FI20215661A1

FI20215661A1 - LIQUID-COOLED GRATE IN SOLID FUEL BURNER

Info

Publication number: FI20215661A1
Application number: FI20215661A
Authority: FI
Inventors: Vesa Kalliokoski
Original assignee: Ariterm Service Oy
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2022-12-08
Also published as: EP4102133A1

Abstract

Uppfinningen avser ett vätskekylt eldgaller (1a) i en fastbränslebrännare (1) innefattande en bränsletillförselöppning (4), en fläkt (5) och ett kylvätskecirkulationssystem, och vilket eldgallret (1a) innefattar en eller flera stationära eldgallerplattor (2) som former ett stationärt eldgallerplan och ett rörligt rosterplan bildade av en eller flera rörliga rosterplattor (3), varvid rosterplanen är överlagrade på varandra. Varje vätskekyld stationär rostplatta (2) är anpassad att kyla en rörlig rostplatta (3) under och/eller ovanför vilken inte är vätskekyld.The invention relates to a liquid-cooled fire grate (1a) in a solid fuel burner (1) comprising a fuel supply opening (4), a fan (5) and a coolant circulation system, and which fire grate (1a) comprises one or more stationary fire grate plates (2) which form a stationary fire grate plane and a movable grid plane formed by one or more movable grid plates (3), whereby the grid planes are superimposed on each other. Each liquid-cooled stationary grate plate (2) is adapted to cool a movable grate plate (3) below and/or above which is not liquid-cooled.

Description

NESTEJÄÄHDYTTEINEN ARINA KIINTEÄN POLTTOAINEEN POLTTIMESSA Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määritelty nestejäähdytteinen arina kiinteän polttoaineen polt- timessa. Keksinnön mukainen ratkaisu soveltuu hyvin käytettäväksi sel- laisissa kiinteää polttoainetta käyttävissä polttimissa, joissa kiinteätä polttoainetta syötetään polttimeen jatkuvasti olen- naisen tasaisena syöttönä, esimerkiksi ruuvikuljettimella. Täl- löin polttoaineena on edullisesti lähinnä puupelletti tai puu- hake. Poltinta, jossa polttoaineena käytetään puupellettejä tai puuhaketta, voidaan kutsua myös biopolttimeksi.LIQUID-COOLED GRATE IN A SOLID FUEL BURNER The object of the invention is a liquid-cooled grate in a solid fuel burner defined in the preamble of claim 1. The solution according to the invention is well suited for use in such burners that use solid fuel, where solid fuel is continuously fed to the burner as an essentially uniform feed, for example by means of a screw conveyor. In this case, the fuel is preferably mostly wood pellets or wood chips. A burner that uses wood pellets or wood chips as fuel can also be called a bio-burner.

Tällaisissa kiinteän polttoaineen poltinratkaisuissa on ylei- sesti ollut ongelmana tulipesän lämmön kontrollointi, varsinkin liiallisen lämmön johtaminen pois arinan pinnalta. Liian suuri kuumuus aiheuttaa erilaisia ongelmia, muun muassa kuluttaa ari- narakenteita ja sitä kautta lyhentää arinan käyttöikää.In such solid fuel burner solutions, it has generally been a problem to control the heat of the firebox, especially the conduction of excessive heat away from the surface of the grate. Too much heat causes various problems, among other things it wears out the grate structures and thereby shortens the lifespan of the grate.

Ongelmaa on yritetty ratkaista tunnetun tekniikan mukaisissa ratkaisuissa lähinnä savukaasujen kierrätyksellä, mutta tämä on aiheuttanut uusia ongelmia. Tällöin esimerkiksi tuhkaa voi = joutua savukaasujen kiertoon, jolloin tuhka voi tukkia arina- N 25 rakenteen alapuolella olevan ilmatilan. Tällöin palamisproses- S siin tarvittavan ilman ja siinä olevan hapen virtaus estyv, 5 jolloin palaminen ei pääse tapahtumaan puhtaasti ja tarpeeksi E tehokkaasti. Seurauksena epäpuhtaasta palamisesta on myös ym- — päristö- ja päästöongelmia.Attempts have been made to solve the problem in solutions according to known technology, mainly by recycling flue gases, but this has caused new problems. In this case, for example, ash can get into the flue gas circulation, in which case the ash can block the air space below the grate N 25 structure. In this case, the flow of the air needed for the combustion process and the oxygen contained in it is blocked, 5 in which case the combustion cannot take place cleanly and efficiently enough. As a result of unclean burning, there are also environmental and emission problems.

& 30 N Arinan jäähdytykseen on käytetty myös vesikiertoisia jäähdy- N tysratkaisuja. Yksi tällainen on esitetty eurooppapatentissa nro EP1001218 B1, joka ei kuitenkaan koske tavallisen biopolt-& 30 N Water circulation cooling solutions have also been used to cool the Arina. One of these is presented in European patent no. EP1001218 B1, which however does not apply to conventional biofuel

timen arinaa, vaan suuren jätteenpolttokattilan arinaa. Paten- tin mukaisessa ratkaisussa on suurikokoinen, alaspäin viettävä arina, jossa käytetään useita erilaisia arinalevyjä. Arinan yläosassa on päällekkäin vuororiveissä liikutettavia arinale- vyjä ja paikallaan pysyviä arinalevyjä. Kumpiakin jäähdytetään vedellä. Koska arinalevyjä on suuri määrä, kaikkien arinalevy- jen vesijäähdytys vesiputkineen johtaa monimutkaiseen ja ah- taaseen rakenteeseen arinan alapuolisessa tilassa. Vikaherkkyys ja huoltotarve on suuri ja samalla ahtaudesta johtuen huolto ja korjaustoimet ovat hankalia suorittaa. Tämän keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä mainitut epä- kohdat sekä aikaansaada luotettava, varmatoiminen ja pitkäikäi- nen sekä mahdollisimman huoltovapaa nestejäähdytteinen arina kiinteän polttoaineen polttimeen. Keksinnön mukaiselle neste- jäähdytteiselle arinalle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön muille so- vellutusmuodoille on tunnusomaista se, mitä on esitetty muissa patenttivaatimuksissa.time's grate, but the grate of a large waste incinerator. The solution according to the patent has a large-sized, downward-moving grate, which uses several different grate plates. In the upper part of the grate, there are movable grate plates and stationary grate plates on top of each other in alternating rows. Both are cooled with water. Since there are a large number of grate plates, the water cooling of all grate plates with water pipes leads to a complex and cramped structure in the space below the grate. The sensitivity to faults and the need for maintenance is high, and at the same time due to the narrowness, maintenance and repairs are difficult to carry out. The purpose of this invention is to eliminate the above-mentioned disadvantages and to provide a reliable, reliable and long-lasting and as maintenance-free as possible a liquid-cooled grate for a solid fuel burner. The liquid-cooled grate according to the invention is characterized by what is presented in the distinguishing part of claim 1. Other applications of the invention are characterized by what is presented in other patent claims.

Keksintö kohdistuu nestejäähdytteiseen arinaan kiinteän polt- toaineen polttimessa, joka käsittää polttoaineen syöttöaukon, puhaltimen, ja jäähdytysnesteen kiertojärjestelmän, ja joka = arina käsittää yhden tai useamman paikallaan pysyvän arinalevyn N 25 muodostaman paikallaan pysyvän arinatason ja yhden tai useamman S liikutettavan arinalevyn muodostaman liikutettavan arinatason, 5 jotka arinatasot on sijoitettu limittäin päällekkäin. Edulli- E sesti kukin nestejäähdytetty paikallaan pysyvä arinalevy on — sovitettu jäähdyttämään ala- ja/tai yläpuolellaan olevaa lii- O 30 kutettavaa arinalevyä, jossa ei ole nestejäähdytystä. s Keksinnön mukaisen ratkaisun etuna on muun muassa se, että nestejäähdytyksen, esimerkiksi vesijäähdytyksen avulla arina-The invention is directed to a liquid-cooled grate in a solid fuel burner, which comprises a fuel supply opening, a fan, and a coolant circulation system, and which = the grate comprises a stationary grate plane formed by one or more stationary grate plates N 25 and a movable grate plane formed by one or more movable grate plates S, 5 which grate levels are placed overlapping one on top of the other. Advantageously, each liquid-cooled stationary grate plate is — adapted to cool the lower and/or upper 30 movable grate plate which does not have liquid cooling. s The advantage of the solution according to the invention is, among other things, that with liquid cooling, e.g. water cooling, the grate

elementit kestävät käyttöä paremmin, jolloin niiden käyttöikä kasvaa.the elements withstand use better, thus increasing their service life.

Etuna on lisäksi se, että jäähdytykseen ei tarvita savukaasujen kierrätystä, jolloin ei ole vaaraa tuhkan joutu- misesta savukaasujen kiertoon, jolloin tuhka voisi tukkia ari- narakenteen alapuolella olevan ilmatilan ja siten estää hapen virtausta, jolloin seurauksena epäpuhtaasta palamisesta olisi myös ympäristö- ja päästöongelmia.Another advantage is that there is no need for flue gas recycling for cooling, so there is no risk of ash getting into the flue gas circulation, in which case the ash could block the air space below the grate structure and thus prevent the flow of oxygen, which would also result in environmental and emission problems as a result of impure combustion.

Vielä etuna erityisesti edellä mainitun eurooppapatentin suhteen taas on se, että kek- sinnön mukainen arinaratkaisu on huomattavasti yksinkertaisempi ja huoltovapaampi.Another advantage, especially with regard to the European patent mentioned above, is that the grate solution according to the invention is significantly simpler and maintenance-free.

Lisäksi pienempi tilantarve mahdollistaa liikutettavien arinalevyjen paremman jäähdytyksen, koska arinan alle voidaan sijoittaa isompia jäähdytysnesteputkia, jolloin jäähdytysteho paranee ja siten myös liikutettavat arinalevyt voidaan jäähdyttää paremmin paikallaan pysyvien arinalevyjen avulla, jotka ovat liikutettavien arinalevyjen ylä- ja alapuo- lella.In addition, the smaller space requirement enables better cooling of the movable grate plates, because larger coolant pipes can be placed under the grate, which improves the cooling effect and thus also the movable grate plates can be cooled better with the help of stationary grate plates, which are on the top and bottom of the movable grate plates.

Seuraavassa keksintöä selostetaan yksityiskohtaisemmin yhden sovellutusesimerkin avulla viittaamalla oheisiin yksinkertais- tettuihin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää yhtä keksinnön mukaista kiinteän polttoaineen poltinta sivusta katsottuna ja kehältään osittain lei- = kattuna sekä liikkuvat arinalevyt ensimmäisessä ääri- N 25 asennossa, S kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista kiinteän polttoaineen pol- 5 tinta sivusta katsottuna ja kehältään osittain lei- E kattuna sekä liikkuvat arinalevyt toisessa ääriasen- — nossa, © O 30 kuvio 3 esittää yläviistosta katsottuna yhtä keksinnön mu- 3 kaista paikallaan olevaa, jäähdytyskanavalla varus- tettua arinalevyn runko-osaa ilman arinalevyn kansi- levyä,In the following, the invention is explained in more detail with the help of one application example by referring to the attached simplified drawings, where Figure 1 shows one solid fuel burner according to the invention viewed from the side and partially cut around the perimeter and the moving grate plates in the first extreme N 25 position, Figure 2 shows the one according to Figure 1 a solid fuel burner viewed from the side and partially cut around the perimeter and the moving grate plates in the other extreme position, © O 30 Figure 3 shows, viewed from above, one of the stationary grate plate body parts equipped with a cooling channel according to the invention without grate plate cover plate,

kuvio 4 esittää yläviistosta katsottuna yhtä keksinnön mukai- sen paikallaan olevan arinalevyn kansilevyä ja kuvio 5 esittää yläviistosta katsottuna yhtä keksinnön mu- kaista paikallaan olevaa arinalevyä, jossa arinalevyn kansilevy on asennettu arinalevyn runko-osaan.Figure 4 shows a top oblique view of one cover plate of a stationary grate plate according to the invention, and Figure 5 shows a top oblique view of one stationary grate plate according to the invention, where the cover plate of the grate plate is mounted on the body part of the grate plate.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty yhtä keksinnön mukaista kiinteän polttoaineen poltinta 1, lyhyemmin poltinta 1 sivusta katsot- tuna ja kehältään osittain leikattuna niin, että palotila on polttimen 1 arinan la kohdalta näkyvissä.Figures 1 and 2 show one solid fuel burner 1 according to the invention, in short the burner 1 viewed from the side and partially cut around the perimeter so that the combustion chamber is visible from the grate la of the burner 1.

Keksinnön mukainen poltin 1 käsittää kattilan 1b, kiinteän polttoaineen syöttöaukon 4, polttoaineen ruuvikuljettimen 4a käyttömoottoreineen 4b, yhden tai useamman sytyttimen 4c Ja palotilaan ilmaa puhaltavan puhaltimen 5. Kiinteä polttoaine voi olla esimerkiksi puupohjaista haketta tai pellettejä.The burner 1 according to the invention comprises a boiler 1b, a solid fuel inlet 4, a fuel screw conveyor 4a with drive motors 4b, one or more igniters 4c and a fan 5 blowing air into the combustion chamber. The solid fuel can be, for example, wood chips or pellets.

Li- säksi polttimen 1 palotilassa on joukko paikallaan pysyviä, nestejäähdytettyjä arinalevyjä 2 ja joukko liikkuvia arinale- vyjä 3 sekä liikkuvien arinalevyjen 3 liikutusmekanismi 8, jonka käyttölaite 10 on edullisesti polttimen 1 ulkopuolella polttimen etupäässä eli ensimmäisessä päässä.In addition, the combustion chamber of the burner 1 has a set of stationary, liquid-cooled grate plates 2 and a set of moving grate plates 3, as well as a movement mechanism 8 of the moving grate plates 3, the drive device 10 of which is preferably outside the burner 1 at the front end of the burner, i.e. the first end.

Nestejäähdytyk- senä voi olla esimerkiksi vesijäähdytys ja käytettynä jäähdy- tysnesteenä voi olla vesi.The liquid cooling can be, for example, water cooling and the cooling liquid used can be water.

Arinalevyt 2 ja 3 muodostavat arinan = la polttoainetta ja tuhkaa kannattavan ja liikuttavan osan. & 25 S Edelleen poltin 1 käsittää nestejäähdytettyjen arinalevyjen 2 5 jäädytysnesteen kierron syöttöputken 6 ja poistoputken 7. Jääh- E dytysnesteen, esimerkiksi veden, kiertoputkisto on yhdistetty — jokaiseen nestejäähdytettyyn arinalevyyn 2 niin, että jäähdy- O 30 tysneste kiertää olennaisesti kaikissa paikallaan pysyvissä N arinalevyissä 2. Jäähdytysnesteen syöttöputki 6 ja poistoputki N 7 on kytketty edullisesti polttimen 1 nestejäähdytysjärjestel- mään, jota ei ole esitetty piirustuksissa selvyyden vuoksi.Grate plates 2 and 3 form the part of the grate = la that carries fuel and ash and moves. & 25 S Furthermore, the burner 1 comprises the supply pipe 6 and the outlet pipe 7 for the circulation of the cooling liquid of the liquid-cooled grate plates 2 5. The circulation piping of the cooling liquid, e.g. water, is connected — to each liquid-cooled grate plate 2 so that the cooling liquid essentially circulates in all stationary N grate plates 2. The coolant supply pipe 6 and outlet pipe N 7 are preferably connected to the liquid cooling system of the burner 1, which is not shown in the drawings for clarity.

Oleellista on, että jäähdytysneste on järjestetty ohjautumaan polttimen 1 jäähdytysjärjestelmästä jäähdytysnesteen syöttö- putkeen 6, ja syöttöputkesta 6 paikallaan pysyvien arinalevyjen 2 jäähdytyskanaviin 9 jäähdyttäen paikallaan pysyvät arinalevyt 5 2, ja että jäähdytysneste on järjestetty poistumaan takaisin polttimen 1 jäähdytysjärjestelmään jäähdytysnesteen poistoput- ken 7 kautta.It is essential that the coolant is arranged to be directed from the cooling system of the burner 1 to the coolant supply pipe 6, and from the supply pipe 6 to the cooling channels 9 of the stationary grate plates 2, cooling the stationary grate plates 5 2, and that the coolant is arranged to exit back into the cooling system of the burner 1 through the coolant outlet pipe 7.

Arinalevyt 2 ja 3 voivat olla keskenään erilevyisiä, mutta sopivasti ne ovat keskenään yhtä korkeita eli pystysuunnassa yhtä paksuja. Edullisesti ainakin paikallaan pysyvät arinalevyt 2 ovat keskenään yhtä korkeita ja vastaavasti liikkuvat ari- nalevyt 3 ovat keskenään yhtä korkeita.Grate plates 2 and 3 can be of different widths, but conveniently they are the same height, i.e. the same thickness in the vertical direction. Preferably, at least the stationary grate plates 2 are of the same height as each other, and the correspondingly moving grate plates 3 are of the same height as each other.

Arinalevyt 2 ja 3 on ladottu arinaan la riveittäin niin, että lähimpänä polttoaineen syöttöpäätä on ylimmäinen rivi keskenään rinnakkain sijoitettuja arinalevyjä, jotka ovat edullisesti kiinteitä eli paikallaan pysyviä arinalevyjä 2. Limittäin ylim- mäisen rivin alapuolella, aivan ylimmäisen rivin alapinnassa kiinni, on seuraava rivi rinnakkain sijoitettuja arinalevyjä, jotka ovat nyt edullisesti liikutettavia arinalevyjä 3, joissa ei ole nestejäähdytyskanavia eikä nestejäähdytystilaa, joten niiden sisällä tai yhteydessä ei ole jäähdytysnesteen kiertoa.Grate plates 2 and 3 are laid on the grate in la rows, so that the top row of grate plates placed parallel to each other is the closest to the fuel supply end, which are preferably fixed i.e. stationary grate plates 2. The next row is parallel to the bottom of the top row, close to the bottom of the top row. positioned grate plates, which are now advantageously movable grate plates 3, which have no liquid cooling channels and no liquid cooling space, so there is no circulation of cooling liquid inside or in connection with them.

= Tämä tarkoittaa sitä, että liikutettavissa arinalevyissä 3 it- N 25 sessään ei ole omaa nestejäähdytystä. Kolmantena rivinä, 1i- S mittäin toisen rivin alapuolella, on taas rivi nestejäähdytet- 5 tyjä kiinteitä arinalevyjä 2 ja niin edelleen aina seuraava E rivi limittäin edellisen rivin alapuolella ja edempänä poltti- — men 1 toista päätä kohti mentäessä.= This means that the movable grate plates 3 it-N 25 do not have their own liquid cooling. As the third row, 1i-S somewhat below the second row, there is again a row of liquid-cooled solid grate plates 2 and so on, always the next E row overlapping below the previous row and further as it goes towards the other end of the burner 1.

& 30 N Edullisesti kukin arinalevyistä 2, 3 koostuva rivi muodostaa N oman arinatasonsa. Näin muodostuu polttoaineen kulkusuunnassa limittäin alaspäin porrastettu arina la, jossa joka toisen rivin paikallaan pysyvät arinalevyt 2 on varustettu nestejääh- dytyskanavilla 9 toteutetulla nestejäähdytyksellä eli jäähdy- tysnesteen kierrolla ja näiden välissä olevat joka toisen rivin liikkuvat arinalevyt 3 eivät sisällä nestejäähdytyskanavia 9 eivätkä siis myöskään jäähdytysnesteen kiertoa. Kukin arinata- son muodostava arinarivi on sijoitettu arinaan la kattilan 1b pituusakseliin nähden poikittain eli samalla arinan la poikit- taissuunnassa, ja alempi rivi aina lähemmäksi polttimen 1 toista päätä.& 30 N Advantageously, each row consisting of grating plates 2, 3 forms N its own grating level. In this way, in the direction of fuel flow, a staggered grate la is formed, where the stationary grate plates 2 of every other row are equipped with liquid cooling implemented with liquid cooling channels 9, i.e. with the circulation of the cooling liquid, and the moving grate plates 3 of every other row between them do not contain liquid cooling channels 9 and therefore neither does the circulation of the cooling liquid. . Each row of grates forming the grate plane is placed on the grate la transverse to the longitudinal axis of the boiler 1b, i.e. at the same time in the transverse direction of the grate la, and the lower row is always closer to the other end of the burner 1.

Polttimen 1 kiinteä polttoaine syötetään polttoaineen syöttö- aukon 4 kautta ruuvikuljettimelle 4a, joka kuljettaa kiinteän polttoaineen polttimen 1 palotilaan poltettavaksi, jossa palo- tilassa polttoaine ohjautuu ensin polttimen 1 ylimmäisille pai- kallaan pysyville arinalevyille 2. Poltettua kiinteää poltto- ainetta siirretään polttimen 1 palotilassa edullisesti liiku- teltavien arinalevyjen 3 avulla, jotka liikkuvat paikallaan pysyvien arinalevyjen 2 välissä paikallaan pysyvien arinalevy- jen 2 suuntaisesti eli kohti polttimen 1 toista päätä. Liiku- teltavien arinalevyjen 3 edestakainen liike on järjestetty lii- kutusmekanismin 8 avulla, jonka ensimmäiset päät on kytketty liikutettavien arinalevyjen 3 päätyosiin ja toinen pää liiku- tusmekanismin 8 käyttölaitteeseen 10, joka on edullisesti esi- = merkiksi karamoottori tai hydrauli- tai pneumatiikkasylinteri. N 25 Liikutettavat arinalevyt 3 on sijoitettu paikallaan pysyvien S arinalevyjen 2 väliin, jolloin paikallaan pysyvien arinalevyjen 5 2 jäähdytyskanavissa 9 virtaava jäähdytysneste jäähdyttää edul- E lisesti myös liikuteltavat arinalevyt 3 niiden ylä- ja alapin- — nan kautta. © 3 30 3 Kuviossa 2 on esitetty keksinnön mukaisen polttimen 1 paikal- laan pysyvien arinalevyjen 2 ja liikutettavien arinalevyjen 3 asemointi liikutettavien arinalevyjen 3 toisessa äärilasennossa,The solid fuel of the burner 1 is fed through the fuel supply opening 4 to the screw conveyor 4a, which transports the solid fuel to the combustion chamber of the burner 1 for burning, where in the combustion chamber the fuel is first directed to the upper grate plates 2 of the burner 1, which remain in place. Burnt solid fuel is moved advantageously in the combustion chamber of the burner 1 with the help of movable grate plates 3, which move between the stationary grate plates 2 in the direction of the stationary grate plates 2, i.e. towards the other end of the burner 1. The back-and-forth movement of the movable grate plates 3 is arranged by means of a movement mechanism 8, the first ends of which are connected to the end parts of the movable grate plates 3 and the other end to the drive device 10 of the movement mechanism 8, which is preferably, for example, a spindle motor or a hydraulic or pneumatic cylinder. N 25 Movable grate plates 3 are placed between the stationary S grate plates 2, whereby the cooling liquid flowing in the stationary grate plates 5 2 in the cooling channels 9 cools also the Movable grate plates 3 via their upper and lower surfaces. © 3 30 3 Figure 2 shows the positioning of the stationary grate plates 2 and the movable grate plates 3 of the burner 1 according to the invention in the second extreme position of the movable grate plates 3,

jossa liikutettavien arinalevyjen 3 liikutusmekanismi 8 on myös toisessa ääriasennossaan. Tällöin polttimen 1 tuottama tuhka saadaan ohjattua pois arinalta la ja polttimesta 1 polttimen toisen pään kautta.where the moving mechanism 8 of the moving grate plates 3 is also in its second extreme position. In this case, the ash produced by the burner 1 can be directed away from the grate la and from the burner 1 through the other end of the burner.

Kuvioissa 3-5 on esitetty yksi keksinnön mukaisen polttimen 1 paikallaan pysyvä arinalevy 2. Kuviossa 3 on esitetty arinale- vyn 2 runko-osa 2a jäähdytysnestekanavineen 9, kuviossa 4 ka- navien 9 päälle sijoitettava kansilevy 11 ja kuviossa 5 ari- nalevyksi 2 koottuna pakettina kansi 11 kiinni runko-osassa 2a. Kuviossa 3 on näkyy yksi keksinnön mukaisen polttimen 1 pai- kallaan pysyvä arinalevy 2 ja sen jäähdytyskanava 9, joka on sovitettu kulkemaan mutkitellen runko-osan 2 sisällä ja katta- maan mahdollisimman suuren pinta-alan arinalevyn 2 toisesta tasopinnasta, edullisesti yläpinnasta. Kanavan 9 mutkia sisäl- tävän reitin muoto on toteutettu keskenään yhdensuuntaisilla, edullisesti suorilla tukielementeillä 2b, joissa on joukko koko arinalevyn 2 läpi paksuussuunnassa ulottuvia reikiä 2c ilman ja tuhkan läpikulkua varten. Joka toinen tukielementti 2b on kiinni runko-osan 2a ensimmäisen päätyseinän sisäpinnassa ulot- tuen kohti toista päätyseinää siten, että tukielementin 2b va- paa pää on noin kanavan 9 leveyden päässä toisen päätyseinän = sisäpinnasta. Vastaavasti joka toinen tukielementti 2b on N 25 kiinni runko-osan 2a toisen päätyseinän sisäpinnassa ulottuen S kohti ensimmäistä päätyseinää siten, että tukielementin 2b va- 5 paa pää on noin kanavan 9 leveyden päässä ensimmäisen pääty- E seinän sisäpinnasta. Näin runko-osan 2a sisällä kiertää yhte- — näinen jäähdytysnestekanava 9 sisääntuloaukosta 6a poistoauk- O 30 koon 7a. s Kuviossa 4 on esitetty keksinnön mukaisen polttimen 1 yhden paikallaan pysyvän arinalevyn 2 kansilevy 11, joka mukailee polttimen 1 paikallaan pysyvän arinalevyn 2 jäähdytyskanavan 9 muotoa ja paikalleen asennettuna tiivistää jäähdytyskanavan 9 runko-osan 2a pääty- ja sivureunoihin sekä tukielementtien 2b reunoihin.Figures 3-5 show one stationary grate plate 2 of the burner 1 according to the invention. Figure 3 shows the body part 2a of the grate plate 2 with coolant channels 9, figure 4 shows the cover plate 11 to be placed on top of the channels 9, and figure 5 shows the grate plate 2 as a package assembled cover 11 attached to body part 2a. Figure 3 shows one stationary grate plate 2 of the burner 1 according to the invention and its cooling channel 9, which is adapted to run meandering inside the body part 2 and to cover the largest possible surface area of the second flat surface of the grate plate 2, preferably the top surface. The shape of the path containing bends in the channel 9 is realized with mutually parallel, preferably straight support elements 2b, which have a number of holes 2c extending through the entire grate plate 2 in the thickness direction for the passage of air and ash. Every second support element 2b is attached to the inner surface of the first end wall of the body part 2a, extending towards the second end wall, so that the free end of the support element 2b is about the width of the channel 9 from the inner surface of the second end wall =. Correspondingly, every second support element 2b is N 25 attached to the inner surface of the second end wall of the body part 2a, extending S towards the first end wall, so that the free end of the support element 2b is about the width of the channel 9 away from the inner surface of the first end wall E. Thus, inside the body part 2a, a common coolant channel 9 circulates from the inlet opening 6a to the outlet opening O 30 size 7a. s Figure 4 shows the cover plate 11 of one stationary grate plate 2 of the burner 1 according to the invention, which conforms to the shape of the cooling channel 9 of the stationary grate plate 2 of the burner 1 and, when installed, seals the cooling channel 9 to the end and side edges of the body part 2a and to the edges of the support elements 2b.

Kuviossa 5 on esitetty yksi keksinnön mukaisen polttimen 1 paikallaan pysyvä arinalevy 2 kansilevy 11 kanavan 9 peitoksi runko-osaan 2a asennettuna. Kansilevy 11 sulkee paikallaan py- syvän arinalevyn 2 jäähdytyskanavan 9 tiiviisti ja muodostaa yhtenäisen, tiiviin sekä olennaisesti samassa tasossa olevan rakenteen paikallaan pysyvän arinalevyn 2 runko-osan 2a kanssa. Edullisesti kansilevy 11 yhdessä tukielementtien 2b kanssa toi- mii paikalleen sijoitetun arinalevyn 2 olennaisen tasaisena alapintana.Figure 5 shows one of the stationary grate plate 2 of the burner 1 according to the invention, the cover plate 11 as a covering of the channel 9 mounted on the body part 2a. The cover plate 11 tightly closes the cooling channel 9 of the stationary grate plate 2 and forms a unitary, tight and substantially flush structure with the body part 2a of the stationary grate plate 2. Preferably, the cover plate 11, together with the support elements 2b, acts as a substantially flat lower surface of the grate plate 2 placed in place.

Polttimen 1 nestejäähdytysjärjestelmästä on järjestetty olen- naisen jatkuvana virtauksena olennaisen viileää jäähdytysnes- tettä, esimerkiksi vettä, syöttöputken 6 avulla paikallaan py- syvien arinalevyjen 2 jäähdytyskanaviin 9 sisääntuloaukon 6a kautta. Lammennyt jäähdytysneste poistuu arinalevyn 2 jäähdy- tyskanavasta 9 olennaisen jatkuvana virtauksena poistoaukon 7a kautta ja edelleen jäähdytysnesteen poistoputken 7 kautta ta- kaisin kiinteän polttoaineen polttimen 1 nestejäähdytysjärjes- = telmään, jossa lämmennyt jäähdytysneste jäähdytetään uudelleen. & 25 S Fdullisesti kunkin jäähdytetyn ja paikallaan pysyvän arinalevyn 5 2 sisääntuloaukosta 6a on oma yhteys syöttöputkeen 6 ja vas- E taavasti arinalevyn 2 poistoaukosta 7a on oma yhteys poisto- — putkeen 7. Sopivimmin paikallaan pysyvien arinalevyjen 2 si- O 30 sääntuloaukot 6a ja poistoaukot 7a sijaitsevat polttoaineen N syöttöpään puoleisessa päässä eli polttimen 1 ensimmäisen pään N puoleisessa päässä. Tällöin mainittuihin aukkoihin 6a ja 7a liitetyt nesteletkut tai -putket ovat tulelta ja tuhkalta eris-From the liquid cooling system of the burner 1, an essentially continuous flow of an essentially cool cooling liquid, for example water, is arranged by means of the supply pipe 6 to the cooling channels 9 of the stationary grate plates 2 through the inlet opening 6a. The pooled coolant leaves the cooling channel 9 of the grate plate 2 as an essentially continuous flow through the outlet opening 7a and further through the coolant outlet pipe 7 back to the liquid cooling system of the solid fuel burner 1, where the heated coolant is cooled again. & 25 S Fdually, the inlet 6a of each cooled and stationary grate plate 5 2 has its own connection to the supply pipe 6, and correspondingly, the outlet 7a of the grate plate 2 has its own connection to the outlet pipe 7. The most suitable stationary grate plates 2 si- O 30 the air inlets 6a and the discharge openings 7a are located at the end of the fuel N supply end, i.e. at the N side of the first end of the burner 1. In this case, the liquid hoses or pipes connected to the mentioned openings 6a and 7a are isolated from fire and ash.

tettyinä ja suojassa paikallaan pysyvien ja liikutettavien ari- nalevyjen alla. Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellutus- muodot eivät rajoitu ainoastaan edellä esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaati- musten puitteissa. Olennaista on, että paikallaan pysyvät ari- nalevyt jäähdytetään edullisesti jäähdytyskanavistossa kiertä- vän oleellisen viileän jäähdytysnesteen avulla. Niinpä esimer- kiksi pääkomponenttien muodot, mitat, määrät, koko sekä suhteet toisiinsa voivat olla erilaisia kuin mitä edellä on esitetty. Alan ammattimiehelle on myös selvää, että jäähdytysjärjestel- mässä käytettävä jäähdytysneste voi olla muutakin kuin vettä. Oleellista on, että keksinnön mukaisen ratkaisun paikallaan pysyvät arinalevyt jäähdytetään edullisesti paikallaan pysyvän arinalevyn jäähdytyskanavistossa virtaavan nesteen avulla, ja että jäähdytysneste on toimitettu jäähdytyskanavistoon jäähdy- tysjärjestelmän avulla.covered and protected under stationary and movable grate plates. It is clear to a person skilled in the art that the different application forms of the invention are not limited only to the example presented above, but may vary within the framework of the patent claims presented below. It is essential that the grate plates that remain in place are preferably cooled by means of the essentially cool coolant circulating in the cooling channel. So, for example, the shapes, dimensions, quantities, size and relationships of the main components can be different from what is presented above. It is also clear to a professional in the field that the coolant used in the cooling system can be more than just water. It is essential that the stationary grate plates of the solution according to the invention are preferably cooled by means of the liquid flowing in the cooling channel system of the stationary grate plate, and that the cooling liquid has been supplied to the cooling channel system by means of a cooling system.

Alan ammattimiehelle on myös selvää, että arinalevyjen jäähdy- tyskanavistot voivat olla ainoastaan paikallaan pysyvissä ari- nalevyissä tai vain osissa niistä, tai vain liikuteltavissa = arinalevyissä tai vain osissa niistä, tai sekä paikallaan ole- N 25 vissa että liikuteltavissa arinalevyissä tai vain osissa S niistä.It is also clear to a person skilled in the field that the cooling channels of the grate plates can only be in stationary grate plates or only parts of them, or only in movable = grate plates or only parts of them, or both in stationary N 25 and movable grate plates or only in parts S of them .

S E Alan ammattimiehelle on myös selvää, että arinalevykokonaisuuk- — sia voidaan asentaa myös useampia ensimmäisen arinalevykoko- O 30 naisuuden alapuolelle. Oleellista on, että nestejäähdytetty N paikallaan pysyvä arinalevy jäähdyttää itseään alempana ja N ylempänä olevia liikutettavia arinalevyjä.S E It is also clear to a person skilled in the field that several grating plate assemblies can also be installed below the first grating plate assembly O 30. It is essential that the liquid-cooled N stationary grate plates cool the lower and N movable grate plates below it.

Alan ammattimiehelle on myös selvää, että paikallaan pysyvien ja liikuteltavien arinalevyjen lukumäärien ei tarvitse olla samat, joten esimerkiksi paikallaan pysyviä arinalevyjä voi olla enemmän kuin liikuteltavia arinalevyjä tai toisinpäin.It is also clear to a person skilled in the art that the numbers of stationary and movable grating plates do not have to be the same, so for example there may be more stationary grating plates than movable grating plates or vice versa.

Alan ammattimiehelle on myös selvää, että liikuteltavien ari- nalevyjen liikutusmekanismi voi olla rakenteeltaan erilainenkin kuin edellä esitetty liikutusmekanismi.It is also clear to a person skilled in the art that the movement mechanism of the movable grate plates can have a different structure than the movement mechanism presented above.

OF O OF

O <QO < Q

N oNo

I a a © © LoI a a © © Lo

OF O OF

Claims

PATENT CLAIMS

1. A liquid-cooled grate (la) in a solid fuel burner (1), which comprises a fuel inlet (4), a fan (5) and a coolant circulation system, and each grate (la) comprises one or more stationary grate plates (2) formed by a stationary grate plate and a movable grate plate formed by one or several Amma movable grate plates (3), which grate plates are placed overlapping one on top of the other, characterized by the fact that each liquid-cooled stationary grate plate (2) is adapted to cool the lower and/or above movable grate plate (3) with no liquid cooling.

2. A grate according to claim 1, characterized in that the grate plates (2, 3) are stacked on the grate (la) in rows so that the top row of stationary grate plates (2) placed parallel to each other, which comprise the liquid cooling, is closest to the fuel supply end.

3. A grate according to claim 1 or 2, characterized in that there is a row of movable grate plates (3) arranged parallel to one another below the uppermost row of grates, where there is no liquid cooling.

& 25 S 4. A grate according to claim 1, 2 or 3, characterized by the fact that on the underside of the overlapping grate plates (3) there is again a row of stationary grate plates (2) placed side by side, which comprise liquid cooling, and thus O 30 stationary rows of liquid-cooled grate plates and movable rows of grate plates without liquid cooling are placed in the same way, further overlapping one another and alternating when going towards the other end of the boiler (1b).

5. A grate according to one of the preceding claims, characterized in that the burner (1) comprises a circulation pipe for a coolant, such as water, which is connected to each liquid-cooled, stationary grate plate (2) so that the coolant circulates essentially in all the stationary - in the grate plates (2).

6. A grate according to one of the above claims, characterized in that the stationary grate plate (2) contains a cooling channel (9) equipped at one end with an inlet opening (6a) and at the other end with an outlet opening (7a), which is preferably closed with a cover plate (11) of the grate plate (2) from the other side.

7. The grate according to claim 6, characterized in that the cooling channel (9) is adapted to run meandering inside the body part of the fixed grate plate (2) and to cover the largest possible surface area of the upper surface of the fixed grate plate (2).

8. A grate according to claim 6 or 7, characterized in that the shape of the path containing the bends of the cooling channel (9) is implemented with mutually parallel, preferably straight = support elements (2b) with a number of holes (2c) extending through the entire grate plate (2) N 25 in the thickness direction ) for the passage of air and ash S.

S E 9. A grate according to claim 6, 7 or 8, characterized — in that every second support element (2b) is attached to the inner surface of the first end wall of the frame part & 30 (2a), extending towards the second 3 end wall, so that the free end of the support element (2b) is approximately the width of the channel (9) away from the inner surface of the second end wall, and correspondingly every second support element (2b) is attached to the frame

on the inner surface of the second end wall of part (2a), extending towards the first end wall, so that the free end of the support element (2b) is about the width of the channel (9) away from the inner surface of the first end wall.

10. A grate according to one of the preceding claims, characterized in that the burner (1) comprises a moving mechanism (8) equipped with a power element (10) for moving the movable grate plates (3) back and forth between the stationary grate plates (2) in the longitudinal direction of the boiler (lb).

OF

O

OF

O < Q

No

I a a © ©

LO

OF

O

OF