EP2751488B1 - Rost zur feststoffverbrennung - Google Patents

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EP2751488B1
EP2751488B1 EP11752202.9A EP11752202A EP2751488B1 EP 2751488 B1 EP2751488 B1 EP 2751488B1 EP 11752202 A EP11752202 A EP 11752202A EP 2751488 B1 EP2751488 B1 EP 2751488B1
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EP
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grate
incineration
elements
cooling
coupling
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EP11752202.9A
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EP2751488A1 (de
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Ernst Schenkel
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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
    • 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 invention relates to a grate consisting of a plurality of fluid-cooled grate elements for burning solid matter according to the preamble of claim 1.
  • a combustion grate has at least one grate row with a plurality of fluid-cooled grate elements, which are arranged side by side and mechanically connected to each other. Cooling fluid is passed through a conduit or channel of the grate element.
  • the channels of the grate elements are usually coupled together in series.
  • Grate elements are also referred to as grate bars or grate plates.
  • a grate may comprise a plurality of grate rows, which are usually brick-like, at least in places are arranged one above the other.
  • the documents EP 1760400 such as EP 0663565 show a grate element made of cast steel, which is part of a water-cooled grate within a plant for the thermal treatment of waste.
  • the grate element through which the cooling water flows has two or more cast steel cooling channels running virtually parallel.
  • the inputs and Outlet openings are preferably arranged directly at the foot-side end of the cooling channel, emerging from the bottom of the grate element.
  • the cooling channels of the grate elements are connected to each other by means of screwed to the grate elements fittings and pipe sections, for example. So-called manifold.
  • Each grate row has a main supply line and a main drain line for supplying and discharging the cooling fluid.
  • the document EP 1219898 A1 shows a grate block, which is part of a grate within a plant for thermal treatment of waste.
  • the flowed through by the cooling water pipe is in this case arranged between the created as a cast grate block and a separate holding part.
  • the inlet and outlet of the cooling fluid via pipe systems which are arranged in the region of the grate element carrier to the rear.
  • the supply takes place from a common distribution system and the connection takes place via pipelines with screw connections or weldings.
  • the document US 1170317 A1 discloses a generic grate in the juxtaposed grate elements are interconnected by flowed through by cooling fluid pipe pieces. The pipe sections are bolted to the grate elements.
  • the document EP 1315936 A1 describes a liquid-cooled grate element with cast-in cooling coils. The liquid coolant is supplied to and removed from each grate element from below in the area of a construction intended to carry the grate elements, also called a grate element carrier.
  • the connection to the cooling system takes place via bolted pipes.
  • the connection to the adjacent grate elements via screwed tubular spacers, called manifolds.
  • connection to the adjacent grate element via pipe spacers with screw connections. Due to the constant pulling movement of the combustion grate, the connections to the adjacent grate element are subjected to increased leakage.
  • a disadvantage of the prior art is that when used separately and then connected to the cast block pipes only very small pipe cross-sections can be realized in the connection points, resulting in high pressure losses and low amounts of cooling water. Pressure losses are also due to the required fittings and pipe manifold unfavorably increased.
  • One of the advantages of the invention is that a small pressure drop of the cooling fluid is ensured by means of the direct coupling of the fluid channels of adjacent grate elements of a grate row of a grate.
  • large quantities of cooling water can be conveyed through the grate elements, since the grate elements are centered relative to one another and fixed by appropriate fastening means, whereby the leaks usually caused by the pulling movement of the combustion grate are prevented.
  • the coupling of the fluid channels of grate elements is also referred to below as a fluid connection.
  • Another advantage of the invention is that the compared to the known fluid connections extremely large cooling water flow area allows higher flow rates with less pressure loss. This leads to a better cooling of the grate elements.
  • Another advantage of the invention is that with appropriate design of the cooling connections, the fluid connection for water-cooled grate elements made of cast iron with cast cooling channels and grate elements with inserted or cast-in cooling elements can be used.
  • Another advantage of the invention is that the chosen embodiment of the fluid connection eliminates all welds in hard to reach places with difficult weld preparation and the risk of stress and crack formation.
  • An advantage of the invention is also that the execution of the grate elements for receiving the fluid connection takes place in connection with the production of the cast grate elements or with mechanical finishing.
  • Another advantage of the invention is that the material quality of the seals installed in the power bypass also meet the emergency running properties in case of failure of the grate cooling.
  • An advantage of the invention is that the fluid connection is made of stainless material and therefore insensitive to chemical corrosion and mechanical wear.
  • a coupling element for adjacent grate elements ensures a detachable, pressure-tight and self-centering fluid connection between adjacent grate elements with a large flow of cooling water and low pressure loss.
  • Rost element 2 which is shown perspectively has on both longitudinal sides of the side surfaces serving for receiving the solids to be burned shear surface vertically downwardly projecting side walls in which the mouth areas 3 of the running inside the grate elements cooling channels and connection openings 4 for receiving connecting means, such as screw connections are.
  • a coupling element 1 is shown, which fits into the mouth region 3 of the illustrated grate element 2 and a corresponding mouth region of a laterally adjoining grate element.
  • the position of the recording of the fluid connection is directed to the full length of the grate element side.
  • the position of the screw connections is taken into account.
  • a mechanical post-processing of the grate elements is required.
  • FIG. 2 In the sectional view of Fig. 2 is a form of the coupling element and its position in the mouth areas of the cooling channels of adjacent grate elements 2 shown.
  • the coupling element 1 described in detail below is sealed by means of a seal 8 against the grate elements 2.
  • the coupling element 1 has a centering part 12, as well as in two axial directions subsequent guide parts 11.
  • Coupling element 1 shown can be used for the inlet and outlet as a connecting element of fluid and is used independently in the direction of flow.
  • FIG. 2 illustrated embodiment shows a cooling water flow area 5 and a wall thickness 6, which are not limited in dimension and embodiment.
  • the illustrated embodiment is not on the Design and shape of the guide, centering and sealing parts limited.
  • the coupling element 1 couples the respective fluid or cooling channel laterally adjacent grate elements.
  • the length of the coupling element 1 is formed so that its free ends at least partially penetrate the side wall of a grate element 2.
  • the coupling element 1 preferably has a circular inner cross section.
  • the shape of the coupling element 1 can also be executed in polygonal form.
  • the choice of the thickness of the wall 6 of the coupling element 1 depends on the particular application and the prevailing operating conditions.
  • the guide parts 11 have a smaller diameter relative to the centering part 12 and serve for guidance and positioning during assembly of the grate elements 2 and terminate in the region of the cooling channels or pipe systems running inside the grate elements.
  • the guide parts 11 are conically shaped with a conicity which corresponds to a formed in the respective mouth region 3 of the grate elements inner cone.
  • the centering part 12 of the coupling element 1 is used to stabilize and center the grate elements 2 to each other.
  • the centering part is also conical in both directions, wherein the conicity of those of the guide members, so that insertion of the coupling element 1 in the mouth areas 3 can be done without trouble.
  • the cones or conical sections of guide part 11 and centering part 12 are preferably made with the same tolerances.
  • the space or space for receiving the seal 8 is preferably integrally formed on the grate element 2 in the mouth region as a seat or recess, so that a ring-shaped or polygonal sealing chamber is present.
  • the coupling element 1 is pressed in the assembled state against the deformable seal 8, which is compressed during assembly of the grate elements 2 and adapts to the sealing chamber.
  • the seal 8 seals the grate element 2 with respect to the coupling element 1.
  • the volume of the seal 8 is selected larger by a certain factor than the available volume of space, so that the seal 8 is optimally compressed.
  • FIG. 3 11 illustrates a broken-away view of a grate row 10 of the grate 100 in a sectional bottom view, in which the connection of the coupled fluid channels two grate elements 2 of the grate row 10 and the cooling channel guide is visible.
  • FIG. 3 shown cooled grate element 2 thus turned by 180 ° to imagine.
  • FIG. 5 cooled grate elements joined together view from above.
  • FIG. 4 illustrates the cooled grate elements 2 from below in the assembled state, wherein for the rigid connection of two grate elements 2 through holes or holes 4 for receiving screws or for the realization of screw are present.
  • the grate elements are screwed together on block and secured for solubility.
  • the coupling of the fluid channels by means of the coupling element 1 between two adjacent grate elements 2 is ensured via the same screw connections.
  • By tightening the screw the coupling element 1 is pressed into the corresponding channel mouth areas and positioned sealing.
  • a so-called diarrhea gap is formed, which is preferably kept small by the mechanical reworking so that solid or burning particles and ash do not fall through the gap.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft einen aus mehreren fluidgekühlten Rostelementen bestehenden Rost zur Feststoffverbrennung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Grosse Verbrennungsanlagen, wie sie beispielsweise zur thermischen Energieerzeugung oder zur Müllverbrennung eingesetzt werden, besitzen zur Aufnahme und Verbrennung der zu verwertenden Feststoffe wassergekühlte Verbrennungsroste, auf denen das Verbrennungsgut durch den Brennraum bewegt wird. Ein Verbrennungsrost weist mindestens eine Rostreihe mit mehreren fluidgekühlten Rostelementen auf, welche nebeneinander angeordnet und miteinander mechanisch verbunden sind. Kühlendes Fluid wird durch eine Leitung oder einen Kanal des Rostelements hindurchgeführt. Die Kanäle der Rostelemente sind üblicherweise in Serie miteinander gekoppelt. Rostelemente werden auch als Roststäbe oder Rostplatten bezeichnet. Ein Rost kann mehrere Rostreihen umfassen, welche meist ziegelartig, mindestens stellenweise übereinander liegend angeordnet sind. Die Wärmeausdehnung einer Rostreihe wird durch an den Enden der Rostreihen angeordnete Dehnkästen aufgenommen. In den Stäben befinden sich Öffnungen für die Zufuhr der Verbrennungsluft. Die nebeneinander liegenden Rostelemente sind zu Reihen zusammengefasst und jede zweite derartige Rostelementenreihe ist im Hinblick auf den Vorschub des Verbrennungsgutes - d.h. die periodische Ausführung von Schürhüben - beweglich gelagert und mit einem oszillierenden Antrieb verbunden.
  • Da diese Rostelemente zum Grossteil in Grossverbrennungsanlagen mit ständig wechselnder Zusammensetzung des Verbrennungsgutes, z.B. in Müllverbrennungsanlagen, eingesetzt werden, sind die Anforderungen an deren Betriebsverhalten sehr hoch. Bedenkt man beispielsweise, dass diese Verbrennungsanlagen laufend mit Feststoffen beschickt werden, die sich durch ihr spezifisches Gewicht, ihren Brennwert, ihre Luftdurchlässigkeit, den Feuchtigkeitsgehalt etc. unterscheiden, so lässt sich leicht einsehen, dass derartige Roste oft sehr hohen Temperaturen ausgesetzt sind und einen ungewöhnlichen technischen Aufwand erfordern, wenn sie die erwünschten Standzeiten bei optimalem Verbrennungsprozess erreichen sollen. Durch die beim Verbrennungsvorgang freiwerdende Hitze sind die Rostelemente ständig sowohl der chemischen Korrosion, als auch dem mechanischen Verschleiss ausgesetzt und müssen zwecks Erzielung einer akzeptablen Lebensdauer ständig mit einem Fluid gekühlt werden. Wobei die Kühlung innerhalb der Rostreihen vom Fluid-Eintritt von Rostelement zu Rostelement bis Fluid-Austritt gelangt.
  • Im Hinblick auf die wirksame Kühlung der hoch beanspruchten Rostelemente sind bereits zahlreiche Lösungsvorschläge vorgelegt worden, von welchen nachstehend einige besprochen werden, die im vorliegenden Zusammenhang von besonderem Interesse sind.
  • Die Dokumente EP 1760400 sowie EP 0663565 zeigen ein Rostelement aus Stahlguss, welches Bestandteil eines wassergekühlten Rostes innerhalb einer Anlage zur thermischen Behandlung von Abfällen ist. Das vom Kühlwasser durchströmte Rostelement weist zwei oder mehrere praktisch parallel verlaufende Kühlkanäle aus Stahlguss auf. Die Ein- und Austrittsöffnungen sind bevorzugt unmittelbar am fussseitigen Ende des Kühlkanals, unten aus dem Rostelement austretend, angeordnet. Die Kühlkanäle der Rostelemente werden miteinander mittels an den Rostelementen eingeschweissten Verschraubungen und Rohrstücke, bspw. sogenannte Krümmer, verbunden. Jede Rostreihe weist eine Hauptzulaufleitung und eine Hauptablaufleitung zum Zu- bzw. Abführen des Kühlfluids auf.
  • Das Dokument EP 1219898 A1 zeigt einen Rostblock, der Bestandteil eines Rostes innerhalb einer Anlage zur thermischen Behandlung von Abfall ist. Die vom Kühlwasser durchströmte Rohrleitung ist hierbei zwischen dem als Gussteil erstellten Rostblock und einem gesonderten Halteteil angeordnet.
  • Der Ein- und Auslauf des Kühlfluids erfolgt über Rohrsysteme die im Bereich des Rostelementträgers nach hinten angeordnet sind. Die Versorgung erfolgt ab einem gemeinsamen Verteilsystem und die Verbindung erfolgt über Rohrleitungen mit Verschraubungen oder Schweissungen.
  • Das Dokument US 1170317 A1 offenbart einen gattungsgemäßen Rost in dem nebeneinander angeordnete Rostelemente durch von Kühlfluid durchströmte Rohrstücke miteinander verbunden sind. Die Rohrstücke sind mit den Rostelementen verschraubt. Das Dokument EP 1315936 A1 beschreibt ein mit Flüssigkeit gekühltes Rostelement mit eingegossenen Kühlschlangen. Das flüssige Kühlmittel wird jedem Rostelement von unten im Bereich einer zum Tragen der Rostelemente vorgesehenen Konstruktion, auch Rostelementträger genannt, zu- und abgeführt. Der Anschluss ans Kühlsystem erfolgt über verschraubte Rohrleitungen. Die Verbindung zu den benachbarten Rostelementen erfolgt über verschraubte rohrförmige Zwischenstücke, sogenannte Krümmer.
  • Es ist auch bekannt, die Rostelemente mit Schlauchverbindungen zu versehen, um diese miteinander zu verbinden. Nachteilig ist, dass die Schlauchverbindungen durch die vorherrschenden hohen Temperaturen sowie durch Material, wie heisse Metallteile, welche beim Verbrennungsrost hinunterfallen, beschädigt werden können.
  • Einer der Nachteile des Stands der Technik besteht auch darin, dass in Anbetracht der Verwendung unterschiedlicher Werkstoffe für die Anschlussverbindung an ein aus Stahlguss bestehendes Rostelement mit Verschraubungen aus Edelstahl hohe Anforderungen an die Schweissverbindung und deren Überprüfung gestellt werden. So besteht die Gefahr von Spannungsüberbeanspruchungen und Rissbildungen im Bereich der verbundenen Stahlteile.
  • Ein anderer Nachteil des Stands der Technik besteht darin, dass die Einschweissung der Anschlussverbindung in das Rostelement oder Verbindungsrohr von Hand erfolgt und schwer zugänglich ist.
  • Ein weiterer Nachteil des Stands der Technik besteht darin, dass die Verbindung zum benachbarten Rostelement über Rohrzwischenstücke mit Verschraubungen erfolgt. Durch die konstante Schürbewegung des Verbrennungsrostes sind die Verbindungen zum benachbarten Rostelement erhörter Leckage ausgesetzt.
  • Ein Nachteil des Stands der Technik besteht darin, dass die bei der Verwendung separat erstellter und dann mit dem Gussblock verbundener Rohrleitungen nur sehr kleine Rohrquerschnitte in den Anschlussstellen realisierbar sind, was zu hohen Druckverlusten und geringen Kühlwassermengen führt. Druckverluste werden auch zusätzlich durch die
    erforderlichen Verschraubungen und Rohrkrümmer unvorteilhaft vergrössert.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Verbindung von Rostelementen zur Feststoffverbrennung vorzuschlagen, welche die Nachteile des Stands der Technik nicht aufweist. Insbesondere soll eine Verbindung von Fluidkanälen vorgeschlagen werden, die sich durch eine unkomplizierte, ökonomische Herstellung auszeichnet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die kennzeichnenden Merkmale eines Verbrennungsrosts nach Anspruch 1 gelöst.
  • Einer der Vorteile der Erfindung besteht darin, dass mittels der direkten Kopplung der Fluidkanäle von benachbarten Rostelementen einer Rostreihe eines Rosts ein geringer Druckabfall des Kühlfluids gewährleistet ist. Zudem können grosse Kühlwassermengen durch die Rostelemente gefördert werden, da die Rostelemente gegeneinander zentriert und durch entsprechende Befestigungsmittel fixiert sind, wodurch die üblicherweise durch die Schürbewegung des Verbrennungsrostes hervorgerufenen Leckagen verhindert werden.
  • Die Kopplung der Fluidkanäle von Rostelementen wird nachfolgend auch als Fluid-Verbindung bezeichnet.
  • Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass der gegenüber den bekannten Fluid-Verbindungen extrem grosse Kühlwasserdurchflussquerschnitt höhere Durchflussmengen bei geringerem Druckverlust ermöglicht. Dies führt zu einer besseren Kühlung der Rostelemente.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass bei entsprechender Ausführung der Kühlanschlüsse die Fluidverbindung für wassergekühlte Rostelemente aus Guss mit gegossenen Kühlkanälen und Rostelemente mit eingelegten oder eingegossenen Kühlelementen einsetzbar ist.
  • Ein anderer Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass durch die gewählte Ausführungsart der Fluid-Verbindung sämtliche Schweissungen an schlecht zugänglichen Stellen mit schwierigen Schweissnahtvorbereitungen und der Gefahr von Spannungs- und Rissbildungen entfallen.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht auch darin, dass die Ausführung der Rostelemente für die Aufnahme der Fluid-Verbindung im Zusammenhang mit der Herstellung der gegossenen Rostelemente oder mit mechanischer Nachbearbeitung erfolgt.
  • Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Materialqualität der im Kraftnebenanschluss eingebauten Dichtungen auch die Notlaufeigenschaften bei einem Ausfall der Rostkühlung erfüllen.
  • Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass die Fluid-Verbindung aus nicht rostendem Werkstoff besteht und deshalb unempfindlich gegen chemische Korrosionen und mechanischen Verschleiss ist.
  • Ein Kopplungselement für benachbarte Rostelemente gewährleistet eine lösbare, druckdichte und selbstzentrierende Fluidverbindung zwischen benachbarten Rostelementen bei grossem Kühlwasserdurchfluss und geringem Druckverlust.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert.
    • Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung einer Ausführungsform eines Rostelements mit seitlich angeordnetem Kanalmündungsbereich eines Fluidkanals;
    • Fig. 2 zeigt eine geschnittene Detailansicht einer Verbindung zweier seitlich aneinander angeordneter Rostelemente mit einem Kopplungselement in montiertem Zustand.
    • Fig. 3 zeigt eine aufgebrochene Darstellung einer Rostreihe mit Kopplungselementen in einer geschnittenen Ansicht von unten, bei der die Verbindung der gekoppelten Fluidkanäle zweier Rostelemente der Rostreihe sowie die Kühlkanalführung sichtbar ist;
    • Fig. 4 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Rostelemente in einer Ansicht von unten und fluidmässig miteinander verkoppelt und verschraubt.
    • Fig. 5 zeigt zwei nebeneinander angeordnete Rostelemente in einer Ansicht von oben und fluidmässig miteinander verkoppelt und verschraubt.
  • Das in Fig. 1 perspektivisch dargestellte Rostelement 2 besitzt an beiden Längsseiten der zum Aufnehmen der zu verbrennendem Feststoffe dienenden Schubfläche senkrecht nach unten ragende Seitenwände, in denen sich die Mündungsbereiche 3 der im Inneren der Rostelemente verlaufenden Kühlkanäle und Verbindungsöffnungen 4 zur Aufnahme von Verbindungsmitteln, etwa Schraubenverbindungen, befinden. Neben dem Rostelement ist ein Kopplungselement 1 gezeigt, welches in den Mündungsbereich 3 des gezeigten Rostelements 2 und einen entsprechenden Mündungsbereich eines seitlich daran anschliessenden Rostelements passt.
  • Je nach Ausführungsart der Rostelementkühlung mit gegossenen Kühlkanälen oder eingelegten oder eingegossenen Kühlschlangen richtet sich die Lage der Aufnahme der Fluid-Verbindung auf die volle Länge der Rostelementseite. Dasselbe gilt auch für die Lage der Schraubverbindungen. Bereits bei der Herstellung der aus Stahlguss bestehenden Rostelemente, werden die Öffnungen mitberücksichtigt. Je nach Giessverfahren ist eine mechanische Nachbearbeitung der Rostelemente erforderlich.
  • In der Schnittdarstellung der Fig. 2 ist eine Form des Kopplungselements und seine Lage in den Mündungsbereichen der Kühlkanäle benachbarter Rostelemente 2 gezeigt. Das im Folgenden detailliert beschriebene Kopplungselement 1 ist mittels einer eine Dichtung 8 gegenüber den Rostelementen 2 abgedichtet. Das Kopplungselement 1 weist einen Zentrierteil 12, sowie in beiden axialen Richtungen anschliessende Führungsteile 11 auf.
  • Das in Figur 2 dargestellte Kopplungselement 1 kann für den Ein- und Auslass als Verbindungselement von Fluid eingesetzt werden und ist in der Richtung der Strömung unabhängig einsetzbar.
  • Die in Figur 2 dargestellte Ausführungsform zeigt einen Kühlwasserdurchflussquerschnitt 5 und eine Wandstärke 6, welche in der Dimension und Ausführungsart nicht eingeschränkt sind. Die dargestellte Ausführungsform ist auch nicht auf die Ausführung und Formgebung der Führungs-, Zentrier- und Dichtungsteile eingeschränkt.
  • Das Kopplungselement 1 koppelt den jeweiligen Fluid- oder Kühlkanal seitlich benachbarter Rostelemente. Die Länge des Kopplungselements 1 ist so ausgebildet, dass dessen freie Enden mindestens teilweise die Seitenwand eines Rostelements 2 durchdringen.
  • Das Kopplungselement 1 weist vorzugsweise einen kreisrunden Innenquerschnitt auf. Die Formgebung des Kopplungselements 1 kann in jedoch auch in polygonaler Form ausgeführt werden. Die Wahl der Stärke der Wandung 6 des Kopplungselement 1 richtet sich nach dem jeweiligen Verwendungszweck und den herrschenden Betriebsbedingungen.
  • Die Führungsteile 11 weisen einen gegenüber dem Zentrierteil 12 kleineren Durchmesser auf und dienen zur Führung und Positionierung beim Zusammenbau der Rostelemente 2 und enden im Bereich der im Inneren der Rostelemente verlaufenden Kühlkanäle oder Rohrsysteme. Die Führungsteile 11 sind kegelförmig ausgebildet mit einer Konizität, die einem im jeweiligen Mündungsbereich 3 der Rostelemente ausgebildeten Innenkonus entspricht.
  • Das Zentrierteil 12 des Kopplungselements 1 dient zur Stabilisierung und Zentrierung der Rostelemente 2 zueinander. Das Zentrierteil ist ebenfalls in beiden Richtungen kegelförmig ausgebildet, wobei die Konizität derjenigen der Führungsteile, so dass ein Einschieben des Kopplungselements 1 in die Mündungsbereiche 3 ohne Mühe erfolgen kann.
  • Die Kegel bzw. Kegelabschnitte von Führungsteil 11 und Zentrierteil 12 werden vorzugsweise mit denselben Toleranzen angefertigt.
  • Zwischen Führungsteil 11 und Zentrierteil 12 ist ein Absatz in Form einer Stufe vorhanden. Der Absatz zwischen Führungsteil 11 und Zentrierteil 12 im Winkel von 90° zur Mittelachse oder zu einem zu definierenden Winkel des Kopplungselements 1 dient als Grundfläche für die Aufnahme einer temperaturbeständigen ring- oder polygonförmigen Dichtung 8.
  • Der Raum oder Platz für die Aufnahme der Dichtung 8 wird vorzugsweise am Rostelement 2 im Mündungsbereich als Sitz oder Ausnehmung angeformt, so dass eine ring- oder polygonförmige Dichtungskammer vorhanden ist.
  • Das Kopplungselement 1 wird in montiertem Zustand gegen die verformbare Dichtung 8 gedrückt, welche sich beim Zusammenbau der Rostelemente 2 verpresst und sich der Dichtungskammer anpasst. Die Dichtung 8 dichtet das Rostelement 2 gegenüber dem Kopplungselement 1 ab. Durch das passgenaue Bearbeiten der kegelförmigen Aussenform des Führungsteils 11 und deren geringen Toleranz zum Rostelement 2 wirken keine Schubkräfte auf die Dichtung.
  • Das Volumen der Dichtung 8 wird um einen bestimmten Faktor grösser gewählt, als das zur Verfügung stehende Raumvolumen, so dass die Dichtung 8 optimal verpresst wird.
  • Figur 3 illustriert eine aufgebrochene Darstellung einer Rostreihe 10 des Rosts 100 in einer geschnittenen Ansicht von unten, bei der die Verbindung der gekoppelten Fluidkanäle zweier Rostelemente 2 der Rostreihe 10 sowie die Kühlkanalführung sichtbar ist. Im Betrieb, dass heisst in der normalen Einbaulage ist das in Figur 3 dargestellte gekühlte Rostelement 2 somit um 180° gewendet vorzustellen. In dieser normalen Betriebslage zeigt die Figur 5 gekühlte Rostelemente miteinander verbunden, Ansicht von oben.
  • Figur 4 illustriert die gekühlten Rostelemente 2 von unten im zusammengebauten Zustand, wobei zur starren Verbindung zweier Rostelemente 2 Durchgangsöffnungen oder -bohrungen 4 zur Aufnahme von Schrauben bzw. zur Realisierung von Schraubverbindungen vorhanden sind. Mittels der Schraubverbindungen werden die Rostelemente auf Block zusammengeschraubt und auf Lösbarkeit abgesichert. Über die gleichen Schraubverbindungen wird die Kopplung der Fluidkanäle mittels Kopplungselement 1 zwischen zwei benachbarten Rostelementen 2 gewährleistet. Durch Festziehen der Schraubverbindungen wird das Kopplungselement 1 in die entsprechenden Kanalmündungsbereiche eingedrückt und dichtend positioniert.
  • Zwischen zwei nebeneinander angeordneten Rostelementen 2 entsteht ein sogenannter Durchfallspalt, welcher vorzugsweise durch die mechanische Nachbearbeitung klein gehalten wird, damit Feststoff oder brennende Partikel sowie Asche nicht durch den Spalt hindurch fallen.
    • Bezugszeichenlegende
    • 100
    Rost
    30
    Kühlkanal
    10
    Rostreihe
    1
    Kopplungselement
    11
    Führungsteil
    12
    Zentrierteil
    2
    Rostelement
    3
    Kanalmündungsbereich
    4
    Befestigungsteil
    5
    Kühlwasserdurchflussquerschnitt
    6
    Wandstärke
    8
    Dichtung

Claims (11)

  1. Rost zur Feststoffverbrennung, mit mindestens einer Rostreihe (10) mit mehreren nebeneinander angeordneten Rostelementen (2), wobei jedes Rostelement mindestens einen von kühlendem Fluid durchstömbaren Fluidkanal (30) mit entsprechenden Kanalmündungsbereichen (3) aufweist, wobei die Kanalmündungsbereiche (3) nebeneinander angeordneter Rostelemente (2) zueinander im Wesentlichen koaxial sind, wobei zum gegenseitigen Koppeln koaxialer Kanalmündungsbereiche (3) Kopplungselemente (1) vorhanden sind, die als von Fluid durchströmbare Kopplungshülse mit mindestens einem Führungsteil (11) und mindestens einem Zentrierteil (12) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet,
    dass der mindestens eine Führungsteil (11) des Kopplungselements (1) zum Erleichtern der Montage und zum Abdichten eine angeschrägte, vorzugsweise konische Aussenfläche aufweist und/oder der mindestens eine Zentrierteil (12) des Kopplungselements (1) eine angeschrägte, vorzugsweise konische Aussenfläche aufweist.
  2. Verbrennungsrost gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kanalmündungsbereiche (3) einen kreisrunden oder polygonalen Innenquerschnitt aufweist.
  3. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Führungsteil (11) und Zentrierteil (12) einen im Wesentlichen gleich grossen Aussenumfang oder einen unterschiedlichen, zueinander abgesetzten Aussenumfang aufweisen.
  4. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kopplungselement (1) einen kreisrunden oder polygonalen Innenquerschnitt aufweist.
  5. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Kopplungselement (1) und Rostelement (1) in montiertem Zustand mindestens eine aus temperaturbeständigem Material gebildete Dichtung (8) vorhanden ist.
  6. Verbrennungsrost gemäss Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtung (8) in einer zur Führung der Dichtung ausgebildeten Ausnehmung (7) eines entsprechenden Rostelements (2) angeordnet ist.
  7. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Rostelement (2) längs, quer, und/oder mäanderförmig ausgebildete Kühlkanäle (30) oder einen als Kühlrohr ausgebildeten Kühlkanal (30) aufweist.
  8. Verbrennungsrost gemäss Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein als Kühlrohr ausgebildeter Kühlkanal (30) eines Rostelements (2) lösbar oder unlösbar, bspw. eingelegt oder eingegossen, mit dem Rostelement verbunden ist.
  9. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zufluss und/oder Abfluss von kühlendem Fluid einer Rostreihe (10) des Rosts (100) mit mindestens einem Rostelement (2) der Reihe (10) verbunden ist.
  10. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Führungsteil (11) und Zentrierteil (12) ein Absatz in Form einer Stufe vorhanden ist.
  11. Verbrennungsrost gemäss einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostelemente (2) Seitenwände aufweisen, in denen sich Verbindungsöffnungen (4) zur Aufnahme von Schraubenverbindungen befinden, wobei die Schraubenverbindungen die Kopplung der Fluidkanäle mittels Kopplungselement (1) zwischen zwei benachbarten Rostelementen (2) gewährleistet.
EP11752202.9A 2011-09-01 2011-09-01 Rost zur feststoffverbrennung Active EP2751488B1 (de)

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SI201131524T SI2751488T1 (en) 2011-09-01 2011-09-01 Grill for burning solid material

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PCT/EP2011/065081 WO2013029680A1 (de) 2011-09-01 2011-09-01 Rost zur feststoffverbrennung

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