EP2375154A2 - Heizvorrichtung - Google Patents

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EP2375154A2
EP2375154A2 EP11450048A EP11450048A EP2375154A2 EP 2375154 A2 EP2375154 A2 EP 2375154A2 EP 11450048 A EP11450048 A EP 11450048A EP 11450048 A EP11450048 A EP 11450048A EP 2375154 A2 EP2375154 A2 EP 2375154A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
heating device
ash
sealing flap
screw conveyor
screw
Prior art date
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Granted
Application number
EP11450048A
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English (en)
French (fr)
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EP2375154A3 (de
EP2375154B1 (de
Inventor
Manfred Salmhofer
Robert Steinbauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kwb - Kraft und Waerme Aus Biomasse GmbH
KWB Kraft und Waerme aus Biomasse GmbH
Original Assignee
Kwb - Kraft und Waerme Aus Biomasse GmbH
KWB Kraft und Waerme aus Biomasse GmbH
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Publication date
Application filed by Kwb - Kraft und Waerme Aus Biomasse GmbH, KWB Kraft und Waerme aus Biomasse GmbH filed Critical Kwb - Kraft und Waerme Aus Biomasse GmbH
Priority to SI201131836T priority Critical patent/SI2375154T1/sl
Publication of EP2375154A2 publication Critical patent/EP2375154A2/de
Publication of EP2375154A3 publication Critical patent/EP2375154A3/de
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Publication of EP2375154B1 publication Critical patent/EP2375154B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23J—REMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J1/00—Removing ash, clinker, or slag from combustion chambers
    • F23J1/02—Apparatus for removing ash, clinker, or slag from ash-pits, e.g. by employing trucks or conveyors, by employing suction devices

Definitions

  • the invention relates to a heating device according to the preamble of claim 1.
  • heating devices in which a burner is arranged such that the ash falls into an ash space.
  • a catchment area for fly ash is arranged.
  • Both in the ashtray and in the collecting space a screw conveyor are each arranged to convey out the ash from both the collecting space and the collecting space from the heater.
  • the two screw conveyors are arranged on a common worm shaft, which runs through a partition wall between the ash space and the collecting space.
  • a special stowage channel is arranged in which the ash supplied from the catchment space is compacted and jammed, and ultimately conveyed through a - in use position - arranged at the top of the stowage and reaching into the ashes opening in the ashtray becomes.
  • the relevant opening can be closed by means of a flap.
  • the passage of the worm shaft takes place in the area of an ash-tight retaining wall of the storage channel, and not in the area of the opening which can be closed by the flap.
  • Such a heater is approximately in the AT 506 305 B1 described.
  • Such known known known heating devices have principle disadvantages. These have a high space requirement, for example due to the stowage channel.
  • the stagnation channel, as well as the compression of the ashes in this considered to be indispensable, in order to achieve a gas-tight seal of the collecting space from the ash space. Due to this accumulation channel, the compression of the ash in the stagnation channel and the pushing up of the ash through the opening, however, a high drive power for the worm shaft is required. Due to the necessary high external drive power, however, the overall efficiency of such a heater decreases.
  • the object of the invention is therefore to provide a heating device of the type mentioned, with which the mentioned disadvantages can be avoided, which can be made compact and compact, and has a high efficiency. This is achieved by the features of claim 1 according to the invention.
  • a heating device can be formed, which can be made compact and space-saving.
  • Such a heater has fewer parts than known heaters, and is therefore less expensive to produce. Due to the omission of a stowage chamber, a pitot tube or a stowage channel, and the damming or
  • a heating device has a high efficiency.
  • a storage channel is not required to achieve a gas-tight seal the opening between the ash compartment and the collecting space, but rather that a gas-tight seal the lead-through even waiving such a storage channel and just waiving the compression of the ash in successful in this area.
  • the stowage chamber or the stowage channel is dispensed with. Rather, the gas-tight sealing takes place on the basis of the ashes which are loosely following the passage opening and / or underneath the sealing flap.
  • Fig. 1 and 2 show in each case preferred embodiments of a heating device comprising a burner 3, an ash chamber 2, a collecting space 4 for fly ash, a first screw conveyor 9 and a second screw conveyor 8, wherein the burner 3 with particulate fuel, in particular pellets, can be fed, and wherein the burner is arranged in the region of the ash compartment 2, wherein the collecting space 4 is separated by a partition wall 5 from the adjacent ash compartment 2, wherein the first screw conveyor 9 in the ash compartment 2 and the second screw conveyor 8 is arranged in the collecting space 4, wherein the first screw conveyor 9 and the second screw conveyor 8 have a common screw shaft 13, and wherein the partition wall 5 has a passage opening 14 for the worm shaft 13, wherein the heater has a sealing flap 11 for, in particular immediate, closing the passage opening 14, which sealing flap 11 can be opened by conveyed ash.
  • a heating device can be formed, which can be made compact and space-saving.
  • Such a heater has fewer parts than known heaters, and is therefore less expensive to produce. Due to the omission of a stowage chamber, a pitot tube or a stowage channel, and the damming or compacting of the ash in this area, the required power to drive the worm shaft 13 can be kept low. As a result, the electrical energy consumption of the heater can be kept low. As a result, a heating device according to the invention has a high efficiency.
  • FIGS. 1 and 2 show a detail of a schematically illustrated detail of a particularly preferred embodiment of a heating device according to the invention. Information above, below or the like, are - unless otherwise stated - always related to the operating position of the heater shown in the figures.
  • the heating device has a burner 3, which is designed as a burner 3, which can be charged with lumpy fuel.
  • a burner 3 which can be charged with lumpy fuel.
  • Such chunky or crushed fuel is present in the form of pellets, but other, non-pelletized, particulate fuels, such as wood chips or cereals, may be provided.
  • the burner 3 is associated with a device for substantially continuously feeding the lumpy fuel, such as a fuel screw conveyor, or a conveyor belt.
  • the burner 3 can be designed as a burner 3 of different design.
  • the burner 3 is - as shown - designed as a ring or undershot burner, wherein it is provided in particular that the burner plate is driven to rotate, or that a driven rotatable ash ring is arranged around a fixed burner plate.
  • the resulting ash by means of the ashtray which preferably has a Abschabfortsatz of Scraped burners and piled laterally next to or below the burner 3.
  • the area next to and / or below the burner 3 is therefore referred to as ash compartment 2.
  • a combustion chamber 1 is arranged, in which the flame occurring in a combustion process over the burner 3 takes place.
  • the burner type shown here as preferred such as a conveyor belt burner, can also be provided that the burner 3 is located locally above the ash chamber 2, and the ash falls from the burner 3 in the ash compartment down or is pushed.
  • the heating device furthermore preferably has a heat exchanger (not shown).
  • This heat exchanger is fluidically arranged at least indirectly downstream of the combustion chamber 1, and serves to deliver the heat of the combustion gases to another medium, such as water.
  • a chimney is preferably arranged. It may be fluidly below the combustion chamber 1 and a so-called. Sturzzug be provided.
  • the heater further has a collecting space 4 for fly ash.
  • This collecting space 4 is arranged adjacent to the combustion chamber 1 and / or the ashtray 2, and separated from them by a partition wall 5.
  • the ash compartment 2, the combustion chamber 1 and the collecting space 4 are preferably formed as a metal construction, in particular comprising heat-resistant steel, and have at least at the thermally highly loaded areas a chamotte, therefore a lining of the walls with fireclay. It is preferably provided that the heat exchanger, not shown, is arranged above the collecting space 4, and that ash falling out of the combustion gases in the area of the heat exchanger is collected at the bottom of the collecting space 4.
  • a heating device To remove the ash from the collecting space 4 and the ash space 2, a heating device according to the invention has a first screw conveyor 9 and a second screw conveyor 8.
  • the first screw conveyor 9 is arranged in the ashtray 2, and the second screw conveyor 8 in the collecting space 4.
  • the first screw conveyor 9 and the second screw conveyor 8 have a common screw shaft 13.
  • the term common worm shaft 13 designates in this context that by means of a shaft torque is transmitted from one of the two screw conveyors 8, 9 to the other of the two screw conveyors 9, 8.
  • first and the second screw conveyor 9, 8 are actually arranged on a physically integral worm shaft 13, but it can also be provided that the first and the second screw conveyor 9, 8 are formed separately, and only by means of a common Worm shaft 13 are connected such that a transmission of torque is possible.
  • any type of coupling between two shafts can be provided which withstands the temperatures to be expected in the region of a burner.
  • a serration connection or a feather key connection can be provided.
  • the second screw conveyor 8 is driven by an external drive 6, in particular an electric motor, and that the second screw conveyor 8 is connected to the first screw conveyor 9 by means of the common screw shaft 13. As a result, the torque of the external drive 6 is transmitted to the first conveyor screw 9.
  • the second screw conveyor 8 is designed such that ash from the collecting space 4 is conveyed in the direction of the partition wall 5. It is envisaged that the partition wall 5 has a passage opening 14 for the worm shaft 13, and the worm shaft 13 extends through this passage opening 14 therethrough. The subsidized by the second auger 8 in the direction of the partition wall 5 ashes is subsequently promoted in continuous Nachone the ash through the passage opening 14, in particular pushed. It is preferably provided that the worm shaft 13 is rotatably mounted in the region of the passage opening 14.
  • the first screw conveyor 9 connected to the second screw conveyor 8 has the same conveying direction as the second screw conveyor 8 and is designed to convey ash from the ash compartment 2 in the direction of an ash discharge 10.
  • the ash discharge 10 is preferably designed as a tube, which is led out of the ash space 2 or the combustion chamber 1. In particular, a gas-tight closure of the ash tray 10 is provided, which, however, is not shown.
  • the heating device may be provided to convey ash from further assemblies of the heating device into the collecting space 4.
  • the heating device preferably has a further conveying screw designated as a transverse screw conveyor 7, which according to the illustrated preferred embodiment is driven by the second conveyor rack 8 by means of a star-shaped carrier 12, with which the star-shaped carrier 12 is at least temporarily in operative connection.
  • a passage opening 14 is arranged in the partition 5.
  • This passage opening 14 preferably has a U-shaped cross section, provided that a bearing of the worm shaft 13 and / or a region of the partition wall 5 is arranged as intended in the region of the passage opening 14.
  • the sealing flap 11 has at least one open-edged recess 15 to allow opening and closing of the flap, wherein the worm shaft 13, the sealing flap 11 penetrates in the region of the open-edged recess 15.
  • the worm shaft has a bearing 16 in the region of the leadthrough opening 14, and that the open-edged recess 15 cooperates with a bearing of the worm shaft 13 in a position of the sealing flap 11 closing the leadthrough opening 14, therefore the sealing flap 11 in its closed position the around the bearing of the worm shaft 13 arranged around opening 14 closes.
  • the sealing flap 11 preferably has a U-shaped base surface, wherein the open-edged recess of the U-shaped base surface in the operating position generally points downwards. As a result, the sealing of the passage opening 14 can be ensured easily and safely.
  • the passage opening 14 is arranged directly in the partition wall 5, which can be dispensed with further assemblies, and the arrangement has only a small footprint.
  • the area around the lead-through opening 14 is free of bins, in particular free of stauro tubes or free of stagnant channels.
  • a roof-like projection 17 is arranged in the region of the passage opening 14 and on the side of the partition wall 5 facing the collecting space 4.
  • the conveying of the ash through the passage opening 14 can be further supported.
  • the roof-like projection 17 is only a pushing up of the ash along the partition wall 5 is prevented or reduced.
  • the roof-like projection 17 for driving the first screw conveyor 9 and the second screw conveyor 8 can be further reduced.
  • Such a roof-like projection 17 is largely open at the side, which is why under such a no damming of the ash takes place, and such a roof-like projection 17 also does not constitute a storage channel or storage area.
  • the roof-like projection (17) - in the conveying direction of the first screw conveyor (9) and the second screw conveyor (8) - has a substantially circular segment-like cross-section, whereby a particularly simple production of a tube is possible.
  • Such a trained roof-like projection 17 further has the advantage of missing horizontal deck surfaces on which ash could accumulate.
  • the sealing flap 11 is designed to close the passage opening 14 when no ash is arranged in the passage opening 14, or at least partially open or ., when ash is disposed in the passage opening 14.
  • the only Fig. 1 and 2 show a preferred embodiment of the sealing flap 11 both in an open position, wherein the sealing flap 11 * in this position by the reference numeral 11 * is designated, as well as in a closed position, in which the sealing flap 11 is shown in a sectional view.
  • the sealing flap 11 * is shown in dashed lines in its open position.
  • the sealing flap 11 rests substantially directly against the dividing wall 5 in a position closing the passage opening 14.
  • a simple and immediate closure of the lead-through opening 14 can take place directly on the dividing wall.
  • This can be dispensed with further structural measures.
  • the sealing flap 11 is preferably formed and / or arranged such that the sealing flap 11 can be opened by conveyed ash, therefore opened by ash, which is conveyed or moved by the second screw conveyor in the direction of the partition wall 5 and the lead-through opening 14, in particular pressed , becomes. It has been shown that even when conveying the ash against the still closed sealing flap 11, a certain low compression of the ash takes place, even if no special, in particular Closed circumferentially, storage chamber is provided, and that this low compression of the ash is already completely sufficient to achieve a gas-tight seal the passage opening 14 at least partially open the sealing flap 11.
  • the stowage channels or storage chambers provided in the prior art therefore represent a technical prejudice, which is overcome by the subject invention.
  • the ash conveyed through the lead-through opening 14 forms an ash pile in the region between the lead-through opening 14 and the first screw conveyor 9, which seals the lead-through opening 14 in a gastight manner.
  • the sealing flap 11 is preferably formed as a metal plate, in particular as a steel plate.
  • the thickness of the sealing flap 11 is to be chosen such that it is stable enough to withstand the thermal loads without damage over a long period of time, and that this is easy enough to be lifted by the conveyed ash.
  • the dimensioning takes place depending on the size of the passage opening 14 and the expected volume flow or mass flow of the promoted ash.
  • the sealing flap 11 is arranged and / or formed such that it - at least in an ash-free state - by gravity closing the passage opening 14. This can ensure that a substantially gas-tight seal of the passage opening 14 takes place as long as no ash is arranged in the passage opening 14.
  • the substantially immediate storage of the sealing flap 11 has been found on the partition wall 5.
  • the sealing flap 11 is preferably - viewed in the position of use - rotatably mounted on an upper portion of the sealing flap 11.
  • the partition wall 5 in the conveying direction of the first screw conveyor 9 and the second screw conveyor 8 - as shown - is arranged inclined.
  • a secure fit of the sealing flap 11 can be achieved in the closed position of the lead-through opening 14, since the sealing flap 11 can always rest fully on the partition wall 5.
  • fluttering of the sealing flap and the generation of vibrations in the heating device can be prevented.

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Abstract

Bei einer Heizvorrichtung umfassend einen Brenner (3), einen Ascheraum (2), einen Auffangraum (4) für Flugasche, einer ersten Förderschnecke (9) und einer zweiten Förderschnecke (8), wobei der Brenner (3) mit stückeligem Brennstoff, insbesondere Pellets, beschickbar ist, und wobei der Brenner (3) im Bereich des Ascheraums (2) angeordnet ist, wobei der Auffangraum (4) durch eine Trennwand (5) vom angrenzenden Ascheraum (2) getrennt angeordnet ist, wobei die erste Förderschnecke (9) im Ascheraum (2) und die zweite Förderschnecke (8) im Auffangraum (4) angeordnet ist, wobei die erste Förderschnecke (9) und die zweite Förderschnecke (8) eine gemeinsame Schneckenwelle (13) aufweisen, und wobei die Trennwand (5) eine Durchführungsöffnung (14) für die Schneckenwelle (13) aufweist, wird zum Erzielen eines kompakten und platzsparenden Aufbaus, sowie zum Erzielen eines hohen Wirkungsgrades vorgeschlagen, dass die Heizvorrichtung eine Dichtklappe (11) aufweist zum, insbesondere unmittelbaren, Verschließen der Durchführungsöffnung (14), welche Dichtklappe (11) durch angeförderte Asche öffenbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Es sind Heizvorrichtungen bekannt, bei welchen ein Brenner derart angeordnet ist, dass die Asche in einen Ascheraum fällt. Neben dem Ascheraum ist ein Auffangraum für Flugasche angeordnet. Sowohl im Ascheraum als auch im Auffangraum sind jeweils eine Förderschnecke angeordnet, um die Asche sowohl aus dem Auffangraum als auch dem Auffangraum aus der Heizvorrichtung hinauszufördern. Bei diesen bekannten Heizvorrichtungen sind die beiden Förderschnecken auf einer gemeinsamen Schneckenwelle angeordnet, welche durch eine Trennwand zwischen dem Ascheraum und dem Auffangraum verläuft. Im Bereich der Durchführung der Schneckenwelle durch die Trennwand ist ein spezieller Staukanal angeordnet, in welchem die aus dem Auffangraum angelieferte Asche verdichtet und gestaut wird, und letztendlich durch eine - in Gebrauchslage - oben am Staukanal angeordnete und in den Ascheraum reichende Öffnung in den Ascheraum gefördert wird. Die betreffende Öffnung ist mittels einer Klappe verschließbar. Die Durchführung der Schneckenwelle erfolgt dabei im Bereich einer aschedichten Stauwand des Staukanals, und nicht im Bereich der durch die Klappe verschließbaren Öffnung. Eine derartige Heizvorrichtung wird etwa in der AT 506 305 B1 beschrieben.
  • Derartig ausgebildete bekannte Heizvorrichtungen weisen prinzipbedingte Nachteile auf. Diese weisen etwa aufgrund des Staukanals einen hohen Platzbedarf auf. Gemäß der AT 506 305 B1 wird der Staukanal, sowie die Verdichtung der Asche in diesem, als unentbehrlich erforderlich angesehen, um eine gasdichte Abdichtung des Auffangraumes vom Ascheraum zu erzielen. Durch diesen Staukanal, die Verdichtung der Asche im Staukanal sowie das Hochschieben der Asche durch die Öffnung ist jedoch eine hohe Antriebsleistung für die Schneckenwelle erforderlich. Durch die notwendige hohe externe Antriebsleistung sinkt jedoch der Gesamtwirkungsgrad einer derartigen Heizvorrichtung.
  • Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Heizvorrichtung der eingangs genannten Art anzugeben, mit welcher die genannten Nachteile vermieden werden können, welche kompakt und platzsparend ausgeführt werden kann, und einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Erfindungsgemäß wird dies durch die Merkmale des Patentanspruches 1 erreicht.
  • Dadurch kann eine Heizvorrichtung gebildet werden, welche kompakt und platzsparend ausgebildet werden kann. Eine derartige Heizvorrichtung weist weniger Teile auf, als bekannte Heizvorrichtungen, und ist daher kostengünstiger herstellbar. Aufgrund des Verzichts auf eine Staukammer, ein Staurohr bzw. einen Staukanal, sowie das Anstauen bzw.
  • Verdichten der Asche in diesem Bereich, kann die erforderliche Leistung zum Antrieb der Förderwelle gering gehalten werden. Dadurch kann die elektrische Energieaufnahme der Heizvorrichtung gering gehalten werden. Dadurch weist eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung einen hohen Wirkungsgrad auf. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass ein Staukanal nicht erforderlich ist um eine gasdichte Abdichtung der Öffnung zwischen Ascheraum und Auffangraum zu erzielen, sondern vielmehr, dass eine gasdichte Abdichtung der Durchführungsöffnung auch unter Verzicht auf einen solchen Staukanal und ebensolchen Verzicht auf die Verdichtung der Asche in diesem Bereich erfolgreich möglich ist. Bei einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung wird daher auf die Staukammer bzw. den Staukanal verzichtet. Die gasdichte Abdichtung erfolgt vielmehr aufgrund der lose nachfolgend der Durchführungsöffnung und/oder unter der Dichtklappe an- bzw. aufgehäuften Asche.
  • Die Unteransprüche, welche ebenso wie der Patentanspruch 1 gleichzeitig einen Teil der Beschreibung bilden, betreffen weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.
  • Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigeschlossenen Zeichnungen, in welchen lediglich bevorzugte Ausführungsformen beispielhaft dargestellt sind, näher beschrieben. Dabei zeigt:
    • Fig. 1 einen Teil einer ersten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung im Aufriss in geschnittener Darstellung, und
    • Fig. 2 einen Teil einer zweiten bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung im Aufriss in geschnittener Darstellung.
  • Die Fig. 1 und 2 zeigen jeweils bevorzugte Ausführungsformen einer Heizvorrichtung umfassend einen Brenner 3, einen Ascheraum 2, einen Auffangraum 4 für Flugasche, einer ersten Förderschnecke 9 und einer zweiten Förderschnecke 8, wobei der Brenner 3 mit stückeligem Brennstoff, insbesondere Pellets, beschickbar ist, und wobei der Brenner 3 im Bereich des Ascheraums 2 angeordnet ist, wobei der Auffangraum 4 durch eine Trennwand 5 vom angrenzenden Ascheraum 2 getrennt angeordnet ist, wobei die erste Förderschnecke 9 im Ascheraum 2 und die zweite Förderschnecke 8 im Auffangraum 4 angeordnet ist, wobei die erste Förderschnecke 9 und die zweite Förderschnecke 8 eine gemeinsame Schneckenwelle 13 aufweisen, und wobei die Trennwand 5 eine Durchführungsöffnung 14 für die Schneckenwelle 13 aufweist, wobei die Heizvorrichtung eine Dichtklappe 11 aufweist zum, insbesondere unmittelbaren, Verschließen der Durchführungsöffnung 14, welche Dichtklappe 11 durch angeförderte Asche öffenbar ist.
  • Dadurch kann eine Heizvorrichtung gebildet werden, welche kompakt und platzsparend ausgebildet werden kann. Eine derartige Heizvorrichtung weist weniger Teile auf, als bekannte Heizvorrichtungen, und ist daher kostengünstiger herstellbar. Aufgrund des Verzichts auf eine Staukammer, ein Staurohr bzw. einen Staukanal, sowie das Anstauen bzw. Verdichten der Asche in diesem Bereich, kann die erforderliche Leistung zum Antrieb der Schneckenwelle 13 gering gehalten werden. Dadurch kann die elektrische Energieaufnahme der Heizvorrichtung gering gehalten werden. Dadurch weist eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung einen hohen Wirkungsgrad auf. Überraschender Weise hat sich gezeigt, dass ein Staukanal nicht erforderlich ist um eine gasdichte Abdichtung der Öffnung zwischen Ascheraum und Auffangraum zu erzielen, sondern vielmehr, dass eine gasdichte Abdichtung der Durchführungsöffnung 14 auch unter Verzicht auf einen solchen Staukanal und ebensolchen Verzicht auf die Verdichtung der Asche in diesem Bereich erfolgreich möglich ist. Bei einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung wird daher auf die Staukammer bzw. den Staukanal verzichtet. Die gasdichte Abdichtung erfolgt vielmehr aufgrund der lose nachfolgend der Durchführungsöffnung 14 und/oder unter der Dichtklappe 11 an- bzw. aufgehäuften Asche.
  • Die Figuren 1 und 2 zeigen einen schematisch dargestellten Detailausschnitt einer besonders bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung. Angaben wir oben, unten oder dergleichen, sind - sofern nicht anders angegeben - immer auf die in den Figuren dargestellten Gebrauchslage der Heizvorrichtung bezogen.
  • Die Heizvorrichtung weist einen Brenner 3 auf, welcher als Brenner 3 ausgebildet ist, welcher mit stückeligem Brennstoff beschickbar ist. Derartiger stückeliger bzw. zerkleinerter Brennstoff liegt etwa in Form von Pellets vor, es können aber auch andere, nicht pelletförmige, stückelige Brennstoffe, wie etwa Hackschnitzel oder Getreide, vorgesehen sein. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass dem Brenner 3 eine Vorrichtung zum im Wesentlichen kontinuierlichen Zufördern des stückeligen Brennstoffs zugeordnet ist, etwa eine Brennstoffförderschnecke, oder ein Förderband.
  • Der Brenner 3 kann als Brenner 3 unterschiedlicher Ausgestaltung ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist der Brenner 3 - wie dargestellt - als Ring- bzw. Unterschubbrenner ausgebildet, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass der Brennteller angetrieben drehend ausgebildet ist, bzw. dass ein angetrieben drehbarer Aschering um einen feststehenden Brennteller angeordnet ist. Bei einem derartigen bevorzugten Brenner 3 wird die entstehende Asche mittels des Ascherings, welcher bevorzugt einen Abschabfortsatz aufweist, vom Brennteller geschabt und seitlich neben bzw. unter dem Brenner 3 angehäuft. Der Bereich neben und/oder unter dem Brenner 3 wird daher als Ascheraum 2 bezeichnet. Über dem Brenner 3 ist ein Brennraum 1 angeordnet, in welchem die - bei einem Verbrennungsvorgang - über dem Brenner 3 auftretende Flamme Platz findet. Bei anderen Brennern 3, als dem hier als bevorzugt dargestellten Brennertyp, etwa einem Förderbandbrenner, kann auch vorgesehen sein, dass der Brenner 3 örtlich über dem Ascheraum 2 angeordnet ist, und die Asche vom Brenner 3 in den Ascheraum hinab fällt bzw. geschoben wird.
  • Die Heizvorrichtung weist weiters bevorzugt einen - nicht dargestellten - Wärmetauscher auf. Dieser Wärmetauscher ist strömungstechnisch wenigstens mittelbar nachfolgend dem Brennraum 1 angeordnet, und dient der Abgabe der Wärme der Verbrennungsgase an ein anderes Medium, etwa Wasser. Strömungstechnisch nachfolgend dem Wärmetauscher ist bevorzugt ein Schornstein angeordnet. Es kann strömungstechnisch nachfolgend dem Brennraum 1 auch ein sog. Sturzzug vorgesehen sein.
  • Die Heizvorrichtung weist weiters einen Auffangraum 4 für Flugasche auf. Dieser Auffangraum 4 ist an den Brennraum 1 und/oder den Ascheraum 2 angrenzend angeordnet, und von diesen durch eine Trennwand 5 getrennt. Der Ascheraum 2, der Brennraum 1 und der Auffangraum 4 sind bevorzugt als Metallkonstruktion, insbesondere umfassend warmfesten Stahl, ausgebildet, und weisen wenigstens an den thermisch hoch belasteten Bereichen eine Schamottierung, daher eine Auskleidung der Wände mit Schamott, auf. Bevorzugt ist vorgesehen, dass der nicht dargestellte Wärmetauscher über dem Auffangraum 4 angeordnet ist, und die im Bereich des Wärmetauschers aus den Verbrennungsgasen ausfallende Asche am Boden des Auffangraums 4 gesammelt wird.
  • Zum Entfernen der Asche aus dem Auffangraum 4 und dem Ascheraum 2 weist eine erfindungsgemäße Heizvorrichtung eine erste Förderschnecke 9 und eine zweite Förderschnecke 8 auf. Die erste Förderschnecke 9 ist dabei im Ascheraum 2 angeordnet, und die zweite Förderschnecke 8 im Auffangraum 4. Die erste Förderschnecke 9 und die zweite Förderschnecke 8 weisen eine gemeinsame Schneckenwelle 13 auf. Die Bezeichnung gemeinsame Schneckenwelle 13 bezeichnet in diesem Zusammenhang, dass mittels einer Welle Drehmoment von einer der beiden Förderschnecken 8, 9 auf die andere der beiden Förderschnecken 9, 8 übertragen wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Förderschnecke 9, 8 tatsächlich auf einer körperlich einstückigen Schneckenwelle 13 angeordnet sind, es kann aber auch vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Förderschnecke 9, 8 separat ausgebildet sind, und lediglich mittels einer gemeinsamen Schneckenwelle 13 derart verbunden sind, dass eine Übertragung eines Drehmoments möglich ist. Hiefür kann jede Art einer Kupplung zwischen zwei Wellen vorgesehen sein, welche den zu erwartenden Temperaturen im Bereich eines Brenners standhält. Etwa kann eine Kerbzahnverbindung bzw. eine Passfederverbindung vorgesehen sein.
  • Gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die zweite Förderschnecke 8 von einem externen Antrieb 6, insbesondere einem Elektromotor, angetrieben wird, und dass die zweite Förderschnecke 8 mittels der gemeinsamen Schneckenwelle 13 mit der ersten Förderschnecke 9 verbunden ist. Dadurch wird das Drehmoment des externen Antriebs 6 auf die erste Förderschnecke 9 übertragen.
  • Die zweite Förderschnecke 8 ist derart ausgebildet, dass Asche aus dem Auffangraum 4 in Richtung der Trennwand 5 gefördert wird. Es ist vorgesehen, dass die Trennwand 5 eine Durchführungsöffnung 14 für die Schneckenwelle 13 aufweist, und die Schneckenwelle 13 durch diese Durchführungsöffnung 14 hindurch verläuft. Die durch die zweite Förderschnecke 8 in Richtung der Trennwand 5 geförderte Asche wird in weiterer Folge, bei fortdauernder Nachförderung der Asche durch die Durchführungsöffnung 14 gefördert, insbesondere geschoben. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schneckenwelle 13 im Bereich der Durchführungsöffnung 14 drehbeweglich gelagert ist. Die an die zweite Förderschnecke 8 angeschlossene erste Förderschnecke 9 weist dieselbe Förderrichtung auf, wie die zweite Förderschnecke 8, und ist dazu ausgebildet Asche aus dem Ascheraum 2 in Richtung eines Aschenausschubs 10 zu fördern. Der Aschenausschub 10 ist bevorzugt als Rohr ausgebildet, welches aus dem Ascheraum 2 bzw. dem Brennraum 1 hinausgeführt ist. Insbesondere ist ein gasdichter Verschluss des Aschenausschubs 10 vorgesehen, welcher jedoch nicht dargestellt ist.
  • Gemäß der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, Asche von weiteren Baugruppen der Heizvorrichtung in den Auffangraum 4 zu fördern. Die Heizvorrichtung weist hiezu bevorzugt eine als Querförderschnecke 7 bezeichnete weitere Förderschnecke auf, welche gemäß der dargestellten bevorzugten Ausführungsform mittels eines sternförmigen Mitnehmers 12 von der zweiten Förderschecke 8 angetrieben wird, mit welcher der sternförmige Mitnehmer 12 wenigstens temporär in Wirkverbindung steht.
  • In der Trennwand 5 ist eine Durchführungsöffnung 14 angeordnet. Diese Durchführungsöffnung 14 weist bevorzugt einen U-förmigen Querschnitt auf, sofern wie vorgesehen im Bereich der Durchführungsöffnung 14 ein Lager der Schneckenwelle 13 und/oder ein Bereich der Trennwand 5 angeordnet ist. In diesem Zusammenhang ist in Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass die Dichtklappe 11 wenigstens eine randoffene Ausnehmung 15 aufweist, um ein Öffnen und Schließen der Klappe zu ermöglichen, wobei die Schneckenwelle 13 die Dichtklappe 11 im Bereich der randoffenen Ausnehmung 15 durchdringt. Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Schneckenwelle im Bereich der Durchführungsöffnung 14 ein Lager 16 aufweist, und dass die randoffene Ausnehmung 15 in einer die Durchführungsöffnung 14 verschließenden Stellung der Dichtklappe 11 mit einem Lager der Schneckenwelle 13 zusammenwirkt, daher dass die Dichtklappe 11 in deren geschlossenen Stellung die um das Lager der Schneckenwelle 13 herum angeordnete Durchführungsöffnung 14 verschließt. Die Dichtklappe 11 weist dabei bevorzugt eine U-förmige Grundfläche auf, wobei die randoffene Ausnehmung der U-förmigen Grundfläche in Betriebslage in der Regel nach unten weist. Dadurch kann einfach und sicher die Abdichtung der Durchführungsöffnung 14 gewährleistet werden.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Durchführungsöffnung 14 unmittelbar in der Trennwand 5 angeordnet ist, wodurch auf weitere Baugruppen verzichtet werden kann, und die Anordnung nur einen geringen Platzbedarf aufweist. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang vorgesehen, dass der Bereich um die Durchführungsöffnung 14 stauraumfrei, insbesondere staurohrfrei bzw. staukanalfrei, ausgebildet ist. Durch den Verzicht auf einen Staukanal, kann - wie bereits dargelegt - die erforderliche Antriebsleistung gesenkt werden. Da die Aufnahme elektrischer Energie bei Heizvorrichtungen ein kritischer Punkt ist, kann dadurch der Wirkungsgrad und der Einsatzbereich erfindungsgemäßer Heizvorrichtungen erweitert werden.
  • In Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt, und wie in Fig. 2 beispielhaft dargestellt, vorgesehen, dass im Bereich der Durchführungsöffnung 14 und an der dem Auffangraum 4 zugewandten Seite der Trennwand 5 wenigstens ein dachartiger Vorsprung 17 angeordnet ist. Durch einen derartigen dachartigen Vorsprung 17 kann das Fördern der Asche durch die Durchführungsöffnung 14 weiter unterstützt werden. Dadurch erfolgt kein Stauen der Asche im Sinne einer Verdichtung mit dem Ziel der Abdichtung, sondern durch den dachartigen Vorsprung 17 wird lediglich ein hochschieben der Asche entlang der Trennwand 5 verhindert bzw. vermindert. Überraschender Weise kann durch den Einsatz des dachartigen Vorsprungs 17 die zum Antrieb der ersten Förderschnecke 9 und der zweiten Förderschnecke 8 weiter gesenkt werden. Ein derartiger dachartiger Vorsprung 17 ist seitlich weitestgehend offen, weshalb unter einem solchen auch kein Anstauen der Asche erfolgt, und ein derartiger dachartiger Vorsprung 17 auch keinen Staukanal bzw. Staubereich darstellt.
  • Gemäß der in Fig. 2 dargestellten zweiten besonderes bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist vorgesehen, dass der dachartige Vorsprung (17) - in Förderrichtung der ersten Förderschnecke (9) und der zweiten Förderschnecke (8) - einen im Wesentlichen kreissegmentartigen Querschnitt aufweist, wodurch eine besondere einfache Herstellung aus einem Rohr möglich ist. Ein derartig ausgebildeter dachartiger Vorsprung 17 weist weiters den Vorteil fehlender horizontaler Deckflächen auf, an welchen sich Asche ansammeln könnte.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Heizvorrichtung eine Dichtklappe 11 aufweist zum, insbesondere unmittelbaren, Verschließen der Durchführungsöffnung 14. Die Dichtklappe 11 ist dazu ausgebildet die Durchführungsöffnung 14 zu verschließen, wenn keine Asche in der Durchführungsöffnung 14 angeordnet ist, bzw. wenigstens bereichsweise zu öffnen bzw. freizugeben, wenn Asche in der Durchführungsöffnung 14 angeordnet ist. Die einzige Fig. 1 und 2 zeigen eine bevorzugte Ausführung der Dichtklappe 11 sowohl in einer geöffneten Stellung, wobei die Dichtklappe 11* in dieser Position mit dem Bezugszeichen 11* bezeichnet ist, sowie in einer geschlossenen Stellung, in welcher die Dichtklappe 11 in geschnittener Ansicht dargestellt ist. Die Dichtklappe 11* ist in deren geöffneten Position strichliert dargestellt.
  • Gemäß der dargestellten besonders bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung ist vorgesehen, dass die Dichtklappe 11 in einer, die Durchführungsöffnung 14 verschließenden Stellung, im Wesentlichen unmittelbar an der Trennwand 5 anliegt. Dadurch kann ein einfacher und unmittelbarer Verschluss der Durchführungsöffnung 14 unmittelbar an der Trennwand erfolgen. Dadurch kann auf weitere bauliche Maßnahmen verzichtet werden. Dass die Dichtklappe 11 im Wesentlichen unmittelbar an der Trennwand 5 anliegt, bezeichnet in diesem Zusammenhang, dass die Dichtklappe 11 entweder unmittelbar an der Trennwand 5 anliegt bzw. dass im Bereich der Durchführungsöffnung 14 ein verstärkter Bereich, etwa ein Flansch, in der Trennwand 5 angeordnet ist, und dass die Dichtklappe 11 an diesem verstärkten Bereich anliegt.
  • Die Dichtklappe 11 ist bevorzugt derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass die Dichtklappe 11 durch angeförderte Asche öffenbar ist, daher durch Asche, welche von der zweiten Förderschnecke in Richtung der Trennwand 5 und der Durchführungsöffnung 14 gefördert bzw. bewegt wird, geöffnet, insbesondere aufgedrückt, wird. Es hat sich gezeigt, dass bereits beim Fördern der Asche gegen die noch geschlossene Dichtklappe 11 eine gewisse geringe Verdichtung der Asche erfolgt, auch wenn keine spezielle, insbesondere umfangsseitig geschlossene, Staukammer vorgesehen ist, und dass diese geringe Verdichtung der Asche bereits völlig ausreichend ist, um eine gasdichte Abdichtung der Durchführungsöffnung 14 bei wenigstens teilweise geöffneter Dichtklappe 11 zu erzielen. Die im Stand der Technik vorgesehenen Staukanäle bzw. Staukammern stellen daher ein technisches Vorurteil dar, welches durch die gegenständliche Erfindung überwunden wird. Die durch die Durchführungsöffnung 14 geförderte Asche bildet in dem Bereich zwischen der Durchführungsöffnung 14 und der ersten Förderschnecke 9 einen Aschehaufen, welcher die Durchführungsöffnung 14 gasdicht abdichtet.
  • Die Dichtklappe 11 ist bevorzugt als Metallplatte, insbesondere als Stahlplatte ausgebildet. Die Dicke der Dichtklappe 11 ist dabei derart zu wählen, dass diese stabil genug ist, den thermischen Belastungen unbeschadet über einen langen Zeitraum standzuhalten, und dass diese leicht genug ist, durch die angeförderte Asche angehoben zu werden. Die Dimensionierung erfolgt dabei je nach Größe der Durchführungsöffnung 14 und dem zu erwartenden Volumenstrom bzw. Massestrom der angeförderten Asche.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Dichtklappe 11 derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass diese - wenigstens in einem aschefreien Zustand - schwerkraftbedingt die Durchführungsöffnung 14 schließt. Dadurch kann sichergestellt werden, dass eine im Wesentlichen gasdichte Abdichtung der Durchführungsöffnung 14 erfolgt, solange keine Asche in der Durchführungsöffnung 14 angeordnet ist. Als besonders bevorzugte und vorteilhafte Ausbildung einer derartigen Dichtklappe 11 bzw. Anordnung einer derartigen Dichtklappe 11, hat sich die im Wesentlichen unmittelbare Lagerung der Dichtklappe 11 an der Trennwand 5 herausgestellt. Die Dichtklappe 11 ist dabei vorzugsweise - in Gebrauchslage betrachtet - an einem oberen Bereich der Dichtklappe 11 drehbeweglich gelagert. Durch diese Art der Lagerung kann erreicht werden, dass die Dichtklappe 11 die Durchführungsöffnung 14 sicher verschließt, sofern keine Asche in der Durchführungsöffnung 14 angeordnet ist, und dass die Dichtklappe 11 durch angeförderte Asche einfach in Förderrichtung aufgedrückt werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist weiters vorgesehen, dass die Trennwand 5 in Förderrichtung der ersten Förderschnecke 9 und der zweiten Förderschnecke 8 - wie dargestellt - geneigt angeordnet ist. Dadurch kann ein sicherer Sitz der Dichtklappe 11 in geschlossener Stellung der Durchführungsöffnung 14 erreicht werden, da die Dichtklappe 11 immer satt auf der Trennwand 5 aufliegen kann. Dadurch kann ein Flattern der Dichtklappe und das Entstehen von Schwingungen in der Heizvorrichtung verhindert werden.
  • Weitere erfindungsgemäße Ausführungsformen weisen lediglich einen Teil der beschriebenen Merkmale auf, wobei jede Merkmalskombination, insbesondere auch von verschiedenen beschriebenen Ausführungsformen, vorgesehen sein kann.

Claims (12)

  1. Heizvorrichtung umfassend einen Brenner (3), einen Ascheraum (2), einen Auffangraum (4) für Flugasche, einer ersten Förderschnecke (9) und einer zweiten Förderschnecke (8), wobei der Brenner (3) mit stückeligem Brennstoff, insbesondere Pellets, beschickbar ist, und wobei der Brenner (3) im Bereich des Ascheraums (2) angeordnet ist, wobei der Auffangraum (4) durch eine Trennwand (5) vom angrenzenden Ascheraum (2) getrennt angeordnet ist, wobei die erste Förderschnecke (9) im Ascheraum (2) und die zweite Förderschnecke (8) im Auffangraum (4) angeordnet ist, wobei die erste Förderschnecke (9) und die zweite Förderschnecke (8) eine gemeinsame Schneckenwelle (13) aufweisen, und wobei die Trennwand (5) eine Durchführungsöffnung (14) für die Schneckenwelle (13) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizvorrichtung eine Dichtklappe (11) aufweist zum, insbesondere unmittelbaren, Verschließen der Durchführungsöffnung (14), welche Dichtklappe (11) durch angeförderte Asche öffenbar ist.
  2. Heizvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtklappe (11) in einer, die Durchführungsöffnung (14) verschließenden Stellung, im Wesentlichen unmittelbar an der Trennwand (5) anliegt.
  3. Heizvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtklappe (11) derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass diese durch - von der zweiten Förderschnecke (8) - angeförderte Asche öffenbar ist.
  4. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtklappe (11) derart angeordnet und/oder ausgebildet ist, dass diese - wenigstens in einem aschefreien Zustand - schwerkraftbedingt die Durchführungsöffnung (14) schließt.
  5. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtklappe (11) im Wesentlichen unmittelbar an der Trennwand (5) gelagert ist.
  6. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtklappe (11) - in Gebrauchslage betrachtet - an einem oberen Bereich der Dichtklappe (11) drehbeweglich gelagert ist.
  7. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwand (5) in Förderrichtung der ersten Förderschnecke (9) und der zweiten Förderschnecke (8) geneigt angeordnet ist.
  8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bereich um die Durchführungsöffnung (14) stauraumfrei, insbesondere staurohrfrei, ausgebildet ist.
  9. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtklappe (11) wenigstens eine randoffene Ausnehmung (15) aufweist,
  10. Heizvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die randoffene Ausnehmung (15) in einer, die Durchführungsöffnung (14) verschließenden Stellung der Dichtklappe (11) mit einem Lager (16) der Schneckenwelle (13) zusammenwirkt.
  11. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich der Durchführungsöffnung (14) und an der dem Auffangraum (4) zugewandten Seite der Trennwand (5) wenigstens ein dachartiger Vorsprung (17) angeordnet ist.
  12. Heizvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der dachartige Vorsprung (17) - in Förderrichtung der ersten Förderschnecke (9) und der zweiten Förderschnecke (8) - einen im Wesentlichen kreissegmentartigen Querschnitt aufweist.
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