WO1993021476A1 - Verfahren und vorrichtung zur regelung des abbrandes fester brennstoffe in einer verbrennungsanlage - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur regelung des abbrandes fester brennstoffe in einer verbrennungsanlage Download PDF

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WO1993021476A1
WO1993021476A1 PCT/EP1993/000853 EP9300853W WO9321476A1 WO 1993021476 A1 WO1993021476 A1 WO 1993021476A1 EP 9300853 W EP9300853 W EP 9300853W WO 9321476 A1 WO9321476 A1 WO 9321476A1
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WO
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combustion
filling
wall
channel
filling chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP1993/000853
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rupert GRÖSCHL
Johann GRÖSCHL
Josef GRÖSCHL
Rudolf Pressl
Peter Tomaschitz
Original Assignee
Hdg Entwicklungs- Und Patentverwertungs Gmbh
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Priority to EP93908921A priority patent/EP0589026B1/de
Priority to DE59307924T priority patent/DE59307924D1/de
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C1/00Combustion apparatus specially adapted for combustion of two or more kinds of fuel simultaneously or alternately, at least one kind of fuel being either a fluid fuel or a solid fuel suspended in a carrier gas or air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B1/00Combustion apparatus using only lump fuel
    • F23B1/30Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber
    • F23B1/36Combustion apparatus using only lump fuel characterised by the form of combustion chamber shaft-type
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23BMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING ONLY SOLID FUEL
    • F23B7/00Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus
    • F23B7/002Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements
    • F23B7/007Combustion techniques; Other solid-fuel combustion apparatus characterised by gas flow arrangements with fluegas recirculation to combustion chamber

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the combustion of solid fuels in a solid fuel combustion system, in which the carbonization gases formed in the filling space from the ceiling area of the filling space via at least one channel provided between a filling space outside wall and a furnace wall as a downflow in the lower area of the filling space into the ember bed of the filling space can be returned.
  • the full shaft is separated by a wall from a combustion chamber connected downstream of the filling shaft, which is connected to the filling shaft via a passage opening, the so-called combustion passage. Furthermore, at least one channel runs between the furnace wall and the filling shaft, the lower end of which via a passage with the lower region of the filling shaft and the upper one
  • REPLACEMENT LEAF End is connected via a further passage with the upper Rudschacht ⁇ area.
  • a carbonization gas / air mixture is fed to the channels via the upper passage, which flows downward as a downward flow in the channel or channels and is fed via the lower passage to the ember bed located in the area of the grate for combustion.
  • the object of the present invention is to find measures which make it possible that the carbonization gases which form and flow in the area of the combustion outlet no longer flow down through the combustion outlet.
  • the carbonization gases which arise directly above the combustion exit area become longitudinal
  • REPLACEMENT LEAF the inner wall of the filling chamber running between the filling chamber and the combustion chamber is directed upwards and fed along the ceiling area of the filling chamber in the channels between the outer wall of the filling chamber and the furnace wall as a falling flow to the ember bed.
  • the flow pattern of the carbonization gases is preferably effected by supplying fresh air with an injector effect in the ceiling area of the filling space and / or by the downflow of the carbonization gases in the channel or channels carrying the carbonization gas downflow, if appropriate with an additional supply of fresh air with an injector effect.
  • a device suitable for carrying out the method according to the invention is characterized in that a canopy shielding the opening of the combustion outlet against the passage of carbonization gases forming above the combustion outlet is arranged above the combustion outlet and / or in that a channel is located in the ceiling area of the filling chamber (hereinafter referred to as the filling chamber cover duct), which connects the upper region of the filling chamber with the channel or channels running between the filling chamber and the furnace wall and introduces the carbonization gases which form directly above the combustion outlet into the downflow of the carbonization gas / air mixture in the channel or channels, where appropriate, the filling space cover duct provided in the ceiling area of the filling space is connected to a fresh air supply and / or optionally the duct or ducts between the filling space and furnace wall are connected to a fresh air supply.
  • the filling space cover duct provided in the ceiling area of the filling space is connected to a fresh air supply and / or optionally the duct or ducts between the filling space and furnace wall are connected to a
  • REPLACEMENT LEAF runs leads, but combined with each other, lead to an optimization of the burning process.
  • the first characteristic feature of the invention which consists in a roof of the combustion outlet arranged above the combustion outlet, it can be achieved that the cooler smoldering gases formed at the combustion outlet no longer reach the combustion chamber through the combustion outlet and pollute the exhaust air supplied to the chimney.
  • the chimney draft is better fed to the ember bed due to the roofing of the firing outlet, which results in even combustion . is guaranteed.
  • the second characteristic feature of the invention which consists in a duct provided in the ceiling area of the filling chamber, which connects the upper region of the filling chamber with the channel or channels running between the filling chamber and the furnace wall, ensures that the carbonization gases formed in the region of the combustion outlet wall , due to the build-up of pressure conditions. , flow upwards in the filling space and are fed through the filling space cover duct to the downward flow of the carbonization gas mixture which is led downwards in the outer duct or ducts and are fed together with this into the smoothing bed of an afterburning.
  • this second characteristic feature of the invention which can be used as an alternative to the roofing of the combustion exit, can be considerably improved if either the filling space cover duct is connected to a fresh air supply or the outer ducts are provided with a fresh air supply, or if both measures are common be applied.
  • the roof of the combustion exit is designed as a glow element.
  • the cool carbonization gases that form at the Brennausga ⁇ g are brought to a higher temperature.
  • the combustible materials lying on the incandescent body thus produce hot smoldering gases, which flow upwards, i.e. continue from the combustor duct. 1
  • the canopy is preferably formed by one or more closed plates.
  • the canopy is expediently arranged on the firing outlet wall running obliquely downwards.
  • the roof can also be designed as a cast or stone block.
  • a guide wall is provided at a distance from the combustion outlet wall in the interior of the chute, which is preferably designed as a folding wall is. A flow channel is created through this guide wall, through which the hot carbonization gases are concentrated and "" led upwards.
  • the fresh air supply provided by the device according to the invention in the ceiling area of the filling chute can be used
  • REPLACEMENT LEAF Improvement of the flow rate of the carbonization gases can be supplied with injector action.
  • the fresh air can also be fed into the outer channels with injector action.
  • the pressure compensation in the ceiling area of the filling shaft which is always required, is independent of the fresh air supply mentioned above.
  • FIG. 1 shows a filling-shaft combustion furnace with multivalent combustion of gas or oil in section, in which a roofing of the combustion outlet and a filling-shaft cover channel with fresh air supply under injector action and a folding wall running along the combustion outlet wall are provided,
  • Fig. 3 shows a chute with a
  • Fig. 4 shows a Kachelofe.n, egg, which the device according to the invention with injector effect is installed in
  • FIG. 5 shows a detail from the filling shaft cover area of the furnace according to FIG. 1.
  • the filling shaft combustion furnace shown in FIG. 1 comprises a filling shaft 1.
  • the filling shaft 1 serves to hold the various solid fuels, such as wood, coal, coke, etc.
  • the filling shaft 1 is separated by a side wall 2 from a combustion chamber 3 arranged downstream of the filling shaft 1.
  • a combustion chamber 3 arranged downstream of the filling shaft 1.
  • the combustion chamber 4 serves as a combustion chamber for the oil or gas combustion, the solid fuels at the combustion passage 5 being able to be ignited by means of an oil burner or gas burner.
  • the combustion exit 5 is limited at the top by a roof formed as a glow element 6 and formed from one or more closed plates, by which the combustion exit 5 is covered with respect to the full shaft 1.
  • the operation of the incandescent body 6 is explained in more detail below.
  • the lower boundary of the combustion outlet 5 is formed by a gas mixing head 7, which is adjacent to a ash removal grate 9 lying above an ash drawer 8.
  • a channel 14 is located between a side wall 12 of the filling shaft 1 and the furnace wall 13.
  • the ash removal grate 9 is connected to a pull rod 10 with which the smooth bed can be shaken and the combustion residues can be discharged into the ash drawer 8.
  • the lower end of the channel 14 is connected to the filling shaft 1 via the sliding grate 11, above the deashing grate 9.
  • the channel 14 is connected at its upper end via a passage 15 between the underside of the filling manhole cover 16 and the side wall 12, the passage 15 serving as a pressure equalization opening. Then through the passage 15
  • the air is fed through a fresh air flap 17 in the ceiling area of the furnace in a controllable manner via a fresh air supply duct 18 through a filler duct cover duct 19.
  • 5 shows an enlarged section of the ceiling area of the filling shaft 1.
  • the fresh air flap 17 with adjustable setting for limiting the fresh air supply, the fresh air flows through the fresh air supply duct 18, deflected upwards by a deflection wall 20, to the filler manhole cover 16.
  • Below the filler manhole cover 16 is the filler manhole cover duct 19 running along the filler manhole cover 16.
  • the incandescent body 6 is made to glow by the hot gases flowing through the combustion outlet 5.
  • the incandescent body 6 prevents the cool carbonization gases which form at the combustion output 5 from penetrating into the burnout chamber 3.
  • the temperature of the incandescent body 6 excites the fuel materials lying thereon to form hot carbonization gases.
  • a pre-smoldering zone is thus formed above the combustion outlet 5, in which the smoldering gases preferably rise along the side wall 2, the so-called outlet wall 2, so that the smoldering gas recirculation is specifically promoted and improved.
  • the chimney draft is better fed to the ember bed by the roofing of the combustion exit 5, with the result that even burn-off from the sliding grate 11 to the gas mixing head 7 is ensured, since a small supply of residual air at the gas mixing head 7 or the ash removal grate 9 ensures a clean Ver ⁇ burning allows.
  • a guide wall 22 is arranged on the combustion outlet wall 2, which can be pivoted about the joint 22a.
  • An upward-directed flow channel 23 is formed by the combustion outlet wall 2 and the guide wall 22, which flows into the filler shaft cover area, so that the smoldering gases rising therein are entrained by the fresh air flow, and are better guided through the filler shaft cover channel 19 to the outer channel 14 .
  • the fresh air supply which is explained in connection with the filling shaft combustion stove according to FIG. 1 and provided in the cover area of the filling chamber 1, as well as the filling shaft cover duct 19 connected therewith are missing the firing exit wall 2 into a cast or stone block 6a, which covers the firing exit 5.
  • the hot carbonization gases rise through the flow channel 23 between the combustion outlet wall 2 and the guide wall 22 and become above the filler material by the supply of air
  • a burn-through grate 7a is installed here, through which the necessary residual air is fed to the combustion.
  • the air supply in the outer channel 14 is dispensed with.
  • fresh air is supplied through the fresh air flap 17 in the filling shaft cover area under the injector effect and the hot carbonization gas rising up along the side wall 2 is fed along the cover area of the filling shaft 1 to the outer channel 14, through which it is returned as a falling flow to the ember bed.
  • FIG. 4 A further embodiment of the device according to the invention is shown in the form of a tiled stove in FIG. 4.
  • fresh air flap arranged in the ceiling area, but fresh air with an injector effect is introduced through a fresh air flap 25 at the upper end of the outer channel 14.
  • the suction of the downward flow in the outer channel 14 causes the heated smoldering gases rising along the combustion outlet wall 2 to be carried along and to be fed back into the ember bed in the downward flow of the smoldering gas-air mixture.
  • an injector effect 26 is exerted on the carbonization gases located in the filling chamber 1 on the side 12 opposite the combustion exit 5 and in the area of the area with the aid of the slide grate 11 with the recirculated carbonization gas mixture in order to reinforce the desired flow pattern.

Abstract

Verfahren wobei die unmittelbar über dem Brennausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs der zwischen Füllraum (1) und Brennkammer (3) verlaufenden Innenwandung (2) des Füllraumes nach oben geleitet und längs des Deckenbereiches des Füllraumes in den Kanälen (14) zwischen Füllraumaussenwand (12) und Ofenwand (13) als Fallströmung zum Glutbett zugeführt werden. Bei einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist oberhalb des Brennausganges (5) eine die Öffnung des Brennausganges gegen den Durchtritt sich oberhalb des Brennausganges bildender Schwelgase abschirmende Überdachung (b) angeordnet und/oder im Deckenbereich des Füllraumes (1) befindet sich ein Kanal (19), der den oberen Bereich des Füllraumes mit dem oder den zwischen Füllraum und Ofenwandung verlaufenden Kanälen (14) verbindet und die sich unmittelbar oberhalb des Brennausganges bildenden Schwelgase in die Fallströmung des Schwelgas-Luftgemisches in dem oder den Kanälen einleitet, wobei gegebenenfalls der im Deckenbereich des Füllraumes vorgesehene Füllraumdeckelkanal mit einer Frischluftzufuhr (18) in Verbindung steht und/oder gegebenenfalls der oder die Kanäle zwischen Füllraum und Ofenwandung mit einer Frischluftzufuhr in Verbindung stehen.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einer Verbrennυngsanlage.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einer Festbrennstoffverbrennungsanlage, bei der die im Füllraum gebildeten Schwelgase vom Decken¬ bereich des Füllraumes über mindestens einen zwischen einer Füllrau auBenwandυng und eine Ofenwandung vorgesehenen Kanal als Fallströmung im unteren Bereich des Füllraυmes in das Glutbett des Füllraumes zurückgeführt werden.
Bei der in dem DE-PS 26 48 732 beschriebenen Verbrennυngsanlage ist der Fullschacht durch eine Wand von einer dem Füllschacht nachgeschalteten Brennkammer getrennt, die über eine Durchlaß- Öffnung, den sogenannten Brenπaυsgang, mit dem Füllschacht ver¬ bunden ist. Ferner verläuft zwischen der Ofenwandung und dem Füllschacht mindestens ein Kanal, dessen unteres Ende über einen Durchlaß mit dem unteren Bereich des Füllschachtes und dessen obere
ERSATZBLATT Ende über einen weiteren Durchlaß mit dem oberen Füllschacht¬ bereich in Verbindung steht. Den Kanälen wird über den oberen Durchlaß ein Schwelgas-Lufigemisch zugeführt, das als Fallströmung in dem oder den Kanälen nach unten strömt und über den unteren Durchlaß dem im Bereich des Rostes be¬ findlichen Glutbett zur Verbrennung zugeführt wird.
Das Abbrandverhalten in diesem bekannten Füllschachtver- breπnungsofen ist aber noch nicht zufriedenstellend, da die sich im Bereich des Brennausganges bildenden kühleren Schwel¬ gase die Verbrennung in nachteiliger Weise beeinflussen. Die kühleren Schwelgase strömen zum Teil unmittelbar durch den Brennausgaπg in die Brennkammer. Dadurch ist keine vollständige Verbrennung der Schwelgase möglich. Ferner erfolgt auf der gegenüberliegenden Seite des Brenπausganges ein Hochbrennen durch das Brennmaterial. Um die hierdurch bedingten negativen Auswirkungen auf die Verbrennung zu beheben und einen zu- friedenstellenden Abbrand der Brennmaterialien zu erzielen, war man bisher dazu gezwungen, die Luft-Gas ischuπg vor dem Brennausgang zu verstärken, wjas aber wiederum zu einem schnelleren Abbrand in diesem Bereich führte, der einen sogenannten Leerbrand zur Folge hatte, bei dem die zugeführte Luftgasmischung, ohne durch das Glutbett hindurchzuströmen, un¬ mittelbar in den Abgasstrom gelangte.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht nun darin, Maßnahmen zu finden, die es ermöglichen, daß die sich im Bereich des Brenπ¬ ausganges bildenden und zuströmenden Schwelgase nicht mehr nach unten durch den Brennausgang strömen.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren werden die unmittelbar über dem Brennausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs
ERSATZBLATT der zwischen Füllraum und Brennkammer verlaufenden Innenwandung des Füllraumes nach oben geleitet und längs des Deckenbe¬ reiches des Füllraumes in den Kanälen zwischen Füllraumaußen¬ wand und Ofenwand als Fallströmung dem Glutbett zugeführt. Dabei wird vorzugsweise der Strömungsverlauf der Schwelgase durch Frischluftzufuhr mit Injektorwirkung im Deckenbereich des Füllraumes und/oder durch die Fallströmuπg der Schwelgase in dem oder den die Schwelgasfallströmung führenden Kanälen, gegebenenfalls bei zusätzlicher Frischluftzufuhr mit Injektor¬ wirkung bewirkt.
Eine zur Durchführung des erfiπdungsgemäßen Verfahrens ge¬ eignete Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Brennausganges eine die Öffnung des Brennausganges gegen den Durchtritt sich oberhalb des Brennausganges bildender Schwel¬ gase abschirmende Überdachung- angeordnet ist und/oder daß sich im Deckenbereich des Füllraumes ein Kanal (im folgenden Füllraumdeckelkanal genannt) befindet, der den oberen Bereich des Füllraumes mit dem oder den zwischen Füllraum und Ofenwandung verlaufenden Kanälen verbindet und die sich un¬ mittelbar oberhalb des Brennausganges bildenden Schwelgase in die Fallströmung des Schwelgas-Luftgemisches in dem oder den Kanälen einleitet, wobei gegebenenfalls der im Deckenbereich des Füllraumes vorgesehene Füllraumdeckelkanal mit einer Frischluftzufuhr in Verbindung steht und/oder gegebenenfalls der oder die Kanäle zwischen Füllraum und Ofenwandung mit einer Frischluftzufuhr in Verbindung stehen.
Das heißt, zur Durchführung des Verfahrens sind zwei konstruk¬ tive Maßnahmen geeignet, die jede für sich eingesetzt, bereits zu einer gewissen Verbesserung des bisherigen Verbrennungsver-
ERSATZBLATT laufes führt, die jedoch miteinander kombiniert, zu einer Optimierung des Brennvorganges führen.
Mit Hilfedes ersten charakteristischen Merkmales der Erfindung, das in einer oberhalb des Brennausganges angeordneten Überdachung des Brennausganges besteht, kann erreicht werden, daß die sich am Brennausgang bildenden kühleren Schwelgase nicht mehr durch den Brenπausgang in die Brennkammer gelangen und die dem Kamin zugeführte Abluft belasten. Zusätzlich wird durch die Überdachung des Brennausganges der Kaminzug besser dem Glutbett zugeleitet, wodurch ein gleichmäßiger Abbrand .gewährleistet ist.
Durch das zweite charakteristische Merkmal der Erfindung, das in einem im Deckenbereich des Füllraumes vorgesehenen Kanal besteht, der den oberen Bereich des Füllraumes mit dem oder den zwischen Füllraum und Ofenwandung ver¬ laufenden Kanälen verbindet, wird erreicht, daß die im Bereich der Brennausgangswandung entstehenden Schwelgase , aufgrund der sich aufbauenden Druckverhältnisse. ,im Füll¬ raum nach oben strömen und durch den Füllraumdeckel¬ kanal der in dem oder den Außenkanälen nach unten geführten Fallströmung des Schwelgas -ftgemisches zugeführt und zu- sammen mit diesem in das Glυtbett einer Nachverbrennυng zugeführt werden.
Die Effizienz dieses zweiten charakteristischen Merkmales der Erfindung, welches alternativ zu der Überdachung des Brennausganges eingesetzt werden kann, läßt sich erheblich verbessern, wenn entweder der Füllraumdeckelkanal mit einer Frischluftzufuhr in Verbindung steht oder die Außeπkanäle mit einer Frischluftzuführung versehen sind, oder, wenn beide Maßnahmen gemeinsam angewendet werden.
RSATZBLATT Am wirkungsvollsten wird das erfindungsgemäße Verfahren aber durch die Kombination der beiden vorstehend erörterten charakteristischen Vorrichtungs-Merkmale gelöst.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausbildung ist die Überdachung des Brennausganges als Glühkörper ausgebildet. Hierdurch werden die kühlen Schwelgase, die sich am Brennausgaπg bilden, auf eine höhere Temperatur gebracht. Die auf den Glühkörper aufliegenden Brennmaterialien produzieren somit heiße Schwelgase, die nach oben strömen, also vom Brennaυsgang fortgeführt werden.1
Vorzugsweise ist die Überdachung durch eine oder mehrere geschlossene Platten gebildet. Dabei ist die Überdachung zweckmäßigerweise an der Brennausgangswand schräg nach unten verlaufend angeordnet.
Die Überdachung kann aber auch als Guß- oder Steinblock ausgebildet sein.
Um die oberhalb des Brennausganges, vorzugsweise oberhalb des Glühkörpers entstehenden heißen Schwelgase längs der Brenn¬ ausgangswand besser nach oben führen zu können, ist gemäß einem weiteren vorzugsweisen Merkmal der Erfindung in einem Abstand von der Brennausgangswand im Füllschachtinneren eine Leitwandung vorgesehen, die vorzugsweise als Klappwand ausgebildet ist. Durch diese Leitwand wird ein Strömungskanal geschaffen, durch den die heißen Schwelgase konzentriert""nach oben geführt werden.
Die nach der erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehene Frisch¬ luftzufuhr im Deckenbereich des Füllschachtraumes kann zur
ERSATZBLATT Verbesserung der Strömungsgeschwindigkeit der Schwelgase mit Injektorwirkung zugeführt werden. Entsprechend kann auch die Zufuhr der Frischluft in die Außenkanäle mit Injektorwirkuπg erfolgen.
Der stets erforderliche Druckausgleich im Deckenbereich des Füllschachtes erfolgt aber unabhängig von der vorstehend genannten Frischluftzufuhr.
Weitere bevorzugte Merkmale des Anmeldungsgegenstande.s er¬ geben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der nachstehen¬ den Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung, Hierin zeigen:
Fig. 1 einen Füllschachtverbrennungsofen mit multivalεnter Verbrennung von Gas oder Öl im Schnitt, in dem eine Überdachung des Brennaus¬ ganges sowie ein Füllschachtdeckelkanal mit Frischluftzufuhr unter Injektorwirkuπg sowie eine längs der Brennausgangswand verlaufende Klappwand vorgesehen sind,
Fig. 2 einen Zimmerofen, bei dem der Füllschachtdeckel¬ kanal mit Frischluftzufuhr fehlt, aber das Schwelgas-üJftgemisch als Fallströmung durch den Aυßenkanal mit Frischluftzufuhr in das Glυtbett zurückgeführt wird,
Fig. 3 einen Füllschachtverbrennungsofen mit einer im
Füllschachtdeckelkanal erfolgenden Schwelgasrück¬ führung unter Frischluftzufuhr mit Injektorwir- kυng,
Fig. 4 einen Kachelofe.n, ei,dem die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Injektorwirkung eingebaut ist und
Fig. 5 einen Ausschnitt aus dem Füllschachtdeckelbereich des Ofens nach Fig. 1.
ERSATZBLATT Sich entsprechende Teile in den verschiedenen Figuren sind mit übereinstimmenden Bezυgszeichen gekennzeichnet.
Der in Fig. 1 gezeigte Füllschachtverbrennungsofen umfaßt einen Füllschacht 1. Der Füllschacht 1 dient zur Aufnahme der verschiedenen Festbrennstoffe, wie Holz, Kohle, Koks usw. Der Füllschacht 1 ist durch eine Seitenwand 2 von einer dem Füllschacht 1 nachgeschalteten Ausbrandkammer 3 getrennt. In der Seitenwaπd 2 befindet sich ein Öl- oder Gasbrennraum 4, der in den Brennaυsgang 5 mündet. Der Brennraυm 4 dient als Brennraυ für die Öl- oder Gasverbrennung, wobei mittels Öl- brenner oder Gasbrenner die Festbrennstoffe am Brennaυsgang 5 gezündet werden können. Der Brennausgang 5 wird nach oben begrenzt von einer als Glühkörper 6 ausgebildeten, aus einer oder mehreren geschlossenen Platten gebildeten Überdachung, durch die der Brennausgang 5. gegenüber dem Fullschacht 1 ab¬ gedeckt wird. Die Funktionsweise des Glühkörpers 6 wird nach¬ stehend näher erläutert.
Die untere Begrenzung des Brennausganges 5 bildet ein Gasmisch¬ kopf 7, der an einen über einer Aschenlade 8 liegenden Ent¬ aschungsrost 9 angrenzt. Ein Kanal 14 befindet sich zwischen einer Seitenwand 12 des Füllschachtes 1 und der Ofenwand 13. Im Gasmischkopf 7 wird die durch den Kanal 14 geführte Luft- und Rauchgasmenge über Löcher und Schlitze dem Glυtbett, am Brennaυsgang 5 der Festbrennstoffe zugeführt. Der Entaschungs¬ rost 9 ist mit einer Zugstange 10 verbunden, mit der das Glυtbett durchgerüttelt und die Verbrennungsrückstände in die Aschenlade 8 abgeführt werden können.
An das andere Ende des Entaschungsrostes 9 grenzt ein sogenannter Ruschrost 11, der die der Seitenwand 2 gegenüberliegende zweite Seitεnwand 12 des Füllschachtes 1 nach unten fortsetzt. Das
ERSATZBLATT untere Ende des Kanals 14 ist mit dem Füllschacht 1 über den Rυtschrost 11, oberhalb des Entaschυngsrostes 9 verbunden. Der Kanal 14 steht an seinem oberen Ende über einen Durchlaß 15 zwischen der Unterseite des Füllschachtdeckels 16 und der Seitenwand 12 in Verbindung, wobei der Durchlaß 15 als Druck- aυsgleichsöffπung dient. Über den Durchlaß 15 können dann
ERSATZBLATT sich oberhalb des im Füllschacht 1 befindlichen Brennmaterials bildende Schwelgase vermischt mit Luft im Kanal 14 und über diesen in den Füllschacht 1 zurückgeführt werden. Die Luft wird dabei durch eine Frischluftklappe 17 im Deckenbereich des Ofens regelbar über einen Frischluftzufuhrkanal 18 durch einen Füllschachtdeckelkanal 19 zugeführt. In Fig. 5 ist ein vergrößerter Ausschnitt des Deckenbereiches des Füllschachtes 1 dargestellt. Durch die Frischluftklappe 17 mit regelbarer Einstellung zur Begrenzung der Frischluftzufuhr strömt die Frischluft durch den Frischluftzufuhrkanal 18, durch eine Um¬ lenkwand 20 nach oben umgelenkt, zum Füllschachtdeckel 16 hin. Unterhalb des Füllschachtdeckels 16 befindet sich der längs des Füllschachtdeckels 16 verlaufende Füllschachtdeckelkanal 19, Infolge der durch die Umlenkwand 20 und ein das obere Ende der Seitenwand 2 bildendes zum Füllschachtdeckelkanal 19 führendes Leitblech 21 verengten Strömungsbahn der durch die Frischlufklappe 17 zugeführten Frischluft wird die Strömungs¬ geschwindigkeit des Luftstromes erhöht und reißt mit Iπjektor- wirkung die in dem Füllschacht 1 durch das Brennmaterial hindurch aufsteigenden Schwelgase mit sich und durch den Füll¬ schachtdeckelkanal 19 hindurch und führt das Schwelgas-Luft¬ gemisch dem Kanal 14 zu, in dem das Schwelgas-Luftgemisch als Fallströmung zusammen mit den über den druckausgleichenden Durchlaß 15 in den Kanal 14 gelangenden Schwelgasen aus dem Füllschacht 1 nach unten geleitet und durch den Rutschrost 11 dem Füllschacht 1 zur Verbrennung zugeführt wird.
Der Glühkörper 6,welcher , wie vorstehend bereits erwähnt, den Brennausgang 5 überdacht, ist ein wesentlicher Teil des Füllschachtverbrennungsofens nach Fig. 1. Der Glühkörper 6 wird durch die durch den Brennausgang 5 strömenden heißen Gase zum Glühen gebracht.
ERSATZBLATT Infolge der Überdachung des Brennausganges 5 unterbindet der Glühkörper 6 das Eindringen der sich am Brennausgang 5 bil¬ denden kühlen Schwelgase in die Ausbraπdkammer 3. Durch die Temperatur des Glükörpers 6 werden die auf ihm aufliegenden Brennmaterialien zur Bildung heißer Schwelgase angeregt. Es bildet sich somit oberhalb des Brennausganges 5 eine Vor- schwelzone, in der die Schwelgase bevorzugt längs der Seiten¬ wand 2, der sogenannten Breπnausgangswand 2 aufsteigen, so daß die Schwelgasrückführung gezielt gefördert und verbessert wird. Zusätzlich wird durch die Überdachung des Brennausganges 5 der Kaminzug dem Glutbett besser zugeleitet, mit der Folge, daß ein gleichmäßiger Abbrand vom Rutschrost 11 bis zum Gasmisch¬ kopf 7 gesichert ist, da eine geringe Restluftzuführung am Gasmischkopf 7 oder am Entaschungsrost 9 eine saubere Ver¬ brennung ermöglicht.
In erster Linie ist aber hervorzuheben, daß durch die erhitzten Schwelgase eine verbesserte Strömuπgsri'chtung nach oben und damit wiederum eine verbesserte Schwelgasrückführung durch den Füllschachtdeckelkanal 19 sowie den Außenkanal 14 er¬ möglicht wird.
Das heißt, durch die vorstehend beschriebene Konstruktion des Füllschachtofens wird ein gezielter Strömuπgsverlauf erreicht, durch den die im Bereich des Brennausganges gebildeten Schwel¬ gase, im wesentlichen längs der Brennausgangswand 2 nach oben gezogen und infolge der Injektorwirkung und durch' Wirkung der Fallströmung im Kanal 14 durch den Kanal 14 durch den Rost 11 dem Glutbett im Füllschacht wieder zugeführt werden.
Um die Schwelgasrückführung, insbesondere der sich im Brenn- ausgangsberεich bildenden Schwelgase noch gezielter längs
ERSATZBLATT der Brennausgangswand 2 nach oben in den Fϋllschachtdeckel- bereich und von da aus durch die Kanäle 14 schließlich zurück in den Füllschacht 1 durchführen zu können, ist an der Brennausgangswand 2 eine Leitwand 22 angeordnet, die um das Gelenk 22a schwenkbar ist. Durch die Brennausgangswand 2 und die Leitwand 22 wird ein nach oben gerichteter Strömungs¬ kanal 23 gebildet, der in den Füllschachtdeckelbereich mündet, so daß die in ihm aufsteigenden Schwelgase von der Frischluftströmung mitgerissen, noch besser durch den Füll¬ schachtdeckelkanal 19 zum Außenkanal 14 geleitet werden.
Das heißt aber mit anderen Worten, die Schwelgase werden gezielt aus dem Bereich oberhalb des Brennausganges 5 abge¬ zogen, so daß die negativen Auswirkungen kühler Schwelgase auf den Verbrennungsvorgang nicht mehr eintreten können.
Da die hinter dem Brennausgang 5 befindlichen Teile des Verbrennungsofens im Zusammenhang mit der vorliegenden Er¬ findung ohne Bedeutung sind, wird darauf verzichtet, diese im einzelnen zu erläutern.
Bei dem in Fig. 2 gezeigten Zimmerofen fehlt die im Zusammenhang mit dem Füllschachtverbrennurrgsofen nach Fig. 1 erläuterte, im Deckelbereich des Füllraumes 1 vorgesehene Frischluftzufuhr sowie der mit dieser in Verbindung stehende Füllschachtdeckel¬ kanal 19. Anstelle des Glühkörpers 6 in Fig. 1 setzt sich die Brennausgangswand 2 in einen Guß- oder Steinblock 6a fort, der den Brennausgang 5 überdacht.
Durch den Strömungskanal 23 zwischen Brennausgangswand 2 und der Leitwand 22 steigen die heißen Schwelgase nach oben und werden oberhalb des Füllmaterials von der durch Luftzufuhr
ERSATZBLATT bei 24 mit Injektorwirkung stark beschleunigten Fallstrδmung des aus dem Füllraum 1 kommenden Schwelgas-Luftgemisches im Außenkaπal 14 mit nach unten gerissen und in das Glutbett zurückgeführt.
Anstelle des Gasmischkopfes 7 ist hier ein Durchbrandrost 7a eingebaut, durch den notwendige Restluft der Verbrennung zuge¬ führt wird.
Bei dem in Fig. 3 gezeigten Verbrennungsofen ist auf die Luft¬ zufuhr im Außenkanal 14 verzichtet. Demgegenüber wird aber Frischluft durch die Frischluftklappe 17 im Füllschacht- deckelbereich unter Iπjektorwirkung zugeführt und das längs der Seitenwand 2 nach oben steigende heiße Schwelgas wird längs des Deckelbereiches des Füllschachtes 1 dem Außenkanal 14 zugeführt, durch den es als Fallströmung an das Glutbett zurückgeleitet wird.
Bei diesem Ausbildungsbeispiel ist auf eine Überdachung des Brenn ausganges 5 verzichtet. Dennoch gelingt es durch die im Deckelbereich befindliche Frischluftzufuhr mit Iπjektor¬ wirkung die Schwelgase längs der Seitenwaπd 2 nach oben zu ziehen und als Fallströmung in das Glutbett zurückzuleiten.
Eine weitere Ausbildung der erfinduπgsgemäßen Vorrichtung ist in Form eines Kachelofens in Fig. 4 gezeigt. Hier fehlt wiederum eine im Deckenbereich angeordnete Frischluftklappe, doch wird durch eine Frischluftklappe 25 am oberen- Ende des Außenkanals 14 Frischluft mit Injektorwirkung eingeleitet. Der Sog der Fallströmung im Außenkanal 14 bewirkt, daß die längs der Brennausgangswand 2 aufsteigenden erhitzten Schwelgase mitgerissen und in der Fallströmung der Schwelgasluftmischuπg dem Glutbett wieder zugeführt werden können.
ERSATZBLATT Zusätzlich wird an der dem Brennausgang 5 gegenüberliegenden Seite 12 und in dessen Bereichshöhe mit Hilfe des Rutschrostes 11 mit der rückgeführten Schwelgasluftmischung eine Injektor¬ wirkung 26 auf die im Füllraum 1 befindlichen Schwelgase ausgeübt um den gewünschten Strömungsverlauf zu verstärken.
ERSATZBLATT

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Verfahren zur Regelung des Abbrandes fester Brennstoffe in einer Festbrenπstoffverbreπnungsanlage bei der die im Füllraum gebildeten Schwelgase vom Deckenbereich des Füll¬ raumes über mindestens einen- zwischen einer Füllraum- außenwandung und einer Ofenwandung vorgesehenen Kanal als Fallströmuπg im unteren Bereich des Füllraumes in das Glutbett des Füllraumes zurückgeführt werden, d a ¬ d u r c h g e k e n n ze i c h n e t, daß die un¬ mittelbar über dem Breπnausgangsbereich entstehenden Schwelgase längs der zwischen Füllraum und Brennkammer ver¬ laufenden Innenwandung des Füllraumes nach oben geleitet und längs des Deckenbereiches des Füllraumes in den Kanälen zwischen Füllraumaußenwand und Ofenwaπd als Fallströmung zum Glutbett zugeführt werden.
Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß der Strömungsverlauf der Schwelgase durch Frischluftzufuhr mit Iπjektorwirkung im Deckeπbereich des Füllraumes und/oder durch die Fallströmung der Schwelgase in dem oder den die Schwelgasfallströmuπg führenden Kanälen, gegebenenfalls bei zusätzlicher Frisch¬ luftzufuhr mit Iπjektorwirkung bewirkt wird.
ERSATZBLATT 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im oberen Füllraumbereich ein Druckausgleich geschaffen wird.
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nacrr einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß oberhalb des Brennaυsganges (5) eine die Öffnung des Brennausganges gegen den Durchtritt sich oberhalb des Brenn¬ ausganges bildender Schwelgase abschirmende Überdachung (6) angeordnet ist und/oder daß sich im Deckenbereich des Füllraumes (1) ein Kanal (19) (im folgenden Füllraum¬ deckelkanal genannt) oefindet, der den oberen Bereich (21) des Füllraumes (1) mit dem oder den zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) verlaufenden Kanälen (14) verbindet und die sich unmittelbar oberhalb das Brennausganges (5) bildenden Schwelgase in die Fallströmung des Schwelgas- Luftgemisches in dem oder den Kanälen (14) einleitet, wobei gegebenenfalls der im Deckenbereich des Füllraumes (1) vorgesehene Füllraumdeckelkanal (19) mit einer Frischluftzu¬ fuhr (17,18) in Verbindung steht und/oder gegebenenfalls der oder die Kanäle (14) zwischen Füllraum (1) und Ofen¬ wandung (13)_mit einer Frischluftzufuhr (24,25) in Ver¬ bindung stehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n¬ z e i c h n e t, daß die Überdachung (6) als Glühkörper ausgebildet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, d a d u r c h g e ¬ k e n n z e i c h n e t, daß die Überdachung (6) als Gu߬ oder Steinblock ausgebildet ist.
ERSATZBLATT 7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Überdachung (6) durch eine oder mehrere geschlossene Platten gebildet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Überdachung (6) an der Brennausgangswand (2) schräg nach unten verlaufend angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t. daß die Frischluftzufuhr in dem im Deckenbereich des Füllraumes befindlichen Füllraumdeckelkanal (19) mit Injektorwirkung erfolgt.
^10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Frischluftzufuhr in den oder die Kanäle (14) zwischen Füllraum (1) und Ofenwandung (13) mit Injektorwirkung erfolgt.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche" d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß im Füllraum (1) in einem wählbaren Abstand innerhalb und längs der Brennausgangswand (2) eine Leitwand (22) angeordnet ist, die etwa oberhalb der Brennausgangsöffnung (5) beginnt und etwa bis unterhalb des Füllraumdeckelkanals (19) reicht und mit der Brennausgangswanduπg (2) einen Kanal (23) für die sich im Brennausgangsbereich bildenden, nach oben strömenden Schwelgase bildet.
ERSATZBLATT 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n¬ z e i c h n e t, daß die Leitwand (22) als Klappwand ausgebildet ist, die um ein an ihrem unteren Ende vor¬ gesehenes Gelenk (22a) schwenkbar ist.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß bei einem Füllschachtverbrennungsofen, der für eine multivalente Verbrennung mit Gas oder Öl und Feststoffbrennstoffen ausgerüstet ist, die Brennkammer (4) in den Brennausgang (5) mündet.
ERSATZBLATT
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