EP1315936B1 - Roststab mit flüssigkühlung für verbrennungsanlagen - Google Patents

Roststab mit flüssigkühlung für verbrennungsanlagen Download PDF

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EP1315936B1
EP1315936B1 EP00954246A EP00954246A EP1315936B1 EP 1315936 B1 EP1315936 B1 EP 1315936B1 EP 00954246 A EP00954246 A EP 00954246A EP 00954246 A EP00954246 A EP 00954246A EP 1315936 B1 EP1315936 B1 EP 1315936B1
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EP
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grate
grate bar
nose
cooling
bar according
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Theodor Koch
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Mitsubishi Power Europe GmbH
Original Assignee
Seko-Patent GmbH
Seko Patent GmbH
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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.
  • this type of cooling has the disadvantage that the quantity of combustion air primarily has a procedural function and does not have to fulfill a cooling function. A change in the amount of combustion air as a function of the cooling effect is not feasible in the rule. Thus, the required cooling effect of the rust coating is not guaranteed.
  • liquid cooling the rust coating As described for example in WO 96/29544.
  • a liquid cooling medium such as water
  • the cooling medium is then fed to a heat exchanger in which the cooling medium can either be cooled or heated before being returned to the grate in a closed circuit.
  • EP 0 811 803 A2 describes, for example, a grate element with liquid cooling.
  • a grate element dimensioned in the width of the grate covering to be formed has parallel, rectilinear 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 deflecting connection channels for the ends of the described cooling channels in order to connect the individual cooling channels together in series to form a cooling channel.
  • the coolant should enter the back of the grate element in this cooling channel and emerge again in the front head region of the grate element.
  • EP 0 989 363 likewise discloses a grate element in the form of a grate block, in which a cast-in, meander-shaped tube is formed.
  • two sections of this tube extending in the longitudinal direction are each arranged laterally in the grate element and with a further section, which in the lower foot resp.
  • Nose region of the grate element in the transverse direction is arranged continuously straight, connected to each other.
  • This embodiment leads in the field of implementation of the tube to a relatively large accumulation of material, just in the lower nose area of the grate element leads. Next are in the nose area several air outlet openings in the form of holes, respectively. formed round channels.
  • liquid-cooled grate elements have the disadvantage that they usually cool the combustion material located on the grate surface too much and in particular not uniformly and homogeneously.
  • the object of the present invention was to find a combustion grate, which allows a homogeneous cooling or heating of the grate elements and thus a well controllable and controllable cooling of the grate.
  • the latter can extend, in particular, at its tip in the transverse direction, without the cooling tubes extending in this area being overstressed by this transverse extent and being able to tear.
  • longitudinal slots are preferably formed in the head region of the grate, the transverse extent of the individual short segments of the grate head can take place without damaging the grate body.
  • the inventive arrangement of the tubes in the longitudinal direction of these longitudinal slots can be readily formed in relatively narrow intervals, without affecting the cooling system is impaired.
  • pipes can preferably be used with a diameter between 18 mm to 40 mm used, which can be integrated directly into the body of the grate during the casting.
  • These tubes allow the use of coolant under relatively high pressure, which is advantageous to a better efficiency of the cooling resp. Heating effect leads.
  • the longitudinal tubes of the base body of the grate can be advantageously carried out with low material thickness without substantial accumulation of material, which has a positive effect on the life and in particular on the thermal behavior and strength of the grate.
  • the grids designed according to the invention also have very good emergency running properties, i.
  • the rust will not be destroyed even if the coolant supply fails due to a fault or an interruption, if the incinerator continues to operate. It is sufficient for this purpose to realize the cooling by supplying under air and the incinerator must not be shut down immediately.
  • FIG. 1 shows the top view and FIG. 2 shows the rear view of a grate bar 1 according to the invention.
  • These elements can be arranged side by side to practically any desired width in order to form a movable grate bar for use in an incinerator.
  • the rear, left in Figure 1 end of the grate bar 1 is formed as a support portion 2 with cup-shaped sockets. In these jacks appropriately trained pins of the scaffold tower of a combustion system can intervene in a conventional manner.
  • the front end of the grate bar 1 has a rounded edge, respectively. Nose 3 as a continuation of the overhead combustion surface 5 on.
  • the spigots of the grate of the incinerator are arranged at a distance such that the grate bars 1 placed thereon overlap one another in an imbricated manner, i. in each case the bearing under the nose 3 bearing surfaces 4 are supported on the surfaces 5 of the subsequent grate bars 1 resp. rest and thus form the grate surface of the incinerator.
  • the combustion air can pass through the thus formed rust surface from the space below the grate in the incinerator in the combustion chamber above the combustion grate, in the side wall 1 'of the individual grate bars 1 advantageously beads respectively.
  • These recesses 1 are advantageously arranged extending at least in the front grate bar area of the nose 3 starting to the rear, for various purposes in a length between about 15% to 80% of the total length of the grate bar. 1
  • the ends of two adjacent pipe segments 7 are connected to each other via a pipe section, for example a manifold 8.
  • a pipe section for example a manifold 8.
  • the pipe segments 7 is achieved that in the hottest area of the grate bar 1, the nose 3, it in the pipe segments 7 even at high thermal Stress, which can extend the material of the grate bar 1, does not come to cracking, which reduce the cooling effect or even allow the coolant to flow out completely.
  • the only short, transverse connecting pieces 8 are arranged in the lower region of the nose 3, where the thermal loads are much lower than in the curvature region of the nose 3 or front bearing surface of the surface 5. Further, by the U-shaped design of the connecting pieces 8 and larger loads without risk of damage endure, resulting in a high reliability of the cooling system.
  • cooling coil 6 is formed by, for example, steel can be used as material, with relatively low material thickness.
  • steel can be used as material, with relatively low material thickness.
  • a steel pipe with a diameter of about 25 mm is used with a jacket thickness of about 4 mm.
  • This material is simple 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 of Figure 5.
  • connection of the ends of the pipe segments 7 can be done for example via 90 ° -Rohrboen, which are connected to a 180 ° bend and welded to the ends of the pipe segments 7.
  • the bent region 7 'of the pipe segment 7 can be produced, for example, by corresponding bending of a straight pipe segment 7, as shown in the example of FIG. 6, or by welding a correspondingly formed pipe bend 7' to the end of the pipe segment 7, as in FIG shown.
  • the thus prepared cooling coil 6 can now be used in the mold to produce the grate bar 1 and thus when pouring the grate bar 1 in the simplest way be integrated directly into this.
  • the cooling liquid can be used thanks to the formation of the cooling coil 6 at high pressure. This leads to a very high efficiency of cooling resp. 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 by the inventive arrangement of the tubes 7 respectively. 8 in the cooling coil 6 only small voltages occur and thus the wall thickness of the tubes can be variably selected, whereby a high compressive strength of the cooling coil 6 is achieved.
  • a further improvement of the thermal properties of the grate bar 1 is preferably achieved by longitudinally extending in the region 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 region of the highest thermal load of the grate 1, ie in the region of the nose 3. Preferably, these slots 10 are continuously formed to the support area 4 and extend into a depth in the surface 5, which is about the height of the nose 3 of the grate bar 1 corresponds. Through these slots 10, the formation of cracks in the nose 3 of the grates 1 can be prevented at high thermal loads, since the separated by the slots 10 areas can expand independently and by the relatively small widths no inadmissible voltage spikes in the material of the grates. 1 occur.
  • 10 holes 11 are attached to the bottom of the slots, which run perpendicular to the surface 4 of the grate and have a larger diameter than the width of the slots 10. Through these slots tearing of the slots in the longitudinal direction of the grates 1 at high thermal loads and thus damage to the grates is avoided.

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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

  • 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 Verbrennungsluft 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 Umlenk-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.
  • Weiter ist aus der EP 0 989 363 ebenfalls ein Rostelement in Form eines Rostblockes bekannt, bei welchem ein eingegossenes, mäanderförmig verlaufendes Rohr ausgebildet ist. Dabei sind zwei Teilabschnitte dieses Rohres in Längsrichtung verlaufend jeweils seitlich im Rostelement angeordnet und mit einem weiteren Teilabschnitt, welcher im unteren Fuss- resp. Nasenbereich des Rostelementes in Querrichtung durchgehend gerade verlaufend angeordnet ist, miteinander verbunden. Diese Ausführung führt im Bereich der Durchführung des Rohres zu einer verhältnismässig grossen Materialanhäufung, gerade im unteren Nasenbereich des Rostelementes führt. Weiter sind im Nasenbereich mehrere Luftaustrittsöffnungen in Form von Bohrungen resp. runden Kanälen ausgebildet.
  • 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 8.
  • 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 Unterbruch 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 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 hohen 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 (8)

  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, durchgehenden Kanal (6) mit einem Zulauf (9) und einem Ablauf (9')zur Aufnahme von Kühlmittel, wobei 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, dadurch gekennzeichnet, dass die Rohrsegmente (7) im Nasenbereich jeweils nach unten zum Auflagebereich (4) hin abgebogen ausgebildet sind und dort jeweils paarweise die Enden von zwei unmittelbar benachbarten Rohrsegmenten (7) miteinander durch ein Rohrstück (8) verbunden sind und damit ein Rohrpaar bilden.
  2. Roststab nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (8) U-förmig ausgebildet ist, vorzugsweise durch zwei 90° Rohrbögen gebildet ist.
  3. Roststab nach Anspruch 1 oder 2, 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.
  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) zwischen zwei benachbarten Rohrpaaren parallel zur Seitenwand (1') des Roststabes (1) verlaufende Schlitze (10) ausgebildet sind.
  7. Roststab nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlitze (10) in eine Tiefe in der Oberfläche (5) reichen, welche etwa der Höhe der Nase des Roststabes entspricht.
  8. Roststab nach Anspruch 6 oder 7, 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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EP (1) EP1315936B1 (de)
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DE (1) DE50012741D1 (de)
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