EP3967926B1 - Grate block with rising lug - Google Patents

Grate block with rising lug

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EP3967926B1
EP3967926B1 EP20195290.0A EP20195290A EP3967926B1 EP 3967926 B1 EP3967926 B1 EP 3967926B1 EP 20195290 A EP20195290 A EP 20195290A EP 3967926 B1 EP3967926 B1 EP 3967926B1
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EP
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grate
conveying direction
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grate block
block according
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Maurice Waldner
Werner Brennwald
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Hitachi Zosen Innova AG
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Hitachi Zosen Innova AG
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    • F23G5/002Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor characterised by their grates
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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen einen Verbrennungsrost, der für die Nutzung in einer Müllverbrennungsanlage vorgesehen ist. Verbrennungsroste für die grosstechnische Verbrennung von Abfall sind dem Fachmann seit langer Zeit bekannt. Sie sind meist aus einer Vielzahl von einzelnen Roststäben aufgebaut, die zu einem entsprechenden Verbrennungsrost zusammengefügt werden. Dieser Aufbau erlaubt bei Beschädigung einzelner Bereiche des Rostes einen einfachen Austausch einzelner Roststäbe.The present invention generally relates to a combustion grate intended for use in a waste incineration plant. Combustion grates for the large-scale incineration of waste have been known to those skilled in the art for a long time. They are usually constructed from a large number of individual grate bars that are joined together to form a corresponding combustion grate. This construction allows individual grate bars to be easily replaced if individual areas of the grate are damaged.

In solchen Müllverbrennungsanlagen wird das Brenngut normalerweise von einem einlassseitigen Ende des Verbrennungsrosts zu seinem auslassseitigen Ende hin (d.h in Förderrichtung) gefördert und währenddessen verbrannt. Zur Zuführung von Verbrennungsluft, auch Primärluft genannt, in das Brenngut werden die Roststäbe bzw. Roste von einer Unterseite mit einem Luftstrom angeströmt und weisen Auslassöffnungen auf, durch welche die angeströmte Verbrennungsluft in das Brenngut gelangen kann. Solche Roste bzw. Roststäbe sind beispielsweise aus der DE 20111804 U1 bekannt.In such waste incineration plants, the fuel is normally conveyed from the inlet end of the combustion grate to the outlet end (ie in the conveying direction) and burned during this process. To supply combustion air, also called primary air, to the fuel, the grate bars or grates are exposed to an air stream from the bottom and have outlet openings through which the flow of combustion air can reach the fuel. Such grates or grate bars are made, for example, from the DE 20111804 U1 known.

Ein häufig verwendeter Verbrennungsrost stellt der sogenannte Treppenrost dar. Dieser umfasst nebeneinander angeordnete Rostblöcke, die jeweils eine Rostblockreihe bilden. Die Rostblockreihen sind dabei treppenartig übereinander angeordnet, wobei bei sogenannten Vorschubrosten das in Schubrichtung (oder Förderrichtung des Verbrennungsguts) betrachtet vordere Ende eines ersten Rostblocks auf einer Auflagefläche eines in Schubrichtung versetzt unter dem ersten Rostblock angeordneten zweiten Rostblocks aufliegt und bei entsprechender Schubbewegung auf dieser Auflagefläche bewegt wird.A frequently used combustion grate is the so-called stepped grate. This comprises grate blocks arranged next to each other, each forming a row of grate blocks. The rows of grate blocks are arranged one above the other in a stepped manner, whereby in the case of so-called pusher grates, the grate blocks in the push direction (or conveying direction) of the combustion material), the front end of a first grate block rests on a support surface of a second grate block arranged offset in the thrust direction below the first grate block and is moved on this support surface with a corresponding thrust movement.

Durch das über die Rostblöcke geförderte Brenngut sind erstere im Allgemeinen einem relativ hohen abrasivem Verschleiss ausgesetzt. Im vorderen Bereich (auch Nase genannt) eines jeweiligen Rostblocks wird das Brenngut jeweils von der Auflagefläche über eine entsprechende Abwurfkante auf die Auflagefläche des nachfolgenden Rostblocks abgeworfen. Der Abrieb bzw. die Abnutzung ist deshalb speziell in diesem vorderen Endbereich der Auflagefläche, auch genannt Vorschubabschnitt, besonders hoch.Due to the fuel being transported over the grate blocks, the former are generally exposed to relatively high levels of abrasive wear. In the front area (also known as the nose) of each grate block, the fuel is thrown from the support surface over a corresponding discharge edge onto the support surface of the following grate block. The abrasion or wear is therefore particularly high in this front end area of the support surface, also known as the feed section.

Aufgrund der hohen Temperaturen bei der Verbrennung bzw. im Feuerraum sind die Rostblöcke ferner einer sehr starken thermischen Belastung ausgesetzt. Im Normalbetrieb des Verbrennungsrosts ist diese thermische Belastung insbesondere im Bereich der Auflagefläche hoch, obwohl das auf dem Rostblock liegende Verbrennungsgut bis zu einem gewissen Grad isolierend wirkt. Belastungsspitzen treten aber besonders dann auf, wenn das Brenngut ungleichmässig auf dem Verbrennungsrost verteilt ist und stellenweise nur eine dünne Isolierschicht bildet, oder wenn diese Isolierschicht gänzlich fehlt. Die thermische Belastung fördert die Erosion durch Abrieb und an der Auflagefläche stattfindende chemische Reaktionen, welche die Auflagefläche weiter beschädigen. Diese Vorgänge führen letztendlich zu einer Verkürzung der Lebensdauer des Rostblocks.Due to the high temperatures during combustion and in the combustion chamber, the grate blocks are also exposed to very high thermal loads. During normal operation of the combustion grate, this thermal load is particularly high in the area of the support surface, although the combustion material lying on the grate block has a certain insulating effect. However, peak loads occur particularly when the combustion material is unevenly distributed on the combustion grate and only forms a thin insulating layer in places, or when this insulating layer is completely missing. The thermal load promotes erosion through abrasion and chemical reactions taking place on the support surface, which further damage the support surface. These processes lead to ultimately leading to a shortening of the service life of the grate block.

Die US 4,515,560 A offenbart ein festes oder bewegliches Rostelement für einen Wärmeaustauscher zwischen einem teilchenförmigen Feststoff auf sehr hoher Temperatur und einem Fluid auf niedrigerer Temperatur. Das Rostelement ist über ein Verbindungsstück mit einem Träger verbunden, wobei besagtes Verbindungsstück einen Fuss und einen Kopf aufweist. Das Rostelement besteht aus einer feuerfesten Gussstahlplatte, auf deren Oberseite die Feststoffteilchen bewegt werden und die in einem ansteigenden Bereich mehrere, von unten nach oben vom Fluid durchströmte Bohrungen aufweist. In besagtem ansteigenden Bereich weist die Gussstahlplatte ferner eine Vertiefung mit einer Bodenbohrung auf, in die der Fuss des Verbindungsstücks eingreift. So kann das Verbindungsstück vor exzessiver Hitzeeinwirkung geschützt werden.The US 4,515,560 A discloses a fixed or movable grate element for a heat exchanger between a particulate solid at a very high temperature and a fluid at a lower temperature. The grate element is connected to a carrier via a connecting piece, said connecting piece having a foot and a head. The grate element consists of a fireproof cast steel plate, on the upper side of which the solid particles are moved and which has several holes in a rising area through which the fluid flows from bottom to top. In said rising area, the cast steel plate also has a recess with a bottom hole into which the foot of the connecting piece engages. In this way, the connecting piece can be protected from excessive heat.

Um die thermische Belastung zu reduzieren, werden die Rostblöcke normalerweise mit einem Kühlmittel von unten, also auf der der Verbrennung entgegengesetzten Seite des Verbrennungsrostes, gekühlt. Als Kühlmittel werden üblicherweise Luft oder Wasser eingesetzt. Wie oben erwähnt kann die thermische Belastung aber auch durch gleichmässige Verteilung des Verbrennungsguts auf dem Rost reduziert werden.In order to reduce the thermal load, the grate blocks are normally cooled with a coolant from below, i.e. on the side of the combustion grate opposite the combustion. Air or water are usually used as coolants. As mentioned above, the thermal load can also be reduced by evenly distributing the combustion material on the grate.

In der EP 1 321 711 A1 ist ein Roststab für eine Schubrostfeuerung offenbart, wobei besagter Roststab auf seiner Unterseite mit einem von Luft durchströmten Kühlsystem versehen ist. Das Kühlsystem besteht aus einem Kühlspalt, der in Längsrichtung des Roststabes verläuft und sich über die gesamte Breite des Roststabes zwischen den Seitenflanken erstreckt.In the EP 1 321 711 A1 a grate bar for a moving grate furnace is disclosed, said grate bar being provided with a cooling system through which air flows on its underside. The cooling system consists of a cooling gap that runs in the longitudinal direction of the grate bar and extends over the entire width of the grate bar between the side flanks.

Um den Abfall während des Transports von einem Rostblock auf den nächsten (darunterliegenden) Rostblock zu zerkleinern und/oder mehr oder weniger stark zu schüren, wurden im Stand der Technik Rostblöcke mit speziellen Nasenformen vorgeschlagen.In order to shred and/or stir the waste more or less strongly during transport from one grate block to the next (underneath) grate block, grate blocks with special nose shapes have been proposed in the prior art.

Die deutsche Patentanmeldung Nr. 568 164 offenbart einen Vorschubrost mit beweglichen und feststehenden Rostelementen (bewegliche Stössel sowie feststehende Platten). Die feststehenden Rostelemente weisen am vorderen Ende einen Wulst auf, wobei die Innenkante des Wulstes je nach Zusammensetzung des zu verbrennenden Abfalls eher flach oder eher steil ausgestaltet ist. Eine eher flache Innenkante wird gewählt, um den Abfall vermehrt zu fördern, - 7A - eine steile Innenkante gewählt wird, um den Abfall vermenrt zu schüren.The German patent application No. 568 164 discloses a feed grate with movable and fixed grate elements (movable rams and fixed plates). The fixed grate elements have a bead at the front end, whereby the inner edge of the bead is designed to be either flat or steep depending on the composition of the waste to be burned. A rather flat inner edge is chosen to convey the waste more efficiently, - 7A - a steep inner edge is chosen to stir up the waste more intensively.

Ein Nachteil dieser Rostkonstruktion ist, dass sie für stark variierende Abfallzusammensetzungen ungeeignet ist, da die Steigung der Innenkante des Wulsts während des Betriebs nicht verändert werden kann. Ferner werden zwei verschiedene Arten von Rostkörpern verwendet (Stössel und Platten), was den Aufbau des Rosts und den Austausch der Rostkörper komplexer gestaltet.A disadvantage of this grate design is that it is unsuitable for widely varying waste compositions, since the slope of the inner edge of the bead cannot be changed during operation. Furthermore, two different types of grate bodies are used (tappets and plates), which makes the construction of the grate and the replacement of the grate bodies more complex.

Die deutschen Patentschriften Nr. 1 301 421 und 969 643 offenbaren Roststäbe, die im jeweiligen Vorschubabschnitt mit scharfkantigen, pyramidenförmigen Vorsprüngen versehen sind. Diese Vorsprünge werden dazu genutzt, um mittels Schürbewegungen den zu verbrennenden Abfall zu zerkleinern.The German patent specification No. 1 301 421 and 969 643 reveal grate bars that are provided with sharp-edged, pyramid-shaped projections in the respective feed section. These projections are used to shred the waste to be burned by means of stoking movements.

Ein Rostblock mit pyramidenförmigen Vorsprüngen im Bereich der Nase ist ferner in der US 2013/0167762 A1 offenbart. Konkret offenbart wird ein Roststab mit einem austauschbaren Kopf, welcher mit einer Transportnase versehen ist. Letztere weist einen dreieckigen Querschnitt auf und ist auf einer geneigten Fläche des austauschbaren Kopfes montiert. Zusätzlich umfasst der austauschbare Kopf eine Schürnase, die auf einer horizontalen Fläche des Kopfes montiert ist und ebenfalls eine Pyramidenform aufweist. Die Transportnase unterstützt die Rückwärtsbewegung und die Zirkulation des Abfalls auf dem Rost, während die Schürnase die Vorwärts- und Abwärtsbewegung des Abfalls auf dem Rost unterstützt.A rust block with pyramid-shaped projections in the area of the nose is also in the US 2013/0167762 A1 Specifically, a grate bar is disclosed with a replaceable head which is provided with a transport nose. The latter has a triangular cross-section and is mounted on an inclined surface of the replaceable head. In addition, the replaceable head comprises a scraper nose which is mounted on a horizontal surface of the head and also has a pyramid shape. The transport nose supports the backward movement and the circulation of the waste on the grate, while the scraper nose supports the forward and downward movement of the waste on the grate.

Die bislang bekannten Rostblöcke in Vorschubrosten haben den Nachteil, dass der zu behandelnde Abfall bei den üblichen Schubbewegungen jeweils schub- bzw. chargenweise auf den darunter liegenden Rostblock fällt. Die Weitergabe des Abfalls von einem ersten an einen darunterliegenden zweiten Rostblock kann dabei in zweierlei Art erfolgen: Einerseits indem der erste Rostblock eine Schubbewegung in Förderrichtung ausführt und so den Abfall auf den unter dem ersten Rostblock angeordneten zweiten Rostblock schiebt. Andererseits kann der Abfall auch durch Zurückziehen des ersten Rostblocks auf den zweiten darunter angeordneten Rostblock fallen. Bei der Rückzugsbewegung des Rostblocks (entgegen der Transport bzw. Förderrichtung) wird der darauf liegende Abfall aufgrund seiner Trägheit erst verzögert in Bewegung versetzt. Da der Abfall als Schicht auf dem Rostblock aufliegt, wird dessen Rückwärtsbewegung zusätzlich gehindert, wodurch der Rostblock eine grössere Rückwärtsbewegung ausführt als die darauf liegende Abfallschicht. Dies hat zur Folge, dass bei jeder Rückzugsbewegung des Rostblocks ein in Transportrichtung gesehen vorderster Teil der Abfallschicht auf den darunter angeordneten Rostblock fällt.The previously known grate blocks in pusher grates have the disadvantage that the waste to be treated falls in batches or in batches onto the grate block below during the usual pushing movements. The transfer of the waste from a first grate block to a second grate block below can take place in two ways: On the one hand, by the first grate block carrying out a pushing movement in the conveying direction and thus pushing the waste onto the grate block below. the first grate block. On the other hand, the waste can also fall onto the second grate block arranged underneath when the first grate block is pulled back. When the grate block is pulled back (opposite to the transport or conveying direction), the waste lying on top of it is only set in motion with a delay due to its inertia. Since the waste lies as a layer on the grate block, its backward movement is additionally prevented, causing the grate block to move backwards more than the layer of waste lying on top of it. This means that with each withdrawal of the grate block, the front part of the layer of waste, seen in the transport direction, falls onto the grate block arranged underneath.

Wie oben beschrieben hat die Abfallschicht eine isolierende Wirkung und schützt den Rostblock vor einer übermässigen thermischen Belastung. Insofern ist eine regelmässig Verteilung des Abfalls erwünscht. Das oben beschriebene schub- oder chargenweise "Runterfallen" des Abfalls führt auf dem "empfangenden" Rostblock allerdings oft zu einer unregelmässig dicken Abfallschicht, was die Entstehung von Temperaturspitzen begünstigt. Weiter entstehen durch das "Runterfallen" des Abfalls Luftlöcher in der auf dem unteren Rostblock gebildeten Abfallschicht, was ebenfalls zu einer punktuell verstärkten Flammbildung und einer damit einhergehenden erhöhten thermischen Belastung des Rostblocks führt.As described above, the waste layer has an insulating effect and protects the grate block from excessive thermal stress. In this respect, a regular distribution of the waste is desirable. However, the "falling down" of the waste in batches described above often leads to an irregularly thick waste layer on the "receiving" grate block, which encourages the formation of temperature peaks. Furthermore, the "falling down" of the waste creates air holes in the waste layer formed on the lower grate block, which also leads to increased flame formation in certain areas and a consequent increased thermal stress on the grate block.

Rostblöcke mit pyramidenförmigen Vorsprüngen, wie sie etwa in der DE 1 301 421 und DE 969 643 beschrieben werden, bewirken zwar ein Mitbewegen des Abfalls beim Bewegen des Rostblocks, jedoch wird der Abfall weiterhin schub- bzw. chargenweise an den darunterliegenden Rostblock übergeben, was entsprechend zu einer unregelmässigen Verteilung bzw. Dicke der Abfallschicht führt.Rust blocks with pyramid-shaped projections, such as those found in the EN 1 301 421 and DE 969 643 to be discribed, Although they cause the waste to move when the grate block is moved, the waste is still transferred to the grate block below in batches, which leads to an irregular distribution or thickness of the waste layer.

Aufgrund der unterschiedlichen Position der Rostblöcke im Rost ist auch deren Abnützung verschieden. Generell gilt je höher die thermische Belastung, desto stärker der Abrieb der Auflagefläche. Im Längsschnitt gemessen beträgt der Abrieb eines Rostblocks nach einem Jahr durchschnittlich 5 mm. In einer Zone mit hoher thermischer Belastung kann der Abrieb bis zu 10 mm nach einem Jahr betragen, was einer Lebensdauer von 2 - 3 Jahren des Rostblocks entspricht.Due to the different positions of the grate blocks in the grate, their wear also varies. In general, the higher the thermal load, the greater the abrasion of the support surface. Measured in longitudinal section, the abrasion of a grate block after one year is on average 5 mm. In a zone with high thermal load, the abrasion can be up to 10 mm after one year, which corresponds to a service life of 2 - 3 years for the grate block.

Die US 4,078,883 A offenbart einen Rostblock mit einer horizontalen oder in Förderrichtung leicht ansteigenden Rostplatte, die im Bereich einer Materialauflagefläche mit Verschleisselementen ausgestattet ist. Besagte Elemente können ohne Schrauben oder anderweitigen separaten Befestigungsmitteln an der Rostplatte werden und erlauben somit einen raschen und einfachen Austausch.The US 4,078,883 A discloses a grate block with a horizontal grate plate or one that rises slightly in the conveying direction and is equipped with wear elements in the area of a material support surface. Said elements can be attached to the grate plate without screws or other separate fastening devices and thus allow for quick and easy replacement.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu beseitigen und einen Verbrennungsrost bereitzustellen, der es erlaubt, das über die Rostblöcke geförderte Brenngut gleichmässig auf der Auflagefläche der Rostblöcke zu verteilen, um Temperaturspitzen und die damit einhergehenden thermischen Belastungsspitzen zu vermeiden.It is therefore the object of the invention to eliminate the disadvantages of the prior art and to provide a combustion grate which allows the fuel conveyed over the grate blocks to be evenly distributed over the support surface of the grate blocks in order to avoid temperature peaks and the associated thermal load peaks.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäss mit einem Rostblock gemäss Anspruch 1 und einem Verbrennungsrost gemäss Anspruch 14 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen wiedergegeben.The object is achieved according to the invention with a grate block according to claim 1 and a combustion grate according to claim 14. Preferred embodiments of the invention are given in the dependent claims.

Der erfindungsgemässe Rostblock ist Teil eines Verbrennungsrostes, welcher aus mehreren solchen Rostblöcken besteht und bei welchem die Rostblöcke treppenartig übereinanderliegend angeordnet sind. Der Verbrennungsrost ist zur Verwendung in einer Anlage zur thermischen Behandlung von Abfall vorgesehen, in welcher Die Rostblöcke sind dabei derart ausgestaltet, um mittels relativ zueinander ausgeführter Schubbewegungen das Brenngut während der Verbrennung umzuschichten und in einer Förderrichtung zu fördern.The grate block according to the invention is part of a combustion grate, which consists of several such grate blocks and in which the grate blocks are arranged one above the other in a stepped manner. The The combustion grate is intended for use in a plant for the thermal treatment of waste, in which the grate blocks are designed in such a way that the combustible material is rearranged during combustion and conveyed in a conveying direction by means of thrust movements carried out relative to one another.

Der erfindungsgemässe Rostblock umfasst einen als Gussteil ausgebildeten Blockkörper mit einem hinteren Ende und einem, in Förderrichtung dem hinteren Ende gegenüberliegenden, vorderen Ende. Der Blockkörper umfasst ferner eine obere Wand, die eine mindestens teilweise parallel zu einer Längsachse L des Blockkörpers verlaufende äussere, hintere Auflagefläche für den zu behandelnden Abfall bildet. Die hintere Auflagefläche definiert dabei eine im Wesentlichen horizontale Ebene. Weiter umfasst der erfindungsgemässe Rostblock eine im Bereich des vorderen Endes angeordnete gegenüber der horizontalen Ebene erhöhte Nase. Die erhöhte Nase umfasst dabei eine in Förderrichtung bis zu einem Kulminationspunkt ansteigende vordere Auflagefläche, sowie einen nach dem Kulminationspunkt an die vordere Auflagefläche anschliessenden abfallenden Endabschnitt. Der abfallende Endabschnitt umfasst eine in Förderrichtung im Wesentlichen bogenförmig abfallende Abwurffläche. Im Längsschnitt entlang der Förderrichtung F gesehen ist die vordere Auflagefläche S-förmig ausgebildet.The grate block according to the invention comprises a block body designed as a cast part with a rear end and a front end opposite the rear end in the conveying direction. The block body further comprises an upper wall which forms an outer, rear support surface for the waste to be treated, which extends at least partially parallel to a longitudinal axis L of the block body. The rear support surface defines a substantially horizontal plane. The grate block according to the invention also comprises a nose arranged in the region of the front end which is raised relative to the horizontal plane. The raised nose comprises a front support surface which rises in the conveying direction up to a culmination point, as well as a sloping end section which adjoins the front support surface after the culmination point. The sloping end section comprises a discharge surface which slopes down in a substantially arcuate manner in the conveying direction. Seen in longitudinal section along the conveying direction F, the front support surface is S-shaped.

Als treppenartig übereinanderliegende Rostblöcke werden im Sinne der vorliegenden Erfindung Rostblöcke auf einem Rost definiert, welche wie die Stufen einer auf- oder absteigenden Treppe angeordnet sind.For the purposes of the present invention, grate blocks arranged one above the other in a staircase-like manner are defined as grate blocks on a grate which are arranged like the steps of an ascending or descending staircase.

Unter dem Betriff "relativ zueinander ausführbare Schubbewegungen" werden Schubbewegungen verstanden, die in bzw. entgegen der Förderrichtung des Verbrennungsguts ausgeführt werden. Die Förderrichtung des Verbrennungsguts verläuft bei einem treppenförmigen Rost somit parallel zur Neigung bzw. Steigung des Rostes.The term "pushing movements that can be carried out relative to one another" refers to pushing movements that are carried out in or against the conveying direction of the combustion material. In a stepped grate, the conveying direction of the combustion material therefore runs parallel to the incline or slope of the grate.

Die "Längsachse des Blockkörpers bzw. des Rostblocks" bezeichnet dabei eine Achse, welche sich parallel zur Gesamtneigung des treppenförmigen Rostes erstreckt und somit parallel zur Förderrichtung des zu behandelnden Abfalls verläuft.The "longitudinal axis of the block body or the grate block" refers to an axis which extends parallel to the overall inclination of the stepped grate and thus runs parallel to the conveying direction of the waste to be treated.

Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird als "Auflagefläche" eine Fläche verstanden, die auf der äusseren Oberseite des Rostblocks angeordnet ist und auf welcher der zur thermischen Behandlung vorgesehene Abfall aufliegt. Wie eingangs erwähnt ist diese Auflagefläche in Verbrennungsanlagen bekanntlich einer erhöhten mechanischen und thermischen Belastung ausgesetzt und anfällig für Anbackungen von Verbrennungsprodukten.For the purposes of the present application, a "supporting surface" is understood to mean a surface that is arranged on the outer top of the grate block and on which the waste intended for thermal treatment rests. As mentioned at the beginning, this supporting surface is known to be exposed to increased mechanical and thermal stress in incineration plants and is susceptible to caking of combustion products.

Als "Nase" wird im Allgemeinen der in Förderrichtung vorderste Teil des Blockkörpers bezeichnet. Im Sinne der vorliegenden Anmeldung wird als "erhöhte Nase" eine Nase verstanden, deren höchster Punkt sich in vertikaler Richtung oberhalb der hinteren Auflagefläche befindet.The "nose" is generally the frontmost part of the block body in the conveying direction. For the purposes of the present application, a "raised nose" is understood to mean a nose whose highest point is located vertically above the rear support surface.

Als "Kulminationspunkt" wird im Allgemeinen ein höchster Punkt und in dieser Anmeldung der höchste Punkt der erhöhten Nase definiert. Der Kulminationspunkt kann dabei als singulärer Punkt, beispielsweise als Spitze einer Pyramide oder als oberster Punkt einer Kurve oder eines Bogens ausgebildet sein. Der Kulminationspunkt kann aber auch als horizontale Ebene ausgebildet sein. In diesem Falle würde die gesamte Ebene als Kulminationspunkt im Sinne einer Kulminationsebene definiert.The "culmination point" is generally defined as a highest point and in this application as the highest point of the raised nose. The culmination point can be a singular point, for example as the tip of a pyramid or as the highest point of a curve or a arch. The culmination point can also be a horizontal plane. In this case, the entire plane would be defined as a culmination point in the sense of a culmination plane.

Als "abfallender Endabschnitt" wird eine Fläche bezeichnet, welche sich in Förderrichtung am vorderen Ende des Blockkörpers befindet und ausgehend vom Kulminationspunkt abfällt. Der abfallende Endabschnitt fällt erfindungsgemäss in vertikaler Richtung ab. Dies bedeutet, dass der abfallende Endabschnitt eine negative Steigung aufweist.The term "descending end section" refers to a surface which is located at the front end of the block body in the conveying direction and which descends from the culmination point. According to the invention, the descending end section descends in a vertical direction. This means that the descending end section has a negative gradient.

Mit dem Begriff "im Wesentlichen bogenförmig" wird definiert, dass die abfallende Abwurffläche bogenförmig oder bevorzugt kreisbogenförmig ausgebildet ist. Eine solche bogenförmige Fläche kann auch durch Aneinanderreihen einer Vielzahl von kurzen, geradlinigen Flächensegmenten gebildet sein, die aber insgesamt einen bogenförmigen Verlauf zeigen.The term "essentially arcuate" defines that the sloping discharge surface is arcuate or preferably circular. Such an arcuate surface can also be formed by arranging a large number of short, straight surface segments in a row, which overall have an arcuate shape.

Der erfindungsgemässe Rostblock hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass der Abfall dank der erhöhten Nase sukzessiv und regelmässig, sozusagen fliessend, von einem ersten Rostblock auf einen darunterliegenden zweiten Rostblock abgegeben wird und somit einem schub- oder chargenweisen Abwurf des Abfalls entgegengewirkt wird. Die erhöhte Nase wirkt dabei wie ein Hindernis, welches ein chargenweises Runterfallen beim Rückziehen des Abfalls verhindert. In analoger Manier wird Abfall, der vom ersten an den zweiten Rostblock abgegeben wurde, bei der Vorschubbewegung des ersten Rostblocks vom zweiten auf den dritten Rostblock befördert. Diese kontrollierte Vorschubbewegung verhindert ein chargenweises "Runterfallen" des Abfalls und ermöglicht die Förderung des Abfalls in einer kontinuierlichen Fliessbewegung, was schlussendlich zur Ausbildung einer regelmässigeren Abfallschicht auf der Auflagefläche der Rostblöcke führt. Diese regelmässige Abfallschicht hat eine einheitliche Isolationswirkung und verhindert somit thermische Belastungsspitzen des Rostblocks.The grate block according to the invention has the advantage over the prior art that, thanks to the raised nose, the waste is discharged successively and regularly, so to speak in a flowing manner, from a first grate block to a second grate block below it, thus counteracting the waste being discharged in batches or in increments. The raised nose acts as an obstacle that prevents the waste from falling down in batches when it is pulled back. In an analogous manner, waste that has been discharged from the first to the second grate block is conveyed from the second to the third grate block when the first grate block is advanced. This controlled The feed movement prevents the waste from "falling down" in batches and enables the waste to be conveyed in a continuous flow movement, which ultimately leads to the formation of a more regular layer of waste on the support surface of the grate blocks. This regular layer of waste has a uniform insulating effect and thus prevents thermal load peaks on the grate block.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Rostblocks ist der Kulminationspunkt von der horizontalen Ebene in vertikaler Richtung 10 - 35 mm, bevorzugt 15 - 30 mm und besonders bevorzugt, 18 - 25 mm und ganz besonders bevorzugt 20 - 21 mm, beabstandet.In a preferred embodiment of the grate block, the culmination point is spaced from the horizontal plane in the vertical direction by 10 - 35 mm, preferably 15 - 30 mm and particularly preferably 18 - 25 mm and most preferably 20 - 21 mm.

Es hat sich gezeigt, dass ein Rostblock mit den obengenannten Werten für den Abstand in horizontaler Ebene (auch als lichte Weite oder lichte Distanz bezeichnet) sich besonders gut eignet, um eine regelmässig Abfallschicht auf dem darunterliegenden Rostblock zu erzeugen.It has been shown that a grate block with the above-mentioned values for the distance in the horizontal plane (also referred to as clear width or clear distance) is particularly suitable for producing a regular layer of waste on the grate block below.

Bevorzugt ist die ansteigende, vordere Auflagefläche, rampenförmig ausgebildet und weist in einem Mittelteil eine durchschnittliche positive Steigung von 10 - 35%, bevorzugt, 15 - 32% und besonders bevorzugt 20 - 30% und ganz besonders bevorzugt 26 - 28%, auf.Preferably, the rising front support surface is ramp-shaped and has an average positive gradient of 10 - 35%, preferably 15 - 32% and particularly preferably 20 - 30% and most preferably 26 - 28% in a central part.

Als "Rampe" oder "rampenförmig" wird im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Fläche bezeichnet, welche an die horizontale Ebene anschliesst und eine positive Steigung aufweist, also zu einem gegenüber der horizontalen Ebene erhöhten Punkt führt. Die Rampe kann dabei jede beliebige Form aufweisen (z.B. konvex oder S-förmig) .In the context of the present invention, a "ramp" or "ramp-shaped" refers to a surface that adjoins the horizontal plane and has a positive gradient, i.e. leads to a point that is higher than the horizontal plane. The ramp can can have any shape (e.g. convex or S-shaped).

Es hat sich gezeigt, dass eine rampenförmige Auflagefläche mit einer durchschnittlichen Steigung gemäss den obengenannten Werten sich besonders gut eignet, um eine regelmässig Abfallschicht auf dem darunterliegenden Rostblock zu erzeugen.It has been shown that a ramp-shaped support surface with an average gradient according to the above values is particularly suitable for producing a regular layer of waste on the grate block below.

Erfindungsgemäss ist die vordere Auflagefläche des Rostblocks im Längsschnitt entlang der Förderrichtung gesehen S-förmig ausgebildet.According to the invention, the front support surface of the grate block is S-shaped when viewed in longitudinal section along the conveying direction.

Als eine (im Längsschnitt betrachtet) "S-förmig" ausgebildete vordere Auflagefläche wird im Sinne der vorliegenden Erfindung verstanden, dass die Auflagefläche in einem ersten Bereich, welcher an die horizontale Ebene anschliesst, eine stetig zunehmende positive Steigung aufweist und in einem in Förderrichtung direkt oder indirekt an den ersten Bereich anschliessenden zweiten Bereich eine stetig abnehmende positive Steigung aufweist. Bevorzugt kann in einem dritten Bereich, welcher zwischen dem ersten und zweiten Bereich angeordnet ist, die positive Steigung konstant sein. Andere Bezeichnungen für eine "S-förmige" Kurve sind Sigmoidfunktion, Schwanenhalsfunktion oder Fermifunktion. Eine Gleichung für eine S-förmige Beispielkurve lautet: sig t = 0.5 * 1 + tanh t / 2 For the purposes of the present invention, an "S-shaped" front support surface (viewed in longitudinal section) is understood to mean that the support surface has a continuously increasing positive slope in a first region, which adjoins the horizontal plane, and a continuously decreasing positive slope in a second region, which adjoins the first region directly or indirectly in the conveying direction. Preferably, the positive slope can be constant in a third region, which is arranged between the first and second regions. Other names for an "S-shaped" curve are sigmoid function, swan neck function or Fermi function. An equation for an example S-shaped curve is: sig t = 0.5 * 1 + tanh t / 2

Es hat sich gezeigt, dass ein Rostblock mit einer im Längsschnitt betrachtet S-förmigen vorderen Auflagefläche eine sehr regelmässige Weitergabe des zu verbrennenden Abfalls erlaubt und dabei eine regelmässig Abfallschicht auf den darunterliegenden Rostblöcken erzeugt.It has been shown that a grate block with an S-shaped front support surface viewed in longitudinal section allows a very regular transfer of the fuel to be burned. waste and thereby creates a regular layer of waste on the grate blocks below.

Bevorzugt umfasst die bogenförmig abfallende Abwurffläche an einem in Förderrichtung zuvorderst liegenden Punkt eine bevorzugt abgerundete Abwurfkante.Preferably, the arcuately sloping discharge surface comprises a preferably rounded discharge edge at a point lying at the front in the conveying direction.

Die abgerundete Abwurfkante hat den Vorteil, dass eine Materialabnutzung in diesem Bereich der Nase reduziert wird. Ausserdem wird eine fliessende Abfallweitergabe an den benachbart untenliegenden Rostblock ermöglicht, wodurch eine regelmässige Abfallschicht gebildet wird und ein örtlicher Schneidbrenner-Effekt verhindert wird.The rounded discharge edge has the advantage of reducing material wear in this area of the nose. It also enables the waste to be transferred smoothly to the adjacent grate block below, which creates a regular layer of waste and prevents a local cutting torch effect.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Rostblocks umfasst der abfallende Endabschnitt im Bereich zwischen dem Kulminationspunkt und einem in Förderrichtung zuvorderst liegenden Punkt ein erstes bogenförmiges Segment.In a preferred embodiment of the grate block, the sloping end section comprises a first arcuate segment in the region between the culmination point and a point lying foremost in the conveying direction.

Besagtes erstes bogenförmiges Segment kann Teil der bogenförmigen Abwurffläche sein oder einen Verbindungsabschnitt zwischen Kulminationspunkt und bogenförmiger Abwurffläche bilden. Die bogenförmige Kontur des ersten bogenförmigen Segments ermöglicht einen gleichmässigen Fluss des zu verbrennenden Abfalls auf der vorderen Auflagefläche, wodurch Reibung und damit Abnutzung am Rostblock reduziert und eine regelmässig Abfallschicht auf den darunterliegenden Rostblöcken erzeugt wird.Said first arcuate segment can be part of the arcuate discharge surface or form a connecting section between the culmination point and the arcuate discharge surface. The arcuate contour of the first arcuate segment enables a uniform flow of the waste to be burned on the front support surface, which reduces friction and thus wear on the grate block and creates a regular layer of waste on the grate blocks below.

Bevorzugt weist das erste bogenförmige Segment einen ersten Krümmungsradius R1 mit einer Länge von 60 - 120 mm, bevorzugt von 70 - 110 mm, besonders bevorzugt von 80 - 100 mm und ganz besonders bevorzugt von 90 mm auf.Preferably, the first arcuate segment has a first radius of curvature R1 with a length of 60 - 120 mm, preferably from 70 - 110 mm, particularly preferably from 80 - 100 mm and most preferably from 90 mm.

Als "ersten Krümmungsradius R1" wird der durchschnittliche Radius des ersten bogenförmigen Segments definiert. Es ist dabei durchaus vorstellbar, dass das erste bogenförmige Segment aus kleineren geraden Teilstücken zusammengesetzt ist, welche als Ganzes ein bogenförmiges Segment bilden. Bevorzugt bildet die äussere Oberfläche des bogenförmigen Segments im Längsschnitt gesehen die Bogenlinie eines Kreissektors. Im Längsschnitt gesehen wird die Fläche des ersten bogenförmigen Segments somit durch den Kreisbogen und zwei Kreisradien beschränkt. Bezüglich gleichmässiger Förderung des Abfalls über das erste bogenförmige Segment hat sich ein Krümmungsradius mit den zuvor definierten Werten als besonders vorteilhaft erwiesen.The average radius of the first arcuate segment is defined as the "first radius of curvature R1". It is quite conceivable that the first arcuate segment is composed of smaller straight sections which as a whole form an arcuate segment. Preferably, the outer surface of the arcuate segment forms the arc line of a circular sector when viewed in longitudinal section. When viewed in longitudinal section, the area of the first arcuate segment is thus limited by the circular arc and two circular radii. With regard to uniform conveyance of the waste over the first arcuate segment, a radius of curvature with the previously defined values has proven to be particularly advantageous.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Rostblocks spannt das erste bogenförmige Segment im Längsschnitt eine Sektorfläche mit einem Mittelpunktswinkel α zwischen 60° und 72°, vorzugsweise von etwa 66°, auf.In a preferred embodiment of the grate block, the first arcuate segment in longitudinal section spans a sector surface with a central angle α between 60° and 72°, preferably of approximately 66°.

Bevorzugt umfasst der abfallende Endabschnitt ein zweites bogenförmiges Segment, welches besonders bevorzugt in Förderrichtung an das erste bogenförmige Segment anschliesst und ganz besonders bevorzugt direkt an das erste bogenförmige Segment anschliesst.Preferably, the sloping end section comprises a second arcuate segment, which particularly preferably adjoins the first arcuate segment in the conveying direction and very particularly preferably adjoins the first arcuate segment directly.

Das erste und das zweite bogenförmige Segment können direkt miteinander verbunden sein oder über ein Mittelstück. Das Mittelstück kann dabei als gerade Fläche oder ebenfalls als bogenförmiges Segment ausgebildet sein.The first and second arched segments can be connected directly to one another or via a middle piece. The middle piece can be designed as a straight surface or also as an arched segment.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Rostblocks weist das zweite bogenförmige Segment im Längsschnitt gesehen einen zweiten Krümmungsradius R2, vorzugsweise mit einer Länge von 10 - 30 mm, bevorzugt von 15 - 25 mm, besonders bevorzugt von 18 - 22 mm und ganz besonders bevorzugt von 20 mm, auf.In a preferred embodiment of the grate block, the second arcuate segment has a second radius of curvature R2 when viewed in longitudinal section, preferably with a length of 10 - 30 mm, preferably 15 - 25 mm, particularly preferably 18 - 22 mm and most preferably 20 mm.

Als "zweiter Krümmungsradius R2" wird hierbei der durchschnittliche Radius des zweiten bogenförmigen Segments definiert (im Längsschnitt gesehen). Es ist dabei durchaus vorstellbar, dass das zweite bogenförmige Segment aus kleineren geraden Teilstücken zusammengesetzt ist, welche als ganzes ein bogenförmiges Segment bilden.The "second radius of curvature R2" is defined as the average radius of the second arcuate segment (seen in longitudinal section). It is quite conceivable that the second arcuate segment is composed of smaller straight sections, which as a whole form an arcuate segment.

Bevorzugt sind der erste und der zweite Krümmungsradius unterschiedlich lang. Dies bedeutet auch, dass das erste bogenförmige Segment und das zweite bogenförmige Segment bevorzugt eine unterschiedliche Bogenkrümmung aufweisen. Unterschiedliche Bogenkrümmungen, insbesondere mit den oben genannten bevorzugten Krümmungsradien R1 und R2, haben sich hinsichtlich eines sukzessiven Müllabwurfs über die Abwurfkante als besonders effektiv gezeigt.Preferably, the first and second curvature radii are of different lengths. This also means that the first arcuate segment and the second arcuate segment preferably have a different arc curvature. Different arc curvatures, in particular with the above-mentioned preferred radii of curvature R1 and R2, have proven to be particularly effective with regard to successive waste disposal over the discharge edge.

Bevorzugt definiert das zweite bogenförmige Segment im Längsschnitt gesehen eine Sektorfläche mit einem Mittelpunktswinkel β zwischen 70° und 120°, vorzugsweise von etwa 90°.Preferably, the second arcuate segment defines, when viewed in longitudinal section, a sector surface with a central angle β between 70° and 120°, preferably of approximately 90°.

In einer bevorzugten Ausführungsform des Rostblocks weist der Blockkörper eine vordere Wand auf, welche gegenüber dem (in Förderrichtung gesehen) vordersten Punkt des abfallenden Endabschnitts entgegen der Förderrichtung zurückversetzt ist, so dass ein Hinterschnitt gebildet wird. In dieser bevorzugten Ausführungsform weist der Rostblock somit eine überstehende Nase auf. Besonders bevorzugt umfasst der Rostblock im Bereich des Hinterschnitts Luftöffnungen in der vorderen Wand. Dies hat den Vorteil, dass Belüftungsöffnungen zur Zufuhr von Primär- oder Sekundärluft unterhalb der Abwurfkante angeordnet werden können und sie so nicht vom herunterfallenden Abfall blockiert oder verstopft werden. Der bevorzugt bogenförmige Übergang von Abwurfkante zum Hinterschnitt ist im Hinblick auf eine gleichmässige Abfallabwurfbewegung vorteilhaft.In a preferred embodiment of the grate block, the block body has a front wall which is set back against the conveying direction relative to the foremost point of the sloping end section (seen in the conveying direction), so that an undercut is formed. In this preferred embodiment, the grate block thus has a protruding nose. The grate block particularly preferably comprises air openings in the front wall in the area of the undercut. This has the advantage that ventilation openings for supplying primary or secondary air can be arranged below the discharge edge and thus they are not blocked or clogged by falling waste. The preferably curved transition from the discharge edge to the undercut is advantageous with regard to a uniform waste discharge movement.

In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt der im Längsschnitt gemessene Abstand zwischen dem Kulminationspunkt (23) und der Abwurf kante 60 - 100 mm, bevorzugt 70 - 90 mm und besonders bevorzugt 80 - 82 mm.In a preferred embodiment, the distance measured in longitudinal section between the culmination point (23) and the discharge edge is 60 - 100 mm, preferably 70 - 90 mm and particularly preferably 80 - 82 mm.

Bevorzugt hat die Nase eine entlang der Längsachse gemessene Länge von 170 mm. Als Länge der Nase wird dabei die lichte Distanz zwischen dem Anfangspunkt der ansteigenden rampenförmigen vorderen Auflagefläche und der Abwurfkante definiert.Preferably, the nose has a length of 170 mm measured along the longitudinal axis. The length of the nose is defined as the clear distance between the starting point of the rising ramp-shaped front support surface and the discharge edge.

Die obigen bevorzugten Dimensionen hinsichtlich Abstand zwischen Kulminationspunkt und Abwurfkante sowie Länge der Nase sind insbesondere mit Blick auf die Verwendung des Rostblocks in einer Müllverbrennungsanlage vorteilhaft.The above preferred dimensions with regard to distance between culmination point and discharge edge as well as length of the nose are particularly advantageous with regard to the use of the grate block in a waste incineration plant.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Rostblock in der hinteren Auflagefläche, bevorzugt benachbart zur vorderen Auflagefläche, eine Senke auf. Im Bereich dieser Senke sind bevorzugt Belüftungsöffnungen angeordnet. Besagte Belüftungsöffnungen definieren bevorzugt den Ausgang eines Luftkanals, der durch eine Erhebung mit vulkanartiger Aussenkontur führt. Der Luftkanal weitet sich bevorzugt ausgehend von der Belüftungsöffnung in Richtung zum Innern des Blockkörpers hin stetig auf. Dadurch wird einem Verstopfen der Luftzufuhröffnungen durch Abfallpartikel effektiv entgegengewirkt.In a preferred embodiment, the grate block has a depression in the rear support surface, preferably adjacent to the front support surface. Ventilation openings are preferably arranged in the area of this depression. Said ventilation openings preferably define the Exit of an air duct that leads through a protrusion with a volcano-like outer contour. The air duct expands steadily, preferably from the ventilation opening towards the interior of the block body. This effectively counteracts clogging of the air supply openings by waste particles.

Weiter betrifft die Erfindung einen Rost umfassend mehrere erfindungsgemässe Rostblöcke.Furthermore, the invention relates to a grate comprising several grate blocks according to the invention.

Bevorzugt bewegen sich die einzelnen Rostblöcke im Rost mit einer Geschwindigkeit von 0 - 5 mm/s über eine Vorschubdistanz von 150 - 250 mm, besonders bevorzugt ca. 200 mm. In vergleichbaren bekannten Anlagen sind Vorschubdistanzen von bis 350 - 450 mm üblich. Durch die erfindungsgemäss bevorzugt vergleichsweise eher kurzen Vorschubdistanzen werden die Rostblöcke bis zu 45 Mal pro Stunde über von einer Ausgangsposition in eine Endposition und wieder zurück in die Ausgangsposition bewegt. Kürzere Vorschubdistanzen haben sich im Hinblick auf eine gleichmässige Weitergabe des Verbrennungsguts vorteilhaft gezeigt.Preferably, the individual grate blocks move in the grate at a speed of 0 - 5 mm/s over a feed distance of 150 - 250 mm, particularly preferably around 200 mm. In comparable known systems, feed distances of up to 350 - 450 mm are common. Due to the comparatively short feed distances preferred according to the invention, the grate blocks are moved up to 45 times per hour from a starting position to an end position and back to the starting position. Shorter feed distances have proven to be advantageous with regard to the even transfer of the combustion material.

In einer Hauptverbrennungszone des Rostes bewegen sich die Rostblöcke bevorzugt mit 2 - 3 mm/s und in der Nachbrennzone des Rostes bevorzugt mit 1 mm/s. Die Geschwindigkeit der einzelnen Blockkörper wird in der Regel anhand der Zusammensetzung des zu verbrennenden Abfalls angepasst.In the main combustion zone of the grate, the grate blocks preferably move at 2 - 3 mm/s and in the afterburning zone of the grate they preferably move at 1 mm/s. The speed of the individual block bodies is usually adjusted based on the composition of the waste to be burned.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einiger in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Wenn alternative Ausführungsformen sich nur in einzelnen Merkmalen unterscheiden, wurden für die gleichbleibenden Merkmale jeweils dieselben Bezugszeichen verwendet. Es zeigen jeweils rein schematisch:

Fig. 1
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines erfindungsgemässen Rostblocks;
Fig. 2
ein Längsschnitt entlang der Längsachse L durch den Blockkörpers aus Fig. 1; und
Fig. 3
eine vergrösserte Ansicht eines Längsschnitts entlang der Längsachse L durch einen vorderen Bereich des Blockkörpers aus Fig. 1.
The invention is explained in more detail below using some embodiments shown in the figures. If alternative embodiments differ only in individual features, the same reference numerals have been used for the same features. They show purely schematically:
Fig.1
a perspective view of an embodiment of a grate block according to the invention;
Fig.2
a longitudinal section along the longitudinal axis L through the block body Fig.1 ; and
Fig.3
an enlarged view of a longitudinal section along the longitudinal axis L through a front region of the block body of Fig.1 .

Der in Fig. 1 und 2 abgebildete Rostblock 1 umfasst einen als Gussteil ausgebildeten Blockkörper 3 mit einer oberen Wand 4, welche sich in Förderrichtung F von einem hinteren Ende 5 zu einem vorderen Ende 7 erstreckt. Im Bereich des hinteren Endes 7 umfasst der Blockkörper eine Befestigungsvorrichtung 9, mit welcher der Blockkörper 3 an ein Antriebssystem (nicht dargestellt) im Rost gekoppelt ist und welches seine Bewegungen in oder entgegen der Förderrichtung F initiiert. Weiter umfasst der Blockkörper 3 im Bereich des hinteren Endes 5 eine äussere, hintere Auflagefläche 11 zur thermischen Behandlung des zu verbrennenden Abfalls. Im Bereich des vorderen Endes 7 umfasst der Blockkörper 3 eine erhöhte Nase 13. Diese umfasst in Förderrichtung F betrachtet eine bis zu einem Kulminationspunkt 17 ansteigende, äussere vordere Auflagefläche 15 und einen an den Kulminationspunkt 17 anschliessenden abfallenden Endabschnitt 19 mit einer im Wesentlichen bogenförmig abfallenden Abwurffläche 21. Die hintere Auflagefläche 11 definiert eine im Wesentlichen horizontale Ebene 23, welche eine Senke 25 aufweist. An die horizontale Ebene 23 schliesst in Förderrichtung F die äussere, vordere Auflagefläche 15 an. Die ansteigende, äussere vordere Auflagefläche 15 ist rampenförmig und im Längsschnitt gesehen im Wesentlichen S-förmig ausgebildet. Die Steigung der vorderen Auflagefläche 15 nimmt insofern in der gezeigten Ausführungsform im Anschluss an die horizontale Ebene 23 stetig zu, bis sie in einem Mittelteil 27 konstant bleibt und anschliessend zum Kulminationspunkt 17 hin abnimmt, sodass die Steigung in Richtung zum Kulminationspunkt 17 gegen null geht. Der Kulminationspunkt 17 ist hier als singulärer Punkt zwischen der vorderen Auflagefläche 15 und dem abfallenden Endabschnitt 19 ausgebildet, könnte aber alternativ auch als "Kulminationsebene" ausgebildet sein. Der abfallende Endabschnitt 19 der erhöhten Nase 13 umfasst an einem in Förderrichtung F gesehen zuvorderst liegenden Punkt 29 eine abgerundete Abwurfkante 31.The Fig.1 and 2 The grate block 1 shown comprises a block body 3 designed as a cast part with an upper wall 4, which extends in the conveying direction F from a rear end 5 to a front end 7. In the area of the rear end 7, the block body comprises a fastening device 9, with which the block body 3 is coupled to a drive system (not shown) in the grate and which initiates its movements in or against the conveying direction F. Furthermore, the block body 3 comprises in the area of the rear end 5 an outer, rear support surface 11 for the thermal treatment of the waste to be incinerated. In the area of the front end 7, the block body 3 comprises a raised nose 13. This comprises, viewed in the conveying direction F, an outer front support surface 15 rising up to a culmination point 17 and a sloping end section 19 adjoining the culmination point 17 with a substantially arcuately sloping discharge surface 21. The rear support surface 11 defines a substantially horizontal plane 23 which has a depression 25. The outer, front support surface 15 adjoins the horizontal plane 23 in the conveying direction F. The rising, outer front support surface 15 is ramp-shaped and, viewed in longitudinal section, is substantially S-shaped. In the embodiment shown, the slope of the front support surface 15 increases steadily following the horizontal plane 23 until it remains constant in a central part 27 and then decreases towards the culmination point 17, so that the slope approaches zero in the direction of the culmination point 17. The culmination point 17 is designed here as a singular point between the front support surface 15 and the sloping end section 19, but could alternatively also be designed as a "culmination plane". The sloping end section 19 of the raised nose 13 comprises a rounded discharge edge 31 at a point 29 that is the foremost point as seen in the conveying direction F.

Der Blockkörper 3 umfasst weiter eine entgegen der Förderrichtung F vom vordersten Punkt 29 des abfallenden Endabschnitts 19 zurückversetzte vordere Wand 33, welche mit dem abfallenden Endabschnitt 19 einen Hinterschnitt 35 bildet. An die vordere Wand 33 des Blockkörpers 33 schliesst untenseitig eine Gleitfläche 37 an, mit welcher der Blockkörper 3 auf der äusseren hinteren Auflagefläche 11 eines darunterliegenden zweiten Rostblocks gleitet (nicht dargestellt). Die vordere Wand 33 umfasst Belüftungsöffnungen 39, welche durch ihre Position im Bereich des Hinterschnitts 35 vor herunterfallendem Abfall geschützt sind, sodass einem Verstopfen der Belüftungsöffnungen 39 entgegengewirkt werden kann. Die obere Wand 4 umfasst ausserdem im Bereich der horizontalen Ebene 23 eine weitere Belüftungsöffnung 41, welche den Ausgang eines Luftkanals durch eine pyramidenförmig oder vulkanförmig ausgebildete Erhebung darstellt. Der Durchmesser des Luftkanals erweitert sich ausgehend von der Belüftungsöffnung 41 zum Inneren des Blockkörpers hin konzentrisch, damit Abfall, welcher durch die Belüftungsöffnung 41 in den Luftkanal gelangt, aufgrund des sich erweiternden Durchmessers nach unten durchfällt, ohne die Belüftungsöffnung 41 zu verstopfen. Die Belüftungsöffnungen 39 und 41 dienen der Zufuhr von Primär oder Sekundärluft, um eine effiziente Verbrennung zu ermöglichen.The block body 3 further comprises a front wall 33 which is set back from the foremost point 29 of the sloping end section 19 in the opposite direction to the conveying direction F and which forms an undercut 35 with the sloping end section 19. The front wall 33 of the block body 33 is connected at the bottom by a sliding surface 37, with which the block body 3 slides on the outer rear support surface 11 of a second grate block located underneath (not shown). The front wall 33 comprises ventilation openings 39, which are protected from falling waste by their position in the area of the undercut 35, so that blockage of the ventilation openings 39 can be prevented. The upper wall 4 also comprises a further ventilation opening 41 in the area of the horizontal plane 23, which represents the outlet of an air duct through a pyramid-shaped or volcano-shaped elevation. The diameter of the air duct widens concentrically from the ventilation opening 41 towards the interior of the block body, so that waste which enters the air duct through the ventilation opening 41 falls downwards due to the widening diameter without blocking the ventilation opening 41. The ventilation openings 39 and 41 serve to supply primary or secondary air to enable efficient combustion.

Figur 3 zeigt eine vergrösserte Ansicht der erhöhten Nase 13 und des vorderen Bereichs 7 des Rostblocks aus Fig. 1. Durch den Kulminationspunkt 17 verläuft eine gestrichelt dargestellte Vertikalachse V. Ausgehend vom Kulminationspunkt 17 fällt die Aussenkontur des abfallenden Endabschnitts 19 in Förderrichtung F ab und bildet dabei ein erstes bogenförmiges Segment 43. Das erste bogenförmige Segment 43 hat einen durchschnittlichen Krümmungsradius R1 und spannt zwischen der Vertikalachse V und einer ersten Segmentachse A1 einen Winkel α auf. An das erste bogenförmige Segment 43 schliesst ein zweites bogenförmiges Segment 45 an. Das zweite bogenförmige Segment 45 hat einen durchschnittlichen Krümmungsradius R2 und spannt zwischen der ersten Segmentachse A1 und einer zweiten Segmentachse A2 einen Winkel β auf. Das erste und das zweite bogenförmige Segment 43, 45 können direkt oder über ein Mittelstück (nicht dargestellt) miteinander verbunden sein. Das Mittelstück kann dabei als gerade Fläche oder ebenfalls als bogenförmiges Segment ausgebildet sein. Je nach Grösse der Winkel α und β kann vorderste Punkt 29 mit der abgerundeten Abwurfkante 31 im ersten oder zweiten bogenförmigen Segment 43, 45 positioniert sein. Figure 3 shows an enlarged view of the raised nose 13 and the front area 7 of the grate block from Fig.1 . A vertical axis V, shown in dashed lines, runs through the culmination point 17. Starting from the culmination point 17, the outer contour of the falling end section 19 falls in the conveying direction F and forms a first arcuate segment 43. The first arcuate segment 43 has an average radius of curvature R1 and spans an angle α between the vertical axis V and a first segment axis A1. the first arcuate segment 43 adjoins a second arcuate segment 45. The second arcuate segment 45 has an average radius of curvature R2 and spans an angle β between the first segment axis A1 and a second segment axis A2. The first and second arcuate segments 43, 45 can be connected to one another directly or via a center piece (not shown). The center piece can be designed as a straight surface or also as an arcuate segment. Depending on the size of the angles α and β, the foremost point 29 with the rounded discharge edge 31 can be positioned in the first or second arcuate segment 43, 45.

Claims (14)

  1. Grate block (1) as part of an incineration grate in a plant for the thermal treatment of waste, in which the 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 incinerated is rearranged during incineration by means of thrust movements carried out relative to one another and conveyed in a conveying direction F,
    wherein the grate block comprises a block body (3) designed as a casting with the following components:
    a rear end (5) and a front end (7) opposite the rear end (5) in the conveying direction F,
    an upper wall (4) extending substantially parallel to a longitudinal axis L of the block body (3) and forming a rear support surface (11) for the waste to be treated, wherein the rear support surface (11) defines a substantially horizontal plane (23),
    and a nose (13) arranged in the region of the front end (7) and raised relative to the horizontal plane (23),
    wherein the raised nose (13) has a front support surface (15) which rises in the conveying direction F up to a culmination point (17) and a descending end section (19) which adjoins the front support surface (15) after the culmination point (17), wherein the descending end section (19) comprises a discharge surface (21) which descends in a substantially arcuate manner in the conveying direction F,
    characterized in that, viewed in longitudinal section along the conveying direction F, the front support surface (15) is S-shaped.
  2. Grate block according to claim 1, characterized in that the culmination point (17) is spaced from the horizontal plane (23) in the vertical direction by 10 - 35 mm, preferably 15 - 30 mm, particularly preferably 18 - 25 mm and most preferably 20 - 21 mm.
  3. Grate block according to one of claims 1 to 2, characterized in that the rising front support surface (15) is ramp-shaped and has an average gradient of 10 - 35%, preferably 15 - 32%, particularly preferably 20 - 30% and most preferably 26 - 28%, in a central part (27).
  4. Grate block according to one of the claims 1 to 3, characterized in that the arcuately sloping discharge surface (21) comprises a preferably rounded discharge edge (31) at a point (29) lying foremost in the conveying direction F.
  5. Grate block according to one of claims 1 to 3, characterized in that the descending end section (19) comprises a first arcuate segment (43) in the region between the culmination point (17) and a point (29) lying uppermost in the conveying direction F.
  6. Grate block according to claim 5, characterized in that the first arcuate segment (43) has a first radius of curvature R1 with a length of 60 - 120 mm, preferably of 70 - 110 mm, particularly preferably of 80 - 100 mm and most preferably of 90 mm.
  7. Grate block according to claim 5 or 6, characterized in that the first arcuate segment (43), viewed in longitudinal section, spans a sector surface with a center point angle α of between 60° and 72°, preferably of about 66°.
  8. Grate block according to one of claims 5 to 7, characterized in that the sloping end section (19) comprises a second arcuate segment (45), which preferably adjoins the first arcuate segment (43) in the conveying direction F and particularly preferably adjoins it directly.
  9. Grate block according to claim 8, characterized in that the second arcuate segment (45) has a second radius of curvature R2, preferably with a length of 10 - 30 mm, preferably of 15 - 25 mm, particularly preferably of 18 - 22 mm and most preferably of 20 mm.
  10. Grate block according to claim 9, characterized in that the second arcuate segment (45), viewed in longitudinal section, spans a sector surface with a center point angle β of between 70° and 120°, preferably of about 90°.
  11. Grate block according to one of claims 4 to 10, characterized in that the block body (3) has a front wall (33) which is set back relative to the foremost point (29) of the descending end section (19) in the opposite direction to the conveying direction F, so that an undercut (35) is formed.
  12. Grate block according to claim 11, characterized in that ventilation openings (41) are provided in the region of the front wall (33) of the undercut (35).
  13. Grate block according to one of claims 1 to 12, characterized in that a depression (25) is formed in the rear support surface (11), preferably adjacent to the front support surface (15).
  14. Grate comprising a plurality of grate blocks (1) according to one of claims 1 to 13.
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