SE457474B

SE457474B - Stoker-fed, solid pellet combustion unit

Info

Publication number: SE457474B
Application number: SE8602292A
Authority: SE
Inventors: F O B Abrahamsson
Original assignee: Pegasus Ab
Priority date: 1986-05-21
Filing date: 1986-05-21
Publication date: 1988-12-27
Also published as: SE8602292D0; SE8602292L

Abstract

The combustion unit has an outer part (3) outside the heating boiler, and a component for introduction of combustion air from below through the perforated grid. Driven units (42) feed in fuel in stages from the outer part into the fire box (7), and others feed out slag and ash from the boiler. A number of spikes are distributed over the width of the fire box, and are impelled (50) over the length of the box to move ash and slag to a front end position and back to a starting point. This process occurs at specific intervals, and independently of other movements in the system, so that before a fuel topping-up operation occurs large lumps of slag are fed out of the fire box over its front edge.

Description

457 474 10 15 20 25 30 35 I syfte att lösa dessa och andra problem utvecklades en eldnings- apparat som beskrivs i den offentliggjorda svenska patentansökningen 8305710-9. Flera av de nämnda svårigheterna kunde lösas med denna apparat men någon slutlig lösning på problemet att med både god verk- ningsgrad och problemfritt kunna arbeta med olika typer av bränsle utgjorde denna apparat ej. Då man arbetade med "rätt" bränsle kunde man med hjälp av stokern enligt planerna skjuta aska och slagg framåt mot en askficka framför eldstaden genom att bränslet pressade mot glödbädden, som i sin tur pressade mot slaggen och askan så att denna föll ned i askfickan, men då man arbetade med "sämre" bränsle, såsom pellets innehållande en hög barkandel, bildades stora mängder flygaska som inte lät sig utmatas på önskat sätt. I stället ackumulerades efter hand stora mängder aska och slagg i eldstaden och lade sig som en isolering runt denna. Detta resulterade i sin tur i höga temperaturer i förbränníngsrummet och så småningom även skador på brännaren. Till slut kunde en klump av slagg och aska hamna i askfickan och stoppa eller förstöra den askutmatningsskruv som var anordnad för att mata ut askan och slaggen från askfickan. 457 474 10 15 20 25 30 35 In order to solve these and other problems, a firing apparatus was described as described in the published Swedish patent application 8305710-9. Several of the mentioned difficulties could be solved with this device, but this device did not constitute a final solution to the problem of being able to work with different types of fuel with both good efficiency and without problems. When working with the "right" fuel, the stoker could, according to the plans, push the ash and slag forward towards an ash pocket in front of the fireplace by pressing the fuel against the ember bed, which in turn pressed against the slag and ash so that it fell into the ash pocket. but when working with "inferior" fuel, such as pellets containing a high bark content, large amounts of fly ash were formed which could not be discharged in the desired manner. Instead, large amounts of ash and slag gradually accumulated in the fireplace and lay as insulation around it. This in turn resulted in high temperatures in the combustion chamber and eventually also damage to the burner. Finally, a lump of slag and ash could end up in the ash pocket and stop or destroy the ash discharge screw that was arranged to eject the ash and slag from the ash pocket.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Ändamålet med uppfinningen är att lösa ovan angivna problem, inklusive de problem som man kunnat konstatera efter en tids användning av de apparater som beskrivs i den nämnda svenska patentansökningen 8305710-9. Mer bestämt har man som målsättning haft att utveckla en fastbränslebrännare som både funktionsmässigt. säkerhetsmässigt och arbetskraftsmässigt kan mäta sig med oljebrännare. Detta innebär bland annat att apparaten och dess skötsel måste vara så enkel att den kan användas även i mindre och medelstora anläggningar, vilka ej kan bära kostnaderna för tekniskt mycket avancerade lösningar. Storleksmässigt syftar uppfinningen till att erbjuda en brännare för effekter mellan 50 kw och 1,5 MW.DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is to solve the above-mentioned problems, including the problems which could be ascertained after a period of use of the apparatus described in the mentioned Swedish patent application 8305710-9. More specifically, the goal has been to develop a solid fuel burner that is both functional. in terms of safety and manpower, can compete with oil burners. This means, among other things, that the device and its maintenance must be so simple that it can be used even in small and medium-sized plants, which cannot bear the costs of technically very advanced solutions. In terms of size, the invention aims to offer a burner for outputs between 50 kw and 1.5 MW.

Dessa och andra syften kan uppnås därigenom att uppfinningen känne- tecknas av vad som anges i de efterföljande patentkraven. Ytterligare kännetecken och aspekter på uppfinningen framgår av den följande beskrivningen av en föredragen utföringsform. 10 15 20 25 30 35 457 474 KORT FIGUHBESKRIVNING I följande beskrivning av en föredragen utföringsform kommer att hänvisas Fig. 1 Fig. 2-4 Pig. 2 Fíg. 3 Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Fíg. 7 Fig. 8 till bifogade ritningsfigurer, av vilka utgör en sidovy som schematískt illustrerar grunddragen hos den föredragna utföringsformen av eldníngsapparaten och dess arbetssätt, mer i detalj visar de inre delarna, vilka sträcker sig in i värmepannan, varvid utgör en sidovy, utgör en vy III-III i Fig. 2 och utgör en vy IV-IV i Fíg. 2, varvid i Fig. 3 och Fig. 4 även visas vissa element av de yttre delarna, mer i del, detalj visar ett matarverk i eldningsapparatens yttre i en vy uppifrån visar ett batteri med spjut för slagg- utmatning och för-uppluckring av glöd- och askbäddarna. w från sidan visar ett pannflänsaggregat, och utgör en vy VIII-VIII i Fig. 7 BESKRIVNING Av FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Med hänvisning först till Fig. 1 betecknas den stokermatade eldnings- apparaten allmänt med siffran 1. Den består av en inre del 2 och en yttre del 3. Den inre delen 2 är anordnad i eldningsrummet 4 i en värmepanna 5. De båda delarna 2 och 3 avdelas genom en pannfläns 6, som täcker eldningsrummets 4 öppning i värmepannan 5. 10 15 20 25 30 35 457 474 Den inre delen 2 består av en fyrlåda, allmänt betecknad 7, anordnad på ett avstånd över eldningsrummets 4 bottenplåt 9, och en askutmatare 8 anordnad i utrymmet 10 mellan fyrlådan 7 och bottenplåten 9.These and other objects can be achieved in that the invention is characterized by what is stated in the following claims. Further features and aspects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following description of a preferred embodiment, reference will be made to Fig. 1 Figs. 2-4 Figs. Figs. Fig. 4 Fig. 5 Fig. 6 Figs. Fig. 8 to the accompanying drawing figures, of which constitute a side view schematically illustrating the basic features of the preferred embodiment of the heating apparatus and its mode of operation, show in more detail the inner parts which extend into the boiler, forming a side view, constitute a view III-III in Fig. 2 and constitutes a view IV-IV in Fig. 2, wherein in Fig. 3 and Fig. 4 also shown certain elements of the outer parts, more in part, detail shows a feeder in the exterior of the firing apparatus in a view from above shows a battery with spear for slag discharge and pre-relaxation of glow - and the ash beds. w from the side shows a boiler flange assembly, and constitutes a view VIII-VIII in Fig. 7 DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENT Referring first to Fig. 1, the stoker-fed firing device is generally denoted by the number 1. It consists of an inner part 2 and an outer part 3. The inner part 2 is arranged in the heating chamber 4 in a boiler 5. The two parts 2 and 3 are divided by a boiler flange 6, which covers the opening of the heating chamber 4 in the boiler 5. 10 15 20 25 30 35 457 474 The inner part 2 consists of a lighthouse box, generally designated 7, arranged at a distance above the bottom plate 9 of the combustion chamber 4, and an ash dispenser 8 arranged in the space 10 between the lighthouse box 7 and the bottom plate 9.

Fyrlådan 7 har en den allmänna formen av en bakåt öppen skopa med plan botten som är perforerad med hål 11, så att bottnen bildar en rost 12, sidoväggar 13 och i bakre delen ett tak 14. Taket 14 sträcker sig från den bakre änden till en tredjedel av fyrlådans längd. Resterande del av fyrlådan 7 är öppen uppåt-framåt, och inom denna del sluttar sido- väggarna 13, såsom framgår av Fig. 2. I bakre änden är fyrlådan för- sedd med fästöron 15 för att förena den med pannflänsen 6, Fig. 8.The lighthouse box 7 has the general shape of a rear open bucket with a flat bottom which is perforated with holes 11, so that the bottom forms a grate 12, side walls 13 and in the rear part a roof 14. The roof 14 extends from the rear end to a one third of the length of the lighthouse. The remaining part of the lighthouse box 7 is open upwards and forwards, and within this part the side walls 13 slope, as shown in Fig. 2. At the rear end the lighthouse box is provided with fastening ears 15 to join it with the boiler flange 6, Fig. 8 .

Större delen av rosten/bottenplåten 12 är perforerad med lika stora och jämnt fördelade hål ll, som i rostens 12 bakre del även har betecknats 11A och den främre delen har betecknats ll B. Endast det inledande bottenpartiet 16 är operforerat. Detta har en längd mot- svarande 10 å 20 % av brännkoppens totala längd. I ett utförings- exempel hade brännkoppen en total längd av 750 mm och det operforerade bottenpartiet 16 en längd av 100 mm.The largest part of the grate / bottom plate 12 is perforated with equally large and evenly distributed holes 11, which in the rear part of the grate 12 have also been designated 11A and the front part has been designated 11 B. Only the initial bottom portion 16 is unperforated. This has a length corresponding to 10 to 20% of the total length of the burner cup. In one embodiment, the burner cup had a total length of 750 mm and the unperforated bottom portion 16 a length of 100 mm.

Under bottnen/rosten 12 finns ett utrymme 17, vars tak utgörs av rosten 12 och som för övrigt begränsas framåt av en ändvägg 18, åt sidorna av sidoväggar 19 och nedtill av en botten 20, vars undersida bildar den övre begränsningen av utrymmet 10 mellan eldningsrummets bottenplåt 9 och fyrlådan 7. Utrymmet 17 delas av en tvärgående mellanvägg 18A i en bakre kammare 17A och en främre kammare l7B. Den del 12A av rosten 12 som ligger över den bakre kammaren 17A utgör botten för glödbädden i fyrlådan 7, medan den främre delen l2B över kammaren 178 utgör botten för en ask- och slaggbädd. Det inses att gränsen mellan glödbädd och ask-/slaggbädd är ungefärlig, att den kan variera och att de båda partierna även kan överlappa varandra. Mellan- väggen 18A är försedd med ett antal öppningar 67. Väggen 18A kommer därför att fungera som en förstrypning, som begränsar luftflödet från den bakre kammaren 17A in i den främre kammaren 178, så att luftflödet genom öppningarna llB i den främre delen 128 av rosten och därmed luftflödet genom bädden av slagg och aska blir lägre än genom öppning- 10 15 20 25 30 35 457 474 arna llA i den bakre delen 12A under glödbädden. Härigenom kan öpp- ningarna 11A och 11B göras lika stora i hela rosten 12 och så små som är önskvärt för att inte partiklar av bränslet, glöd, slagg och aska i besvärande grad skall falla genom rosten 12 ned i utrymmet 17. Den bakre kammarens 17A bakre ände är öppen och är ansluten till en luft- låda 21 i pannflänsaggregatet 22, Fíg. 7 och 8. I kammaren 17 finns även elektriska element 23 av högtemperaturmaterial, som kan upphettas till ca 1l0O°C för uppstartning av förbränningen.Under the bottom / grate 12 there is a space 17, the roof of which consists of the grate 12 and which is otherwise bounded forward by an end wall 18, to the sides of side walls 19 and at the bottom by a bottom 20, the underside of which forms the upper boundary of the space 10 bottom plate 9 and lighthouse box 7. The space 17 is divided by a transverse partition wall 18A in a rear chamber 17A and a front chamber 17B. The part 12A of the grate 12 which lies over the rear chamber 17A forms the bottom of the ember bed in the lighthouse box 7, while the front part 12B over the chamber 178 forms the bottom of an ash and slag bed. It will be appreciated that the boundary between the ember bed and the ash / slag bed is approximate, that it may vary and that the two portions may also overlap. The partition wall 18A is provided with a number of openings 67. The wall 18A will therefore act as a throttle, which restricts the air flow from the rear chamber 17A into the front chamber 178, so that the air flow through the openings 11B in the front part 128 of the grate and thus the air flow through the bed of slag and ash becomes lower than through the openings 11A in the rear part 12A below the ember bed. In this way, the openings 11A and 11B can be made equally large in the entire grate 12 and as small as is desirable so that particles of the fuel, embers, slag and ash do not have to fall through the grate 12 into the space 17 to a troublesome degree. the rear end is open and is connected to an air box 21 in the boiler flange assembly 22, Fig. 7 and 8. In the chamber 17 there are also electrical elements 23 of high temperature material, which can be heated to about 10 ° C to start the combustion.

Den yttre delen 3 består av ett matarverk eller stokeraggregat, all- mänt betecknat 24 i Fig. 5, jämte tillhörande anslutníngsledning 25 för bränslet, ett pannflänsaggregat 22, Fig. 7 och 8, samt organ allmänt betecknade 26 för att ta emot och avleda den aska och slagg som matats ut ur pannan.The outer part 3 consists of a feeder or stoker assembly, generally designated 24 in Fig. 5, together with the associated connection line 25 for the fuel, a boiler flange assembly 22, Figs. 7 and 8, and means generally designated 26 for receiving and diverting it ash and slag discharged from the boiler.

Matarverket 24 är anordnat i en plåtlåda 26. Anslutníngsledningen 25 för det fasta bränslet, exempelvis pellets, är ansluten till ett lutande fallrör 28 av plåt med en nivåvakt 29. Utrymmet i fallröret 28 under nivåvakten motsvarar volymen av en sats bränsle avsedd att inmatas vid varje inmatningsslag som matarverket 24 är anordnat att utföra. Vidare finns organ för att från en icke visas silo eller motsvarande leda bränslet via anslutningsledningen 25 till fallröret 28, varvid denna silo eller motsvarande är försedd med en bottenventil eller motsvarande som kan öppnas och stängas i beroende av signal från nivâvakten 29.The feed unit 24 is arranged in a sheet metal box 26. The connecting line 25 for the solid fuel, for example pellets, is connected to a sloping sheet metal downcomer 28 with a level guard 29. The space in the downcomer 28 below the level guard corresponds to the volume of a batch of fuel to be fed at each input stroke which the feeder 24 is arranged to perform. Furthermore, there are means for guiding the fuel from a silo or equivalent via the connecting line 25 to the downcomer 28, this silo or equivalent being provided with a bottom valve or the like which can be opened and closed depending on a signal from the level monitor 29.

Fallröret 28 mynnar i en öppning i plåtlâdans 27 ovansida över ett rörligt, bakre mottagningsbord 31. Detta är i sin främre ände fästet vid en kniv 32, som i sin tur är monterad på en vertikal matarplåt 33.The downcomer 28 opens into an opening in the upper side of the plate drawer 27 over a movable, rear receiving table 31. This is in its front end attached to a knife 32, which in turn is mounted on a vertical feed plate 33.

Matarplåten 33 är via en isolerskiva 34 förbunden med en matarkolv 35 med en invändig första mutter 36 i bakre änden och utvändiga styr- ningar 37 och 38 i den främre delen. Den första styrningen 37 är anordnad i bakre änden på en styrhylsa 39, som i främre änden är fästad vid en fast styrskena 40 i lådan 27. På den fasta styrskenan 40 är även monterat ett fast, nedre, främre mottagningsbord 41 för bränslet. Matarplåten 33 vilar med sin nedre kant mot detta mottag- 457 474 10 15 20 25 30 35 ningsbord 41. För att förflytta matarkolven 35 och därmed matarplåten 33, kniven 32 och det bakre, övre mottagningsbordet 31 är anordnad en första elektrisk motor 42, som via en kugghjulstransmission 43 i ett kugghjulsskäp 44 är anordnad att rotera en matarskruv 45 samverkande med muttern 36.The feed plate 33 is connected via an insulating disc 34 to a feed piston 35 with an internal first nut 36 at the rear end and external guides 37 and 38 in the front part. The first guide 37 is arranged at the rear end of a guide sleeve 39, which at the front end is attached to a fixed guide rail 40 in the box 27. A fixed, lower, front receiving table 41 for the fuel is also mounted on the fixed guide rail 40. The feed plate 33 rests with its lower edge against this receiving table 41. In order to move the feed piston 35 and thus the feed plate 33, the knife 32 and the rear, upper receiving table 31, a first electric motor 42 is arranged, which via a gear transmission 43 in a gear cabinet 44 is arranged to rotate a feed screw 45 cooperating with the nut 36.

Med hänvisning nu även till Fíg. 6 betecknas sex stycken spjut av värmebeständigt och korrosionsbeständigt stål med siffran 46. Spjuten 46 är parallella och sträcker sig i eldningsapparatens längsriktning i ett horisontalplan. De har cirkulärt tvärsnitt och är helt raka. I bakre änden är de fästade i en skena 47, som i sin tur är fästad i en andra mutter 48. Muttern 48 är i sin tur anordnad att samverka med en andra skruv 49, som kan roteras med hjälp av en andra elektrisk motor 50 via en kugghjulstransmission 51, som också är anordnad i kugghjuls- skåpet 44. Skruvens 49 främre ände är lagrad i en lagerhållare 52 förbunden med den fasta styrhylsan och styrskenan 40. Den senare är försedd med styrhål 53 för spjuten 46. Framför styrskenan 40 sträcker sig spjuten 46 under det fasta, nedre, främre mottagningsbordet 41 in i fyrlådan 7 på ett litet avstånd över rosten 12. Spjuten 46 är så långa att de med sina främre spetsar kan nå fram kant i kant med fyrlådans 7 främre ände. Vidare är skruven 49 så lång att spjuten 46 kan dras helt tillbaka ur fyren, så att de med sina främre spetsar når in under eller kant i kantámed den främre kanten på det fasta främre mottagningsbordet 41.With reference now also to Fíg. 6 denotes six spears of heat-resistant and corrosion-resistant steel with the number 46. The spears 46 are parallel and extend in the longitudinal direction of the firing apparatus in a horizontal plane. They have a circular cross section and are completely straight. At the rear end, they are attached to a rail 47, which in turn is attached to a second nut 48. The nut 48 is in turn arranged to cooperate with a second screw 49, which can be rotated by means of a second electric motor 50 via a gear transmission 51, which is also arranged in the gear cabinet 44. The front end of the screw 49 is mounted in a bearing holder 52 connected to the fixed guide sleeve and the guide rail 40. The latter is provided with guide holes 53 for the spears 46. The spear extends in front of the guide rail 40. 46 below the fixed, lower, front receiving table 41 into the lighthouse box 7 at a small distance above the grate 12. The spears 46 are so long that they can reach with their front tips edge to edge with the front end of the lighthouse box 7. Furthermore, the screw 49 is so long that the spear 46 can be pulled completely back out of the lighthouse, so that with their front tips they reach below or the edge at the edge with the front edge of the fixed front receiving table 41.

Pannflänsaggregatet 22, Fig. 7 och 8, innefattar en pannfläns och en därtill ansluten luftkammare 54, som omger en inmatningsöppning 55 för matarplåten 33 och kniven 32 med det rörliga mottagningsbordet 31. Även spjuten 46 kan förskjutas in i apparatens l inre del 2 genom öppningen 55. Likaså sträcker sig det fasta, nedre mottagningsbordet 41 med sin främre ände in genom öppningen 55. Till luftkammarens 54 högra del är en luftledning 56 ansluten från en fläkt 30. Luften leds via ledningen 56 in i den högra delen av luftkammaren 54, strömmar sedan genom kammarens övre del ovanför öppningen 55, därefter ned genom den vänstra delen för att slutligen via den tidigare nämnda luftlådan 21 ledas in i den bakre kammaren 17A under rosten 12. Även 10 15 20 25 30 35 457 474 anslutningsledningarna till de elektriska värmeelementen sträcker sig in i kammaren 17 genom luftlådan 21. Från den bakre kammaren 17A kan luften strömma dels upp genom hålen 11A i den bakre delen 12A av rosten, dels genom öppningarna 67 i mellanväggen 18A in i den främre kammaren l7B och från denna upp genom hålen 115 i den främre delen 12B av rosten. För inledning av ett termoelement in i förbränningsrummet är anordnat ett rör 57 anslutet till ett hål i pannflänsen 6.The boiler flange assembly 22, Figs. 7 and 8, comprises a boiler flange and an air chamber 54 connected thereto, which surrounds an inlet opening 55 for the feed plate 33 and the knife 32 with the movable receiving table 31. The spear 46 can also be displaced into the inner part 2 of the apparatus 1 through the opening 55. Likewise, the fixed lower receiving table 41 extends with its front end in through the opening 55. To the right part of the air chamber 54 an air duct 56 is connected from a fan 30. The air is led via the duct 56 into the right part of the air chamber 54, flows then through the upper part of the chamber above the opening 55, then down through the left part to finally via the previously mentioned air box 21 be led into the rear chamber 17A under the grate 12. Also the connecting lines to the electric heating elements extend enters the chamber 17 through the air box 21. From the rear chamber 17A the air can flow partly up through the holes 11A in the rear part 12A of the grate, partly through open the holes 67 in the partition wall 18A into the front chamber 17B and from there up through the holes 115 in the front part 12B of the grate. For the introduction of a thermocouple into the combustion chamber, a pipe 57 is arranged connected to a hole in the boiler flange 6.

Under luftlådan 21 finns en askutmatningsöppning 59. Genom denna askutmatningsöppning 59 sträcker sig skaftet 60 till aškutmataren 8.Below the air box 21 there is an ash discharge opening 59. Through this ash discharge opening 59 the shaft 60 extends to the ash discharge 8.

Skaftet 60 är med sin bakre ände via kopplingsorgan anslutet till en mutter på en tredje, icke visad skruv 61 anordnad i ett rörformat skruvhölje 62 ett stycke under lådan 27. Skruven 61 är anordnad att via en tredje kugghjulstransmission roteras med hjälp av en tredje elektrisk motor 63. Askutmataren 80 kan liksom skaftet 60 förflyttas fram och tillbaka i utrymmet lO under fyrlådan 7. Askutmataren 8 inne- fattar ett antal efter varandra kopplade rakor 64, vilka vilar på bottenplåten 9 i värmepannans 5 eldningsrum 4. Rakorna 64 är kilfor- miga med spetsen riktad framåt, så att de vid den framåtgående rörelsen kan föras in under aska och slagg som ansamlats på botten- plåten 9 under fyrlådans 7 främre ände, medan rakornas 64 raka bakkant vid återgångsrörelsen för aska med sig ut ur värmepannan 5 genom ask- utmatningsöppningen 59. Därefter faller den utrakade askan och slaggen ned genom ett fallrör 65 för att därefter transporteras vidare med hjälp av en matarskruv eller liknande till en askuppsamlingsbinge eller motsvarande.The shaft 60 is connected with its rear end via coupling means to a nut on a third, not shown screw 61 arranged in a tubular screw housing 62 a piece below the box 27. The screw 61 is arranged to be rotated via a third gear transmission by means of a third electric motor 63. The ash dispenser 80, like the shaft 60, can be moved back and forth in the space 10 under the lighthouse box 7. The ash dispenser 8 comprises a number of successively connected rakes 64, which rest on the bottom plate 9 in the boiler room 5's heating chamber 4. The rakes 64 are wedge-shaped with the tip directed forwards, so that during the forward movement they can be introduced under ash and slag accumulated on the bottom plate 9 below the front end of the lighthouse box 7, while the straight rear edge of the racks 64 at the return movement carries ash out of the boiler 5 through the ash discharge opening 59. Thereafter, the shaved ash and slag fall down through a downcomer 65 and are then transported further by means of a auger or the like to a ash collection bin or equivalent.

Den ovan beskrivna eldningsapparaten arbetar på följande sätt. Vid inledningen av en arbetscykel hos matarverket 24 är matarplåten 33 med kniven 32 och det rörliga, övre mottagningsbordet 31 maximalt fram- skjutet in i den ínmatningsöppning 55, Fig. 7 och 8, som omges av luftkammaren 54. Mottagningsbordet 31 befinner sig härvid under fall- röret 28. Förbränningsluft ínblåses med hjälp av fläkten 30 via luft- ledningen 56, den yttre luftkammaren 54 í pannflänsaggregatet 22, luftlådan 21, den bakre luftkammaren 17A under rosten och därifrån dels via hålen 11A upp i glödbädden på den bakre delen 12A av rosten 10 15 20 25 30 35 457 474 12 i fyrlådan 7, dels via öppningarna 67 i mellanväggen 18A in i den främre kammaren l7B och från denna upp i bädden av slagg och aska i den främre delen 12B av rosten. Då luften passerar genom den yttre luftkammaren 54 och luftlådan 21 förvärms luften, samtidigt som den värmeisolerar matarverket 24. Bränsle matas genom anslutningsledningen 25 till fallröret 28. Bränslet lägger sig på mottagningsbordet 31 och fallröret 28 fylls till nivåvakten 29. När denna nivå nåtts, ger nivåvakten 29 signal, så att vidare inmatning av bränsle till bered- skapsläget i fallröret 28 avbryts. Lufttillflödet hålls under denna fas på en låg nivå.The firing apparatus described above operates in the following manner. At the beginning of a working cycle of the feed unit 24, the feed plate 33 with the knife 32 and the movable, upper receiving table 31 is maximally projected into the feed opening 55, Figs. 7 and 8, which are surrounded by the air chamber 54. The receiving table 31 is in this case The combustion air is blown in by means of the fan 30 via the air duct 56, the outer air chamber 54 in the boiler flange assembly 22, the air box 21, the rear air chamber 17A under the grate and from there partly via the holes 11A up into the ember bed on the rear part 12A of the grate In the lighthouse box 7, partly via the openings 67 in the partition wall 18A into the front chamber 17B and from this up into the bed of slag and ash in the front part 12B of the grate. As the air passes through the outer air chamber 54 and the air box 21, the air is preheated while simultaneously insulating the feeder 24. Fuel is fed through the connecting line 25 to the downcomer 28. The fuel settles on the receiving table 31 and the downcomer 28 is filled to the level monitor 29. When this level is reached, the level monitor 29 signal, so that further supply of fuel to the standby position in the downcomer 28 is interrupted. The air supply is kept at a low level during this phase.

Nästa steg är att spjuten 46 förs in i fyren genom glödbädden och genom bädden av aska och slagg i främre änden av fyrlådan 7 och där- efter omedelbart tillbaka till sitt bakre utgångsläge. Matningen sker med hjälp av nämnda andra elmotor 50 och skruven 49 jämte tillhörande transmissionsorgan. Vid spjutaggregatets fram- och återgående rörelse styrs spjuten av styrhâlen 53 i styrskenan 40. Då spjuten 46 går in i fyrlådan 7 finns endast litet bränsle i denna. Det mesta av det inne- liggande bränslet är utbränt. Spjuten 46 för därför inte någon nämn- värd bränslemängd med sig vid frammatningen. Däremot luckrar luckrar spjuten 46 upp glödbädden över den bakre delen 12A av rosten och även bädden av aska och-slagg på det främre rostpartiet 12B, så att för- bränningen intensifieras genom att luften kan komma åt alla delar av bränslet. Samtidigt matar spjuten 46 eventuella klumpar av slagg fram mot och över den främre kanten på fyrlådan 7. Då luftinblåsningen samtidigt är minimal, dels på grund av luftflödet genom hålen 1lB i den främre delen 128 av rosten alltid är begränsad till följd av förstrypningen genom mellanväggen 18A, dels på grund av att luftflödet i luftledningen 56 på detta stadium av arbetscykeln hålls på en låg nivå, innebär spjutens 46 arbete i askan inte någon allvarlig sprid- ning av flygaska.The next step is that the spear 46 is inserted into the lighthouse through the ember bed and through the bed of ash and slag at the front end of the lighthouse box 7 and then immediately back to its rear initial position. The supply takes place by means of the said second electric motor 50 and the screw 49 together with the associated transmission means. During the reciprocating movement of the spear unit, the spear is guided by the guide hole 53 in the guide rail 40. When the spear 46 enters the lighthouse box 7, there is only a small amount of fuel in it. Most of the fuel contained is burnt out. The spear 46 therefore does not carry a significant amount of fuel with it when feeding. On the other hand, the spear 46 loosens the glow bed over the rear part 12A of the grate and also the bed of ash and slag on the front rust portion 12B, so that the combustion is intensified by allowing the air to access all parts of the fuel. At the same time the spear 46 feeds any lumps of slag towards and over the front edge of the lighthouse 7. When the air supply is at the same time minimal, partly due to the air flow through the holes 11B in the front part 128 of the grate is always limited due to the throttle through the partition 18A , partly because the air flow in the overhead line 56 at this stage of the work cycle is kept at a low level, the work of the spears 46 in the ash does not involve any serious spread of fly ash.

Spjutens 46 arbete i glödbädden och i askan utgör en förberedelse på den därefter följande bränsleinmatningen. Till och med kan man säga att avlägsnandet av större slaggklumpar utgör en förutsättning inte endast för att den successiva frammatningen av bränsle, glöd och aska 10 15 20 25 30 35 457 474 skall fungera utan utgör en förutsättning för att eldningsapparaten överhuvud skall fungera. Om inte slaggen matas undan, kommer aska snart att ansamlas i större kvantiteter i fyrlådan 7, vilket i sin tur leder till överhettning, driftstopp och eventuellt haveri.The work of the spear 46 in the incandescent bed and in the ash constitutes a preparation for the subsequent fuel supply. It can even be said that the removal of larger lumps of slag is a prerequisite not only for the successive supply of fuel, embers and ash to work but also a prerequisite for the combustion apparatus to function at all. If the slag is not discharged, ash will soon accumulate in larger quantities in the lighthouse box 7, which in turn leads to overheating, downtime and possible breakdown.

Bränsleinmatningen inleds med att matarkolven 35 jämte matarplåten 33 och det övre mottagningsbordet 31 med hjälp av motorn 42, kugghjuls- transmissionen 43 och matarskruven 45 matas bakåt till det läge som visas i Fig. 5. Bränslet på mottagningsbordet 31 skrapas vid den återgående rörelsen av mot fallrörets 28 bakre vägg, som med en kant 66 sträcker sig ned i lådan 27. Bränslet faller sålunda ned på det fasta, nedre mottagningsbordet 41. Därefter förs matarkolven 35 med matarplåten 33, kniven 32 och det rörliga mottagningsbordet åter framåt, varvid matarplåten 33 skjuter bränslet framför sig på det fasta, nedre mottagninsbordet 41 genom inmatningsöppningen 55 in i fyrlådan 7. Matarplåten 33 förs fram till i nivå med pannflänsen 6.The fuel feed begins with the feed piston 35 together with the feed plate 33 and the upper receiving table 31 by means of the engine 42, the gear transmission 43 and the feed screw 45 being fed backwards to the position shown in Fig. 5. The fuel on the receiving table 31 is scraped on the return movement of the rear wall of the downcomer 28, which with an edge 66 extends down into the box 27. The fuel thus falls down on the fixed, lower receiving table 41. Then the feed piston 35 is moved with the feed plate 33, the knife 32 and the movable receiving table back forward, the feed plate 33 projecting the fuel in front of it on the fixed, lower receiving table 41 through the feed opening 55 into the lighthouse box 7. The feed plate 33 is advanced to the level of the boiler flange 6.

Det inmatade bränslet skjuter i sin tur glödbädden framför sig på rosten 12, medan glödbädden skjuter aska och eventuell kvarvarande slagg fram mot fyrlådans främre kant. (Eventuella större, samman- hängande klumpar har dessförinnan avlägsnats av spjuten 46.) När nytt bränsle sålunda inmatats, öppnas ett spjäll i luftinmatnings- ledningen, så att luftinmatningen intensifieras. Det nyss inmatade bränslet ligger på den operforerade bakre delen 16 i'fyrlådan 7, dvs bakom den egentliga brännzonen på det bakre perforerade rostpartiet 12A. Det inmatade bränslet i denna bakre operforerade del 16 av fyr- lådan 7 utsätts emellertid för kraftig värmestrålning från glödbädden och förgasas därför till betydande del. De avgående, brännbara gaserna antände över glödbädden, varvid erforderlig förbränningsluft erhålls genom den ökade luftinblåsningen genom de båda rostpartierna 12A och 128: Luft som inblåses genom den främre rostdelen l2B medverkar också i denna gasförbränning och kan sägas bidraga med sekundänluft för denna förbränning. Eldningsapparaten 12 enligt uppfinningen arbetar sålunda med gas-kolförbränning i olika faser. Trots att bräns1e~ inmatningen sker intermittent uppnås en jämn gasförbränníng, varigenom man undviker stora variationer i C02-halt í avgående rökgaser. 10 15 20 25 30 35 457 474 10 Utmatningen av slagg och aska med hjälp av askutmataren 8 som arbetar i utrymmet 10 under fyrlådan 7 sker enligt ett eget program, som kan vara till viss grad oberoende av bränsleinmatningen. Med "oberoende" förstås i detta sammanhang att askutmatningen inte behöver ske i takt med bränsleínmatningen. Spjuten 46 skall däremot arbeta i takt med bränsleinmatningen. Ett arbetsslag med spjuten 46 kan utföras som en inledande manöver före varje bränsleinmatningsslag eller före vart- annat, före vart tredje osv. Vid den föredragna utföringsformen kan spjuten 46 inmatas alltifrån vart tioende upp till varje bränsle- inmatningsslag.The fed fuel in turn pushes the ember bed in front of it on the grate 12, while the ember bed pushes ash and any remaining slag towards the front edge of the lighthouse. (Any larger, cohesive lumps have previously been removed by the spear 46.) When new fuel is thus fed, a damper in the air supply line is opened, so that the air supply is intensified. The fuel just fed lies on the unperforated rear part 16 in the firebox 7, i.e. behind the actual burning zone on the rear perforated rust portion 12A. However, the fuel fed into this rear unperforated part 16 of the lighthouse box 7 is exposed to strong heat radiation from the incandescent bed and is therefore gasified to a significant extent. The exhaust, combustible gases ignited over the ember bed, the required combustion air being obtained by the increased air supply through the two rust portions 12A and 128: Air blown through the front grate part 12B also participates in this gas combustion and can be said to contribute with secondary combustion air for this. The firing apparatus 12 according to the invention thus operates with gas-coal combustion in different phases. Despite the fact that the fuel feed takes place intermittently, an even gas combustion is achieved, thereby avoiding large variations in the CO2 content in the exhaust flue gases. 10 15 20 25 30 35 457 474 10 The discharge of slag and ash by means of the ash dispenser 8 operating in the space 10 under the lighthouse box 7 takes place according to a separate program, which may be to some extent independent of the fuel input. "Independent" in this context means that the ash discharge does not have to take place in step with the fuel supply. The spear 46, on the other hand, must operate in step with the fuel supply. A work stroke with the spear 46 can be performed as an initial maneuver before each fuel entry stroke or before every other, before every third, and so on. In the preferred embodiment, the spear 46 can be fed from every tenth up to each fuel supply stroke.

Den gjorda beskrivningen av funktionen utgår från att det finns en glödbädd i fyrlådan 7. Vid start av eldningsapparaten 1 matar man först in ett antal satser bränsle på rosten 12. Elementen 23 i kammaren 17 upphettas och värmer luften som blåses in via kammaren 17 upp genom rosten 12 till så hög temperatur att bränslet på rosten upphettas och sjävantänds. Den låga som uppstår registreras av en flamvakt (fotocell) som ökar luftpådraget. Värmeelementen ligger dock inne ytterligare ca 30 minuter för att accelerera förbränningen i inledningsskedet och för att upphetta rosten 12, så att man snabbt får en uppgång till maximal effekt på eldningsapparaten. Därefter matas bränsle in såsom ovan beskrivits omväxlande med att spjuten 46 luckrar upp glöd- och askbädd. Bränsleinmatningen sker i den takt som krävs för att önskad effekt skall uppnås, vilket kan beräknas med kunskap om bränslets energiinnehåll per viktsandel och med kännedom om bränslets densitet. Spjutaggregatets arbetscykel, dvs om spjuten 46 skall föras in före varje, varannan eller var tredje etc bränsleinmatning, ställs in beroende på bränsletyp som apparaten för tillfället skall arbeta med. nThe description of the function is based on the assumption that there is an incandescent bed in the lighthouse box 7. When starting the heating appliance 1, a number of batches of fuel are first fed into the grate 12. The elements 23 in the chamber 17 are heated and heat the air blown in via the chamber 17 up through the grate 12 to such a high temperature that the fuel on the grate is heated and ignited by sea. The flame that occurs is registered by a flame guard (photocell) which increases the air force. However, the heating elements are left on for another 30 minutes to accelerate the combustion in the initial stage and to heat the grate 12, so that you quickly get an increase to the maximum effect on the stove. Thereafter, fuel is fed in as described above alternately with the spear 46 loosening the ember and ash bed. The fuel is fed at the rate required to achieve the desired effect, which can be calculated with knowledge of the fuel's energy content per weight fraction and with knowledge of the fuel's density. The operating cycle of the spear unit, ie whether the spear 46 is to be inserted before every, every second or every third, etc. fuel input, is set depending on the type of fuel that the device is currently to work with. n

Claims

10 15 20 25 30 35 457 474 ll PATENT REQUIREMENTS

Stoker-fed firing apparatus for burning solid particulate fuel, in particular pellets, in a boiler (5), comprising an inner part (2), which extends into the boiler with a lighthouse (7) whose bottom is perforated and forms a grate (12), and having a combustion chamber inside the boiler, an outer part (3) outside the boiler, means for initiating combustion air from below through the perforated grate, means for batchwise, driven by first moving means (36, 42 , 43, 45), feed fuel from the outer part into the lighthouse and means (8) for discharging slag and ash from the boiler, characterized by a plurality of spears (46) distributed over the width of the lighthouse (7) and other movement means (49, 50) arranged to, independently of said first movement means, at certain intervals move the spear battery from a rear initial position behind the lighthouse through the ember bed and through slag and / or ash in front of the ember bed to a front end position and back to the initial position.

2. A firing apparatus according to claim 1, characterized in that the spear battery is arranged at a level between the grate (12) and a fixed, lower receiving table (41) for the fuel.

A firing apparatus according to claim 2, characterized by the reciprocating feed inlet (33) for the fuel for advancing the fuel on said fixed lower receiving table, which is arranged over the spear battery.

Fire extinguisher according to one of Claims 1 to 3, characterized in that a rear (17A) and a front chamber (17B) are arranged below the respective portions (12A and 123) of the grate (12), in that air is arranged to first begins in the rear chamber (17A) and then into the front (17B), that a throttle (18A, 67) is arranged between the two chambers (17A, 17B), and that the rear and front rust portions (12A and 12B, respectively) have equally coarse perforations (11A and 11B, respectively).

5. A method of burning solid particulate fuel, in particular pellets, in a boiler by means of a heating apparatus, comprising an inner part (2) extending into the boiler with a four-box box ( 7) whose bottom is perforated and forms a grate (12), and with a combustion chamber inside the boiler, an outer part (3) outside the boiler, means for initiating combustion air from below through the perforated grate, means for batch feeding fuel from the outer part into the lighthouse and means (8) for discharging slag and ash from the boiler, characterized in that, at the same time as said means for supplying fuel stand still, at least one battery consisting of a plurality of spears (46) is distributed over the width of the lighthouse (7) is introduced into the bed of embers and ashes and / or slag and then back to a rear initial position as an introduction to at least some of the batch fuel inlets to loosen the ember bed and the bed of ashes and slag and to Do not feed any larger lumps of slag against and over the front edge of the lighthouse before feeding a new batch of fuel.

6. A method according to claim 5, characterized in that air is blown in from below through the grate (12) and that the air blowing is kept at a lower level when the spear battery operates in the four-box than when new fuel is fed into it.

7. A method according to any one of claims 5-6, characterized in that combustion air is first blown into a rear chamber under the ember bed in the lighthouse, that the air therefrom continues partly up through a rear rust portion (12A) and the annealing bed resting thereon, partly via a throttle (1BA, 67) into a front chamber under the bed of slag and ash and from this up through a front rust portion and through the bed of slag and ash resting thereon.