EP3308078B1 - Rostblock für einen verbrennungsrost - Google Patents

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EP3308078B1
EP3308078B1 EP15729437.2A EP15729437A EP3308078B1 EP 3308078 B1 EP3308078 B1 EP 3308078B1 EP 15729437 A EP15729437 A EP 15729437A EP 3308078 B1 EP3308078 B1 EP 3308078B1
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EP
European Patent Office
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grate
block
plane
grate block
pushing
Prior art date
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Active
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EP15729437.2A
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English (en)
French (fr)
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EP3308078A1 (de
Inventor
Werner Brennwald
Helen GABLINGER
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Hitachi Zosen Innova AG
Original Assignee
Hitachi Zosen Innova AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Zosen Innova AG filed Critical Hitachi Zosen Innova AG
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Priority to PL15729437T priority patent/PL3308078T3/pl
Publication of EP3308078A1 publication Critical patent/EP3308078A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3308078B1 publication Critical patent/EP3308078B1/de
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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
    • 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
    • F23H3/04—Grates with hollow bars externally cooled, e.g. with water, steam or air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H7/00—Inclined or stepped grates
    • F23H7/06—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding
    • F23H7/08—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding reciprocating along their axes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H2700/00—Grates characterised by special features or applications
    • F23H2700/009—Grates specially adapted for incinerators

Definitions

  • the invention relates to a grate block for a combustion grate according to the preamble of claim 1.
  • the invention further relates to a combustion grate comprising at least one such grate block.
  • the invention also relates to the use of said incineration grate for incinerating waste and a waste incineration plant comprising such an incineration grate.
  • Incineration grates for the large-scale incineration of waste have been known to the person skilled in the art for a long time.
  • Such combustion grates can be in the form of thrust combustion grates, which include moving parts that are suitable for carrying out stokes.
  • the material to be fired is conveyed from an inlet-side end of the combustion grate to its outlet-side end and is burned during this.
  • appropriate air supply lines are provided, which lead through the combustion grate and through which the so-called primary air is introduced.
  • a frequently used combustion grate is the so-called step grate.
  • This comprises grate blocks arranged next to one another and each forming a row of grate blocks.
  • the rows of grate blocks are arranged one above the other in a step-like manner, with the front end of a grate block, viewed in the pushing direction, in the case of so-called advancing grids, resting on a support surface of the grate block adjacent in the transport direction corresponding pushing movement is moved on this support surface.
  • the grate blocks are arranged rotated by 180 ° in relation to the feed grates, viewed in the direction of transport of the material to be fired.
  • the front end of the grate block In the case of push-back grates, the front end of the grate block, viewed in the pushing direction, therefore rests on a support surface of the previous grate block.
  • the direction of pushing of the moving grating In contrast to moving grates, the direction of pushing of the moving grating is opposite to the direction of transport resulting from the inclination of the moving grate.
  • a combustion grate designed as a moving grate and a grate block for such a combustion grate is approximately in the EP 1 191 282 which refers to a water-cooled grate block.
  • Another combustion grate of the type described is also approximately in the EP 2 184 540 which refers to an air-cooled grate block.
  • the in EP 1 191 282 grate block described a block body designed as a cast part, which has a top wall forming a support surface for the waste to be treated and a front wall.
  • a foot is formed which is intended to rest slidably on the support surface of an adjacent grate block in the pushing direction, while openings for the introduction of the primary air are arranged in the upper area of the front wall.
  • document EP0921354 discloses the preamble of claim 1.
  • the material being fired over the grate blocks are generally exposed to a relatively high level of wear.
  • the abrasion is particularly high in the area of the foremost end of the support surface, where the material to be fired from the support surface of the grate block over a corresponding discharge edge is thrown onto the supporting surface of the following grate block. This can in particular also lead to erosion of the air outlet openings arranged below the edge, which can negatively affect the controlled air supply to the combustion bed lying on the combustion grate.
  • the object to be solved according to the invention is to provide a grate block mentioned at the beginning which has a long service life and in which in particular the erosion of the wall section containing the air supply openings is minimized.
  • the present invention thus relates to a grate block for an incineration grate, in which successive grate blocks are arranged one above the other in a staircase-like manner and are designed in such a way that the material to be burned is shifted and conveyed during the combustion by means of pushing movements performed relative to one another.
  • combustion grates are also referred to as step grates.
  • the grate block according to the invention comprises a block body designed as a cast part.
  • the block body is designed essentially in the form of an elongated cuboid with a longitudinal axis L.
  • the block body comprises an upper wall which forms a support surface that runs at least partially parallel to the longitudinal axis L of the block body, along which the material to be fired is to be conveyed and the front end of which, viewed in the pushing direction S, forms an edge over which the support surface enters one of a front wall formed thrust surface drops.
  • the front wall has at least one air supply opening, viewed in longitudinal section, at right angles or at an angle to the thrust surface, for supplying air to the combustion grate, and in its lowest area is designed in the form of a foot which is intended to rest on the support surface of an adjacent grate block in the thrust direction .
  • the foot thus rests on the grate block or its support surface following in the direction of transport of the material to be fired.
  • the grate block according to the invention is intended for a return grate; in this case the foot rests on the grate block or its supporting surface that is preceding in the direction of transport of the material to be fired.
  • At least the front support edge of the thrust surface is arranged in a plane E which runs essentially at right angles to the longitudinal axis L.
  • a plane arranged in the lowermost area of the front wall, the lower end of which is formed by the front support edge is arranged in plane E, whereas it is also conceivable that only the line described by the front support edge is in plane E. is arranged.
  • the edge is now set forward with respect to the plane E along the longitudinal axis L and viewed in the thrust direction S. This ensures that at least part of the thrust surface is exposed to reduced erosion by the material to be fired and that in particular the air can more easily escape through the air supply opening (s).
  • a minimization of the abrasive forces acting on the thrust surface and thus of the abrasion-related wear of the grate block as a whole can ultimately be obtained according to the invention.
  • the at least one air supply opening is also arranged in the grate block according to the present invention below the edge over which the bearing surface drops into the pushing surface.
  • the upper wall and the front wall are designed to be thickened in the region in which they meet, the wall thickening being arched when viewed in longitudinal section, i.e. is in the form of a bead.
  • the edge is offset along the longitudinal axis L and viewed in the direction of thrust S with respect to the plane E by at least 3 mm, preferably by at least 5 mm, and most preferably by at least 10 mm.
  • the edge viewed along the longitudinal axis L and in the direction of thrust S, is advanced with respect to the plane E by at most 100 mm, preferably by at most 50 mm, and most preferably by at most 30 mm.
  • the distance at which the edge is offset in advance with respect to the plane E is therefore preferably in the range of 3 mm to 100 mm, particularly preferably in the range from 5 mm to 50 mm, and most preferably in the range from 10 mm to 30 mm.
  • a long service life and, in particular, a reduction in the erosion of the wall section containing the air supply openings can thus be ensured without the basic shape of established grate blocks such as that in accordance with the invention EP 1 191 282 would have to be deviated greatly.
  • the at least one air supply opening runs at an angle ⁇ to the region of the thrust surface immediately adjacent to the respective air supply opening, where ⁇ in a range from 90 ° to 135 °, preferably from 95 ° to 125 °, especially preferably from 100 ° to 120 °, and most preferably from 105 ° to 115 °.
  • ⁇ in a range from 90 ° to 135 °, preferably from 95 ° to 125 °, especially preferably from 100 ° to 120 °, and most preferably from 105 ° to 115 °.
  • the grate block is laterally closed by a side wall extending in the longitudinal direction.
  • at least one side wall has a wear marking which is one of the plane of the Describes the support surface and / or contour spaced from the plane of the thrust surface.
  • the wear marking allows the degree of wear to be determined very easily by eye. This ensures, on the one hand, that a worn grate block is recognized in good time, which contributes to a safer operation of the combustion grate. On the other hand, it is made possible that the grate block is actually used until the end of its life; a replacement of a grate block that is still functional in and of itself is thus prevented.
  • the contour of the wear marking is preferably spaced from the plane of the support surface and / or from the plane of the thrust surface by 15 mm to 30 mm, most preferably by 20 mm to 25 mm. This distance corresponds to the maximum permissible abrasion of the grate block up to which it is still fully functional.
  • the contour of the wear marking runs parallel to the plane of the support surface and / or the thrust surface at least in some areas. This allows a particularly simple check of the degree of abrasion at the individual points of the grate block.
  • the contour of the wear marking runs parallel at least to that area of the support surface and the push surface where they meet. This is because the grate block is exposed to particularly high levels of wear and tear in that area, and checking the degree of abrasion is therefore of particular relevance in this area.
  • the wear marking is designed in the form of a notch or a recess.
  • the notch or the recess can be designed to be continuous or interrupted.
  • the additional material which is required for the preferred wall thickening in the area of the discharge edge can be at least partially compensated or even overcompensated by the material savings made possible by the notch or the recess. Since the notch or the recess is formed in the side wall and thus in a relatively weakly stressed area of the grate block, this saving in material is not at the expense of the stability or the service life of the grate block.
  • this further wear marking can be provided with information on the grate block, which should be at least temporarily visible.
  • the further wear marking can be provided with the indication of origin or the "stamp" of the grate block manufacturer.
  • the grate block has generally reached the end of its service life when the outer contour of the grate block at least partially coincides with the contour of the wear mark or when the contour of the wear mark is no longer visible.
  • the present invention also relates to a combustion grate comprising at least one grate block according to claim 1.
  • the present invention relates to the use of an above-described incineration grate for the incineration of waste and a waste incineration plant comprising such an incineration grate.
  • the grate block 10 has in common with previously known grate blocks that it comprises a block body 12 designed as a cast part, which is essentially designed in the form of an elongated cuboid 121 with a longitudinal axis L.
  • the block body 12 comprises an upper wall 14, which forms a support surface 16 running parallel to the longitudinal axis L, along which the material to be fired is to be conveyed and the front end of which, viewed in the pushing direction S, forms an edge 19, over which the support surface 16 into one of a front Wall 20 formed thrust surface 22 drops.
  • the bearing surface has a first bearing surface area 16a and a second bearing surface area 16b, which both run parallel to the longitudinal axis L, but the first bearing surface area 16a is offset upward from the second bearing surface area 16b and is connected to it via a beveled transition 17 is.
  • the area of the support surface located immediately in front of the edge is designed in the form of a bevel 21.
  • the block body 12 On the side opposite the front wall 20, the block body 12 has a rear wall 24 which is equipped with at least one hook 26 with which the grate block 10 can be suspended in a block holding tube.
  • a central web 29 is also arranged on the underside of the grate block 10 facing away from the support surface.
  • the grate block 10 is laterally closed by a side wall 28a, 28b extending in the longitudinal direction.
  • the grate block 10 rests on a grate block following in the thrust direction S.
  • the lowermost area 32 of the front wall 20 is designed in the form of a foot 34 which is intended to rest on the support surface of a grate block adjacent in the direction of thrust S.
  • the lowermost area including the front support edge of the thrust surface formed by it is arranged in a plane E which runs essentially at right angles to the longitudinal axis L.
  • the wall thickening 40 is arched when viewed in longitudinal section.
  • the edge 19 formed by the wall thickening 40 is thus set forward along the longitudinal axis L and viewed in the thrust direction S with respect to the plane E, the distance D between the edge 19 and the plane E being approximately 25 mm in the embodiment shown.
  • the air supply openings are set back along the longitudinal axis L and viewed in the pushing direction S with respect to the edge, in the specifically shown embodiment by a distance d of approximately 8 mm.
  • the air supply openings 38 viewed in longitudinal section, run at an angle ⁇ of approximately 90 ° to the thrust surface 22 in their area directly adjacent to the respective air supply opening.
  • the side wall 28a has a wear marking 42 in the form of a recess 421, which describes a contour 44 spaced from the plane of the support surface 16, in particular the second support surface area 16b and the bevel 21, and from the plane of the thrust surface 22.
  • the wear marking 42 or the contour 44 runs essentially parallel to the second contact surface area 16b and to the bevel 21 of the contact surface 16 and to the thrust surface 22.
  • the contour 44 therefore runs in a first area 44a parallel to the plane of the second contact area area 16b, in a second Area 44b parallel to bevel 21, and in a third area 44c parallel to thrust surface 22.
  • the wear marking is spaced from the plane E of the thrust surface 22 by a distance ⁇ of approximately 20 mm.
  • the grate blocks 10 are moved relative to one another by means of the block holding tubes.
  • the block holding tubes are either attached to stationary consoles or to consoles which are arranged in a movable grate carriage. It is driven by hydraulic cylinders, which move the grate trolleys back and forth over rollers on corresponding running surfaces.
  • the edge 19 is set forward with respect to the plane E as described, it can be achieved that at least part of the thrust surface 22 is exposed to reduced erosion by the material to be fired and, in particular, that the air can escape more easily through the air supply openings 38.
  • the wall thickening 40 in that area of the grate block 10 which is exposed to particularly strong wear and tear can tolerate significantly greater abrasion, which ultimately results in an increased service life of the grate block.
  • the degree of abrasion can be determined by means of the wear mark in the Fig. 7 and 8th
  • the embodiment shown can easily be determined by eye: If the abrasion has reached such a level that the outer contour of the grate block 10 at least partially coincides with the contour 44 of the wear marking 42 in the side view or that the contour 44 of the wear marking 42 is no longer visible at all the grate block 10 is worn out and needs to be replaced.

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Description

  • Die Erfindung betrifft einen Rostblock für einen Verbrennungsrost gemäss dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft weiter einen Verbrennungsrost umfassend mindestens einen solchen Rostblock. Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung des besagten Verbrennungsrosts für die Verbrennung von Abfall sowie eine Abfallverbrennungsanlage umfassend einen solchen Verbrennungsrost.
  • Verbrennungsroste für die grosstechnische Verbrennung von Abfall sind dem Fachmann seit langer Zeit bekannt. Solche Verbrennungsroste können etwa in Form von Schubverbrennungsrosten vorliegen, welche bewegliche Teile einschliessen, die geeignet sind, Schürhübe auszuführen. Dabei wird das Brenngut von einem einlassseitigen Ende des Verbrennungsrosts zu seinem auslassseitigen Ende hin gefördert und währenddessen verbrannt. Um den Verbrennungsrost mit dem für die Verbrennung erforderlichen Sauerstoff zu versorgen, sind entsprechende, durch den Verbrennungsrost hindurchführende Luftzuführungen vorgesehen, über die die sogenannte Primärluft eingeführt wird.
  • Ein häufig verwendeter Verbrennungsrost stellt der sogenannte Treppenrost dar. Dieser umfasst nebeneinander angeordnete, jeweils eine Rostblockreihe bildende Rostblöcke. Die Rostblockreihen sind dabei treppenartig übereinander angeordnet, wobei bei sogenannten Vorschubrosten das in Schubrichtung betrachtet vordere Ende eines Rostblocks auf einer Auflagefläche des in Transportrichtung benachbarten Rostblocks aufliegt und bei entsprechender Schubbewegung auf dieser Auflagefläche bewegt wird. Bei sogenannten Rückschubrosten sind die Rostblöcke gegenüber Vorschubrosten in Transportrichtung des Brennguts betrachtet um 180° gedreht angeordnet. Daher liegt bei Rückschubrosten das in Schubrichtung betrachtet vordere Ende des Rostblocks auf einer Auflagefläche des jeweils vorherigen Rostblocks auf. Im Gegensatz zu Vorschubrosten ist bei Rückschubrosten die Schubrichtung somit der sich durch die Neigung des Rückschubrostes ergebenden Transportrichtung entgegengesetzt.
  • Ein als Vorschubrost ausgebildeter Verbrennungsrost und ein Rostblock für einen solchen Verbrennungsrost wird etwa in der EP 1 191 282 beschrieben, welche sich auf einen wassergekühlten Rostblock bezieht. Ein weiterer Verbrennungsrost der beschriebenen Art wird zudem etwa in der EP 2 184 540 beschrieben, welche sich auf einen luftgekühlten Rostblock bezieht.
  • Konkret umfasst der in EP 1 191 282 beschriebene Rostblock einen als Gussteil ausgebildeten Blockkörper, der eine eine Auflagefläche für den zu behandelnden Abfall bildende obere Wand und eine vordere Wand aufweist. Im unteren Bereich der vorderen Wand ist ein Fuss ausgebildet, der dazu bestimmt ist, auf der Auflagefläche eines in Schubrichtung benachbarten Rostblocks verschiebbar aufzuliegen, während im oberen Bereich der vorderen Wand Öffnungen zum Einbringen der Primärluft angeordnet sind. Dokument EP0921354 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Durch das über die Rostblöcke geförderte Brenngut sind diese im Allgemeinen einem relativ hohen Verschleiss ausgesetzt. Der Abrieb ist dabei gerade im Bereich des vordersten Endes der Auflagefläche besonders hoch, wo das Brenngut von der Auflagefläche des Rostblocks über eine entsprechende Abwurfkante auf die Auflagefläche des nachfolgenden Rostblocks abgeworfen wird. Dies kann insbesondere auch zu einer Erosion der unter dem Rand angeordneten Luftaustrittsöffnungen führen, was die kontrollierte Luftzufuhr zu dem auf dem Verbrennungsrost liegenden Brennbett negativ beinträchtigen kann.
  • Im Übrigen ist für einen Betreiber einer Verbrennungsanlage von blossem Auge oft nicht ohne weiteres ersichtlich, wann der Rostblock seine Lebensdauer überschritten hat bzw. wie weit der Abrieb schon fortgeschritten ist. Um einen sicheren Betrieb der Anlage zu gewährleisten, nichtsdestotrotz aber einen unnötigen Ersatz von noch funktionstüchtigen Rostblöcken zu vermeiden, ist daher eine einfache Überprüfung des Grades des Abriebs von blossem Auge wünschenswert.
  • Gemäss einem ersten Aspekt liegt die erfindungsgemäss zu lösende Aufgabe somit darin, einen eingangs genannten Rostblock zur Verfügung zu stellen, welcher über eine lange Lebensdauer verfügt und in welchem insbesondere die Erosion des die Luftzufuhröffnungen enthaltenden Wandabschnitts minimiert ist.
  • Die Aufgabe gemäss dem oben geschilderten ersten Aspekt wird durch den im unabhängigen Anspruch 1 definierten Rostblock gelöst.
  • Bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemässen Rostblocks sind in den von den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.
  • Gemäss Anspruch 1 betrifft die vorliegende Erfindung somit einen Rostblock für einen Verbrennungsrost, in dem aufeinanderfolgende Rostblöcke treppenartig übereinander angeordnet sind und derart ausgestaltet sind, mittels relativ zueinander ausgeführter Schubbewegungen das Brenngut während der Verbrennung umzuschichten und zu fördern. Solche Verbrennungsroste werden wie eingangs erwähnt auch als Treppenroste bezeichnet.
  • Der erfindungsgemässe Rostblock umfasst einen als Gussteil ausgebildeten Blockkörper. In der Regel ist der Blockkörper im Wesentlichen in Form eines länglichen Quaders mit einer Längsachse L ausgebildet.
  • Der Blockkörper umfasst eine obere Wand, die eine mindestens teilweise parallel zur Längsachse L des Blockkörpers verlaufende Auflagefläche bildet, entlang welcher das Brenngut gefördert werden soll und deren in Schubrichtung S betrachtet vorderstes Ende einen Rand bildet, über den die Auflagefläche in eine von einer vorderen Wand gebildete Schubfläche abfällt.
  • Die vordere Wand weist mindestens eine im Längsschnitt betrachtet rechtwinklig oder schräg zur Schubfläche verlaufende Luftzufuhröffnung zur Zufuhr von Luft auf den Verbrennungsrost auf und ist in ihrem untersten Bereich in Form eines Fusses ausgebildet, welcher dazu bestimmt ist, auf der Auflagefläche eines in Schubrichtung benachbarten Rostblocks aufzuliegen.
  • In der bevorzugten Ausführungsform, in welcher der erfindungsgemässe Rostblock für einen Vorschubrost bestimmt ist, liegt der Fuss somit auf dem in Transportrichtung des Brennguts nachfolgenden Rostblock bzw. dessen Auflagefläche auf. Denkbar ist aber auch, dass der erfindungsgemässe Rostblock für einen Rückschubrost bestimmt ist; in diesem Fall liegt der Fuss auf dem in Transportrichtung des Brennguts vorhergehenden Rostblock bzw. dessen Auflagefläche auf.
  • Mindestens die vordere Auflagekante der Schubfläche ist in einer im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse L verlaufenden Ebene E angeordnet. Denkbar ist diesbezüglich, dass eine im untersten Bereich der vorderen Wand angeordnete Ebene, deren unteres Ende durch die vordere Auflagekante gebildet wird, in der Ebene E angeordnet ist, wohingegen auch denkbar ist, dass lediglich die durch die vordere Auflagekante beschriebene Linie in der Ebene E angeordnet ist.
  • Erfindungsgemäss ist nun der Rand entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E vorversetzt. Dadurch kann gewährleistet werden, dass mindestens ein Teil der Schubfläche einer verminderten Erosion durch das Brenngut ausgesetzt ist und dass insbesondere die Luft leichter durch die Luftzufuhröffnung(en) austreten kann. Im Vergleich zu vorbekannten Rostblöcken kann letztendlich somit erfindungsgemäss eine Minimierung der auf die Schubfläche wirkenden abrasiven Kräfte und somit des abriebbedingten Verschleisses des Rostblocks insgesamt erhalten werden.
  • Wie in den Rostblöcken gemäss EP 1 191 282 ist auch im Rostblock gemäss der vorliegenden Erfindung die mindestens eine Luftzufuhröffnung unterhalb des Rands angeordnet, über den die Auflagefläche in die Schubfläche abfällt.
  • Gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist sie allerdings entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich des Rands zurückversetzt. Mit anderen Worten ist derjenige Bereich der Schubfläche, in dem die mindestens eine Luftzufuhröffnung angeordnet ist, in einer Ebene angeordnet, die entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich des Rands zurückversetzt ist. Dies stellt einen klaren Unterschied zu den Rostblöcken gemäss EP 1 191 282 dar, in welchem der Rand in derselben Ebene liegt wie die Schubfläche.
  • Erfindungsgemäß sind die obere Wand und die vordere Wand in demjenigen Bereich, in dem sie aufeinandertreffen, verdickt ausgebildet, wobei die Wandverdickung im Längsschnitt betrachtet gewölbt ausgebildet ist, d.h. in Form eines Wulsts vorliegt. Durch die Wandverdickung in demjenigen Bereich des Rostblocks, welcher einem besonders starken Verschleiss ausgesetzt ist, kann eine Erhöhung der Lebensdauer des Rostblocks erreicht, da ein wesentlich stärkerer Abrieb toleriert werden kann.
  • Konkret ist der Rand entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E um mindestens 3 mm vorversetzt, bevorzugt um mindestens 5 mm, und am meisten bevorzugt um mindestens 10 mm.
  • Weiter ist bevorzugt, dass der Rand entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E um höchstens 100 mm, bevorzugt um höchstens 50 mm, und am meisten bevorzugt um höchstens 30 mm vorversetzt ist.
  • Mithin liegt der Abstand, mit welchem der Rand bezüglich der Ebene E vorversetzt ist, bevorzugt im Bereich von 3 mm bis 100 mm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 mm bis 50 mm, und am meisten bevorzugt im Bereich von 10 mm bis 30 mm. Somit kann eine lange Lebensdauer und insbesondere eine Verminderung der Erosion des die Luftzufuhröffnungen enthaltenden Wandabschnitts gewährleistet werden, ohne dass von der Grundform etablierter Rostblöcke wie demjenigen gemäss EP 1 191 282 stark abgewichen werden müsste.
  • Gemäss einer weiteren bevorzugten Ausführungsform verläuft die mindestens eine Luftzufuhröffnung im Längsschnitt betrachtet in einem Winkel α zu dem unmittelbar an die jeweilige Luftzufuhröffnung angrenzenden Bereich der Schubfläche, wobei α in einem Bereich von 90° bis 135°, bevorzugt von 95° bis 125°, besonders bevorzugt von 100° bis 120°, und am meisten bevorzugt von 105° bis 115° liegt. Dadurch wird eine optimale Primärluftzuführung zum Verbrennungsrost bzw. zum Brennbett auf dem Verbrennungsrost erhalten, was zu einem sehr hohen Ausbrand des Brennguts beiträgt. Der für die Bestimmung des Winkels α relevante Bereich der Luftzufuhröffnung ist dabei der Bereich unmittelbar vor dem Austritt der jeweiligen Luftzufuhröffnung aus der vorderen Wand. Ist der unmittelbar an die jeweilige Luftzufuhröffnung angrenzende Bereich der Schubfläche gewölbt ausgebildet, so ist für die Bestimmung des Winkels α die sich in diesem Bereich ergebende Tangente relevant.
  • In der Regel ist der Rostblock seitlich durch jeweils eine sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwand abgeschlossen. Dabei weist gemäss einer besonders bevorzugten Ausführungsform mindestens eine Seitenwand eine Verschleissmarkierung auf, die eine von der Ebene der Auflagefläche und/oder von der Ebene der Schubfläche beabstandete Kontur beschreibt.
  • Wie weiter unten im Detail beschrieben wird, erlaubt es die Verschleissmarkierung, den Grad des Abriebs sehr leicht von Auge zu bestimmen. Somit kann zum einen gewährleistet werden, dass ein verschlissener Rostblock rechtzeitig erkannt wird, was zu einem sichereren Betrieb des Verbrennungsrosts beiträgt. Zum anderen wird ermöglicht, dass der Rostblock tatsächlich bis zum Ende seiner Lebenszeit genutzt wird; ein Ersatz eines an und für sich noch funktionstüchtigen Rostblocks wird somit verhindert.
  • Dadurch, dass der ursprüngliche Abstand zwischen der Kontur der Verschleissmarkierung und der Aussenkontur des Rostblocks bekannt ist, kann zudem relativ zuverlässig prognostiziert werden, wann der Rostblock bei gleichbleibendem Betrieb verschlissen sein wird.
  • Bevorzugt ist die Kontur der Verschleissmarkierung von der Ebene der Auflagefläche und/oder von der Ebene der Schubfläche um 15 mm bis 30 mm, am meisten bevorzugt um 20 mm bis 25 mm beabstandet. Dieser Abstand entspricht dem maximal zulässigen Abrieb des Rostblocks, bis zu welchem er noch voll funktionstüchtig ist.
  • Weiter ist bevorzugt, dass die Kontur der Verschleissmarkierung mindestens bereichsweise parallel zur Ebene der Auflagefläche und/oder der Schubfläche verläuft. Dies erlaubt eine besonders einfache Überprüfung des Grades des Abriebs an den einzelnen Stellen des Rostblocks.
  • Besonders bevorzugt verläuft die Kontur der Verschleissmarkierung mindestens zu jenem Bereich der Auflagefläche und der Schubfläche parallel, wo diese aufeinandertreffen. Dies, weil der Rostblock gerade in jenem Bereich einem besonders hohen Verschleiss ausgesetzt ist und eine Überprüfung des Abriebgrades somit in diesem Bereich von besonderer Relevanz ist.
  • Weiter ist bevorzugt, dass die Verschleissmarkierung in Form einer Kerbe oder eines Rücksprungs ausgebildet ist. Die Kerbe bzw. der Rücksprung kann dabei durchgezogen oder unterbrochen ausgestaltet sein. Gemäss dieser Ausführungsform kann das zusätzliche Material, welches für die bevorzugte Wandverdickung im Bereich der Abwurfkante benötigt wird, durch die durch die Kerbe bzw. den Rücksprung ermöglichte Materialeinsparung mindestens teilweise kompensiert oder gar überkompensiert werden. Da die Kerbe bzw. der Rücksprung in der Seitenwand und somit in einem relativ schwach beanspruchten Bereich des Rostblocks ausgebildet ist, geht diese Materialeinsparung nicht zulasten der Stabilität bzw. der Lebensdauer des Rostblocks.
  • Zusätzlich ist denkbar, auf der Auflagefläche des Rostblocks eine Erhebung oder eine Profilierung vorzusehen, welche als weitere Verschleissmarkierung fungiert. So kann der Abrieb sehr einfach über die Erosion der Erhebung bzw. der Profilierung bestimmt werden. Insbesondere kann diese weitere Verschleissmarkierung mit Angaben zum Rostblock versehen werden, die mindestens temporär ersichtlich sein sollen. So kann die weitere Verschleissmarkierung etwa mit der Herkunftsangabe bzw. dem "Stempel" des Rostblockherstellers versehen werden.
  • Wie erwähnt kann durch das Vorliegen der Verschleissmarkierung der Grad des Abriebs sehr leicht von Auge festgestellt werden. So hat der Rostblock in der Regel dann das Ende seiner Lebensdauer erreicht, wenn die Aussenkontur des Rostblocks mit der Kontur der Verschleissmarkierung mindestens teilweise zusammenfällt oder wenn die Kontur der Verschleissmarkierung gar nicht mehr sichtbar ist.
  • Gemäss einem weiteren Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung zudem einen Verbrennungsrost umfassend mindestens einen Rostblock nach Anspruch 1.
  • Desweiteren betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung eines oben beschriebenen Verbrennungsrosts für die Verbrennung von Abfall sowie eine Abfallverbrennungsanlage umfassend einen solchen Verbrennungsrost.
  • Die Erfindung wird anhand der anliegenden Figuren illustriert. Von diesen zeigt:
    • Fig. 1
    einen Rostblock gemäss dem Stand der Technik in der Seitenansicht;
    Fig. 2
    den in Fig. 1 gezeigten Rostblock des Stands der Technik in der Draufsicht von oben;
    Fig. 3
    den in Fig. 1 und 2 gezeigten Rostblock des Stands der Technik im Längsschnitt durch die Schnittebene A-A;
    Fig. 4
    einen Rostblock gemäss dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung in der Seitenansicht;
    Fig. 5
    den Rostblock gemäss Fig. 4 in der Draufsicht von oben;
    Fig. 6
    den Rostblock gemäss den Fig. 4 und 5 im Längsschnitt durch die Schnittebene A-A;
    Fig. 7
    einen Rostblock gemäss einem Aspekt, der nicht zur Erfindung gehört, in der Seitenansicht; und
    Fig. 8
    den Rostblock gemäss Fig. 7 in der Draufsicht von oben.
  • Wie aus den Fig. 4 bis 6 im Vergleich zu Fig. 1 bis 3 ersichtlich ist, ist dem erfindungsgemässen Rostblock 10 mit vorbekannten Rostblöcken gemeinsam, dass er einen als Gussteil ausgebildeten Blockkörper 12 umfasst, welcher im Wesentlichen in Form eines länglichen Quaders 121 mit einer Längsachse L ausgebildet ist.
  • Der Blockkörper 12 umfasst eine obere Wand 14, die eine parallel zur Längsachse L verlaufende Auflagefläche 16 bildet, entlang welcher das Brenngut gefördert werden soll und deren in Schubrichtung S betrachtet vorderstes Ende einen Rand 19 bildet, über den die Auflagefläche 16 in eine von einer vorderen Wand 20 gebildete Schubfläche 22 abfällt. In den gezeigten Ausführungsformen weist die Auflagefläche einen ersten Auflageflächenbereich 16a und einen zweiten Auflageflächenbereich 16b auf, welche beide parallel zur Längsachse L verlaufen, wobei aber der erste Auflageflächenbereich 16a gegenüber dem zweite Auflageflächenbereich 16b nach oben versetzt angeordnet und über eine abgeschrägten Übergang 17 mit diesem verbunden ist.
  • Im Übrigen ist in der in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Ausführungsform des Stands der Technik der unmittelbar vor dem Rand gelegene Bereich der Auflagefläche in Form einer Abschrägung 21 ausgebildet.
  • Auf der der vorderen Wand 20 gegenüberliegenden Seite weist der Blockkörper 12 eine hintere Wand 24 auf, welche mit mindestens einem Haken 26 ausgestatten ist, mit welchem der Rostblock 10 in ein Blockhalterohr eingehängt werden kann. Auf der der Auflagefläche abgewandten Unterseite des Rostblocks 10 ist zudem ein Mittelsteg 29 angeordnet.
  • Seitlich ist der Rostblock 10 jeweils durch eine sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwand 28a, 28b abgeschlossen.
  • Innerhalb des Verbrennungsrosts liegt der Rostblock 10 auf einem in Schubrichtung S nachfolgenden Rostblock auf. Hierzu ist der unterste Bereich 32 der vorderen Wand 20 in Form eines Fusses 34 ausgebildet, welcher dazu bestimmt ist, auf der Auflagefläche eines in Schubrichtung S benachbarten Rostblocks aufzuliegen. Der unterste Bereich einschliesslich der durch diesen ausgebildeten vorderen Auflagekante der Schubfläche ist in einer im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse L verlaufenden Ebene E angeordnet.
  • Wie in Fig. 3 und 6 gezeigt ist, sind im vorbekannten Rostblock und im konkret dargestellten erfindungsgemässen Rostblock in einem oberen, d.h. dem Rand 19 zugewandten Bereich 36 der vorderen Wand 20 zwei durch die Wand hindurchführende Luftzufuhröffnungen 38 zur Zufuhr von Luft auf den Verbrennungsrost ausgebildet, wobei in der Figur nur eine dieser Luftzufuhröffnungen gezeigt ist.
  • In Gegensatz zum Rostblock des Stands der Technik sind im erfindungsgemässen Rostblock 10 in demjenigen Bereich, in dem die obere Wand 14 und die vordere Wand 20 aufeinandertreffen, diese verdickt ausgebildet. Konkret ist die Wandverdickung 40 im Längsschnitt betrachtet gewölbt ausgebildet.
  • Der durch die Wandverdickung 40 gebildete Rand 19 ist somit entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E vorversetzt, wobei in der gezeigten Ausführungsform der Abstand D zwischen dem Rand 19 und der Ebene E ca. 25 mm beträgt.
  • Zudem sind die Luftzufuhröffnungen entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich des Rands zurückversetzt, in der konkret gezeigten Ausführungsform um einen Abstand d von ca. 8 mm.
  • In dem in Fig. 6 dargestellten erfindungsgemässen Rostblock verlaufen die Luftzufuhröffnungen 38 im Längsschnitt betrachtet in einem Winkel α von ca. 90° zur Schubfläche 22 in ihrem unmittelbar an die jeweilige Luftzufuhröffnung angrenzenden Bereich.
  • Gemäss dem in Fig. 7 und 8 gezeigten Rostblock des zweiten Aspekts weist die Seitenwand 28a eine Verschleissmarkierung 42 in Form eines Rücksprungs 421 auf, die eine von der Ebene der Auflagefläche 16, insbesondere des zweiten Auflageflächenbereichs 16b und der Abschrägung 21, und von der Ebene der Schubfläche 22 beabstandete Kontur 44 beschreibt. Dabei verläuft die Verschleissmarkierung 42 bzw. die Kontur 44 im Wesentlichen parallel zum zweiten Auflageflächenbereich 16b und zur Abschrägung 21 der Auflagefläche 16 sowie zur Schubfläche 22. Mithin verläuft die Kontur 44 in einem ersten Bereich 44a parallel zur Ebene des zweiten Auflageflächenbereichs 16b, in einem zweiten Bereich 44b parallel zur Abschrägung 21, und in einem dritten Bereich 44c parallel zur Schubfläche 22.
  • Konkret ist die Verschleissmarkierung in der gezeigten Ausführungsform von der Ebene E der Schubfläche 22 um eine Distanz γ von ca. 20 mm beabstandet.
  • Im Betrieb werden die Rostblöcke 10 mittels der Blockhalterohre relativ zueinander bewegt. Je nachdem, ob die Blockhalterohre einem stationären oder einem beweglichen Rostblock zugeordnet sind, sind die Blockhalterohre entweder an ortsfesten Konsolen befestigt oder an Konsolen, die in einem beweglichen Rostwagen angeordnet sind. Der Antrieb erfolgt mittels Hydraulikzylinder, welche die Rostwagen über Rollen auf entsprechenden Laufflächen vor- und zurückbewegen.
  • Durch die dadurch erhaltene Relativbewegung wird der Fuss 34 eines ersten Rostblocks 10 über die Auflagefläche 16 des jeweils nachfolgenden Rostblocks 10 vorwärts- und zurückgeschoben, wobei das Brenngut über die Auflagefläche 16 gefördert wird, bevor es über den Rand 19 auf die Auflagefläche 16 des nachfolgenden Rostblocks 10 abgeworfen wird.
  • Dadurch, dass der Rand 19 wie beschrieben bezüglich der Ebene E vorversetzt ist, kann erreicht werden, dass mindestens ein Teil der Schubfläche 22 einer verminderten Erosion durch das Brenngut ausgesetzt ist und dass insbesondere die Luft leichter durch die Luftzufuhröffnungen 38 austreten kann. Im Übrigen kann durch die Wandverdickung 40 in demjenigen Bereich des Rostblocks 10, welchem einem besonders starken Verschleiss ausgesetzt ist, ein wesentlich stärkerer Abrieb toleriert werden, womit letztendlich eine erhöhte Lebensdauer des Rostblocks erreicht wird.
  • Der Grad des Abriebs lässt sich mittels der Verschleissmarkierung der in den Fig. 7 und 8 gezeigten Ausführungsform sehr leicht von Auge bestimmen: Hat der Abrieb ein Mass erreicht, dass die Aussenkontur des Rostblocks 10 mit der Kontur 44 der Verschleissmarkierung 42 in der Seitenansicht mindestens teilweise zusammenfällt oder dass die Kontur 44 der Verschleissmarkierung 42 gar nicht mehr sichtbar ist, so ist der Rostblock 10 verschlissen und muss ersetzt werden.
  • Dadurch, dass der ursprüngliche Abstand zwischen der Kontur 44 der Verschleissmarkierung 42 und der Aussenkontur des Rostblocks 10 bekannt ist, kann zudem relativ zuverlässig prognostiziert werden, wann der Rostblock bei gleichbleibendem Betrieb verschlissen sein wird.
    • Bezugszeichenliste
    • 10
    Rostblock
    12; 121
    Blockkörper; Quader
    14
    obere Wand
    16
    Auflagefläche
    16a, b
    parallel zur Längsachse verlaufenden Bereiche der Auflagefläche
    17
    abgeschrägter Übergang
    19
    Rand
    20
    vordere Wand
    21
    Abschrägung
    22
    Schubfläche
    23
    vordere Auflagekante
    24
    hintere Wand des Blockkörpers
    26
    Haken
    28a, b
    Seitenwände
    29
    Mittelsteg
    30
    Blockkörperinnenraum
    32
    unterster Bereich der vorderen Wand
    34
    Fuss
    36
    oberer Bereich der vorderen Wand
    38
    Luftzufuhröffnung
    40
    Wandverdickung
    42; 421
    Verschleissmarkierung; Rücksprung
    44; 44a-c
    Kontur, unterschiedliche Bereiche der Kontur
    L
    Längsachse
    S
    Schubrichtung
    d
    Abstand, um den die Luftzufuhröffnungen entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich des Rands zurückversetzt sind
    E
    Ebene, in welcher die vordere Auflagekante angeordnet ist
    D
    Abstand, um den der Rand entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E vorversetzt ist
    α
    Winkel, in dem die Luftzufuhröffnung im Längsschnitt betrachtet zur Schubfläche verläuft
    γ
    Distanz, mit der die Verschleissmarkierung von der Ebene der Schubfläche beabstandet ist

Claims (13)

  1. Rostblock (10) für einen Verbrennungsrost, in dem aufeinanderfolgende Rostblöcke treppenartig übereinander angeordnet sind und derart ausgestaltet sind, mittels relativ zueinander ausgeführter Schubbewegungen das Brenngut während der Verbrennung umzuschichten und zu fördern, wobei der Rostblock (10) einen als Gussteil ausgebildeten Blockkörper (12) umfasst, der eine obere Wand (14) umfasst, die eine mindestens teilweise parallel zu einer Längsachse L des Blockkörpers verlaufende Auflagefläche (16) bildet, entlang welcher das Brenngut gefördert werden soll und deren in Schubrichtung S betrachtet vorderstes Ende einen Rand (19) bildet, über den die Auflagefläche (16) in eine von einer vorderen Wand (20) gebildete Schubfläche (22) abfällt, die vordere Wand (20) mindestens eine Luftzufuhröffnung (38) zur Zufuhr von Luft auf den Verbrennungsrost aufweist und in ihrem untersten Bereich (32) in Form eines Fusses (34) ausgebildet ist, welcher dazu bestimmt ist, auf der Auflagefläche eines in Schubrichtung S benachbarten Rostblocks aufzuliegen, wobei mindestens die vordere Auflagekante (23) der Schubfläche (22) in einer im Wesentlichen rechtwinklig zur Längsachse L verlaufenden Ebene E angeordnet ist, die Luftzufuhröffnung (38) im Längsschnitt betrachtet rechtwinkelig oder schräg zur Schubfläche (22) verläuft, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (19) entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E vorversetzt ist, die obere Wand (14) und die vordere Wand (20) in demjenigen Bereich, in dem sie aufeinandertreffen, verdickt ausgebildet sind und die Wandverdickung (40) im Längsschnitt betrachtet gewölbt ausgebildet ist.
  2. Rostblock gemäss Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftzufuhröffnung (38) unterhalb des Rands (19) angeordnet ist und entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich des Rands (19) zurückversetzt ist.
  3. Rostblock gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (19) entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E um mindestens 3 mm, bevorzugt um mindestens 5 mm, und am meisten bevorzugt um mindestens 10 mm vorversetzt ist.
  4. Rostblock gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rand (19) entlang der Längsachse L und in Schubrichtung S betrachtet bezüglich der Ebene E um höchstens 100 mm, bevorzugt um höchstens 50 mm, und am meisten bevorzugt um höchstens 30 mm vorversetzt ist.
  5. Rostblock gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Luftzufuhröffnung (38) im Längsschnitt betrachtet in einem Winkel α zu dem unmittelbar an die jeweilige Luftzufuhröffnung (38) angrenzenden Bereich der Schubfläche (22) verläuft, wobei α von 90° bis 135°, bevorzugt von 95° bis 125°, besonders bevorzugt 100° bis 120°, und am meisten bevorzugt 105° bis 115° beträgt.
  6. Rostblock gemäss einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rostblock (10) auf mindestens einer Seite durch eine sich in Längsrichtung erstreckende Seitenwand (28a, 28b) abgeschlossen ist und mindestens eine Seitenwand (28a, 28b) eine Verschleissmarkierung (42) aufweist, die eine von der Ebene der Auflagefläche (16) und/oder von der Ebene der Schubfläche (22) beabstandete Kontur (44) beschreibt.
  7. Rostblock gemäss Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (44) der Verschleissmarkierung (42) von der Ebene der Auflagefläche (16) und/oder von der Ebene der Schubfläche (22) um 15 mm bis 30 mm, und am meisten bevorzugt um 20 mm bis 25 mm beabstandet ist.
  8. Rostblock gemäss Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (44) der Verschleissmarkierung (42) mindestens bereichsweise parallel zur Ebene der Auflagefläche (16) und/oder der Ebene der Schubfläche (22) verläuft.
  9. Rostblock gemäss Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontur (44) der Verschleissmarkierung (42) mindestens zu jenem Bereich der Auflagefläche (16) und der Schubfläche (22) parallel verläuft, wo diese aufeinandertreffen.
  10. Rostblock gemäss einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleissmarkierung (42) in Form einer durchgezogenen oder unterbrochenen Kerbe oder eines Rücksprungs (421) ausgebildet ist.
  11. Verbrennungsrost umfassend mindestens einen Rostblock (10) gemäss einem der vorgehenden Ansprüche.
  12. Verwendung eines Verbrennungsrosts gemäss Anspruch 11 für die Verbrennung von Abfall.
  13. Abfallverbrennungsanlage umfassend einen Verbrennungsrost gemäss Anspruch 11.
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