweise ein Stahlrohr mit einem Durchmesser von ca. 25 mm bei einer Manteldicke von ca. 4 mm eingesetzt. Dieses Material ist einfach und günstig herzustellen und ebenfalls sehr einfach zu bearbeiten, resp. zu der gewünschten Form der Kühlschlange 6 anzuordnen, wie dies in der Rückansicht nach Figur 5 dargestellt ist.
Die Verbindung der Enden der Rohrsegmente 7 kann beispielsweise über 90°-Rohrboen erfolgen, welche zu einem 180°-Bogen verbunden sind und an die Enden der Rohrsegmente 7 angeschweisst werden. Der gebogene Bereich 7' des Rohrsegmentes 7 kann beispielsweise durch entsprechende Biegen eines geraden Rohrsegmentes 7 erzeugt werden, wie im Beispiel nach Figur 6 dargestellt, oder durch Anschweissen eines entsprechend ausgebildeten Rohrbogens 7 ' an das Ende des Rohrsegmentes 7 erzeugt werden, wie in Figur 3 dargestellt.
Die derart vorbereite Kühlschlange 6 kann nun in die Giessform zur Erzeug des Roststabes 1 eingesetzt werden und damit beim Giessen des Roststabes 1 auf einfachste Weise direkt in diese integriert werden.
Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Roststabes 1 liegt darin, dass die Kühlflüssigkeit dank der Ausbildung der Kühlschlange 6 mit hohem Druck eingesetzt werden kann. Dies führt zu einem sehr hohem Wirkungsgrad der Kühlung resp. der Aufheizung des Roststabes 1, was wiederum zu einer Verbesserung des Gesamtwirkungsgrades der Verbrennungsanlage führt. Dies wird dadurch erreicht, dass durch die erfindungsgemässe Anordnung der Rohre 7 resp. 8 in der Kühlschlange 6 nur kleine Spannungen auftreten und damit die Wandstärken der Rohre variabel gewählt werden kann, womit auch eine hohe Druckfestigkeit der Kühlschlange 6 erzielt wird.
Eine weitere Verbesserung der thermischen Eigenschaften des Roststabes 1 wird vorzugsweise dadurch erreicht, indem im Bereich der Nase 3 des Roststabes 1 längsverlaufende Schlitze 10 angeordnet werden, wie in den Figuren 1, 2 und 4 dargestellt. Diese Schlitze 10 sind vorzugsweise im Bereich der höchsten thermischen Belastung des Rostes 1 ausgebildet, d.h. im Bereich der Nase 3. Vorzugsweise sind diese Schlitze 10 bis zum Auflagebereich 4 durchgehend ausgebildet und reichen in eine Tiefe in der Oberfläche 5, welche etwa der Höhe der Nase 3 des Roststabes 1 entspricht. Durch diese Schlitze 10 kann die Bildung von Rissen in der Nase 3 der Roste 1 bei grossen thermischen Belastungen verhindert werden, da sich die durch die
Schlitze 10 getrennten Bereiche unabhängig voneinander ausdehnen können und durch die verhältnismässig geringen Breiten keine unzulässigen Spannungsspitzen im Material der Roste 1 auftreten.
Vorzugsweise sind am Grund der Schlitze 10 Bohrungen 11 angebracht, welche senkrecht zur Oberfläche 4 des Rostes verlauf und einen grösseren Durchmesser als die Breite der Schlitze 10 aufweisen. Durch diese Schlitze wird ein Ausreissen der Schlitze in Längsrichtung der Roste 1 bei grossen thermischen Belastungen und damit eine Beschädigung der Roste vermieden.

Claims

Patentansprüche
1. Roststab (1) für Verbrennungsanlagen mit einer im wesentlichen geschlossenen, der Verbrennungsseite zugewandten Oberfläche (5) , einem hinteren, zur Auflage auf einen Rostträger zur Bildung des Rostes ausgebildeten Tragbereich (2) und einem vorderen, zwischen Oberfläche (5) und Vorderkante abgerundeten Nasenbereich (3) mit auf der Unterseite ausgebildeten Auflagebereich (4), sowie einem im Rost integrierten Kanal (6) zur Aufnahme von Kühlmittel, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal als wenigstens eine Kühlschlange (6) mit parallel nebeneinanderliegenden geraden Rohrsegmenten (7) gebildet ist, welche parallel zur Seitenwand (1*) des Rostes (1) verlaufend angeordnet sind, und jeweils die Enden von zwei benachbarten Rohrsegmenten (7) im Bereich der Nase (3) des Rostes (1) miteinander durch ein Rohrstück (8) verbunden sind.
2. Roststab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hinteren Enden der Rohrsegmente (7) jeweils über gebogene Rohrleitungen derart miteinander verbunden sind, dass die Enden von nicht miteinander im Bereich der Nase (3) verbundenen Rohrsegmenten (7) verbunden sind.
3. Roststab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlschlange (6) als durchgehender Kanal mit einem Zulauf (9) und einem Ablauf (9') ausgebildet ist.
4. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrsegmente (7) aus Metallrohren bestehen, vorzugsweise aus Stahlrohren.
5. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrsegmente (7) einen
Aussendurchmesser von ca. 18 bis 40 mm aufweisen bei einer Wandstärke von ca. 3 - 8 mm.
6. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Nase (3) parallel zur Seitenwand (1') des Roststabes (1) verlaufende Schlitze
(10) ausgebildet sind, vorzugsweise jeweils zwischen einem Paar benachbarter Rohrsegmenten (7) .
7. Roststab nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils am Schlitzgrund (10') eine Bohrung (11) senkrecht zur Oberfläche (4) des Rostes (1) ausgebildet ist.
EP00954246A 2000-09-04 2000-09-04 Roststab mit flüssigkühlung für verbrennungsanlagen Revoked EP1315936B1 (de)

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AU (1) AU2000266797A1 (de)
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