WO2023208609A1 - Rostbahntrennungselement - Google Patents

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WO2023208609A1
WO2023208609A1 PCT/EP2023/059748 EP2023059748W WO2023208609A1 WO 2023208609 A1 WO2023208609 A1 WO 2023208609A1 EP 2023059748 W EP2023059748 W EP 2023059748W WO 2023208609 A1 WO2023208609 A1 WO 2023208609A1
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WO
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grate
casting
castings
track
bottom side
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/059748
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Söffker
Original Assignee
Standardkessel Baumgarte Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Standardkessel Baumgarte Gmbh filed Critical Standardkessel Baumgarte Gmbh
Publication of WO2023208609A1 publication Critical patent/WO2023208609A1/de

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H17/00—Details of grates
    • F23H17/08—Bearers; Frames; Spacers; Supports
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H3/00—Grates with hollow bars
    • F23H3/02—Grates with hollow bars internally cooled
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23H—GRATES; CLEANING OR RAKING GRATES
    • F23H7/00—Inclined or stepped grates
    • F23H7/06—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding
    • F23H7/08—Inclined or stepped grates with movable bars disposed parallel to direction of fuel feeding reciprocating along their axes

Definitions

  • the invention relates to a grate track separating element for separating a multi-lane moving grate of a moving grate firing system.
  • the invention further relates to a feed grate, a combustion furnace with such a feed grate and a method for producing such a grate track separating element.
  • Moving grates also called stair gratings or pouring grates of a moving grate furnace (for burning solid fuel) are usually - and preferably also according to the present invention - stored or installed on a horizontal or alternatively inclined or sloping grate frame. They usually include two or more so-called “grate tracks” arranged in parallel. These in turn each comprise several grate steps arranged one above the other in the form of stairs in a longitudinal grate direction. Grate steps are to be understood as "levels" of the feed grate that are laid out or arranged like a flat staircase, on which the solid fuel mentioned is continuously fed from a feed shaft (above the top grate step) through a combustion chamber to a slag or ash discharge (below).
  • the feed direction of the solid fuel to be burned on the grate tracks of the feed grate corresponds to the longitudinal direction of the grate tracks.
  • the conveyor belt typically also collects the slag or ash below the grate steps that has already been collected by funnel-shaped collecting containers on the way through the combustion chamber, which, among other things, has fallen through the air slots for supplying air or oxygen to the grate levels.
  • the grate levels in turn usually each comprise several usually water-cooled grate bars or grate stones arranged next to one another in a row.
  • the advancing grate usually has a central bar between two grate tracks to separate the grate tracks.
  • the middle beam comprises several one-piece grate separating elements that overlap each other in the shape of a roof tile in the longitudinal direction of the grate. These are exactly as high as two rust levels and also correspond to their shape essentially corresponds to the adjacent grate bars of the grate tracks.
  • the grate track separating elements have a bottom side with a downwardly open U-shaped grate bar support holder for attachment to cylindrical grate bar supports, which also serve to store the stationary grate bars of the grate tracks.
  • a cover side opposite the bottom side which in a first cover section runs flatly parallel to the bottom side along a longitudinal extent parallel to the feed direction up to a bend line and from the bend line in a second cover section runs obliquely further along the longitudinal extent towards the bottom side.
  • grate expansions quadsi "edge pockets” or “edge drawers" in the cheeks of the grate frame along the side of the grate tracks, adjacent to the side walls of the combustion chamber the grate tracks can extend laterally.
  • the grate tracks can then be fixed to the central beam or to the grate frame in the area of the central beam and can expand outwards into the grate when the temperature increases.
  • the grate tracks can then be fixed to the central beam or to the grate frame in the area of the central beam and can expand outwards into the grate when the temperature increases.
  • a grate web separating element according to patent claim 1 a feed grate according to patent claim 11, an incinerator according to patent claim 14 and a method for producing a grate web separating element according to patent claim 15.
  • the grate track separating element according to the invention comprises at least two cast parts which can be moved into one another in a transverse extension, ie perpendicular to the feed direction or longitudinal direction of the grate.
  • a cooling circuit consisting of pipes is formed in at least one of the castings, preferably in each casting.
  • the cooling circuits can, for example, be separate or connected to one another, e.g. B. connected in parallel or in series, connected to a supply line.
  • the cast parts of the grate track separating element each have a bottom side or underside, which, when the grate track separating element is installed as intended in the feed grate, each faces a grate frame of the feed grate.
  • the castings each have a cover side or top side opposite the bottom side, which in a first cover section runs transversely, preferably perpendicularly, to the transverse extension along a longitudinal extension up to a fold line or ridge line from the bottom side.
  • the first deck section forms a storage area on the top side for the solid fuel.
  • the longitudinal extent essentially corresponds to a feed direction of the feed grate.
  • the cover side runs diagonally towards the bottom side in a second cover section further along the longitudinal extension.
  • the second cover section forms a sliding surface on the cover side, on which the solid fuel - as will also be explained further below - can slide to the next first cover section of a subsequent grate track separating element, which serves as a storage area for it.
  • the castings are roof-like in their longitudinal extent, in particular similar to a “tailcoat roof”.
  • the castings also have a front end face and a rear end face, which each connect the bottom side and the top side, ie the front side
  • the front side runs on the side of the castings that is at the front in the feed direction between the bottom side and the top side and the rear end side runs on the side of the castings that is at the back in the feed direction.
  • the end faces are preferably largely not exposed to fire when installed as intended.
  • the castings can otherwise have thin wall thicknesses in relation to their dimensions in order to be able to release absorbed heat radiation more easily.
  • the two castings of a grate separating element can each z. B. be designed to be largely hollow on the inside and realized in terms of their basic shape as essentially C-shaped half-shells in longitudinal section with open sides facing each other. Due to the essentially hollow structure, the castings have a significantly larger inner surface than the relatively small outer surface, which is directly exposed to the fire, on which the heat absorbed by the fire can be released again.
  • a feed grate according to the invention which is stored or installed on a horizontal or, as is preferred here, on the inclined or sloping grate frame, comprises, as mentioned above, at least two grate tracks, preferably more than two, i.e. at least three grate tracks.
  • the grate tracks can be arranged parallel to one another.
  • the grate tracks each comprise several grate steps arranged one above the other in the form of stairs in a longitudinal grate direction.
  • the grate stages in turn comprise several usually water-cooled grate bars or grate stones arranged next to one another in a row.
  • the grate bars can also be air-cooled, e.g. B. by means of the combustion air supplied from below through the air slots in the grate bars.
  • the moving grate has a central bar between two grate tracks to separate the grate tracks.
  • the center beam comprises a plurality of grate track separating elements arranged one above the other in the longitudinal direction of the grate. “One above the other” is to be seen in relation to the grate frame, as this is typically inclined at an angle of 8° to 15° to the horizontal or to the ground, i.e. e.g. B.
  • these grate track separation elements of the feed grate - as already mentioned above in the context of the grate track separation elements according to the invention - each have a bottom side, which, when installed in the feed grate as intended, faces a grate frame of the feed grate.
  • the grate track separating elements each have a cover side opposite the bottom side, which in a first cover section runs obliquely along a longitudinal extension away from the bottom side up to a bend line and further along from the bend line in a second cover section the longitudinal extension in turn tapers diagonally towards the bottom side.
  • the respective first cover sections of the grate track separating elements can have a slope that slopes slightly backwards in the feed direction of the feed grate, i.e. H. be arranged reclined.
  • the surfaces of the grate bars adjacent to the grate track separating elements are each parallel to the surface of the first cover sections of the grate track separating elements.
  • the solid fuel which collects on the surfaces of the inclined grate bars and the first cover sections of the grate track separating elements that serve as storage surfaces, is circulated particularly well due to the gradient that slopes slightly backwards to the direction of advance of the feed grate, since the solid fuel remaining on the storage surfaces slides back easily and from above Tracked solid fuel is in turn pushed over it, creating a slight circulating “circular movement” so that the solid fuel can be burned more evenly.
  • grate track separating elements each have a front end face and a rear end face, which each connect the bottom side and the top side.
  • the grate track separating elements are arranged in a row in the longitudinal direction of the grate with their end faces abutting one another, i.e. one behind the other, so that the rear end face of a lower grate track separating element is arranged in abutment with a front end face of an upper grate track separating element, etc., which is adjacent in the longitudinal direction of the grate and lies above it. I.e. the end faces lie flush with each other.
  • At least some of the grate track separation elements are designed like the grate track separation elements according to the invention already mentioned above.
  • a combustion furnace according to the invention in particular for solid fuel combustion or for a solid combustion layer, comprises at least one such feed grate.
  • such a combustion furnace can typically have a combustion chamber which at least partially surrounds the feed grate.
  • the combustion chamber in turn, can usually be formed from so-called fin walls, which usually cover the combustion chamber essentially except for a feed opening for the solid fuel to be burned into the combustion chamber, flue gas flues for discharging the resulting flue gases and a collection and discharge system for collecting and transporting the gases during the combustion process Limit remaining ash or slag.
  • the combustion furnace can include a system for supplying air and/or coolant or water.
  • a method according to the invention for producing a grate track separating element for such a multi-lane moving grate of a moving grate furnace at least two castings which can be moved into one another in a transverse extension are provided.
  • the cast parts can be delivered, for example, in a state ready for assembly or can only be manufactured, that is, preferably cast.
  • a cooling circuit made of pipes is formed in at least one of the castings, preferably in each casting, preferably cast in during a casting process to produce the castings.
  • the later pipelines can be cast or encapsulated in the castings during casting. I.e. The pipes are not damaged during casting, but are simply slightly “melted” on the outside or melted on the surface, so that they are held in place in the castings even without their positive integration.
  • the castings are further designed, i.e. dimensioned and shaped, preferably cast, so that they have the shape described above, i.e. H. have such a bottom side, top side, front sides, side wall, etc.
  • This has the advantage that their shape or surface shape essentially (i.e. in large parts, especially the parts that face the combustion chamber) follow the surface shape or geometry of the grate bars if grate bars with an outer shape are used in the advancing grate, as they are currently installed very frequently and as they are described, for example, in DE 10 2015 101 356 A1.
  • the two castings are then arranged or positioned relative to one another in such a way that they together form a grate separating element and can be moved relative to one another.
  • an expansion-compensating center beam is created by expansion-compensating grate track separating elements. Due to the shape and arrangement of the grate separating elements, it also has a comparatively small surface area that is directly exposed to fire, since, as described above, it can predominantly follow the shape or surface shape of the adjacent grate bars. As a result, each grate separating element only absorbs slightly more heat than one of the grate bars.
  • the cast parts of the grate separating elements are designed and arranged in such a way that they absorb heat predominantly on the top side, which, however, due to their particularly advantageous design (as will be explained further below), can be released evenly downwards in the area of the surfaces shielded from the fire.
  • the castings of a grate separating element do not differ so significantly from each other in size that they absorb approximately comparable amounts of heat and therefore there are hardly any significant temperature gradients between the castings. This means that undesirable temperature-related tensions between one another are largely avoided.
  • the construction according to the invention also ensures that solid fuel can collect on the first deck section serving as a storage area when the grate track separating element is installed as intended in a moving grate.
  • a part of the solid fuel is pushed onto the second deck section by the following solid fuel and slips off there, it lands on the next first cover section which serves as a storage area and is automatically mixed or circulated with the solid fuel already lying there due to the slightly inclined slope.
  • the weight of a grate separating element is also divided, which makes assembly easier, for example.
  • the construction according to the invention also simplifies and accelerates the production of such a grate separating element, since the cast parts of the grate separating element can be produced or cast individually and in parallel work steps.
  • the two castings can be designed in such a way, ie their external and internal dimensions are dimensioned and shaped for each other, so that an inner casting can be displaced transversely to the longitudinal extent relative to an outer casting of the castings.
  • the outer casting can have a covering projection which covers or frames the inner casting at least on the cover side. Theoretically, it would also be possible for the outer casting to support the inner casting on other sides, such as. B. covered the front sides.
  • the covering projection of the outer casting can in any case enclose or cover the inner casting over the entire length or overall length in the longitudinal extent.
  • the castings can accordingly finally be arranged in such a way that preferably an inner casting can be displaced transversely to the longitudinal extent relative to an outer casting of the castings, and the outer casting has a covering projection which covers the inner casting, particularly preferably over the entire length in the longitudinal extent, covered, framed or enclosed at least on the cover side.
  • an entire cover side of the grate separating element can be stepped in the transverse extent at a transition from the cover side of the first casting to the cover side of the second casting.
  • the overall deck side refers to the entire top side of a grate separating element, on which the solid fuel rests and which is exposed to fire. It is made up of the individual partial cover sides of the castings.
  • the actual “partial cover sides” of the castings are therefore only briefly referred to as cover sides throughout the invention.
  • the overall cover side is, as mentioned or intended, variable in width and therefore capable of compensating for expansion.
  • the transition can be stepped at right angles, ie designed with a right-angled step.
  • a flat course of the top side of the outer casting up to the step and a flat course of the top side of the inner casting after the step in the transverse extension of the castings simplifies the casting mold and enables an even distance between the pipes of the respective cooling circuit and the top side, which results in more uniform cooling of the top sides of the Castings are achieved which are exposed to heat radiation from the combustion process during operation. This ensures that the castings are heated more evenly in the transverse direction and avoids stress cracks caused by temperature gradients along the surfaces or top sides of the castings.
  • at least one of the castings - e.g. B.
  • the third cover section can be, for example, a front section or a front surface of the relevant casting, which, viewed along the cover side in the feed direction of the feed grate, lies at the front, ie in an area adjacent to the front end face.
  • the front section is directly exposed to fire, unlike the front end, on which the rear end of the next casting of the next grate separating element rests flush, so that they are not exposed to fire and therefore do not absorb any heat.
  • the third cover section can connect to the second cover section from a further, i.e. a second, fold line on the cover side and from there run obliquely towards the front end side.
  • the third deck section can taper more obliquely to the bottom side than the second deck section, i.e. run at an angle to the second deck section. The additional gradient in this additional deck section further improves the circulation of the solid fuel lying on it.
  • the length of the third deck section can particularly preferably be shorter than the second deck section already mentioned above, which, as mentioned, serves as a sliding surface.
  • the cover side can have a third cover section.
  • the grate steps can be slid along in a feed-movable manner to an adjacent one, i.e. H. the grate level below or above it.
  • each second grate level can be mounted so that it can slide along to an adjacent grate level, ie located below or above it, in order to move the solid fuel as evenly as possible over the advancing grate every second step or grate step (relative to the stationary grate step in between) moves back and forth in an oscillating manner in order to circulate the solid fuel and push it forward. This ensures even stoking with the best possible burn.
  • the front section described above can then preferably be shaped in an inner casting so that it is at a front edge or at a front bend on the second bend line parallel to a front side of a stationary grate bar of the feed grate and on a rear edge at the first bend line lies parallel to a front side of an at least straight forward, movable grate bar of the feed grate, i.e. H. at the front flush with the front of a stationary grate and at the rear flush with the front of an advanced grate bar.
  • This ensures that at least the inner casting - as mentioned above, for example.
  • the outer casting can protrude or protrude beyond the inner casting of the grate separating elements as little as possible.
  • the covering projection of the outer casting compared to the inner casting is preferably at most 30%, particularly preferably at most 25%, more preferably at most 20% and most preferably at most 15% of the height of a grate bar, in particular a movable grate bar.
  • the covering projection of the outer casting can be designed such that it covers the third cover section of the inner casting on a front surface of the outer casting.
  • the front surface can be flush with or close to the front end face of the outer casting, i.e., so to speak, merge seamlessly or steplessly into it.
  • the more precise geometry or surface shape of the top side of the castings There are preferred options for the more precise geometry or surface shape of the top side of the castings.
  • the bend angle or ridge angle at the (“first”) bend line of the castings between the first cover section and the second cover section can be blunt.
  • the kink angle is defined as the angle that extends from the first cover section through the casting to the second cover section.
  • this bend angle can preferably be at least 110°, particularly preferably at least 120°, more preferably at least 130°.
  • this bend angle can preferably be a maximum of 150°.
  • This bend angle can particularly preferably be approximately 140°.
  • the (second) further bend angle or ridge angle on the (“second”) bend line of the inner casting between the second cover section and the third cover section can preferably also be blunt again.
  • This bend angle is also defined as the angle through the casting.
  • the second bend angle can be at least 110°, particularly preferably at least 120°, more preferably at least 130°.
  • the second bend angle can preferably be a maximum of 140°. Particularly preferably, the second bend angle can be approximately 135°.
  • the first cover section can comprise at least 51%, preferably at least 60%, particularly preferably at least 70% of the cover side in the longitudinal extent of the grate separating element.
  • the grate track separating elements can be arranged or installed in the feed grate in such a way that the first cover section of a respective grate track separating element is inclined upwards by 10° to the horizontal.
  • horizontals is here e.g. B. means a floor on which the grate frame of the feed grate is stored or positioned.
  • Inclined upwards to the horizontal means that the deck side in the area of the first deck section has a positive slope, which is tilted by 10 ° to the ground and, on top of that, is also tilted backwards to the falling slope of the grate frame. i.e.
  • the cover side in the area of the first deck section which serves as a storage area or as a “plateau” that slopes slightly towards the rear, is oriented in such a way that the first deck section is still in place despite the sloping grate frame (here with a negative slope) when the grate separating element is installed as intended has a positive slope.
  • the grate bars of the feed grate can then be oriented accordingly so that their top side is also inclined backwards by 10°.
  • only one of the cast parts can have grate frame fastening means for fastening on its bottom side, i.e. e.g. B. for screwing as a one-sided anchoring or fixed point of the casting on the grate structure.
  • the outer cast part can have grate frame fastening means for fastening on the bottom side, in particular screwing e.g. B. using screws and nuts or the like, on the underlying grate structure.
  • At least one of the castings can have grate bar fastening means for fastening the casting to an adjacent grate bar on a side wall or cheek side facing away from the other casting.
  • the grate bar is mounted in a stationary manner on the grate frame, i.e. H. When setting up the moving grate with movable grate steps, it is attached to a stationary grate step.
  • the grate frame fastening means and/or the grate bar fastening means can have at least two spaced-apart bolts, screws, threaded rods, grub screws, threaded bolts, hammer head screws, etc. and/or holes for fastening, e.g. B. for screwing the casting in question to the underlying grate frame.
  • the grate bar fastening means can each comprise a recess, most preferably polygonal, which extends through the respective side wall.
  • a polygonal, especially rectangular, recess is particularly advantageous for assembly, since the castings - especially the outer castings that are screwed to the grate frame - are often only accessible from one side wall.
  • the castings can be screwed tight from one side using hammerhead screws or similar screws that do not rotate when tightened.
  • the recesses can lie opposite one another. Most preferably, they can be arranged at a height of the stationary grate bars.
  • At least the inner casting can advantageously have such grate bar fastening means.
  • both castings can each comprise grate bar fastening means for lateral attachment to the respective adjacent, stationary grate bar, whereby the castings are coupled at the relevant end to the respective (laterally) adjacent grate track.
  • the castings can preferably be placed on the outer sides facing away from each other on the grate track side between the top side, the bottom side and the two end faces, with the exception of the said recess for attachment to the stationary grate bar, which is otherwise flat or smooth , have a closed side wall.
  • the feed grate described above can comprise two center beams made up of several grate track separating elements.
  • each of the center beams already described above is composed of several grate separating elements, the number of which is determined based on the length of the advancing grate in the longitudinal direction of the grate.
  • the grate track separation elements are designed in such a way that one grate track separation element is required for each stationary grate level.
  • the center beams formed by the grate-track separating elements can preferably be arranged between an outer grate track and a common inner grate track.
  • the center beams can be designed to be mirrored and arranged relative to one another in such a way that they each allow thermal expansion of the inner grate track, to which an outer casting of a grate track separating element of the respective center bar is attached, to the outside. This is made possible by the inner casting of a grate separating element being slidably mounted in the outer casting of the grate separating element, so that e.g. B.
  • the degree of transverse expansion of a grate sheet depends on several factors, such as: B. from the grate bar material used, the combustion temperature and the grate track width.
  • the transverse expansion in a conventional grate track can advantageously be made of a heat-resistant casting, such as. B. the material with the material number. 1.4828 (with a linear thermal expansion coefficient of 17.5 - 18.0 x10' 6 K' 1 between 20° C and 400 - 600°C; scale resistant up to 1000° C in air) with a grate width of approx. 4 m at a typical Combustion chamber temperature of approx. 400° should be approx. 2.66 cm.
  • the cast parts of the grate separating elements can, as mentioned, be designed to be open towards at least one side or side wall, i.e. cast as a kind of “half-shell”. In longitudinal section, the castings can therefore be described as essentially C-shaped.
  • the inside of the castings can also be largely hollow in order to save material when casting and also to keep the weight of the castings as low as possible. Furthermore, the heat, for example due to incident thermal radiation, can be dissipated more easily from hollow, generally thin-walled components than from components made of solid material. This means that the castings are easier to cool, which significantly increases their service life and durability.
  • the cast parts can preferably have a number of ribs on the inside, particularly preferably on the respective inside of the side wall.
  • Ribs here mean elongated wall parts that protrude in a web shape on a surface and which protrude, for example, perpendicular to the wall surface or surface. The ribs can do this along their longitudinal extent straight, arcuate, wavy or similar.
  • the ribs not only serve to distribute or dissipate heat, but also serve as physical reinforcement of the castings, in particular the two side walls to which the castings are screwed to the stationary grate bars adjacent to the sides.
  • the castings are arranged with the above-mentioned open sides to one another and partially overlapping one another on the adjacent components - but not on the other casting - mounted.
  • the castings can also be designed to be open at the bottom on their bottom side.
  • the cast parts can be described as hollow building blocks that can be moved into one another and are open downwards and to one side.
  • the cast parts of a grate track separating element can be designed in a half-shell shape such that, when installed as intended, they together form a grate track separating element of variable width that can be moved into one another.
  • FIG. 2 shows a perspective, isolated view of the feed grate according to the invention according to FIG.
  • Figure 3 shows the same enlarged detail from Figure 2, but now in a completely advanced state of the movable grate steps or grate bars,
  • Figure 4 shows part of a longitudinal section through the feed grate from Figure 2 along the section line AA
  • Figure 5 the same part of the longitudinal section through the feed grate from Figure 4 (slightly offset) along the section line AA, but this time looking from the other side,
  • Figure 6 shows a cross section along the section line BB through the feed grate from Figure 2 and an enlarged section of a grate track separating element in cross section with a view of the interior
  • FIG. 7 shows a perspective bottom view of an isolated exemplary embodiment of a grate separating element according to the invention (with a cast-in cooling circuit including pipes),
  • Figure 8 is a perspective, isolated view of the pipes of the cooling circuit (without the castings of the grate separating element) of the exemplary embodiment from Figure 7,
  • Figure 9 is a side view of an open side of an outer casting of the exemplary embodiment from Figure 7,
  • Figure 10 is a side view of an open side of an inner casting of the exemplary embodiment from Figure 7,
  • Figure 11 is a perspective bottom view of a further exemplary embodiment of a grate track separating element according to the invention (with a cast-in cooling circuit), shown in isolation.
  • FIG. 1 Based on the roughly schematic sectional view of Figure 1, the structure of a solid fuel combustion system 60 with an exemplary embodiment of a feed grate 50 or combustion grate 50 according to the invention is first described as an example.
  • Figure 2 shows the feed grate 50 even larger and insulated. When installed in the solid fuel combustion system, this can, as shown in Figure 1, be used in the solid fuel combustion system 60 for sliding grate firing in a combustion chamber 62.
  • the feed grate 50 which is then described in more detail with reference to FIG. 2, is located at the bottom of the combustion chamber 62 of the solid fuel combustion system 60.
  • the solid fuel to be burned is constantly supplied to this combustion chamber 62 via a feed shaft 61.
  • the fuel bed in the combustion chamber 62 is continuously transported diagonally downwards over the feed grate 50 by the feed movements of every second grate stage (as already mentioned above).
  • the upper area on the feed grate 50 facing the feed shaft 61 is a drying and degassing zone; the main combustion takes place in the middle area and the afterburning takes place in the lower area.
  • funnel-like ash collectors 66 are arranged, which collect the ash produced during combustion, which falls between the grate bars through the air slots 59s (see in particular in the enlarged section of Figure 2) and feed it to subsequent conveying devices 67.
  • a slag conveyor device 69 At the lower end of the feed grate 50 there is a slag conveyor device 69. The ash and slag are further disposed of using suitable devices, which are not shown in detail here.
  • suitable devices which are not shown in detail here.
  • the cooled flue gas is then passed through a filter system 64, which is only shown roughly schematically, and the filtered flue gases then exit the solid fuel combustion system 60 via an outlet 65. It is expressly pointed out that the solid fuel combustion system is only shown very roughly schematically in FIG
  • the structure of such solid fuel combustion systems is known in principle to those skilled in the art and the other components, in particular the devices for collecting and disposing of the ash and slag, for filtering the flue gases and the feeding of the solid fuel into the combustion plant are not essential to the invention.
  • the feed grate 50 comprises several, namely exactly three, grate tracks 51, 52, 53 running parallel in the feed direction 50V or grate longitudinal direction 50V.
  • Two grate tracks 51, 52, 53 are each separated by one Central beams 200, which also run in the longitudinal direction of the grate 50V, are separated from each other.
  • This center beam 200 is composed of a large number of grate track separating elements 100 according to the invention, which will be explained in more detail later. These are arranged in a row in the longitudinal direction of the grate 50V or in their longitudinal extent 100L on a grate frame 54 of the feed grate 50.
  • each of the grate tracks 51, 52, 53 is made up of a large number of grate steps 55, 57 arranged in steps with individual grate bars 56, 58 with a height 59.
  • the grate bars or grate stones 56 of every second grate level 55 are stored in a stationary manner.
  • the intermediate grate bars 58 of the intermediate grate steps 57 are mounted in a feed-movable manner.
  • two grate levels would be stationary and only every third grate level would be designed to be movable, or other similar constructions.
  • the stationary grate steps 55 mentioned include elongated, wave-shaped or cylindrical grate bar supports or cross members (not shown or hidden) below the grate steps 55.
  • the elongated grate bar supports in turn rest on each end at the lateral end of the grate tracks 51, 52, 53 on two longitudinal supports of the grate frame 54, which is inclined to the horizontal B at an angle of inclination of 50g (see Figures 4 and 5).
  • the movable grate bar supports or cross beams under the movable grate steps 57 are in turn mounted at the ends on longitudinal supports of an inner, rectangular frame or substructure of the grate frame 54.
  • This inner rectangular frame or substructure of the grate structure 54 rests as a whole with guide carriages on guide supports of the outer frame or substructure and can be moved back and forth relative to the outer frame or substructure in the feed direction 50V by means of a hydraulic drive.
  • the grate bars 56, 58 are specifically formed by means of a grate bar support receptacle (not shown here) in the underside of the grate bars 56, 58 at a rear end section in the feed direction 50V in the form of a downwardly open, U-shaped recess on the respective grate bar supports of the grate steps 55 , 57 stored and firmly anchored to them.
  • the grate bars 56 are each placed with their U-shaped recess “at the back” on the wave-shaped grate bar supports and at the front on the top of a next-lower, feed-movable grate bar 58 of the next-lower, feed-movable grate stage 57.
  • grate bars 56, 58 could be designed or shaped as described in WO 2018/149516 A1.
  • the individual grate steps 55, 57 of the grate tracks 51, 52, 53 and the individual grate track separating elements 100 of the center beam 200 are each partially connected or anchored to one another and partly to the underlying grate frame 54.
  • the respective stationary grate bars 56 adjacent to the grate track separating elements 100 of the central beam 200 are each connected to the respective casting 110, 140 of the relevant grate track separating element 100 by means of corresponding grate bar fastening means 132, 133, 162, 163 are connected, as will be explained in more detail below.
  • middle, stationary grate bars 56 of the grate steps 55 of the middle grate track 52 are anchored or screwed centrally to the underlying grate frame 54 to form a fixed anchor point 210 or fixed point 210 (see schematically in Figure 6, more detailed explanation will follow later).
  • the individual grate bars 56 of the grate steps 55 as well as the grate bars 58 of the grate steps 56 lying on them in a feed-movable manner expand from there from the center in an expansion direction 211 or expansion compensation direction 211 to the sides outwards, i.e. H. in the direction of the two outer grate tracks 51, 53.
  • the inner castings 140 (which Yes, each is firmly screwed to the inner grate track 52) can move sufficiently far outwards under the outer castings 110 or can expand freely under them.
  • the outer castings 110 are in turn fixed (decoupled from the inner castings 140) by means of grate frame fastening means 125, 127, each forming a further “inner” anchor point 210 or fixed point 210 on the underlying grate frame 54 and anchored to it, as further below will be explained in more detail.
  • the two outer grate tracks 51, 53 which are each anchored or firmly screwed on one side at the inner end of one of the two said outer castings 110, expand outwards in the same expansion direction 211 at high temperatures.
  • the respective outermost grate bars 56, 58 of the grate steps 55, 57 of the grate tracks 51, 53 are correspondingly under side edge pockets 54R or edge drawers 54R of the grate frame 54 (as mentioned at the beginning). stored in a movable manner.
  • the shape and design of the grate track separating elements 100 will now be described in more detail, which, as mentioned, are arranged or mounted on a grate frame 54 in such a way that they each have a central beam 200 for separating two grate tracks 51, 52 and 52, respectively. 53 form.
  • the castings 110, 140 have a predominantly flat bottom side 111, 141 on the underlying surface
  • the grate frame 54 of the feed grate 50 is arranged at an angle of inclination of 50g relative to the horizontal B. They rest on two raised points or supports 111e, 141e of the bottom sides 111, 141 on one of the diagonally sloping longitudinal beams of the grate frame 54 already mentioned above. i.e.
  • the castings 110, 140 do not lie on the entire surface over their entire length 119, 149, but are arranged everywhere else (in the longitudinal extent 100L before, between and after the raised supports 111e, 141e) with some play at a distance from the longitudinal beam, which is in particular a unwanted heat transfer to the grate frame 54 is reduced and in the case of the inner castings 140 that can be moved outwards into the outer castings 110, the friction is also reduced.
  • the outer castings 110 in the area of the raised supports 111e also have grate frame fastening means 127 in the form of holes 127 passing through the bottom side 111 in order to attach the outer castings 110 to the grate frame 54 by means of a matching grate frame, as already mentioned above - Fasteners 125 to be firmly anchored.
  • the grate frame fastening means 125 are here z. B. in the form of elongated bolts 125, which fit or grip into the holes 127 and thus hold the outer castings 110 stationary on the grate frame 54.
  • a rectangular recess 135, 165 is additionally cut out in the bottom sides 111, 141 of the castings 110, 140 between the two raised supports 111e, 141e.
  • a cooling circuit 121, 151 with pipes 122, 152 for water cooling of the castings 110, 140 leads along the side wall and further into the top-side walls of the castings.
  • each individual can Casting 110, 140 e.g. B. be cooled individually or separately. More detailed details about the cooling circuit 121, 151 with the pipes 122, 152 follow after the description of the geometric shape of the castings 110, 140.
  • the castings 110, 140 which are essentially hollow overall, i.e. in principle cast like hollow building blocks, have a roof-like, in particular tailcoat-like, cover side 112, 142 on the top side, which is between a first cover section 115, 145 (see Figures 9 and 10 ) and a second deck section 116, 146 comprises a fold line 113, 143 or ridge line 113, 143.
  • the ridge line corresponds to 113, 143 when installed as intended State in each case at the highest point of the respective cover side 112, 142.
  • the grate web separating elements 100 are arranged and designed on the grate frame 54 of the feed grate 50 in such a way that the first cover section 115, 145 each has a slight downward slope a to the horizontal B or to the floor B is aligned, so that solid fuel to be burned on the feed grate 50 is circulated better, as already explained above.
  • the first cover section 115, 145 is adjoined by a rear end face 118, 148, which, when installed as intended, has the top side 112, 142 and the bottom side 111, 141 at the back or "top", based on the sloping grate frame 54.
  • a front end face 117, 147 adjoins the second cover section 115, 145 between the cover side 112, 142 and the bottom side 111, 141 in the outer casting 110. When installed as intended, this is located at the front in the longitudinal grate direction 50V or feed direction 50V, as mentioned.
  • the cover side 142 has a further, second fold line 168 or rear edge 168, from which the cover side 142 is in a third cover section 166 which is only at a slight angle to it and has a slight angle (approx. 160°-170°). , i.e. with an almost flowing transition, is aligned on a front edge 167 of the third cover section 166 in the front end face 147.
  • the third cover section 166 adjoining the second cover section 146 can also be referred to as the front section 166 of the cover side 142, since the front end face 147 then adjoins this in the inner casting 140.
  • the grate track separating element 100 when the grate track separating element 100 is installed as intended in the feed grate 50 on the grate frame 54, it closes with the directly adjacent, stationary grate bar 56, and the front section 166 of the inner casting 140 is flush with the front front side 56a of the grate bar 56, since this Grate track separation element 100 is adapted in shape at least in places to the shape of the grate bars 56. i.e. In the transverse extension 100Q (or grate transverse direction) perpendicular to the grate longitudinal direction 50V, the transition from the middle grate track 52 to the respective inner casting 100 is stepless or seamless, as can be seen particularly well in Figure 3.
  • the inner castings 140 are shaped exactly so that the second fold line 168 or rear edge 168 between the second deck section 146 and the third deck section 166 or front section 166 is in alignment with an upper edge of a front side 58a of a movable, completely advanced grate bar 58 in the transverse extension 100Q. Furthermore, they are shaped in such a way that a front edge 167 of the front section 166, as already mentioned, ends or is aligned in the transverse extension 100Q in alignment with a front edge 56a of a stationary grate bar 56.
  • the castings 110, 140 are also essentially adapted to one another in shape and size.
  • a total length 119 or total length 119 of the outer casting 110 corresponds exactly to a total length 149 or total length 149 of the inner casting 140.
  • the outer casting 110 has a cover projection 136 in the area of the cover side 112, around which the outer casting 110 looks at the inner casting 140 from the side (see in particular FIG. 4) towards the cover sides 112, 142 a wall thickness or thickness protrudes or covers.
  • This covering projection 136 is also particularly designed in the area of the front section 167.
  • the cover projection 136 is also designed to be sufficiently deep in the transverse extension 100Q, so that the inner casting 140 never hits the outer casting 110, even if the grate bars 56, 58 of the grate steps 55, 57 and the inner casting in question are temporarily affected by particularly high temperatures 140 (relative to a “cold” assembly width) seen overall across the entire width in the transverse extension 100Q, an increase in width or expansion of several centimeters to one decimeter is experienced.
  • the castings 110, 140 have a cooling circuit 121, 151 with pipes 122, 152 that can be connected to a controllable cooling circuit system. These pipes 122, 152 are cast into the walls of the castings 110, 140.
  • a The inlet pipe section leads laterally along the insides 131i, 161i of the side walls 131, 161. After a bend (near the already mentioned bend line 113, 143 of the cover sides 112, 142), in which the pipes 122, 152 follow the wall of the cover side 112, 142 in both castings 110, 140, the pipes 122, 152 run then “circularly” in an almost closed circle parallel to the cover side 112, 142 through the respective casting 110, 140.
  • the pipes 122, 152 (slightly offset inwards) essentially follow the outside edges of the castings 110, 140, so that the cover sides 112, 142 and the uppermost edge regions on the end faces 117, 118 and the side walls 131, 161 are cooled as evenly as possible from the inside.
  • an outlet pipe section After another bend (again near the bend line 113, 143, just before the pipes 122, 152 meet the bend on the inlet pipe section again), an outlet pipe section finally runs parallel to the inlet pipe section again towards the bottom side 111, 141 laterally on the insides 131i, 161i of the side walls 131, 161 or side walls 131, 161 along and vertically out of the bottom side 111, 141 out of the castings 110, 140.
  • “cool” water can flow continuously through the pipes 122, 152 of the two separate cooling circuits 121, 151, which cools in particular the exposed cover sides 112, 142 of the castings 110, 140, especially those slightly (with the covering projection 136 ) protruding cover side 112 of the outer casting 110.
  • the heat absorbed by the cooling water in the grate separating element 100 can then be tapped off elsewhere in an energy-saving manner using the direct use of energy or generation of electricity and thus the water can be cooled again accordingly and then used again for cooling the pipelines to be pumped.
  • the castings 110, 140 For fastening the castings 110, 140 of the grate track separating elements 100 to the adjacent grate bars 56, the castings 110, 140, as mentioned above, each comprise grate bar fastening means 132, 162 in the form of recesses 132, 162 in their side walls 131, 161 and side walls 131, respectively. 161.
  • the recesses 132, 162 in the side walls 131, 161 extend continuously from a respective inside 131i, 161i to a respective outside 131a, 161a of the side walls 131, 161.
  • the recesses 132, 162 each have a rectangular cross section.
  • Corresponding grate bar fastening means 133, 163 in the form of hammer head screws 133, 163 are used, which allow the said grate bars 56 to be screwed to the cast parts 110, 140 from the outside 131a, 161a of the side walls 131, 161 with simple nuts (without that the hard-to-reach inside 131 i, 161 i must be accessible for this purpose).
  • a grate bar 56 guided over the thread of the respective hammer head screw 133, 163 can then be firmly screwed from the outside 131a, 161a to the respective casting 110, 140 using a suitable nut.
  • the hammerhead screws could, if necessary, be inserted beforehand or, if they are easier to reach, guided through the recess 132, 162 and screwed in later.
  • the grate track separating elements 100 are mounted on a grate frame 54 to form a central beam 200 for separating two grate tracks 51, 52, 53 of a feed grate 50 of a combustion furnace 70, the front end face 117, 147 of a cast part 110, 140 is flush with a front face Front side 56a of an adjacent stationary grate bar 56 of the feed grate 50 is arranged and the respective casting 110, 140 is screwed to the stationary grate bar 56 of the relevant grate track 51, 52, 53.
  • an improved, expansion-compensating, three-lane feed grate 50 is created, which has a significantly longer service life and which can be used, for example.
  • B. compared to a two-lane feed grate from the prior art, it makes it possible to burn significantly larger quantities of solid fuel evenly in the same time.
  • a further exemplary embodiment of an alternative grate track separating element 100 ' will now be described, which is for another exemplary embodiment of a feed grate according to the invention, namely a feed grate with only two tracks, which z. B. could only include the two grate tracks 51, 52, can be used.
  • This grate track separating element 100' is - unlike the previously described grate track separating element 100, which, as mentioned, consists of two individually cast castings 110, 140 - is formed in one piece from a single casting.
  • the grate separating element 100' also has a flat bottom side 10T with two raised, strip-shaped supports 101e', with which the grate separating element 100' comes to rest directly on a grate frame.
  • the two strip-shaped supports 101e' there are two holes 127' as part of grate frame fastening means 127' for fastening the grate track separating elements 100' to the grate frame.
  • suitable screws or bolts as corresponding grate frame fastening means, the grate track separating element 100' can be firmly attached to the grate frame underneath.
  • the grate separating element 100' also has a roof-like, in particular tailcoat-like top or cover side 102', which also includes a first cover section 105' and a second cover section 106' extending obliquely thereto, the transition of which is a straight ridge line 103' or .Kink line 103' forms.
  • the cover sections 105', 106' are here again arranged at an obtuse bend angle 104' to one another.
  • the grate separating element 100' has a front end face 107' in the longitudinal extension at the front and a rear end face 108' at the rear, which in the simplest case are simply designed to be flat over the entire surface and their Distance from one another defines a total length 109 'of the grate separating element 100'.
  • the total length 109 ' is normally the same length as the respective total lengths 119, 149 of the previously described two-part grate track separating element 100 for multi-track feed grates 54 with at least three grate tracks 51, 52, 53.
  • the one-piece grate track separating elements 100' can therefore be exactly the same grate levels 55, 57 and grate bars 56, 58 can be used.
  • the one-piece grate separating elements 100', as well as the two-part grate separating elements 100 described above, are arranged one behind the other with the end faces 107', 108' butt-to-butt to form a central beam on the grate frame, i.e. they overlap one another not.
  • This has the advantage that the grate separating elements 100 'are installed independently of one another during installation and z. B. can be easily replaced individually in the event of a defect, without the other grate track separating elements 100 'of the center beam also having to be removed one after the other.
  • the one-piece grate track separating elements can also be mounted on the grate frame in such a way that the first cover section of the cover side is inclined backwards and solid fuel can collect on it, which is then automatically stoked by sliding on the second cover section to the next first cover section which serves as a storage area. can be circulated.
  • the orientation of the grate bars is then tilted backwards, as is the case with the middle beams of the multi-lane, here three-lane, moving grate.
  • the grate web separating element 100' has a side wall 131' between the bottom side 101', top side 102' and the two end faces 107', 108'.
  • the outer sides 131a' of the side walls 1311 are flat, whereas on the inner sides 131i' of the side walls 131', among other things, a plurality of web-shaped ribs 134' are formed, which are used to dissipate or dissipate the heat absorbed on the outer sides 131a' serve operation.
  • pipes 122' of a cooling circuit 121' are cast on the insides 131i' of the side walls 131', which protrude slightly on the insides 131i' of the side walls 131' in relation to the remaining wall surface. This ensures that the side walls 131' can be made thinner overall and are therefore easier to cool. In addition, material can be saved when casting the grate separating element 100'.
  • the grate track separating element 100' also has rectangular recesses 132', each of which serves to fasten an adjacent, stationary grate bar of a grate step, so as to provide a grate track separating element 100' with a To connect the grate level of a grate track.
  • the grate separating elements described in detail above are merely exemplary embodiments which can be modified in a variety of ways by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
  • the ribs shown in the respective exemplary embodiments in particular their position, number, dimensions and shape, are only shown as examples, that is, they could e.g. B. can also be shorter, at smaller or larger intervals, in larger or smaller numbers or distributed and designed differently.
  • the grate track separating elements can be provided with further suitable cooling circuits with different routes, e.g. B. be interspersed with additional loops etc. pipes.
  • the use of the indefinite articles “a” or “an” does not exclude the fact that the characteristics in question can be present multiple times.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Rostbahntrennungselement (100) zur Trennung eines mehrbahnigen Vorschubrostes (50) einer Schubrostfeuerung, mit zumindest zwei in einer Quererstreckung (100Q) ineinander verschieblichen Gussteilen (110, 140), wobei in zumindest einem der Gussteile (110, 140), vorzugsweise in jedem Gussteil (110, 140) jeweils, ein Kühlkreislauf (121, 151) aus Rohrleitungen (122, 152) ausgebildet ist, wobei die Gussteile (110, 140) jeweils eine Bodenseite (111, 141) aufweisen, welche im bestimmungsgemäß im Vorschubrost (50) verbauten Zustand jeweils zu einem Rostgerüst (54) des Vorschubrosts (50) weist, jeweils eine der Bodenseite (111, 141) gegenüberliegende Deckseite (112, 142) aufweisen, welche in einem ersten Deckabschnitt (115, 145) entlang einer Längserstreckung (100L) schräg bis zu einer Knicklinie (113, 143) von der Bodenseite (111, 141) wegläuft und ab der Knicklinie (113, 143) in einem zweiten Deckabschnitt (116, 146) weiter entlang der Längserstreckung (100L) wiederum auf die Bodenseite (111, 141) schräg zuläuft, und eine vordere Stirnseite (117, 147) sowie eine hintere Stirnseite (118, 148) aufweisen, welche jeweils die Bodenseite (111, 141) und die Deckseite (112, 142) verbinden. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rostbahntrennungselements (100) für einen mehrbahnigen Vorschubrost (50) einer Schubrostfeuerung, einen solchen Vorschubrost (50) sowie einen Verbrennungsofen (70) mit zumindest einem solchen Vorschubrost (50).

Description

Rostbahntrennungselement
Die Erfindung betrifft ein Rostbahntrennungselement zur Trennung eines mehrbahnigen Vorschubrostes einer Schubrostfeuerung. Weiter betrifft die Erfindung einen Vorschubrost, einen Verbrennungsofen mit einem solchen Vorschubrost und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Rostbahntrennungselements.
Vorschubroste (auch Treppenroste oder Schüttroste genannt) einer Schubrostfeuerung (zur Verfeuerung von Festbrennstoff) sind üblicherweise - und vorzugsweise auch gemäß der vorliegenden Erfindung - auf einem waagrechten oder alternativ geneigten bzw. abfallenden Rostgerüst gelagert bzw. verbaut. Sie umfassen zumeist zwei oder mehr parallel angeordnete sogenannte „Rostbahnen“. Diese umfassen ihrerseits jeweils mehrere, treppenstufenförmig in einer Rostlängsrichtung übereinander angeordnete Roststufen. Unter Roststufen sind wie eine flache Treppe angelegte bzw. angeordnete „Etagen“ des Vorschubrostes zu verstehen, auf welchen der erwähnte Festbrennstoff kontinuierlich zur besseren Schürung von einem Zuführschacht (oberhalb der obersten Roststufe) durch einen Brennraum hin zu einem Schlacken- bzw. Ascheaustrag (unterhalb der Roststufen sowie hinter der untersten Roststufe) in einer „Vorschubrichtung“ transportiert bzw. befördert wird. Die Vorschubrichtung des auf den Rostbahnen des Vorschubrostes zu verbrennenden Festbrennstoffs entspricht der Rostlängsrichtung der Rostbahnen. Spätestens am Schla- ckenaustrag hinter der untersten Roststufe wird die auf den Roststufen verbliebene, nicht verbrannte Schlacke bzw. Asche gesammelt und z. B. mittels eines Förderbands abtransportiert. Das Förderband sammelt typischerweise auch die auf dem Weg durch den Brennraum zuvor schon durch trichterförmige Auffangbehälter aufgefangene Schlacke bzw. Asche unterhalb der Roststufen auf, welche u. a. durch die Luftschlitze zur Luft- bzw. Sauerstoffzuführung der Roststufen gefallen ist. Die Roststufen wiederum umfassen üblicherweise jeweils mehrere in Reihe nebeneinander angeordnete gewöhnlich wassergekühlte Roststäbe bzw. Roststeine. Dabei weist der Vorschubrost jeweils zwischen zwei Rostbahnen zur Trennung der Rostbahnen üblicherweise einen Mittelbalken auf.
Ein Beispiel für einen zweibahnigen Vorschubrost mit Mittelbalken zwischen den Rostbahnen wird in der WO 2018/149516 A1 beschrieben. Dort umfasst der Mittelbalken mehrere in Rostlängsrichtung einander dachziegelförmig überlappende einteilige Rostbahntrennungselemente. Diese sind exakt so hoch wie zwei Roststufen und entsprechen zudem von ihrer Form im Wesentlichen den angrenzenden Roststäben der Rostbahnen. Die Rostbahntrennungselemente weisen dazu eine Bodenseite mit einer nach unten offenen u-för- migen Roststabträgeraufnahme zur Befestigung an zylinderförmigen Roststabträgern auf, die auch zur Lagerung der ortsfesten Roststäbe der Rostbahnen dienen. Weiter weisen sie eine der Bodenseite gegenüberliegende Deckseite auf, welche in einem ersten Deckabschnitt entlang einer Längserstreckung parallel zur Vorschubrichtung bis zu einer Knicklinie flach parallel zur Bodenseite verläuft und ab der Knicklinie in einem zweiten Deckabschnitt weiter entlang der Längserstreckung schräg auf die Bodenseite zuläuft.
Die großen Temperaturänderungen zwischen den Zuständen ohne Feuerung (also vor Inbetriebnahme oder bei Wartungen etc.) und bei Feuerung des Verbrennungsofens, denen die Roststabelemente unterliegen, führen dazu, dass sich die Rostbahnen in ihrer Quererstreckung relativ stark ausdehnen. Um dies auszugleichen weist ein Verbrennungsofen der eingangs genannten Art unten angrenzend an die seitlichen Wände des Brennraums in den Wangen des Rostgerüsts längs seitlich neben den Rostbahnen jeweils nutenartige, sogenannte „Rostdehnungen“ (quasi „Randtaschen“ bzw. „Randschubladen“) auf, in die sich die Rostbahnen seitlich hinein erstrecken können. Bei zweibahnigen Rosten können die Rostbahnen dann jeweils am Mittelbalken oder im Bereich des Mittelbalkens am Rostgerüst fixiert sein und sich bei einer Temperaturerhöhung nach außen in die Rostdehnungen hinein ausdehnen. Ein Problem besteht jedoch bei drei- und mehrbahnigen Vorschubrosten. Hier muss sich mindestens eine Rostbahn zwischen zwei Mittelbalken befinden, d. h. sie ist auf beiden Seiten durch die üblicherweise fixierten, starren Mittelbalken an einer Ausdehnung gehindert.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Rostbahntrennungselement und einen Vorschubrost mit Mittelbalken mit derartigen Rostbahntrennungselementen anzugeben, welche das vorgenannten Problem beseitigen und auch den Aufbau eines Vorschubrosts mit mehr als zwei Rostbahnen erlauben.
Diese Aufgabe wird durch ein Rostbahntrennungselement nach Patentanspruch 1 , einen Vorschubrost nach Patentanspruch 11 , einen Verbrennungsofen nach Patentanspruch 14 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Rostbahntrennungselements gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Das erfindungsgemäße Rostbahntrennungselement umfasst zumindest zwei in einer Quererstreckung, d. h. senkrecht zur Vorschubrichtung bzw. Rostlängsrichtung, ineinander verschiebliche Gussteile.
Dabei ist in zumindest einem der Gussteile, vorzugsweise in jedem Gussteil jeweils, ein Kühlkreislauf aus Rohrleitungen ausgebildet. Bei je einem Kühlkreislauf können die Kühlkreisläufe beispielsweise separat oder miteinander verbunden, z. B. parallel oder in Reihe geschaltet, an eine Versorgungsleitung angeschlossen sein.
Erfindungsgemäß weisen die Gussteile des Rostbahntrennungselements jeweils eine Bodenseite bzw. Unterseite auf, welche im bestimmungsgemäß im Vorschubrost verbauten Zustand des Rostbahntrennungselements jeweils zu einem Rostgerüst des Vorschubrosts weist.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass sich relative Richtungsangaben wie „oben“, „unten“, „oberseitig“, „unterseitig“, „stirnseitig“, „seitlich“, „horizontal“, „vertikal“, „vorne“, „hinten“, „längs“, „quer“ etc. hierbei, wie auch in der gesamten Schrift, auf die übliche Anordnung in einer Feststoffverbrennungsanlage mit dem Rostgerüst am Boden stehend beziehen.
Weiterhin weisen die Gussteile erfindungsgemäß jeweils eine der Bodenseite gegenüberliegende Deckseite bzw. Oberseite auf, welche in einem ersten Deckabschnitt entlang einer Längserstreckung quer, vorzugsweise senkrecht, zur Quererstreckung schräg bis zu einer Knicklinie bzw. Firstlinie von der Bodenseite wegläuft. Der erste Deckabschnitt bildet dabei eine Ablagefläche der Deckseite für den Festbrennstoff. Die Längserstreckung entspricht wie eingangs bereits erwähnt im Wesentlichen einer Vorschubrichtung des Vorschubrostes.
Ab der Knicklinie läuft die Deckseite in einem zweiten Deckabschnitt weiter entlang der Längserstreckung wiederum auf die Bodenseite schräg zu. Der zweite Deckabschnitt bildet dabei eine Rutschfläche der Deckseite, auf welcher der Festbrennstoff - wie ebenso weiter unten noch erläutert wird - zum nächsten als Ablagefläche dafür dienenden ersten Deckabschnitt eines anschließenden Rostbahntrennungselements rutschen kann. Insgesamt sind die Gussteile in Längserstreckung also dachartig, insbesondere „Frackdach“-ähnlich, ausgebildet.
Erfindungsgemäß weisen die Gussteile ferner eine vordere Stirnseite sowie eine hintere Stirnseite auf, welche jeweils die Bodenseite und die Deckseite verbinden, d. h. die vordere Stirnseite verläuft an der in Vorschubrichtung vorne liegenden Seite der Gussteile zwischen Bodenseite und Deckseite und die hintere Stirnseite an der in Vorschubrichtung hinten liegenden Seite der Gussteile. Die Stirnseiten sind dabei vorzugsweise im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand zum großen Teil nicht dem Feuer ausgesetzt.
Wie üblich für metallische Gussteile, die hohen Temperaturen ausgesetzt sind, können die Gussteile ansonsten im Verhältnis zur ihren Abmessungen dünne Wandstärken aufweisen, um aufgenommene Wärmestrahlung leichter wiederabgeben zu können. D. h. die beiden Gussteile eines Rostbahntrennungselements können jeweils z. B. innen weitestgehend hohl ausgebildet sein und von ihrer Grundform als im Wesentlichen im Längsschnitt C-för- mige Halbschalen mit zueinander gewandten geöffneten Seiten realisiert sein. Durch den im Wesentlichen hohlen Aufbau weisen die Gussteile gegenüber der im Verhältnis kleinen Außenfläche, welche dem Feuer direkt ausgesetzt, eine erheblich größere Innenfläche auf, an der die durch das Feuer aufgenommene Wärme wieder abgegeben werden kann.
Ein erfindungsgemäßer Vorschubrost, der auf einem waagrechten oder wie hier bevorzugt auf dem geneigten bzw. abfallenden Rostgerüst gelagert bzw. verbaut ist, umfasst wie oben erwähnt zumindest zwei Rostbahnen, vorzugsweise mehr als zwei, also zumindest drei Rostbahnen. Wie üblich können die Rostbahnen parallel zueinander angeordnet sein.
Wie eingangs bereits ausführlich erläutert, umfassen die Rostbahnen jeweils mehrere, treppenstufenförmig in einer Rostlängsrichtung übereinander angeordnete Roststufen.
Die Roststufen wiederum umfassen wie eingangs erwähnt jeweils mehrere in Reihe nebeneinander angeordnete üblicherweise wassergekühlte Roststäbe bzw. Roststeine. Alternativ oder zusätzlich können die Roststäbe aber auch zusätzlich luftgekühlt sein, z. B. mittels der von unten durch die Luftschlitze der Roststäbe zugeführten Verbrennungsluft.
Dabei weist der Vorschubrost wie erwähnt jeweils zwischen zwei Rostbahnen zur T rennung der Rostbahnen einen Mittelbalken auf. Im Gegensatz zum Stand der Technik umfasst der Mittelbalken jedoch erfindungsgemäß mehrere in Rostlängsrichtung übereinander angeordnete Rostbahntrennungselemente. „Übereinander“ ist hierbei in Bezug auf das Rostgerüst zu sehen, da dieses typischerweise in einem Winkel von 8° bis 15° zur Waagrechten bzw. zum Boden geneigt ist, also z. B. bei einer handelsüblichen Verbrennungsanlage vom Zuführschacht des zu verbrennenden Festbrennstoffs zum Brennraum leicht abfällt, so dass die Rostbahntrennungselemente durch die schräge Neigungsrichtung des geneigten bzw. abfallenden Rostgerüsts dann eben so gesehen (schräg) übereinander angeordnet sind. Entlang des zur Waagrechten geneigten Rostgerüsts sind die Rostbahntrennungselemente somit eher als hintereinander angeordnet zu bezeichnen.
Zudem weist zumindest ein Teil dieser Rostbahntrennungselemente des Vorschubrosts - wie oben bereits im Rahmen der erfindungsgemäßen Rostbahntrennungselemente erwähnt - jeweils eine Bodenseite auf, welche im bestimmungsgemäß im Vorschubrost verbauten Zustand jeweils zu einem Rostgerüst des Vorschubrosts weist.
Im Unterschied zum eingangs genannten Stand der Technik weist weiter zumindest ein Teil der Rostbahntrennungselemente jeweils eine der Bodenseite gegenüberliegende Deckseite auf, welche in einem ersten Deckabschnitt entlang einer Längserstreckung schräg bis zu einer Knicklinie von der Bodenseite wegläuft und ab der Knicklinie in einem zweiten Deckabschnitt weiter entlang der Längserstreckung wiederum auf die Bodenseite schräg zuläuft.
Vorzugsweise können die jeweiligen ersten Deckabschnitte der Rostbahntrennungselemente mit einem rückwärtig geneigten in Vorschubrichtung des Vorschubrosts leicht ansteigenden Gefälle, d. h. zurückgeneigt angeordnet sein.
Dabei wird dafür gesorgt, dass die Oberflächen der zu den Rostbahntrennungselementen benachbarten Roststäbe jeweils parallel neben der Oberfläche der ersten Deckabschnitte der Rostbahntrennungselemente liegt. Der Festbrennstoff, der sich auf den Oberflächen der zurückgeneigten Roststäbe und den als Ablageflächen dienenden ersten Deckabschnitten der Rostbahntrennungselemente sammelt, wird durch das leicht rückwärtig zur Vorschubrichtung des Vorschubrosts abfallende Gefälle besonders gut umgewälzt, da der auf den Ablageflächen liegengebliebene Festbrennstoff leicht zurückrutscht und neuer von oben nachgeführter Festbrennstoff wiederum darüber hinweg geschoben wird, wodurch eine leichte umwälzende „Kreisbewegung“ entsteht, so dass der Festbrennstoff gleichmäßiger verbrannt werden kann. Dies ist grundsätzlich vergleichbar mit der Wasserbewegung eines über einen Wasserfall von einer Kaskade zur nächsten Kaskade stürzenden Flusses, bei weicher es ebenfalls zu einer kreisförmigen Wirbelströmung bzw. Umwälzung des Wassers kommt. Weiterhin weist zumindest ein Teil der Rostbahntrennungselemente wie ebenso bereits erwähnt jeweils eine vordere Stirnseite sowie eine hintere Stirnseite auf, welche jeweils die Bodenseite und die Deckseite verbinden.
Erfindungsgemäß sind dabei die Rostbahntrennungselemente in Rostlängsrichtung mit ihren Stirnseiten Stoß-an-Stoß, also hintereinander aneinandergereiht, so dass die hintere Stirnseite eines unteren Rostbahntrennungselements auf Stoß mit einer vorderen Stirnseite eines in Rostlängsrichtung benachbarten, darüber liegenden, oberen Rostbahntrennungselements usw. angeordnet ist. D. h. die Stirnseiten liegen bündig aneinander an.
Alternativ oder (bevorzugt) zusätzlich ist erfindungsgemäß zumindest ein Teil der Rostbahntrennungselemente wie die oben bereits erwähnten erfindungsgemäßen Rostbahntrennungselemente ausgebildet.
Ein erfindungsgemäßer Verbrennungsofen, insbesondere für die Festbrennstoffverbrennung bzw. für eine Feststoffverbrennungslage, umfasst zumindest einen solchen Vorschubrost.
Weiter kann ein solcher Verbrennungsofen typischerweise einen Brennraum aufweisen, welcher den Vorschubrost zumindest teilweise umgibt.
Der Brennraum wiederum kann üblicherweise aus sogenannten Flossenwände gebildet werden, welche den Brennraum üblicherweise im Wesentlichen bis auf eine Zuführöffnung für den zu verbrennenden Festbrennstoff in den Brennraum, Rauchgaszüge zur Abführung der entstehenden Rauchgase sowie ein Auffang- sowie Abführungssystem zur Sammlung und zum Abtransport der beim Verbrennungsprozess verbliebenen Asche- bzw. Schlacke eingrenzen. Zudem kann der Verbrennungsofen ein System zur Luft- und/oder Kühlflüssigkeitszuführung bzw. Wasserzuführung umfassen. Im Brennraum befinden sich vorzugsweise - wie oben zum Stand der Technik auch bereits erwähnt - seitlich neben den beiden äußeren Rostbahnen des Vorschubrosts auch jeweils Randtaschen, in die sich die äußeren Rostbahnen seitlich hinein erstrecken können, wenn sie sich in ihrer Quererstreckung ausdehnen.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung eines Rostbahntrennungselements für einen solchen mehrbahnigen Vorschubrost einer Schubrostfeuerung werden zumindest zwei in einer Quererstreckung ineinander verschiebliche Gussteile bereitgestellt. Bereitgestellt meint, dass die Gussteile beispielsweise in einem für eine Montage fertigen Zustand angeliefert oder erst hergestellt, d. h. vorzugsweise gegossen werden können.
Dabei wird in zumindest einem der Gussteile, vorzugsweise in jedem Gussteil jeweils, ein Kühlkreislauf aus Rohrleitungen ausgebildet, vorzugsweise bei einem Gießvorgang zur Herstellung der Gussteile eingegossen. Vorteilhafterweise können dabei die späteren Rohrleitungen in den Gussteilen beim Gießen eingegossen bzw. mit umgossen werden. D. h. die Rohrleitungen werden beim Gießen nicht beschädigt, sondern lediglich außenseitig leicht „angeschmolzen“ bzw. oberflächig aufgeschmolzen, so dass sie selbst auch ohne ihre formschlüssige Einbindung in den Gussteilen festgehalten werden.
Erfindungsgemäß werden dabei die Gussteile weiter so ausgebildet, also dimensioniert und geformt, vorzugsweise gegossen, dass sie die oben beschriebene Form aufweisen, d. h. eine solche Bodenseite, Deckseite, Stirnseiten, Seitenwand etc. aufweisen. Dies hat den Vorteil, dass sie dann in ihrer Form bzw. Oberflächenform im Wesentlichen (d. h. in weiten Teilen, insbesondere den Teilen, die zum Brennraum weisen) der Oberflächenform bzw. Geometrie der Roststäbe folgen, wenn im Vorschubrost Roststäbe mit einer Außenform eingesetzt werden, wie sie aktuell sehr häufig eingebaut werden und wie sie zum Beispiel in der DE 10 2015 101 356 A1 beschrieben werden.
Die beiden Gussteile werden dann so zueinander angeordnet bzw. positioniert, dass sie gemeinsam ein Rostbahntrennungselement bilden und dabei zueinander verschiebbar sind.
Mit der erfindungsgemäßen Konstruktion wird ein dehnungsausgleichsfähiger Mittelbalken durch dehnungsausgleichsfähige Rostbahntrennungselemente geschaffen. Durch die Form und Anordnung der Rostbahntrennungselemente weist er obendrein eine vergleichsweise kleine Oberfläche auf, welche direkt dem Feuer ausgesetzt ist, da er wie oben beschrieben überwiegend der Form bzw. Oberflächenform der angrenzenden Roststäbe folgen kann. Dadurch nimmt jedes Rostbahntrennungselement nur unwesentlich mehr Wärme auf, wie einer der Roststäbe. Außerdem sind die Gussteile der Rostbahntrennungselemente so gestaltet und angeordnet, dass sie überwiegend auf der Deckseite Wärme aufnehmen, welche sie allerdings durch ihre besonders vorteilhafte Ausgestaltung (wie weiter unten noch erläutert wird) im Bereich der vom Feuer abgeschirmten Oberflächen wieder gleichmäßig nach unten abgeben können. Die Gussteile eines Rostbahntrennungselements unterscheiden sich voneinander zudem nicht so wesentlich in ihrer Größe, dass sie in etwa vergleichbare Wärmemengen aufnehmen und damit auch zwischen den Gussteilen kaum wesentlichen Temperaturgradienten vorliegen. Somit werden auch unerwünschte temperaturbedingte Spannungen zueinander weitestgehend vermieden.
Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird zudem erreicht, dass sich im bestimmungsgemäß in einem Vorschubrost verbauten Zustand des Rostbahntrennungselements auf dem als Ablagefläche dienenden ersten Deckabschnitt jeweils Festbrennstoff sammeln kann. Dieser deckt den Deckabschnitt vorteilhaft ab und schützt diesen vor Wärmeeinstrahlung. Wird z. B. ein Teil des Festbrennstoffs durch den nachfolgenden Festbrennstoff auf den zweiten Deckabschnitt geschoben und rutscht dort ab, landet er auf dem nächsten als Ablagefläche dienenden ersten Abdeckabschnitt und wird dabei durch das leicht zurückgeneigte Gefälle automatisch mit dem dort bereits liegenden Festbrennstoff durchmischt bzw. umgewälzt.
Nebenbei wird auch noch das Gewicht eines Rostbahntrennungselements aufgeteilt, wodurch beispielsweise die Montage erleichtert wird. Weiterhin wird durch die erfindungsgemäße Konstruktion auch die Herstellung eines solchen Rostbahntrennungselements vereinfacht und beschleunigt, da die Gussteile des Rostbahntrennungselements einzeln sowie in parallelen Arbeitsschritten hergestellt bzw. gegossen werden können.
Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen und Ausführungsbeispielen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können und insbesondere auch einzelne Merkmale verschiedener Ausführungsbeispiele bzw. Varianten zu neuen Ausführungsbeispielen bzw. Varianten kombiniert werden können.
Für die Ausgestaltung der Gussteile des Rostbahntrennungselements gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Vorzugsweise können die zwei Gussteile derart ausgebildet, d. h. in ihren Außen- bzw. Innenabmessungen füreinander dimensioniert und geformt, sein, dass sich ein inneres Gussteil quer zur Längserstreckung relativ zu einem äußeren Gussteil der Gussteile verschieben lässt. Vorzugsweise kann dabei das äußere Gussteil einen Abdecküberstand aufweisen, der das innere Gussteil zumindest an der Deckseite überdeckt bzw. einrahmt. Theoretisch wäre es aber auch möglich, dass das äußere Gussteil das innere Gussteil an weiteren anderen Seiten, wie z. B. den Stirnseiten überdeckt.
Besonders bevorzugt kann der Abdecküberstand des äußeren Gussteils das innere Gussteil in jedem Fall über die gesamte Länge bzw. Gesamtlänge in Längserstreckung umschließen bzw. überdecken.
Bei der Montage können dementsprechend die Gussteile schließlich so angeordnet werden, dass sich vorzugsweise ein inneres Gussteil quer zur Längserstreckung relativ zu einem äußeren Gussteil der Gussteile verschieben lässt, und dabei das äußere Gussteil einen Abdecküberstand aufweist, der das innere Gussteil, besonders bevorzugt über die Gesamtlänge in Längserstreckung, zumindest an der Deckseite überdeckt, einrahmt bzw. einschließt.
Vorzugsweise kann eine Gesamtdeckseite des Rostbahntrennungselements in der Quererstreckung an einem Übergang der Deckseite des ersten Gussteils zur Deckseite des zweiten Gussteils gestuft sein. Die Gesamtdeckseite bezeichnet dabei die gesamte Oberseite eines Rostbahntrennungselements, auf welcher der Festbrennstoff aufliegt und welche dem Feuer ausgesetzt ist. Sie setzt sich aus den einzelnen Teildeckseiten der Gussteile zusammen. Die eigentlichen „Teildeckseiten“ der Gussteile werden daher in der gesamten Erfindung nur kurz Deckseiten genannt. Bei zwei ineinander verschieblichen Gussteilen ist die Gesamtdeckseite dabei wie erwähnt bzw. beabsichtigt breitenvariabel und damit dehnungsausgleichsfähig.
Besonders bevorzugt kann der Übergang rechtwinklig gestuft, d. h. mit einer rechtwinkligen Stufe ausgebildet sein. Ein flacher Verlauf der Deckseite des äußeren Gussteils bis zur Stufe sowie ein flacher Verlauf der Deckseite des inneren Gussteils nach der Stufe in Quererstreckung der Gussteile vereinfacht die Gussform und ermöglicht einen gleichmäßigen Abstand der Rohrleitungen des jeweiligen Kühlkreislaufs zur Deckseite, wodurch eine gleichmäßigere Kühlung der Deckseiten der Gussteile erzielt wird, welche im Betrieb der Wärmestrahlung durch den Verbrennungsprozess ausgesetzt sind. Dies sorgt für eine jeweils gleichmäßigere Erwärmung der Gussteile in Quererstreckung und vermeidet Spannungsrisse durch Temperatur-Gradienten entlang der Oberflächen bzw. Deckseiten der Gussteile. Vorzugsweise kann zumindest eines der Gussteile - z. B. in Längserstreckung nach dem zweiten, besonders bevorzugt dem kürzeren, Deckabschnitt - einen dritten Deckabschnitt aufweisen. Bei dem dritten Deckabschnitt kann es sich beispielsweise um einen Frontabschnitt bzw. eine Frontfläche des betreffenden Gussteils handeln, welche entlang der Deckseite gesehen in Vorschubrichtung des Vorschubrosts vorne, d. h. in einem Bereich angrenzend an die vordere Stirnseite liegt. Der Frontabschnitt ist im eingebauten Zustand direkt dem Feuer ausgesetzt, anders als die vordere Stirnseite, an welcher die hintere Stirnseite des nächsten Gussteil des nächsten Rostbahntrennungselements bündig anliegt, so dass diese eben nicht dem Feuer ausgesetzt sind und daher keine Wärme aufnehmen.
Vorzugsweise kann sich der dritte Deckabschnitt an den zweiten Deckabschnitt ab einer weiteren, also einer zweiten Knicklinie der Deckseite anschließen und von dort schräg auf die vordere Stirnseite zulaufen. Beispielsweise kann der dritte Deckabschnitt schräger zur Bodenseite zulaufen als der zweite Deckabschnitt, also winklig zum zweiten Deckabschnitt verlaufen. Durch das zusätzliche Gefälle in diesem weiteren Deckabschnitt wird die Umwälzung des darauf liegenden Festbrennstoffs weiter verbessert.
Der dritte Deckabschnitt kann dabei in seiner Länge besonders bevorzugt kürzer sein, als der oben bereits erwähnte zweite Deckabschnitt, der wie erwähnt als Rutschfläche dient.
Besonders bevorzugt kann zudem zumindest beim inneren Gussteil die Deckseite einen dritten Deckabschnitt aufweisen.
Der Vorteil einer solchen Gestaltung mit einem dritten Deckabschnitt kommt insbesondere dann zum Tragen, wenn der Vorschubrost eine entsprechende Ausgestaltung aufweist.
So gibt es für die Ausgestaltung des Vorschubrosts verschiedene Möglichkeiten.
Wie erwähnt ist es üblich und auch häufig der Fall, zumindest einen Teil der Roststufen jeweils vorschubbeweglich entlanggleitbar zu einer benachbarten, d. h. darunter oder darüber befindlichen, Roststufe zu lagern.
Vorzugsweise kann jede zweite Roststufe jeweils vorschubbeweglich entlanggleitbar zu einer benachbarten, d. h. darunter oder darüber befindlichen, Roststufe gelagert sein, um den Festbrennstoff möglichst gleichmäßig über den Vorschubrost zu bewegen, indem sich jede zweite Treppenstufe bzw. Roststufe (relativ zur jeweils dazwischenliegenden ortsfesten Roststufe) oszillierend vor- und zurückbewegt, um auf diese Weise den Festbrennstoff umzuwälzen sowie vorwärtszuschieben. Dies sorgt für eine gleichmäßige Schürung mit einem bestmöglichen Abbrand.
Dabei kann dann bevorzugt der oben beschriebene Frontabschnitt bei einem inneren Gussteil so geformt sein, dass er an einer vorderen Kante bzw. an einer vorderen Abknickung an der zweiten Knicklinie parallel zu einer Frontseite eines ortsfesten Roststabs des Vorschubrostes und an einer hinteren Kante an der ersten Knicklinie parallel zu einer Frontseite eines zumindest gerade vorgeschobenen, vorschubbeweglichen Roststabs des Vorschubrostes liegt, d. h. vorne bündig mit der Frontseite eines ortsfesten und hinten bündig mit der Frontseite eines vorgeschobenen Roststabs abschließt. Dies sorgt dafür, dass zumindest das innere Gussteil - wie oben erwähnt z. B. bei Verwendung von Roststäben mit einer Außenform, wie sie in der DE 10 2015 101 356 A1 beschrieben ist - nahezu exakt der Form bzw. Oberfläche dieser Roststäbe folgen kann und damit keine exponierten vorstehenden, dem Feuer ausgesetzten Abschnitte aufweist, welche sich ansonsten typischerweise im Verhältnis zur sonstigen Oberfläche besonders stark aufheizen und damit für Temperaturgradienten entlang der Oberfläche verantwortlich sind, die dann wiederum Spannungsrisse hervorrufen können.
Nach oben hin, d. h. jeweils senkrecht zu einer Verlaufsrichtung des ersten Deckabschnitts sowie einer Verlaufsrichtung des zweiten Deckabschnitts - also im Wesentlichen senkrecht zur Längserstreckung der Gussteile - kann das äußere Gussteil das innere Gussteil der Rostbahntrennungselemente möglichst nur wenig überragen bzw. über dieses hinausstehen. Damit ist gemeint, dass der Abdecküberstand des äußeren Gussteils gegenüber dem inneren Gussteil vorzugsweise höchstens 30%, besonders bevorzugt höchstens 25%, weiter bevorzugt höchstens 20% und ganz besonders bevorzugt höchstens 15% der Höhe eines Roststabs, insbesondere eines vorschubbeweglichen Roststabs beträgt.
Vorzugsweise kann der Abdecküberstand des äußeren Gussteils so ausgebildet sein, dass er an einer Frontfläche des äußeren Gussteils den dritten Deckabschnitt des inneren Gussteils überdeckt.
Besonders bevorzugt kann dabei die Frontfläche mit der vorderen Stirnseite des äußeren Gussteils bündig sein bzw. abschließen, also sozusagen nahtlos bzw. stufenlos in diese übergehen. Für die genauere Geometrie bzw. Oberflächenform der Deckseite der Gussteile gibt es bevorzugte Möglichkeiten.
Vorzugsweise kann der Knickwinkel bzw. Firstwinkel an der („ersten“) Knicklinie der Gussteile zwischen dem ersten Deckabschnitt und dem zweiten Deckabschnitt stumpf sein. Der Knickwinkel ist dabei als der Winkel definiert, welcher vom ersten Deckabschnitt durch das Gussteil zum zweiten Deckabschnitt reicht.
Konkret kann dieser Knickwinkel vorzugsweise mindestens 110°, besonders bevorzugt mindestens 120°, weiter bevorzugt mindestens 130° betragen.
Vorzugsweise kann dieser Knickwinkel jedoch höchstens 150° betragen. Besonders bevorzugt kann dieser Knickwinkel ca. 140° betragen.
Alternativ oder zusätzlich kann der (zweite) weitere Knickwinkel bzw. Firstwinkel an der („zweiten“) Knicklinie des inneren Gussteils zwischen dem zweiten Deckabschnitt und dem dritten Deckabschnitt bevorzugt ebenfalls wieder stumpf sein. Dieser Knickwinkel ist gleichermaßen als der Winkel durch das Gussteil definiert.
Besonders bevorzugt kann der zweite Knickwinkel mindestens 110°, besonders bevorzugt mindestens 120°, weiter bevorzugt mindestens 130° betragen.
Vorzugsweise kann der zweite Knickwinkel jedoch höchstens 140° betragen. Besonders bevorzugt kann der zweite Knickwinkel ca. 135° betragen.
Auch für das Flächen- bzw. Längenverhältnis der Deckabschnitte der Deckseite zueinander gibt es bevorzugte Werte.
Vorzugsweise kann der erste Deckabschnitt mindestens 51%, vorzugsweise mindestens 60%, besonders bevorzugt mindestens 70% der Deckseite in Längserstreckung des Rostbahntrennungselements umfassen.
Vorzugsweise können die Rostbahntrennungselemente so im Vorschubrost angeordnet bzw. eingebaut sein, dass der erste Deckabschnitt eines jeweiligen Rostbahntrennungselements jeweils um 10° nach oben ansteigend zur Waagrechten geneigt ist. Mit Waagrechten ist hier z. B. ein Boden gemeint, auf dem das Rostgerüst des Vorschubrostes gelagert bzw. positioniert ist. Nach oben ansteigend zur Waagrechten geneigt, ist so zu verstehen, dass die Deckseite im Bereich des ersten Deckabschnitts eine positive Steigung aufweist, die um 10° zum Boden verkippt ist und obendrein zusätzlich auch zur abfallenden Steigung des Rostgerüsts rückwärtig verkippt ist. D. h. die Deckseite im Bereich des ersten Deckabschnitts, welcher als Ablagefläche bzw. als ein rückwärtig leicht abfallendes „Plateau“ dient, ist so orientiert, dass der erste Deckabschnitt trotz des (hier mit einer negativen Steigung) abfallenden Rostgerüsts im bestimmungsgemäß verbauten Zustand des Rostbahntrennungselements dennoch noch eine positive Steigung aufweist. Wie erwähnt können dann die Roststäbe des Vorschubrosts entsprechend orientiert sein, so dass ihre Oberseite auch jeweils um 10° rückwärts geneigt ist.
Für die Befestigung der Gussteile an den anderen Komponenten des Vorschubrosts gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Vorzugsweise kann nur eines der Gussteile an seiner Bodenseite Rostgerüst-Befestigungsmittel zur Befestigung, also z. B. zur Verschraubung als einseitiger Verankerungs- bzw. Fixpunkt, des Gussteils am Rostgerüst aufweisen.
Besonders bevorzugt kann das äußere Gussteil an der Bodenseite Rostgerüst-Befestigungsmittel zur Befestigung, insbesondere Verschraubung z. B. mittels Schrauben und Muttern oder dergleichen, am darunterliegenden Rostgerüst aufweisen.
Vorzugsweise kann zumindest eines der Gussteile an einer vom jeweils anderen Gussteil wegweisenden Seitenwand bzw. Wangenseite Roststab-Befestigungsmittel zur Befestigung des Gussteils an einem benachbarten Roststab aufweisen. Der Roststab ist dabei ortsfest am Rostgerüst gelagert, d. h. beim Aufbau des Vorschubrosts mit beweglichen Roststufen erfolgt die Befestigung an einer ortsfesten Roststufe.
Beispielsweise können die Rostgerüst-Befestigungsmittel und/oder die Roststab-Befestigungsmittel zumindest zwei, voneinander beabstandete Bolzen, Schrauben, Gewindestangen, Gewindestifte, Gewindebolzen, Hammerkopfschrauben, etc. und/oder Löcher zur Befestigung, z. B. zur Verschraubung des betreffenden Gussteils am darunterliegenden Rostgerüst umfassen. Besonders bevorzugt kann dabei das Roststab-Befestigungsmittel jeweils eine durch die jeweilige Seitenwand durchgehende, ganz besonders bevorzugt polygone, Ausnehmung umfassen. Eine polygone, insbesondere rechteckige, Ausnehmung bringt besonders für die Montage Vorteile, da die Gussteile - speziell die äußeren Gussteile, welche am Rostgerüst verschraubt werden - oft nur noch von einer Seitenwand zugänglich sind. Unter Verwendung von Hammerkopfschrauben oder ähnlichen Schrauben, welche sich beim Festziehen nicht mitdrehen, können die Gussteile von einer Seite festgeschraubt werden.
Weiter bevorzugt können die Ausnehmungen einander gegenüberliegen. Ganz besonders bevorzugt können sie auf einer Höhe der ortsfesten Roststäbe angeordnet sein.
Vorteilhafterweise kann hierfür zumindest das innere Gussteil derartige Roststab- Befestigungsmittel aufweisen.
Besonders bevorzugt können jedoch beide Gussteile jeweils Roststab-Befestigungsmittel zur seitlichen Befestigung am jeweiligen angrenzenden, ortsfesten Roststab umfassen, womit die Gussteile am betreffenden Ende mit der jeweiligen (seitlich) angrenzenden Rostbahn gekoppelt sind.
Für eine gleichmäßige Wärmeaufnahme, d. h. damit sich die Gussteile über ihre Oberfläche nicht ungleich aufheizen, können die Gussteile vorzugsweise jeweils auf den voneinander abgewandten, rostbahnseitigen Außenseiten seitlich zwischen der Deckseite, der Bodenseite sowie den beiden Stirnseiten eine bis auf die besagte Ausnehmung zur Befestigung am ortsfesten Roststab ansonsten ebene bzw. glatte, geschlossene Seitenwand aufweisen.
Vorzugsweise kann der oben beschriebene Vorschubrost zwei Mittelbalken aus mehreren Rostbahntrennungselementen umfassen. Jeder der oben bereits beschriebenen Mittelbalken wird wie erwähnt aus mehreren Rostbahntrennungselementen zusammengesetzt, deren Anzahl sich anhand der Länge des Vorschubrosts in Rostlängsrichtung bestimmt. Hier sind die Rostbahntrennungselemente beispielsweise so gestaltet, dass pro ortsfester Roststufe ein Rostbahntrennungselement benötigt wird.
Bei einem dreibahnigen Vorschubrost können die jeweils durch die Rostbahntrennungselemente gebildeten Mittelbalken vorzugsweise zwischen jeweils einer äußeren Rostbahn und einer gemeinsamen inneren Rostbahn angeordnet sein. Vorzugsweise können dabei die Mittelbalken derart gespiegelt ausgebildet und zueinander angeordnet sein, dass sie jeweils eine thermische Expansion der inneren Rostbahn, an der jeweils ein äußeres Gussteil eines Rostbahntrennungselements des jeweiligen Mittelbalkens befestigt ist, nach außen erlauben. Dies wird ermöglicht, indem das innere Gussteil eines Rostbahntrennungselements jeweils im äußeren Gussteil des Rostbahntrennungselements verschiebbar gelagert ist, so dass z. B. eine zusätzliche Verbreiterung in Quererstreckung aufgrund einer thermischen Expansion im Betrieb (relativ zum im Verhältnis deutlich kälteren Montagezustand) kein Problem darstellt. Im Allgemeinen hängt der Grad der Querausdehnung einer Rostbahn von mehreren Faktoren ab, wie z. B. vom eingesetzten Roststabmaterial, der Verbrennungstemperatur und der Rostbahnbreite. Z. B. kann die Querausdehnung bei einer üblichen Rostbahn vorteilhafterweise aus einem hitzebeständigen Guss, wie z. B. dem Werkstoff mit der Werkstoff-Nr. 1.4828 (mit einem linearen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 17,5 - 18,0 x10'6 K'1 zwischen 20° C und 400 - 600°C; zunderbeständig bis 1000° C an Luft) mit einer Rostbahnbreite von ca. 4 m bei einer typischen Brennraumtemperatur von ca. 400° ca. 2,66 cm betragen.
Weiterhin gibt es auch für die Ausgestaltung der Rostbahntrennungselemente im Inneren verschiedene Möglichkeiten. Grundsätzlich können die Gussteile der Rostbahntrennungselemente wie erwähnt zu zumindest einer Seite bzw. Seitenwand hin offen ausgebildet sein, also als eine Art „Halbschale“ gegossen sein. Im Längsschnitt lassen sich die Gussteile daher als im Wesentlichen C-förmig beschreiben.
Im Inneren können die Gussteile zudem weitestgehend hohl sein, um beim Gießen Material zu sparen und obendrein auch das Gewicht der Gussteile möglichst gering zu halten. Weiterhin lässt sich die Wärme, beispielsweise durch auftreffende Wärmestrahlung, bei hohlen, tendenziell dünnwandigen Bauteilen leichter wieder abführen als bei Bauteilen aus Vollmaterial. D. h., dass die Gussteile somit eben leichter zu kühlen sind, was ihre Standzeit bzw. Haltbarkeit erheblich erhöht.
Um die im bestimmungsgemäßen Einsatz aufgenommene Wärme bzw. Wärmestrahlung gleichmäßiger wieder abführen zu können, damit sich die Gussteile im Betrieb nicht zu stark erhitzen, können die Gussteile vorzugsweise innenseitig, besonders bevorzugt an der jeweiligen Innenseite der Seitenwand, eine Anzahl von Rippen aufweisen. Mit Rippen sind hier stegförmig an einer Fläche vorstehende, längliche Wandteile gemeint, welche beispielsweise senkrecht zur Wandfläche bzw. Fläche hervorstehen. Die Rippen können dabei entlang ihrer Längserstreckung geradlinig, bogenförmig, wellenförmig oder ähnlich verlaufen.
Mittels den an den Innenseiten der Gussteile ausgebildeten Rippen können u. a. geometrisch bedingte Temperaturgradienten innerhalb der einzelnen Gussteile - aufgrund der Tatsache, dass die Gussteile der Wärmestrahlung insgesamt sehr ungleichmäßig ausgesetzt sind, nämlich überwiegend auf den Deckseiten sowie in den oberen Bereichen der vorderen Stirnseite sowie den Seitenwänden - sehr effektiv ausgeglichen bzw. abgeleitet werden. Dadurch werden sogenannte „Spannungsspitzen“ (welche bei Nichtbeachtung zumindest auf Dauer zu Spannungsrissen in den Gussteilen führen) an besonders heißen Stellen der Gussteile gleichmäßig über die gesamten Halbschalen verteilt. Bei der Abführung der Wärme von den Deckseiten helfen insbesondere auch die oben bereits erwähnten Kühlkreisläufe mit den Rohrleitungen, welche durch die halbschalenförmigen Gussteile zur weiteren Kühlung der Gussteile verlaufen.
Die Rippen dienen aber nicht nur der Wärmeverteilung bzw. -ableitung, sondern dienen auch als physische Verstärkung der Gussteile, insbesondere der beiden Seitenwände, an denen die Gussteile mit den seitlich angrenzenden ortsfesten Roststäben verschraubt sind.
Bei der Montage werden die Gussteile mit den oben erwähnten, offenen Seiten zueinander angeordnet und teilweise einander überdeckend an den jeweils angrenzenden Komponenten - jedoch nicht am jeweils anderen Gussteil - festmontiert.
Zusätzlich zur offenen Seite können die Gussteile aber auch jeweils auf ihrer Bodenseite nach unten offen ausgebildet sein. Die Gussteile lassen sich zusammen also als ineinander verschiebliche, nach unten und zu einer Seite hin offene Hohlbausteine beschreiben.
Mit anderen Worten können die Gussteile eines Rostbahntrennungselements also derart halbschalenförmig ausgebildet sein, dass sie im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand gemeinsam ein breitenvariables, ineinander verschiebliches Rostbahntrennungselement bilden.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Die Figuren sind in der Regel nicht maßstäblich. Es zeigen: Figur 1 eine vereinfachte Schnittdarstellung durch eine Festbrennstoffverbrennungsanlage mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vorschubrosts,
Figur 2 eine perspektivische, isoliert dargestellte Ansicht des erfindungsgemäßen Vorschubrosts gemäß Figur 1 sowie einen vergrößert dargestellten Ausschnitt mehrerer Rostbahntrennungselemente samt benachbarter Roststufen in einem zurückgezogenen Zustand der beweglichen Roststufen bzw. Roststäbe,
Figur 3 denselben vergrößert dargestellten Ausschnitt aus Figur 2, nun allerdings in einem vollständig vorgeschobenen Zustand der beweglichen Roststufen bzw. Roststäbe,
Figur 4 einen Teil eines Längsschnitts durch den Vorschubrost aus Figur 2 entlang der Schnittlinie A-A,
Figur 5 denselben Teil des Längsschnitts durch den Vorschubrost aus Figur 4 (leicht versetzt) entlang der Schnittlinie A-A, diesmal jedoch mit Blick von der anderen Seite,
Figur 6 einen Querschnitt entlang der Schnittlinie B-B durch den Vorschubrost aus Figur 2 sowie einen vergrößert dargestellten Ausschnitt eines Rostbahntrennungselements im Querschnitt mit Blick ins Innere,
Figur 7 eine perspektivische Unteransicht eines isoliert dargestellten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rostbahntrennungselements (mit eingegossenem Kühlkreislauf mitsamt Rohrleitungen),
Figur 8 eine perspektivische, isolierte Ansicht auf die Rohrleitungen des Kühlkreislaufs (ohne die Gussteile des Rostbahntrennungselements) des Ausführungsbeispiels aus Figur 7,
Figur 9 eine Seitenansicht auf eine offene Seite eines äußeren Gussteils des Ausführungsbeispiels aus Figur 7,
Figur 10 eine Seitenansicht auf eine offene Seite eines inneren Gussteils des Ausführungsbeispiels aus Figur 7, Figur 11 eine perspektivische Unteransicht eines isoliert dargestellten weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Rostbahntrennungselements (mit eingegossenem Kühlkreislauf).
Anhand der grob schematischen Schnittdarstellung von Figur 1 wird zunächst beispielhaft der Aufbau einer Festbrennstoffverbrennungsanlage 60 mit einem Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Vorschubrosts 50 bzw. Feuerungsrosts 50 beschrieben. Figur 2 zeigt den Vorschubrost 50 noch einmal größer sowie isoliert. Beim Einbau in der Festbrennstoffverbrennungsanlage kann dieser, wie in Figur 1 gezeigt, in der Festbrennstoffverbrennungsanlage 60 zur Schubrostfeuerung in einem Brennraum 62 eingesetzt werden.
Dabei befindet sich der anhand von Figur 2 anschließend noch genauer beschriebene Vorschubrost 50 unten im Brennraum 62 der Festbrennstoffverbrennungsanlage 60. Diesem Brennraum 62 wird über einen Zuführschacht 61 der zu verbrennende Festbrennstoff ständig zugeführt. Während der Verbrennung wird das Brennstoffbett im Brennraum 62 kontinuierlich über dem Vorschubrost 50 durch die Vorschubbewegungen jeder zweiten Roststufe (wie oben schon erwähnt) schräg nach unten transportiert. Der obere zum Zuführschacht 61 weisende Bereich auf dem Vorschubrost 50 ist dabei eine Trocknungs- und Entgasungszone, im mittleren Bereich findet die Hauptverbrennung statt und im unteren Bereich die Nachverbrennung.
Unterhalb des Vorschubrosts 50 sind trichterartige Aschesammler 66 angeordnet, welche die bei der Verbrennung entstehende Asche, die u. a. durch die Luftschlitze 59s (siehe insbesondere im vergrößerten Ausschnitt von Figur 2) zwischen den Roststäben herunterfällt, aufsammeln und anschließenden Fördereinrichtungen 67 zuführen. Am unteren Ende des Vorschubrosts 50 befindet sich eine Schlackefördereinrichtung 69. Die Asche und Schlacke wird mit geeigneten Einrichtungen weiter entsorgt, die hier nicht im Detail dargestellt sind. Oberhalb des Brennraums 62 befinden sich Kesselzüge, durch die das Rauchgas geführt wird, damit es seine Energie an die Heizflächen, z. B. Flossenwände der Kesselzüge abgibt. Anschließend wird das abgekühlte Rauchgas durch eine nur grob schematisch dargestellte Filteranlage 64 geleitet und die gefilterten Rauchgase gelangen dann über einen Auslass 65 aus der Festbrennstoffverbrennungsanlage 60. Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass die Festbrennstoffverbrennungsanlage in Figur 1 nur sehr grob schematisch dargestellt ist, da der Aufbau solcher Festbrennstoffverbrennungsanlagen vom Prinzip her dem Fachmann bekannt ist und die weiteren Komponenten, insbesondere die Einrichtungen zur Sammlung und Entsorgung der Asche und Schlacke, zur Filterung der Rauchgase und zur Aufgabe des Festbrennstoffs in die Verbrennungsanlage, für die Erfindung nicht wesentlich sind.
Wie in Figur 2 in einer Gesamtansicht zu erkennen ist, umfasst der Vorschubrost 50 mehrere, nämlich hier genau drei, parallel in Vorschubrichtung 50V bzw. Rostlängsrichtung 50V verlaufende Rostbahnen 51 , 52, 53. Jeweils zwei Rostbahnen 51 , 52, 53 sind dabei durch einen ebenfalls in Rostlängsrichtung 50V verlaufenden Mittelbalken 200 voneinander getrennt. Dieser Mittelbalken 200 setzt sich aus einer Vielzahl an erfindungsgemäßen Rostbahntrennungselementen 100 zusammen, welche später genauer erläutert werden. Diese sind in Rostlängsrichtung 50V bzw. in ihrer Längserstreckung 100L aneinandergereiht auf einem Rostgerüst 54 des Vorschubrosts 50 angeordnet.
Wie üblich ist jede der Rostbahnen 51 , 52, 53 aus einer Vielzahl treppenförmig angeordneter Roststufen 55, 57 mit einzelnen Roststäben 56, 58 mit einer Höhe 59 aufgebaut. Hier sind die Roststäbe bzw. Roststeine 56 jeder zweiten Roststufe 55 ortsfest gelagert. Relativ zu den ortsfesten Roststufen 55 sind die dazwischenliegenden Roststäbe 58 der dazwischenliegenden Roststufen 57 hingegen vorschubbeweglich gelagert. Theoretisch wäre es aber auch denkbar, dass z. B. zwei Roststufen ortsfest und nur jede dritte Roststufe vorschubbeweglich ausgebildet wären, oder andere ähnliche Konstruktionen.
Die erwähnten ortsfesten Roststufen 55 umfassen neben den einzelnen, nebeneinander in einer Rostquerrichtung (senkrecht zur Rostlängsrichtung 50V) angeordneten Roststäben 56, längliche, wellen- bzw. zylinderförmige Roststabträger bzw. Querträger (nicht dargestellt bzw. verdeckt) unterhalb der Roststufen 55.
Die länglichen Roststabträger liegen wiederum jeweils endseitig am seitlichen Ende der Rostbahnen 51 , 52, 53 auf zwei Längsträgern des zur Waagrechten B in einem Neigungswinkel 50g (siehe Figuren 4 und 5) geneigten Rostgerüsts 54 auf. Die Längsträger bilden dabei zusammen mit weiteren querverlaufenden Querträgern am Anfang und Ende der Rostbahnen 51 , 52, 53 eine äußere stabile, rechteckige Rahmen- bzw. Unterkonstruktion des Rostgerüsts 54.
Zwischen diesen fixen, auf den beiden äußeren Längsträgern der jeweiligen Rostbahn 51 , 52, 53 gelagerten Roststabträgern befinden sich weitere vorschubbewegliche Querträger als Teil der vorschubbeweglichen Roststufen 57. Auf diesen Querträgern sind die vorschubbeweglichen Roststäbe 58 in derselben Weise wie die zuvor erwähnten ortsfesten Roststäbe 56 gelagert und fest verankert.
Die vorschubbeweglichen Roststabträger bzw. Querträger unter den vorschubbeweglichen Roststufen 57 sind endseitig wiederum auf Längsträgern einer inneren, rechteckigen Rahmen- bzw. Unterkonstruktion des Rostgerüsts 54 gelagert.
Diese innere rechteckige Rahmen- bzw. Unterkonstruktion des Rostgerüsts 54 liegt als Ganzes mit Führungsschlitten auf Führungsträgern der äußeren Rahmen- bzw. Unterkonstruktion auf und lässt sich mittels eines Hydraulikantriebs relativ zur äußeren Rahmen- bzw. Unterkonstruktion in Vorschubrichtung 50V vor- und zurückbewegen.
Die Roststäbe 56, 58 sind konkret mittels einer jeweiligen in der Unterseite der Roststäbe 56, 58 an einem im Vorschubrichtung 50V hinteren Endabschnitt ausgebildeten Roststabträgeraufnahme (hier nicht dargestellt) in Form einer nach unten offenen, u-förmigen Ausnehmung auf den jeweiligen Roststabträgern der Roststufen 55, 57 gelagert und jeweils fest mit diesen verankert. Dazu werden die Roststäbe 56 jeweils mit ihrer u-förmigen Ausnehmung „hinten“ auf die wellenförmigen Roststabträger und vorne auf die Oberseite eines nächstunteren, vorschubbeweglichen Roststabs 58 der nächstunteren, vorschubbeweglichen Roststufe 57 aufgesetzt.
An dieser Stelle sei erwähnt, dass die Ausgestaltung von Roststäben dem Fachmann auf diesem Gebiet grundsätzlich bekannt ist. Beispielsweise könnten die Roststäbe 56, 58 wie in der WO 2018/149516 A1 beschrieben, gestaltet bzw. in ihrer Form ausgebildet sein.
Wie u. a. in Figur 2 und 6 zu sehen, sind die einzelnen Roststufen 55, 57 der Rostbahnen 51 , 52, 53 und die einzelnen Rostbahntrennungselemente 100 des Mittelbalkens 200 jeweils teilweise miteinander und teilweise mit dem darunterliegenden Rostgerüst 54 verbunden bzw. verankert. Insbesondere in dem vergrößerten Ausschnitt von Figur 6 ist zu erkennen, dass die jeweiligen an die Rostbahntrennungselemente 100 des Mittelbalkens 200 angrenzenden ortsfesten Roststäbe 56 jeweils mittels korrespondierenden Roststab- Befestigungsmitteln 132, 133, 162, 163 mit dem jeweiligen Gussteil 110, 140 des betreffenden Rostbahntrennungselements 100 verbunden sind, wie weiter unten noch genauer erläutert wird. Zusätzlich sind die mittleren ortsfesten Roststäbe 56 der Roststufen 55 der mittleren Rostbahn 52 unter Bildung eines fixen Ankerpunkts 210 bzw. Fixpunkts 210 mittig am darunterliegenden Rostgerüst 54 verankert bzw. verschraubt (siehe schematisch in Figur 6, genauere Erläuterung folgt später).
D. h. bei steigenden Temperaturen breiten sich die einzelnen Roststäbe 56 der Roststufen 55 sowie die jeweils darauf liegend vorschubbeweglich gelagerten Roststäbe 58 der Roststufen 56 von dort aus der Mitte jeweils in einer Expansionsrichtung 211 bzw. Dehnungsausgleichsrichtung 211 zu den Seiten nach außen hin, d. h. in Richtung der beiden äußeren Rostbahnen 51 , 53, aus. Um diese temperaturbedingte Breitenvergrößerung der mittleren Rostbahn 52 jeweils zur Seite bzw. nach außen in Richtung der angrenzenden Mittelbalken 200 (aus den einzelnen Rostbahntrennungselementen 100) bzw. in Richtung der beiden äußeren Rostbahnen 51 , 53 zu ermöglichen, lassen sich die inneren Gussteile 140 (welche ja jeweils fest mit der inneren Rostbahn 52 verschraubt sind) ausreichend weit nach außen unter die äußeren Gussteile 110 verschieben bzw. können sich frei unter diese ausdehnen.
Die äußeren Gussteile 110 sind ihrerseits (entkoppelt von den inneren Gussteilen 140) wiederum mittels Rostgerüst-Befestigungsmitteln 125, 127 fix unter Bildung jeweils eines weiteren „inneren“ Ankerpunkts 210 bzw. Fixpunkts 210 auf dem darunterliegenden Rostgerüst 54 gelagert und daran verankert, wie weiter unten noch genauer erläutert wird. Die beiden äußeren Rostbahnen 51 , 53, die jeweils am inneren Ende an einem der beiden besagten äußeren Gussteile 110 einseitig verankert bzw. fest angeschraubt sind, dehnen sich bei hohen Temperaturen wiederum in derselben Expansionsrichtung 211 nach außen. Damit sie sich auch entsprechend nach außen hin frei ausbreiten bzw. ausdehnen können, sind die jeweiligen äußersten Roststäbe 56, 58 der Roststufen 55, 57 der Rostbahnen 51 , 53 entsprechend unter seitliche Randtaschen 54R bzw. Randschubladen 54R des Rostgerüsts 54 (wie eingangs erwähnt) hinein verschieblich gelagert.
Anhand der Figuren 2 bis 10 wird nun die Form und Ausgestaltung der Rostbahntrennungselemente 100 genauer beschrieben, welche wie erwähnt so auf einem Rostgerüst 54 angeordnet bzw. montiert werden, dass sie gemeinsam jeweils einen Mittelbalken 200 zur Trennung zweier Rostbahnen 51 , 52 bzw. 52, 53 bilden.
Wie anhand der beiden Seitenansichten auf die Rostbahntrennungselemente 100 des Vor- schubrosts 50 entlang der Schnittlinie A-A in Figur 4 und 5 zu sehen, sind die Gussteile 110, 140 mit einer überwiegend flachen Bodenseite 111 , 141 auf dem darunterliegenden zur Waagrechten B in einem Neigungswinkel 50g geneigten Rostgerüst 54 des Vorschub- rosts 50 angeordnet. Dabei liegen sie an je zwei erhabenen Stellen bzw. Auflagen 111e, 141e der Bodenseiten 111 , 141 auf einem der oben bereits erwähnten, schräg abfallend liegenden Längsträger des Rostgerüsts 54 auf. D. h. die Gussteile 110, 140 liegen insgesamt gesehen nicht über ihre gesamte Länge 119, 149 vollflächig auf, sondern sind überall sonst (in Längserstreckung 100L vor, zwischen und nach den erhabenen Auflagen 111e, 141e) mit etwas Spiel beabstandet zum Längsträger angeordnet, was insbesondere eine ungewollte Wärmeübertragung auf das Rostgerüst 54 reduziert und im Falle der inneren, nach außen in die äußeren Gussteile 110 verschieblichen Gussteile 140 auch die Reibung reduziert.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen jeweils nur die äußeren Gussteile 110 im Bereich der erhabenen Auflagen 111e zudem Rostgerüst-Befestigungsmittel 127 in Form von durch die Bodenseite 111 durchgehenden Löchern 127 auf, um die äußeren Gussteile 110 wie weiter oben bereits erwähnt am Rostgerüst 54 mittels dazu passenden Rostgerüst- Befestigungsmitteln 125 fest zu verankern. Korrespondierend zu den Löchern 127 sind die Rostgerüst-Befestigungsmittel 125 also hier z. B. in Form von länglichen Bolzen 125 ausgebildet, welche in die Löcher 127 passen bzw. greifen und damit die äußeren Gussteile 110 ortsfest am Rostgerüst 54 halten.
Wie insbesondere in den Figuren 7, 9 und 10 zu sehen ist, ist in den Bodenseiten 111 , 141 der Gussteile 110, 140 zusätzlich jeweils eine rechteckige Aussparung 135, 165 zwischen den beiden erhabenen Auflagen 111e, 141e ausgespart. Am Rand der Aussparung führt entlang der Seitenwand und weiter in die deckseitigen Wände der Gussteile hinein jeweils ein Kühlkreislauf 121 , 151 mit Rohrleitungen 122, 152 zur Wasserkühlung der Gussteile 110, 140. Im an ein Kühlkreislaufsystem (nicht dargestellt) angeschlossenen Zustand kann so jedes einzelne Gussteil 110, 140 z. B. einzeln bzw. separat gekühlt werden. Genauere Details zum Kühlkreislauf 121 , 151 mit den Rohrleitungen 122, 152 folgen nach der Beschreibung der geometrischen Form der Gussteile 110, 140.
Gegenüberliegend zur Bodenseite 111 , 141 weisen die insgesamt im Wesentlichen hohlen, also im Prinzip wie Hohlbausteine gegossenen Gussteile 110, 140 oberseitig eine dachartige, insbesondere frackdachartige, Deckseite 112, 142 auf, welche zwischen einem ersten Deckabschnitt 115, 145 (siehe Figur 9 und 10) und einem zweiten Deckabschnitt 116, 146 eine Knicklinie 113, 143 bzw. Firstlinie 113, 143 umfasst. Von der Seite aus betrachtet (siehe Figuren 4 und 5) entspricht die Firstlinie 113, 143 im bestimmungsgemäß verbauten Zustand jeweils dem höchsten Punkt der jeweiligen Deckseite 112, 142. Die Rostbahntrennungselemente 100 sind so auf dem Rostgerüst 54 des Vorschubrosts 50 angeordnet und ausgebildet, dass der erste Deckabschnitt 115, 145 jeweils mit einem leicht rückwärtig abfallenden Gefälle a zur Waagrechten B bzw. zum Boden B ausgerichtet ist, so dass also auf dem Vorschubrost 50 befindlicher zu verbrennender Festbrennstoff besser umgewälzt wird, wie oben bereits erläutert wurde.
Stirnseitig zwischen Deckseite 112, 142 und Bodenseite 111 , 141 schließt sich an den ersten Deckabschnitt 115, 145 eine hintere Stirnseite 118, 148 an, welche die Deckseite 112, 142 und Bodenseite 111 , 141 im bestimmungsgemäß verbauten Zustand hinten bzw. „oben“, bezogen auf das abfallende Rostgerüst 54, verbindet.
Stirnseitig vorne - gegenüberliegend zur hinteren Stirnseite 118, 148 - schließt sich zwischen Deckseite 112, 142 und Bodenseite 111 , 141 beim äußeren Gussteil 110 an den zweiten Deckabschnitt 115, 145 eine vordere Stirnseite 117, 147 an. Diese liegt im bestimmungsgemäß verbauten Zustand wie erwähnt in Rostlängsrichtung 50V bzw. Vorschubrichtung 50V vorne.
Beim inneren Gussteil 140 weist die Deckseite 142 noch eine weitere, zweite Knicklinie 168 bzw. hintere Kante 168 auf, ab welcher die Deckseite 142 in einem nur gering winklig dazu stehenden dritten Deckabschnitt 166 mit einem leichten Winkel (ca. 160°-170°), also mit einem nahezu fließenden Übergang, an einer vorderen Kante 167 des dritten Deckabschnitts 166 in der vorderen Stirnseite 147 fluchtet. Der sich an den zweiten Deckabschnitt 146 anschließende dritte Deckabschnitt 166 lässt sich auch als Frontabschnitt 166 der Deckseite 142 bezeichnen, da sich an diesen beim inneren Gussteil 140 dann die vordere Stirnseite 147 anschließt.
Bei dem oben erläuterten Aufbau schließt im bestimmungsgemäß im Vorschubrost 50 auf dem Rostgerüst 54 verbauten Zustand des Rostbahntrennungselements 100 mit dem direkt benachbarten, ortsfesten Roststab 56, zudem der Frontabschnitt 166 des inneren Gussteils 140 bündig mit der vorderen Frontseite 56a des Roststabs 56 ab, da das Rostbahntrennungselement 100 in seiner Form zumindest stellenweise an die Form der Roststäbe 56 angepasst ist. D. h. in Quererstreckung 100Q (bzw. Rostquerrichtung) senkrecht zur Rostlängsrichtung 50V ist der Übergang von der mittleren Rostbahn 52 zum jeweiligen inneren Gussteil 100 stufenlos bzw. nahtlos, wie besonders gut in Figur 3 zu sehen ist. Die inneren Gussteile 140 sind exakt so geformt, dass die zweite Knicklinie 168 bzw. hintere Kante 168 zwischen dem zweiten Deckabschnitt 146 und dem dritten Deckabschnitt 166 bzw. Frontabschnitt 166 mit einer oberen Kante einer Frontseite 58a eines vorschubbeweglichen, gänzlich vorgeschobenen Roststabs 58 in Quererstreckung 100Q in einer Flucht liegt. Weiterhin sind sie so geformt, dass eine vordere Kante 167 des Frontabschnitts 166 wie bereits erwähnt in Quererstreckung 100Q in einer Flucht mit einer vorderen Kante 56a eines ortsfesten Roststabs 56 abschließt bzw. fluchtet.
Wie insbesondere in Figur 7 zu sehen, sind aber auch die Gussteile 110, 140 in Form und Größe im Wesentlichen aneinander angepasst. Eine gesamte Länge 119 bzw. Gesamtlänge 119 des äußeren Gussteils 110 entspricht dabei genau einer gesamten Länge 149 bzw. Gesamtlänge 149 des inneren Gussteils 140.
Im Unterschied zum inneren Gussteil 140 weist das äußere Gussteil 110 im Bereich der Deckseite 112 allerdings einen Abdecküberstand 136 auf, um welchen das äußere Gussteil 110 das innere Gussteil 140 von der Seite betrachtet (siehe insbesondere Figur 4) zu den Deckseiten 112, 142 hin um eine Wanddicke bzw. -stärke überragt bzw. überdeckt. Dadurch lässt sich das innere Gussteil 140 in einer Flucht mit dem äußeren Gussteil 110 in Quererstreckung 100Q in das äußere Gussteil 110 in gewissem Maße hineinschieben. Dieser Abdecküberstand 136 ist speziell auch im Bereich des Frontabschnitts 167 besonders ausgebildet. Er liefert nämlich einen ausreichenden Überstand bzw. Überlapp in Quererstreckung 100Q, so dass die Gussteile 110, 140 im bestimmungsgemäß verbauten Zustand zusammen stets eine geschlossene, gestufte Gesamtdeckseite 112, 142 bilden können, deren untere Stufe stets zumindest teilweise in Quererstreckung 100Q vom Abdecküberstand 136 bedeckt ist. Dies sorgt dafür, dass in der Regel kein Festbrennstoff zwischen die Gussteile 110, 140 bzw. in den durch die Gussteile 110, 140 gebildeten Hohl- bzw. Innenraum der Gussteile 110, 140 gerät. Der Abdecküberstand 136 ist zudem in der Quererstreckung 100Q ausreichend tief gestaltet, so dass das innere Gussteil 140 vorgesehener Weise niemals am äußeren Gussteil 110 anschlägt, selbst wenn zeitweise durch besonders hohe Temperaturen die Roststäbe 56, 58 der Roststufen 55, 57 sowie das betreffende innere Gussteil 140 (relativ zu einer „kalten“ Montage-Breite) in Summe über die gesamte Breite gesehen in der Quererstreckung 100Q eine Breitenvergrößerung bzw. Ausdehnung von mehreren Zentimetern bis zu einem Dezimeter erfahren.
Wie oben bereits erwähnt weisen die Gussteile 110, 140 einen an ein regelbares Kühlkreislaufsystem anschließbaren Kühlkreislauf 121 , 151 mit Rohrleitungen 122, 152 auf. Diese Rohrleitungen 122, 152 sind in die Wände der Gussteile 110, 140 mit eingegossen. Ein Zulaufrohrabschnitt führt seitlich auf den Innenseiten 131 i, 161i der Seitenwände 131 , 161 entlang. Nach einem Knick (in der Nähe der bereits erwähnten Knicklinie 113, 143 der Deckseiten 112, 142), bei dem die Rohrleitungen 122, 152 bei beiden Gussteilen 110, 140 jeweils der Wand der Deckseite 112, 142 folgen, verlaufen die Rohrleitungen 122, 152 anschließend „kreisförmig“ in einem nahezu geschlossenen Kreis parallel zur Deckseite 112, 142 durch das jeweilige Gussteil 110, 140 hindurch. In diesem kreisförmigen Rohrabschnitt parallel entlang der frackdachartigen Deckseite 112, 142 folgen die Rohrleitungen 122, 152 (leicht nach innen versetzt) dabei im Wesentlichen den außenseitigen Kanten der Gussteile 110, 140, so dass die Deckseiten 112, 142 sowie die obersten Kantenbereiche an den Stirnseiten 117, 118 sowie den Seitenwänden 131 , 161 möglichst gleichmäßig von innen gekühlt werden.
Nach einem weiteren Knick (wieder in der Nähe der Knicklinie 113, 143, kurz bevor die Rohrleitungen 122, 152 wieder auf den Knick am Zulaufrohrabschnitt treffen) verläuft ein Ablaufrohrabschnitt schließlich wieder parallel zum Zulaufrohrabschnitt in Richtung Bodenseite 111 , 141 seitlich an den Innenseiten 131i, 161i der Seitenwände 131 , 161 bzw. Seitenwände 131 , 161 entlang und senkrecht aus der Bodenseite 111 , 141 aus den Gussteilen 110, 140 hinaus. Im Betrieb im angeschlossenen Zustand kann so kontinuierlich „kühles“ Wasser durch die Rohrleitungen 122, 152 der beiden separaten Kühlkreisläufe 121 , 151 strömen, welches insbesondere die exponierten Deckseiten 112, 142 der Gussteile 110, 140 kühlt, speziell die leicht (mit dem Abdecküberstand 136) vorstehende Deckseite 112 des äußeren Gussteils 110. Die vom Kühlwasser im Rostbahntrennungselement 100 aufgenommene Wärme kann dann an anderer Stelle energiesparend wieder unter direkter Verwendung der Energie oder Erzeugung von Strom abgegriffen werden und somit das Wasser entsprechend wieder gekühlt werden, um anschließend wiederum zur Kühlung durch die Rohrleitungen gepumpt zu werden.
Zur Befestigung der Gussteile 110, 140 der Rostbahntrennungselemente 100 an den angrenzenden Roststäben 56, umfassen die Gussteile 110, 140 wie oben erwähnt jeweils Roststab-Befestigungsmittel 132, 162 in Form von Ausnehmungen 132, 162 in ihren Seitenwänden 131 , 161 bzw. Seitenwänden 131 , 161. Die Ausnehmungen 132, 162 in den Seitenwänden 131 , 161 erstrecken sich hierfür durchgängig von einer jeweiligen Innenseite 131 i, 161 i bis zu einer jeweiligen Außenseite 131a, 161a der Seitenwände 131 , 161. Um die an die Gussteile 110, 140 angrenzenden Roststäbe 56 blind, d. h. ohne Konterung, z. B. durch gegensinniges Aufschrauben einer Kontermutter (engl. “jam nut“), von der Innenseite 131i, 161 i der Gussteile 110, 140 (welche bei Montage nur schlecht erreichbar ist), auf der Außenseite 131a, 161a verschrauben zu können, umfassen die Ausnehmungen 132, 162 jeweils einen rechteckigen Querschnitt.
Dazu passend werden korrespondierende Roststab-Befestigungsmittel 133, 163 in Form von Hammerkopfschrauben 133, 163 verwendet, welche ein Verschrauben der besagten Roststäbe 56 mit den Gussteilen 110, 140 jeweils von der Außenseite 131a, 161a der Seitenwände 131 , 161 mit einfachen Muttern erlauben (ohne, dass dazu die schlecht erreichbare Innenseite 131 i, 161 i zugänglich sein muss). Wie allgemein bekannt, wird hierzu der in einer Orientierung durch die Ausnehmung 132, 162 einführbare Kopf der Hammerkopfschrauben 133, 163 in eben dieser Orientierung durch die Ausnehmung 132, 162 geführt und daraufhin im Wesentlichen um 90° gedreht bzw. festgestellt, womit die Hammerkopfschrauben 132, 162 gegen ein weiteres Verdrehen in dieser Richtung verdrehsicher gesichert sind. Anschließend lässt sich mittels einer passenden Mutter jeweils ein über das Gewinde der jeweiligen Hammerkopfschraube 133, 163 geführter Roststab 56 von der Außenseite 131a, 161a mit dem jeweiligen Gussteil 110, 140 fest verschrauben.
Alternativ könnten die Hammerkopfschrauben ggf. auch bereits vorher eingeführt oder bei besserer Erreichbarkeit auch erst nachträglich durch die Ausnehmung 132, 162 geführt und verschraubt werden.
Der bestimmungsgemäß verschraubte Zustand zweier Roststäbe 56 - jeweils mit einem der Gussteile 110, 140 - ist in dem vergrößerten kreisrunden Ausschnitt in Figur 6 besonders gut zu erkennen. Dieser Ausschnitt zeigt eine Querschnittsansicht durch ein mit den Roststäben 56 gekoppeltes auf einem H-Träger bzw. Längsträger des Rostgerüsts 54 aufliegendes Rostbahntrennungselement 100, welches auf der Seite des äußeren Gussteils 110 bodenseitig mit dem Rostgerüst 54 mittels des bereits erwähnten Rostgerüst-Befestigungsmittels 125 verankert ist.
Bei einer Montage der Rostbahntrennungselemente 100 auf einem Rostgerüst 54 zur Bildung eines Mittelbalkens 200 zur Trennung zweier Rostbahnen 51 , 52, 53 eines Vorschub- rosts 50 eines Verbrennungsofens 70 wird jeweils die vordere Stirnseite 117, 147 eines Gussteils 110, 140 stirnseitig bündig mit einer vorderen Frontseite 56a eines benachbarten ortsfesten Roststabs 56 des Vorschubrostes 50 angeordnet und das jeweilige Gussteil 110, 140 mit dem ortsfesten Roststab 56 der betreffenden Rostbahn 51 , 52, 53 verschraubt. Mit dem zuvor beschriebenen Aufbau entsteht ein verbesserter dehnungsausgleichsfähiger, dreibahniger Vorschubrost 50, welcher deutlich längere Standzeiten aufweist und welcher es z. B. im Vergleich zu einem zweibahnigen Vorschubrost aus dem Stand der T echnik ermöglicht, in derselben Zeit deutlich größere Mengen Festbrennstoffs gleichmäßig zu verbrennen.
Anhand von Figur 11 wird nun noch ein weiteres Ausführungsbeispiel eines alternativen Rostbahntrennungselements 100‘ beschrieben, welches für ein anderes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen, nämlich eines nur zweibahnigen, Vorschubrosts, welcher z. B. nur die beiden Rostbahnen 51 , 52 umfassen könnte, genutzt werden kann. Dieses Rostbahntrennungselement 100‘ ist insgesamt - anders als das zuvor beschriebene Rostbahntrennungselement 100, welches wie erwähnt aus zwei einzeln gegossenen Gussteilen 110, 140 besteht - einteilig aus einem Guss ausgebildet.
Ansonsten sei zunächst erwähnt, dass die äußere Form sehr ähnlich ist. So weist das Rostbahntrennungselement 100‘ ebenfalls eine ebene Bodenseite 10T mit zwei erhabenen, streifenförmigen Auflagen 101e‘ auf, mit welchen das Rostbahntrennungselement 100‘ direkt auf einem Rostgerüst zum Liegen kommt. Innerhalb der beiden streifenförmigen Auflagen 101e‘ befinden sich jeweils zwei Löcher 127‘ als ein Teil von Rostgerüst-Befestigungsmitteln 127‘ zur Befestigung der Rostbahntrennungselemente 100‘ am Rostgerüst. Mittels geeigneter Schrauben bzw. Bolzen als korrespondierende Rostgerüst-Befestigungsmittel kann das Rostbahntrennungselement 100‘ so fest am darunterliegenden Rostgerüst befestigt werden.
Gegenüberliegend zur Bodenseite 10T weist das Rostbahntrennungselement 100‘ ebenfalls eine dachartige, insbesondere frackdachartige Oberseite bzw. Deckseite 102’auf, welche auch einen ersten Deckabschnitt 105‘ und einen sich schräg dazu erstreckenden zweiten Deckabschnitt 106‘ umfasst, deren Übergang eine gerade Firstlinie 103‘ bzw. Knicklinie 103‘ bildet. Wie bereits beim zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel sind die Deckabschnitte 105‘, 106‘ auch hier wieder in einem stumpfen Knickwinkel 104‘ zueinander angeordnet.
Zwischen Bodenseite 10T und Deckseite 102‘ weist das Rostbahntrennungselement 100’ in Längserstreckung vorne eine vordere Stirnseite 107‘ und hinten eine hintere Stirnseite 108‘ auf, welche im einfachsten Fall einfach vollflächig eben ausgestaltet sind und deren Abstand voneinander eine Gesamtlänge 109‘ des Rostbahntrennungselements 100’ definiert. Die Gesamtlänge 109‘ ist normalerweise genauso lang, wie die jeweiligen Gesamtlängen 119, 149 des zuvor beschriebenen zweiteiligen Rostbahntrennungselements 100 für mehrbahnige Vorschubroste 54 mit mindestens drei Rostbahnen 51 , 52, 53. Bei einem einfachen zweibahnigen Vorschubrost können also die einteiligen Rostbahntrennungselemente 100‘ mit exakt denselben Roststufen 55, 57 und Roststäben 56, 58 eingesetzt werden. Im bestimmungsgemäß eingebauten Zustand werden die einteiligen Rostbahntrennungselemente 100‘, wie auch die oben beschriebenen zweiteiligen Rostbahntrennungselemente 100, mit den Stirnseiten 107‘, 108‘ Stoß-an-Stoß unter Bildung eines Mittelbalkens auf dem Rostgerüst bündig aneinander, hintereinander angeordnet, d. h. sie überlappen einander nicht. Dies hat den Vorteil, dass die Rostbahntrennungselemente 100‘ beim Einbau unabhängig voneinander eingebaut und z. B. bei einem Defekt sehr leicht einzeln ausgetauscht werden können, ohne dass hierzu die anderen Rostbahntrennungselemente 100‘ des Mittelbalkens nacheinander ebenfalls ausgebaut werden müssen.
Dabei können auch die einteiligen Rostbahntrennungselemente so auf dem Rostgerüst montiert werden, dass der erste Deckabschnitt der Deckseite rückwärts geneigt ist und sich darauf jeweils Festbrennstoff sammeln kann, welcher dann durch ein Rutschen auf dem zweiten Deckabschnitt zum nächsten als Ablagefläche dienenden ersten Abdeckabschnitt automatisch geschürt bzw. umgewälzt werden kann. Auch die Orientierung der Roststäbe ist dann rückwärts geneigt wie bei den Mittelbalken des mehrbahnigen, hier dreibahnigen Vorschubrosts.
Seitlich, d. h. in Quererstreckung 100Q des Rostbahntrennungselement 100’ senkrecht zur Längserstreckung 100L, weist das Rostbahntrennungselement 100’ zwischen Bodenseite 101 ‘, Deckseite 102‘ und den beiden Stirnseiten 107‘, 108‘ jeweils eine Seitenwand 131 ‘ auf. Die Außenseiten 131a‘ der Seitenwände 1311 sind dabei flach, wohingegen auf den Innenseiten 131 i‘ der Seitenwände 131 ‘ u. a. eine Mehrzahl von stegförmig vorstehenden Rippen 134‘ ausgebildet ist, welche zur Ableitung bzw. Abführung der auf den Außenseiten 131a‘ aufgenommenen Wärme im Betrieb dienen. Zusätzlich sind auf den Innenseiten 131 i‘ der Seitenwände 131 ‘ wiederum Rohrleitungen 122‘ eines Kühlkreislaufs 121 ‘ eingegossen, welche leicht an den Innenseiten 131 i‘ der Seitenwände 131 ‘ gegenüber der übrigen Wandfläche vorstehen. Dies sorgt dafür, dass die Seitenwände 131 ‘ insgesamt dünner gestaltet werden können und somit sich auch leichter kühlen lassen. Zudem kann so beim Guss des Rostbahntrennungselements 100’ Material eingespart werden. Durchgehend durch die Seitenwände 131 ‘ von Innenseite 131 i‘ bis Außenseite 131a‘ weist das Rostbahntrennungselement 100’ zudem ebenfalls jeweils rechteckige Ausnehmungen 132‘ auf, welche jeweils einer Befestigung eines benachbarten, ortsfesten Roststabs einer Roststufe dienen, um so ein Rostbahntrennungselement 100’ mit einer Roststufe einer Rostbahn zu verbinden.
Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Rostbahntrennungselementen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedensterWeise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. So sind beispielsweise die in den jeweiligen Ausführungsbeispielen gezeigten Rippen, insbesondere deren Position, Anzahl, Maße und Form, nur beispielhaft dargestellt, d. h. sie könnten z. B. durchaus auch kürzer, in kleineren oder größeren Abständen, in größerer oder kleiner Anzahl oder anders verteilt und ausgebildet sein. Alternativ oder zusätzlich dazu können die Rostbahntrennungselemente von weiteren geeigneten, in den zuvor gezeigten Ausführungsbeispielen nicht beschriebenen, Kühlkreisläufen mit anders verlaufenden, z. B. in weiteren Schleifen etc. Rohrleitungen durchsetzt sein. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
Bezugszeichenliste
50 Feuerungsrost / Vorschubrost
50V Rostlängsrichtung / Vorschubrichtung des Vorschubrostes
50g Neigungswinkel des Vorschubrosts / Rostgerüsts
51 , 52, 53 Rostbahnen
54 Rostgerüst / Rostträger
54R Randtasche / Randschublade
55 Roststufe, ortsfest
56 Roststab, ortsfest
56a vordere Frontseite des ortsfesten Roststabs
57 Roststufe, vorschubbeweglich
58 Roststab, vorschubbeweglich
58a vordere Frontseite des vorgeschobenen, beweglichen Roststabs
59 Höhe der Roststäbe
59s Luftschlitze
60 Festbrennstoffverbrennungsanlage
61 Zuführschacht
62 Brennraum
64 Filteranlage
65 Auslass
66 trichterartige Aschesammler
67 Fördereinrichtungen
69 Schlackefördereinrichtung
70 Verbrennungsofen
100, 100‘ Rostbahntrennungselement
100Q Quererstreckung
100L Längserstreckung
101 ‘ Bodenseite
101e‘ erhabene Auflage der Bodenseite
102‘ Deckseite
103‘ Knicklinie / Firstlinie
104‘ Knickwinkel
105‘ erster Deckabschnitt der Deckseite
106‘ zweiter Deckabschnitt der Deckseite
107‘ vordere Stirnseite 108‘ hintere Stirnseite
109‘ gesamte Länge des Rostbahntrennungselements
121 ‘ Kühlkreislauf
122‘ Rohrleitungen
127‘ Rostgerüst-Befestigungsmittel / Löcher
131 ‘ Seitenwände
131a‘ Außenseite der Seitenwände
131 i‘ Innenseite der Seitenwände
132‘ Roststab-Befestigungsmittel / Ausnehmung
134‘ Rippen
135‘ rechteckige Aussparung auf der Bodenseite
110 äußeres Gussteil des Rostbahntrennungselements
111 Bodenseite
111 e erhabene Auflage der Bodenseite
112 Deckseite
113 erste Knicklinie / Firstlinie
114 Knickwinkel
115 erster Deckabschnitt der Deckseite
116 zweiter Deckabschnitt der Deckseite
117 vordere Stirnseite
118 hintere Stirnseite
119 Gesamtlänge des äußeren Gussteils
121 Kühlkreislauf des äußeren Gussteils
122 Rohrleitungen des äußeren Gussteils
125 Rostgerüst-Befestigungsmittel / Bolzen
127 Rostgerüst-Befestigungsmittel / Löcher des äußeren Gussteils
131 Seitenwand
131a Außenseite der Seitenwand des äußeren Gussteils
131 i Innenseite der Seitenwand des inneren Gussteils
132 Roststab-Befestigungsmittel / Ausnehmung des äußeren Gussteils
133 Roststab-Befestigungsmittel / Hammerkopfschrauben
134 Rippen
135 Aussparung des äußeren Gussteils auf der Bodenseite
136 Abdecküberstand
137 Frontfläche 140 inneres Gussteil des Rostbahntrennungselements
141 Bodenseite
141e erhabene Auflage der Bodenseite
142 Deckseite
143 erste Knicklinie / Firstlinie
144 Knickwinkel
145 erster Deckabschnitt der Deckseite
146 zweiter Deckabschnitt der Deckseite
147 vordere Stirnseite
148 hintere Stirnseite
149 Gesamtlänge des inneren Gussteils
151 Kühlkreislauf des inneren Gussteils
152 Rohrleitungen des inneren Gussteils
161 Seitenwand
161a Außenseite der Seitenwand des inneren Gussteils
161 i Innenseite der Seitenwand des inneren Gussteils
162 Roststab-Befestigungsmittel / Ausnehmung des inneren Gussteils
163 Roststab-Befestigungsmittel / Hammerkopfschrauben
165 Aussparung des inneren Gussteils auf der Bodenseite
166 dritter Deckabschnitt / Frontabschnitt
167 vordere Kante des Frontabschnitts
168 hintere Kante des Frontabschnitts / zweite Knicklinie der Deckseite
200 Mittelbalken
210 Fixpunkt / Ankerpunkt
211 Expansionsrichtung / Dehnungsausgleichsrichtung a Gefälle / Neigungswinkel des ersten Deckabschnitts zur Waagrechten
B Waagrechte / Boden

Claims

Patentansprüche
1. Rostbahntrennungselement (100) zur Trennung eines mehrbahnigen Vorschubrostes (50) einer Schubrostfeuerung, mit zumindest zwei in einer Quererstreckung (100Q) ineinander verschieblichen Gussteilen (110, 140), wobei in zumindest einem der Gussteile (110, 140), vorzugsweise in jedem Gussteil (110, 140) jeweils, ein Kühlkreislauf (121 , 151) aus Rohrleitungen (122, 152) ausgebildet ist, wobei die Gussteile (110, 140) jeweils eine Bodenseite (111 , 141) aufweisen, welche im bestimmungsgemäß im Vorschubrost (50) verbauten Zustand jeweils zu einem Rostgerüst (54) des Vorschubrosts (50) weist, jeweils eine der Bodenseite (111 , 141) gegenüberliegende Deckseite (112, 142) aufweisen, welche in einem ersten Deckabschnitt (115, 145) entlang einer Längserstreckung (100L) schräg bis zu einer Knicklinie (113, 143) von der Bodenseite (111 , 141) wegläuft und ab der Knicklinie (113, 143) in einem zweiten Deckabschnitt (116, 146) weiter entlang der Längserstreckung (100L) wiederum auf die Bodenseite (111 , 141) schräg zuläuft, und eine vordere Stirnseite (117, 147) sowie eine hintere Stirnseite (118, 148) aufweisen, welche jeweils die Bodenseite (111 , 141) und die Deckseite (112, 142) verbinden.
2. Rostbahntrennungselement nach Anspruch 1 , wobei die zwei Gussteile (110, 140) des Rostbahntrennungselements (100) derart ausgebildet sind, dass sich ein inneres Gussteil (140) quer zur Längserstreckung (100L) relativ zu einem äußeren Gussteil (110) der Gussteile (110, 140) verschieben lässt, und dabei das äußere Gussteil (110) einen Abdecküberstand (136) aufweist, der das innere Gussteil (140), vorzugsweise über die Gesamtlänge (149) in Längserstreckung (100L), an der Deckseite (142) überdeckt.
3. Rostbahntrennungselement nach Anspruch 1 oder 2, wobei eine Gesamtdeckseite (112, 142) des Rostbahntrennungselements (100) in der Quererstreckung (100Q) an einem Übergang der Deckseite (112) des ersten Gussteils (110) zur Deckseite (142) des zweiten Gussteils (140) gestuft ist.
4. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Gussteile (110, 140), vorzugsweise zumindest das innere Gussteil (140), einen dritten Deckabschnitt (166) aufweist, welcher sich an den zweiten Deckabschnitt (146) ab einer weiteren Knicklinie (168) der Deckseite (140) anschließt und von dort schräg auf die vordere Stirnseite (147) zuläuft.
5. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche 2 bis 4, wobei der Abdecküberstand (136) des äußeren Gussteils (110) so ausgebildet ist, dass er an einer Frontfläche (137) des äußeren Gussteils (110) den dritten Deckabschnitt (166) des inneren Gussteils (140) überdeckt, wobei vorzugsweise die Frontfläche (137) mit der vorderen Stirnseite (117) des äußeren Gussteils (110) bündig ist.
6. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eines der Gussteile (110, 140), vorzugsweise das äußere Gussteil (110), an der Bodenseite (112) Rostgerüst-Befestigungsmittel (125, 127) zur Befestigung des Gussteils (110) am Rostgerüst (54) aufweist.
7. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei zumindest eines der Gussteile (110, 140), vorzugsweise zumindest das innere Gussteil (140), an einer vom jeweils anderen Gussteil (110, 140) wegweisenden Seitenwand (131 , 161) Roststab- Befestigungsmittel (133, 132, 162, 163) zur Befestigung des Gussteils an einem benachbarten Roststab (56) aufweist, wobei das Roststab-Befestigungsmittel (133, 132, 162, 163) vorzugsweise jeweils eine durch die jeweilige Seitenwand (131 , 161) durchgehende, besonders bevorzugt polygone, Ausnehmung (132, 162) umfasst.
8. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Knickwinkel (114, 144) an der Knicklinie (113, 143) zwischen dem ersten Deckabschnitt (115, 145) und dem zweiten Deckabschnitt (116, 146) der Gussteile (110, 140) stumpf ist, vorzugsweise mindestens 110°, besonders bevorzugt mindestens 120°, weiter bevorzugt mindestens 130° und vorzugsweise höchstens 150°, besonders bevorzugt ca. 140° beträgt, und/oder wobei ein Knickwinkel (144) zwischen dem zweiten Deckabschnitt (145) und dem dritten Deckabschnitt (146) des inneren Gussteils (140) stumpf ist, vorzugsweise mindestens 110°, besonders bevorzugt mindestens 120°, weiter bevorzugt mindestens 130° und vorzugsweise höchstens 140°, besonders bevorzugt ca. 135° beträgt.
9. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Deckabschnitt (115, 145) mindestens 51 %, vorzugsweise mindestens 60%, besonders bevorzugt mindestens 70% der Deckseite (110, 140) des Rostbahntrennungselements (100) umfasst.
10. Rostbahntrennungselement nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Gussteile (110, 140) innenseitig, vorzugsweise an einer vom jeweils anderen Gussteil (110, 140) wegweisenden Seitenwand (131 , 161), eine Anzahl von Rippen (134) aufweisen.
11 . Vorschubrost (50), der zumindest zwei, vorzugsweise zumindest drei, Rostbahnen (51 , 52, 53) umfasst, die auf einem geneigten Rostgerüst (54) gelagert sind, wobei die Rostbahnen (51 , 52, 53) jeweils mehrere, treppenstufenförmig in einer Rostlängsrichtung (50V) übereinander angeordnete Roststufen (55, 57) umfassen, welche wiederum jeweils mehrere in Reihe nebeneinander angeordnete Roststäbe (56, 58) umfassen, wobei der Vorschubrost (50) jeweils zwischen zwei Rostbahnen (51 , 52, 53) einen Mittelbalken (200) aufweist, welcher mehrere in Rostlängsrichtung (50V) übereinander angeordnete Rostbahntrennungselemente (100, 100‘) umfasst, wobei zumindest ein Teil der Rostbahntrennungselemente (100, 100‘)
- jeweils eine Bodenseite (10T, 111 , 141) aufweist, welche jeweils zu dem Rostgerüst (54) des Vorschubrosts (50) weist,
- jeweils eine der Bodenseite (10T, 111 , 141) gegenüberliegende Deckseite (102‘, 112, 142) aufweist, welche in einem ersten Deckabschnitt (105‘, 115, 145) entlang einer Längserstreckung (100L) schräg bis zu einer Knicklinie (103‘, 113, 143) von der Bodenseite (10T, 111 , 141) wegläuft und ab der Knicklinie (103‘, 113, 143) in einem zweiten Deckabschnitt (106‘, 116, 146) weiter entlang der Längserstreckung (100L) wiederum auf die Bodenseite (10T, 111 , 141) schräg zuläuft, und
- jeweils eine vordere Stirnseite (107‘, 117, 147) sowie eine hintere Stirnseite (108‘, 118, 148) aufweist, welche jeweils die Bodenseite (10T, 111 , 141) und die Deckseite (102‘, 112, 142) verbinden, wobei die Rostbahntrennungselemente (100, 100‘) in Rostlängsrichtung (50V) mit ihren Stirnseiten (107‘, 108‘, 117, 118, 147, 148) Stoß-an-Stoß aneinandergereiht sind, und/oder wobei zumindest ein Teil der Rostbahntrennungselemente (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 ausgebildet ist.
12. Vorschubrost nach 11 , wobei die Rostbahntrennungselemente (100, 100‘) so im Vorschubrost (50) angeordnet sind, dass der erste Deckabschnitt (105‘, 115, 145) eines jeweiligen Rostbahntrennungselements (100, 100‘) jeweils um einen Neigungswinkel (a), welcher vorzugsweise zwischen 5° und 10° beträgt, zur Waagrechten (B) geneigt ist.
13. Vorschubrost nach Anspruch 11 oder 12, umfassend zwei Mittelbalken (200) mit mehreren Rostbahntrennungselementen (100), nach einem der vorstehenden Ansprüche 1 bis 10, welche zwischen jeweils einer äußeren Rostbahn (51 , 53) und einer gemeinsamen inneren Rostbahn (52) angeordnet sind, wobei die Mittelbalken (200) derart gespiegelt ausgebildet und zueinander angeordnet sind, dass sie jeweils eine thermische Expansion der inneren Rostbahn (52), an der jeweils ein äußeres Gussteil (110) eines Rostbahntrennungselements (100) des jeweiligen Mittelbalkens (200) befestigt ist, nach außen erlauben, indem das äußere Gussteil (110) eines Rostbahntrennungselements (100) jeweils über das innere Gussteil (140) des Rostbahntrennungselements (100) geschoben werden kann.
14. Verbrennungsofen (70), insbesondere für die Festbrennstoffverbrennung, mit einem Vorschubrost (50) nach einem der vorstehenden Ansprüche 11 bis 13.
15. Verfahren zur Herstellung eines Rostbahntrennungselements (100) für einen mehrbah- nigen Vorschubrost (50) einer Schubrostfeuerung, wobei zumindest zwei in einer Quererstreckung (100Q) ineinander verschiebliche Gussteile (110, 140) bereitgestellt werden, wobei in zumindest einem der Gussteile (110, 140), vorzugsweise in jedem Gussteil (110, 140) jeweils, ein Kühlkreislauf (121 , 151) aus Rohrleitungen (122, 152) ausgebildet, vorzugsweise bei einem Gießvorgang zur Herstellung der Gussteile (110, 140) eingegossen, wird, und wobei die Gussteile (110, 140) so ausgebildet werden, dass sie
- jeweils eine Bodenseite (111 , 141) aufweisen, welche im bestimmungsgemäß im Vorschubrost (50) verbauten Zustand jeweils zu einem Rostgerüst (54) des Vorschubrosts (50) weist,
- jeweils eine der Bodenseite (11 , 141) gegenüberliegende Deckseite (112, 142) aufweisen, welche in einem ersten Deckabschnitt (115, 145) entlang einer Längserstreckung (100L) schräg bis zu einer Knicklinie (113, 143) von der Bodenseite (111 , 141) wegläuft und ab der Knicklinie (113, 143) in einem zweiten Deckabschnitt (116, 146) weiter entlang der Längserstreckung (100L) wiederum auf die Bodenseite (111 , 141) schräg zuläuft, und
- eine vordere Stirnseite (117, 147) sowie eine hintere Stirnseite (118, 148) aufweisen, welche jeweils die Bodenseite (111 , 141) und die Deckseite (112, 142) verbinden,
- Anordnen der Gussteile (110, 140), so dass sich vorzugsweise ein inneres Gussteil (140) quer zur Längserstreckung (100L) relativ zu einem äußeren Gussteil (110) der Gussteile (110, 140) verschieben lässt, und dabei das äußere Gussteil (110) einen Abdecküberstand (136) aufweist, der das innere Gussteil (140), vorzugsweise über die Gesamtlänge (149) in Längserstreckung (100L), an der Deckseite (142) überdeckt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE2622965B1 (de) * 1976-05-21 1977-08-11 Martin Feuerungsbau Kompensationseinrichtung fuer abmessungsaenderungen von bauteilen aufgrund von temperaturschwankungen, insbesondere bei feuerungen
DE69105120T2 (de) * 1990-04-23 1995-05-11 Tiru Traite Ind Residus Urbain Balken, der eine Dehnungsfuge zwischen nebeneinanderliegenden Zonen eines Rostes bildet, dessen Stäbe abwechselnd fest und beweglich sind.
DE102015101356A1 (de) 2015-01-30 2016-08-04 Standardkessel Baumgarte Service GmbH Roststab mit Kühlmittel-Kanal
WO2018149516A1 (de) 2017-02-17 2018-08-23 Mitsubishi Hitachi Power Systems Europe Gmbh Vorschubrost mit rostbahntrennungselementen

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