DE102011055015B4 - Heizkessel für feste Brennstoffe - Google Patents
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Abstract
Heizkessel (1) für feste Brennstoffe, insbesondere Pellets, mit einer Brennkammer (2), wobei im Bereich des Bodens (2a) der Brennkammer (2) mindestens eine bewegliche Rostanordnung (6) vorgesehen ist, wobei die Rostanordnung (6) im Bereich des Bodens (2a) der Brennkammer (2) zumindest zwei zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbare Rostteile (6a, 6b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostteile (6a, 6b) in einer Ebene gegengleich verschiebbar angeordnet sind .
Description
- Die Erfindung betrifft einen Heizkessel für feste Brennstoffe, insbesondere Pellets, mit einer Brennkammer, wobei im Bereich des Bodens der Brennkammer mindestens eine bewegliche Rostanordnung vorgesehen ist, wobei die Rostanordnung im Bereich des Bodens der Brennkammer zumindest zwei zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbare Rostteile aufweist.
- Aus den Veröffentlichungen
GB 313 757 B GB 229 866 - Die
DE 936 230 beschreibt einen Rost mit zwei dichtend übereinander liegenden Einzelrostplatten, welche Längsschlitze aufweisen. Die obere Rostplatte kann relativ zur unteren Rostplatte verschoben werden, wobei in einer Öffnungsstellung die Längsschlitze der beiden Rostplatten fluchtend übereinander liegen und somit geöffnet sind. - Die
DE 10 2007 041 156 A1 beschreibt ein Kohlebecken für feste Brennstoffe, wobei in einem Bodenbereich einer Brennkammer ein Rost vorgesehen ist. - Die
DE 701 731 offenbart eine Staubfeuerung mit zwei auf Rollen laufenden durch eine Antriebsvorrichtung verschiebbaren Planrosten, welche verschieden breite Rostspalte aufweisen. Jeweils einer der Planroste kann in einer Betriebsstellung gebracht werden, während der zweite Planrost in eine Ruhestellung unterhalb der Bodenplatte geschoben wird. - Aus der
AT 501 610 A - Der Ascheaustrag ist dabei maßgeblich abhängig von den Durchtrittsöffnungen des Rostes. Um ein Durchfallen der eingebrachten Pelletskörper zu vermeiden, dürfen die Durchtrittsöffnungen nicht zu groß sein. Kleinere Durchtrittsöffnungen haben allerdings den Nachteil, dass Asche und Verbrennungsrückstände nicht vollständig aus der Brennkammer ausgetragen werden. Dadurch erhöht sich der Wartungs- und Reinigungsaufwand.
- Aufgabe der Erfindung ist es, den Wartungsaufwand zu verringern und einen verbesserten Ascheaustrag aus der Brennkammer zu ermöglichen.
- Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die Rostteile in einer Ebene gegengleich verschiebbar angeordnet sind.
- Die Ebene ist vorzugsweise normal zu einer Hochachse der Brennkammer angeordnet. Vorzugsweise sind die Roste in der Schließstellung nicht oder minimal und in der Öffnungsstellung maximal voneinander beabstandet.
- Die beiden Rostteile geben dabei in der Öffnungsstellung bevorzugt den Bodenbereich der Brennkammer vollständig frei, wodurch anfallende Asche und Verbrennungsrückstände unbehindert in einen unter der Brennkammer angeordneten Auffangraum fallen können.
- Der Brennraum kann dabei im wesentlichen topfförmig ausgebildet sein, wobei vorzugsweise die Brennkammer eine im Wesentlichen zylindrische Brennraumwand in einem den Rostteilen zugewandten unteren Bereich aufweist.
- Die Rostteile sind bevorzugt geschlossen, also öffnungslos, ausgeführt. Dies ermöglicht eine einfache Herstellung der Rostteile. Es ist aber auch möglich, die Rostteile mit beispielsweise wellenartig geformten Dehnungsschlitzen auszuführen. Diese Dehnungsschlitze bewirken in Folge von temperaturbedingten Dehnungserscheinungen ein Lösen von anhaftenden Ablagerungen.
- Das Verschieben der Rostteile erfolgt durch zumindest eine Betätigungseinrichtung, wobei vorzugsweise die Betätigungseinrichtung pro Rostteil zumindest eine mit einem Zahnrad kämmende Zahnstange aufweist.
- Dadurch, dass die bewegliche Rostanordnung zumindest zwei verschiebbare Rostteile aufweist, kann zur Verbesserung der Verbrennung im zentralen Bereich des Brennraumbodens eine Luftzuführeinrichtung in die Brennkammer einmünden, wobei jeder Rostteil im zentralen Bereich zumindest eine vorzugsweise halbkreisförmige Ausnehmung für die Luftzuführeinrichtung aufweist.
- In einer besonders bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass unterhalb der Rostanordnung ein Ascheauffangraum angeordnet ist, und dass räumlich getrennt vom Ascheauffangraum zumindest ein Aschebehälter angeordnet ist, wobei zwischen dem Ascheauffangraum und dem Aschebehälter eine vorzugsweise durch eine Förderschnecke gebildete Aschefördereinrichtung vorgesehen ist. Asche und Verbrennungsruckstände können somit automatisch aus dem Auffangraum des Heizkessels in einen vom Heizkessel getrennten Aschebehälter befördert werden. Dies ermöglicht den Einsatz von großvolumigen Aschebehältern, wodurch die Entleerungsintervalle des Aschebehälters wesentlich verlängert werden können. Die Wartung des Heizkessels kann somit auf ein Mindestmaß reduziert werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:
-
1 einen erfindungsgemäßen Heizkessel in einer ersten Ausführungsvariante in einer Schrägansicht; -
2 den Heizkessel in einem Schnitt gemäß der Linie II-II in3 ; -
3 den Heizkessel in einem Schnitt gemäß der Linie III-III in2 ; -
4 die Brennkammer und die Betätigungseinrichtung für die Rostteile in geschlossener Stellung in einem Längsschnitt; -
5 die Brennkammer und die Betätigungseinrichtung für die Rostteile in geschlossener Stellung in einer Schrägansicht; -
6 die Rostteile samt Betätigungseinrichtung in geschlossener Stellung in einer Schrägansicht; -
7 die Rostteile in geschlossener Stellung in einer weiteren Schrägansicht; -
8 die Brennkammer und die Betätigungseinrichtung für die Rostteile in geöffneter Stellung in einem Längsschnitt; -
9 die Brennkammer und die Betätigungseinrichtung für die Rostteile in geöffneter Stellung in einer Schrägansicht; -
10 die Rostteile samt Betätigungseinrichtung in geöffneter Stellung in einer Schrägansicht; und -
11 die Rostteile in geöffneter Stellung in einer weiteren Schrägansicht. - Der Heizkessel
1 weist eine im Wesentlichen topfförmige Brennkammer2 auf, in welche über eine Pelletszuführeinrichtung3 der durch Pellets gebildete Festbrennstoff über eine Förderschnecke4 aus einem neben dem Heizkessel1 angeordneten Pelletsbehälter5 zugeführt wird. - Der Boden
2a der Brennkammer2 wird durch eine Rostanordnung6 mit zwei gegensinnig relativ zueinander verschiebbaren Rostteilen6a ,6b gebildet, wobei die beiden plattenförmigen Rostteile6a ,6b über eine Betätigungseinrichtung7 normal zur Hochachse2' der Brennkammer2 verschoben werden können. Jeder Rostteil6a ,6b ist im Ausführungsbeispiel geschlossen, also ohne Öffnungen ausgebildet. Es ist aber auch möglich, die Rostteile6a ,6b mit nicht weiter dargestellten Schlitzen auszuführen. In Folge von thermischen Dehnungs- und Schrumpfprozessen der Rostteile6a ,6b können dadurch eventuelle Ablagerungen gelöst werden. - In einem zentralen Bereich des Bodens
2a um die Hochachse2' mündet eine Luftzufuhreinrichtung8 für Primärluft in die Brennkammer2 ein, wobei die Luftzufuhreinrichtung8 einen glockenförmigen Ausströmteil8a aufweist. Die Rostteile6a ,6b weisen um die Luftzufuhreinrichtung8 herum entsprechende kreisförmige Ausnehmungen9 auf, wobei der Radius der Ausnehmungen9 etwa dem Radius des Bodens8a' des Ausströmteiles8a entsprechen kann. - Die Rostteile
6a ,6b sind mit Zahnstangen12 ,13 fest verbunden, wobei jede Zahnstange12 ,13 mit einem gemeinsamen Zahnrad14 kämmend in Eingriff steht. Die Zahnstangen12 ,13 sind dabei diametral bezüglich des Zahnrades14 , also oberhalb bzw. unterhalb angeordnet. Jede Zahnstange ist mit jeweils einem Rostteil6a ,6b fest verbunden. Die Zahnstangen12 ,13 und damit die beiden Rostteile6a ,6b können somit mit einem einzigen Zahnrad14 gegensinnig bewegt werden. - Die Brennkammerwand
2b ist von einem ringförmigen Luftkanal17 zur Zuführung von Sekundärluft über in der Brennkammerwand2b angeordnete Luftaustrittsöffnungen18 umgeben. - Um eine Verschmutzung und erhöhten Verschleiß zu vermeiden, ist die Betätigungseinrichtung
7 außerhalb des Heizkessels1 im an den Heizkessel1 anschließenden Behältermodul20 integriert. Dadurch können Verschmutzung und Verschleiß der Betätigungseinrichtung7 wesentlich vermindert werden. - Wie aus den
1 bis3 hervorgeht, ist unterhalb der Brennkammer2 ein Auffangraum21 für Asche und unverbrannte Teile angeordnet. Der eigentliche Aschebehälter22 ist räumlich getrennt vom Heizkessel1 im Speichermodul20 untergebracht. Das Speichermodul20 umfasst den Pelletsbehälter5 und den Aschebehälter20 . Im Bodenbereich des Auffangraumes21 ist zwischen dem Auffangraum21 und dem Aschebehälter22 eine durch eine Förderschnecke23 gebildete Fördereinrichtung angeordnet. - Die Pellets werden aus dem Pelletsbehälter
5 über die Förderschnecke4 und die Zuführeinrichtung3 in die Brennkammer2 eingebracht, wobei sie unter Zufuhr von Primär- und Sekundärluft verbrennen. Asche und unverbrannte Verbrennungsrückstände sammeln sich im Bodenbereich2a der Brennkammer2 und werden in regelmäßigen oder unregelmäßigen Abständen durch Verschieben der beiden Rostteile6a ,6b von der Schließposition in die Öffnungsposition beseitigt, wobei die Asche und die Verbrennungsrückstände durch die Unterkante19 der Brennkammerwand2b abgestreift werden. Asche und Verbrennungsrückstände fallen dabei in den unter der Brennkammer2 angeordneten Auffangraum21 . Die Förderschnecke23 befördert die Asche und die Verbrennungsrückstände aus dem Auffangraum21 in den benachbarten Aschebehälter22 . - Das Entfernen der Asche aus der Brennkammer
2 und das Ablegen der Asche im Aschenbehälter22 kann automatisch durchgeführt werden. Durch die räumliche Trennung des Aschebehälters22 vom Auffangraum21 des Heizkessels1 kann der Aschebehälter22 mit relativ großem Volumen ausgeführt werden, wodurch eine Entleerung des Aschebehälters in relativ großen Intervallen durchgeführt werden kann.
Claims (11)
- Heizkessel (1) für feste Brennstoffe, insbesondere Pellets, mit einer Brennkammer (2), wobei im Bereich des Bodens (2a) der Brennkammer (2) mindestens eine bewegliche Rostanordnung (6) vorgesehen ist, wobei die Rostanordnung (6) im Bereich des Bodens (2a) der Brennkammer (2) zumindest zwei zwischen einer Schließstellung und einer Öffnungsstellung verschiebbare Rostteile (6a, 6b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Rostteile (6a, 6b) in einer Ebene gegengleich verschiebbar angeordnet sind .
- Heizkessel (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene,normal zu einer Hochachse (2') der Brennkammer (2) angeordnet ist. - Heizkessel (1) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rostteile (6a, 6b) in der Schließstellung nicht oder minimal und in der Öffnungsstellung maximal voneinander beabstandet sind. - Heizkessel (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis3 , dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkammer (2) im wesentlichen topfförmig ausgebildet ist, wobei vorzugsweise die Brennkammer (2) eine im Wesentlichen zylindrische Brennkammerwand (2b) in einem den Rostteilen (6a, 6b) zugewandten unteren Bereich aufweist. - Heizkessel (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass jeder Rostteil (6a, 6b) jeweils durch eine Platte gebildet ist. - Heizkessel (1) nach
Anspruch 5 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine, vorzugsweise jede Platte im an die Brennkammer (2) grenzenden Bereich öffnungslos ausgeführt ist. - Heizkessel (1) nach
Anspruch 5 oder6 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Platte zumindest einen Dehnungsschlitz aufweist. - Heizkessel (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis6 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rostteile (6a, 6b) durch zumindest eine Betätigungseinrichtung (7) verschiebbar sind, wobei vorzugsweise die Betätigungseinrichtung (7) pro Rostteil (6a, 6b) zumindest eine mit einem Zahnrad (14) kämmende Zahnstange (12, 13) aufweist, wobei vorzugsweise die Zahnstangen (12, 13) diametral zum Zahnrad (14) angeordnet sind. - Heizkessel (1) nach
Anspruch 8 , dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (7), insbesondere die Zahnstangen (12, 13) und das Zahnrad (14), zumindest überwiegend in einem vom gefeuerten Raum und/ oder vom Ascheauffangraum (21) räumlich getrennten Raum, angeordnet ist. - Heizkessel (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass in einen zentralen Bereich des Brennraumbodens (2a) eine Luftzuführeinrichtung (8) in die Brennkammer (2) einmündet, wobei jeder Rostteil (6a, 6b) im zentralen Bereich zumindest eine vorzugsweise halbkreisförmige Ausnehmung (9) für die Luftzuführeinrichtung (8) aufweist. - Heizkessel (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Rostanordnung (6) ein Auffangraum (21) für Asche angeordnet ist, und dass räumlich getrennt vom Auffangraum (21) zumindest ein Aschebehälter (22) angeordnet ist, wobei zwischen dem Auffangraum (21) und dem Aschebehälter (22) eine vorzugsweise durch eine Förderschnecke (23) gebildete Aschefördereinrichtung vorgesehen ist.
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