DE19860553C2 - Flüssigkeitsgekühlter Verbrennungsrost - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen flüssigkeitsgekühlten Verbrennungsrost, insbesondere einen Vorschubrost.

Verbrennungsroste werden beispielsweise in mit festen Brennstoffen befeuerten thermischen Kraftwerken oder Müllverbrennungsanlagen eingesetzt. Es sind sowohl feststehende Verbrennungsroste als auch sogenannte Vorschubroste bekannt, bei denen sich bestimmte Teile des Rostbelages gegenüber anderen feststehenden Teilen des Rostbelages bewegen und dadurch einen langsamen Transport des Brenngutes auf dem Rost bewirken. Infolge der steigenden verfahrenstechnischen Anforderungen an ein modernes Rostsystem durch Behandlung hochkalorischer Abfälle haben sich die thermischen Belastungen für Verbrennungsroste erheblich verstärkt. In diesem Zusammenhang ist es seit vielen Jahren bekannt, den Rostbelag gezielt zu kühlen. Hierzu können die Rostbeläge beispielsweise mit Flüssigkeitskühlungen versehen werden.

Aus der DE 196 13 507 C1 ist ein Verbrennungsrost mit mehreren divergent ausgebildete Luftdurchtrittsdüsen in der Stirnseite des Roststabkopfes bekannt, wobei diese Luftdurchtrittsdüsen in Durchströmungsrichtung gesehen mit einem Winkel von 10-60° gegenüber der Waagrechten abwärts gerichtet sind.

Aus der DE 196 48 128 A1 ist ein Rost für eine Feuerungsanlage bekannt, der als flüssigkeitsgekühlter Vorschubrost ausgebildet ist. Der Verbrennungsrost besteht aus einer Vielzahl von hintereinander angeordneten Roststabblöcken, die ihrerseits jeweils aus mehreren nebeneinander und an den Seitenflächen durch Schraubverbindungen miteinander fest verbundenen Roststäben gebildet sind. Die einzelnen Roststäbe weisen in ihrem Inneren einen mäanderförmig verlaufenden Kanal auf, durch den das verwendete Kühlmittel geführt wird. Um die Flüssigkeitsverbindung zwischen den benachbarten Roststäben herzustellen, sind jeweils U-förmige oder S-förmige Rohrverbindungen vorgesehen, die an der Unterseite der Roststäbe angeordnet sind. Die Schraubverbindungen an den aneinanderstoßenden Seitenflächen müssen von der Unterseite des Rostbelags eingesetzt und festgezogen werden. Zur Intensivierung der Kühlung im vorderen Bereich des Roststabs (Roststabkopf) ist die Rohrteilung, d. h. der Abstand der gegenläufig parallel zueinander verlaufenden Stränge des mäanderförmigen Kanals in Richtung des Roststabkopfs zunehmend enger gewählt. An der Stirnseite des Roststabkopfs sind jeweils zwei Bohrungen angeordnet, durch die die Primärluft für die Verbrennung in den Verbrennungsraum gelangen kann. Kühlrippen für eine Luftkühlung der Roststäbe sind nicht vorgesehen. Der Kanal für die Flüssigkeitskühlung wird aus Stahlrohren vorgefertigt und zur Bildung eines Roststabes mit Stahlguß umgossen.

Aus der gattungsbildenden DE 196 50 742 C1 ist ein wassergekühlter Vorschubrost bekannt, der ebenfalls aus mehreren sich über die Rostbreite erstreckenden Roststabblöcken gebildet ist, die jeweils aus mehreren mit ihren Seitenflächen fluchtend nebeneinanderliegenden Roststäben zusammengesetzt sind. In ihrem Inneren weisen die Roststäbe jeweils einen mäanderförmig verlaufenden Kanal für die Durchleitung des Kühlwassers auf, wobei an jedem Roststab ein Einlaß und ein Auslaß für das Kühlmedium vorgesehen ist, die jeweils in der Nähe der Seitenflächen an der dem Roststabkopf gegenüberliegenden Seite angeordnet sind. Die Hauptströmungsrichtung der parallel zueinander verlaufenden Stränge des mäanderförmigen Kanals liegt in Längsrichtung des Verbrennungsrosts. Zur starren mechanischen Verbindung zweier unmittelbar benachbarter Roststäbe sind bei diesem Verbrennungsrost massive Verbindungsstücke vorgesehen, die durch Schraubverbindungen an den Roststäben befestigt werden. Diese Verbindungsstücke bilden gleichzeitig die Roststabauflage und weisen in ihrem Inneren einen Verbindungskanal auf, der jeweils die Verbindung zwischen dem Auslaß des einen Roststabs und dem Einlaß des unmittelbar benachbarten Roststabs herstellt. Für die beiden jeweils außenliegenden Roststäbe sind spezielle, kürzere Verbindungsstücke vorgesehen, die jeweils einen Außenanschluß für die Zuleitung des Kühlmittels zum jeweiligen Roststabblock bzw. einen Außenanschluß für die Ableitung des Kühlmittels vom jeweiligen Roststabblock beinhalten. Der Vorteil dieses Verbrennungsrostes gegenüber dem Verbrennungsrost gemäß DE 196 48 128 A1 liegt darin, daß auf die Anbringung von speziellen Rohr- oder Schlauchverbindungen zur Herstellung der Flüssigkeitsverbindung zwischen den benachbarten Roststäben verzichtet werden kann. Allerdings bedarf es hierzu der speziellen Verbindungsstücke mit den darin enthaltenen Verbindungskanälen. Ein weiterer Vorteil dieses Verbrennungsrostes liegt in der Zugänglichkeit der Schraubverbindungen von der Oberseite der Roststäbe. Für die Einleitung von Verbrennungsluft für den Verbrennungsraum über dem Verbrennungsrost sind ausgehend von der Stirnseite des Roststabkopfs jeweils lange schmale Primärluftschlitze eingefräßt, die parallel zu den Leitungssträngen des Kanals für das Kühlwasser verlaufen und bis etwa zur Mitte des Roststabs dessen Körper durchteilen. Das Brenngut ruht also unmittelbar auf den Primärluftschlitzen, so daß ein Teil des Brennguts durch den Verbrennungsrost fallen kann. Kühlrippen für eine Luftkühlung der Roststäbe sind nicht erwähnt. Es werden auch keinerlei Angaben dazu gemacht, ob als Werkstoff für thermisch stark belastete Verbrennungsroste auch andere Werkstoffe als temperaturbeständige Stähle infrage kommen können.

Da die Primärluftzufuhr üblicherweise von der Unterseite eines Rostbelags in das Brenngut geführt wird, findet an der Unterseite eines Verbrennungsrostes regelmäßig auch eine Luftkühlung statt, die die Flüssigkeitskühlung unterstützt. Bei hochenergiereichen Brennstoffen wie etwa Kunststoffabfall wird durch eine Drosselung der Primärluftzufuhr eine Verzögerung des Verbrennungsablaufes bezweckt, was mit dem unerwünschten Effekt einer verminderten Luftkühlung verbunden ist. Daher werden für derartige Verbrennungsroste heute regelmäßig nur hochwertige Stahlwerkstoffe mit guter thermischer Stabilität eingesetzt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Verbrennungsrost dahingehend weiterzubilden, daß auch bei Verbrennung von hochenergiereichem Brenngut mit gedrosselter Primärluftzufuhr eine ausreichende Kühlung der Roststäbe gewährleistet werden kann und möglichst preisgünstige Werkstoffe zu deren Herstellung einsetzbar sind, ohne daß die Einsatzzeiten der Roststäbe unzulässig vermindert werden.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Verbrennungsrost mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Unteransprüchen angegeben.

Die wesentlichen Grundgedanken der vorliegenden Erfindung liegen darin, daß zum einen Maßnahmen getroffen werden, die trotz einer Drosselung der Primärluftzufuhr eine effektivere Luftkühlung durch die zugeführte Primärluft gewährleisten, und zum anderen Maßnahmen für eine möglichst gute Verteilung und möglichst sanfte Einleitung der Primärluft in das Brenngut getroffen werden, damit der sogenannte Schmiedefeuereffekt im Bereich des Luftaustritts vermieden wird. Durch eine stark konzentrierte Luftzuführung kommt es nämlich zu örtlich stark erhöhten Verbrennungstemperaturen und dadurch bedingt zu entsprechend hohen thermischen Belastungen und Verzunderungen am jeweiligen Roststab.

Erfindungsgemäß sind die Primärluftöffnungen in der Stirnseite des Roststabkopfes angeordnet. In Einbaulage sind die Primärluftöffnungen im Querschnitt im wesentlichen aufrecht stehend angeordnet, haben also im Querschnitt eine wesentlich größere Höhe als Breite. Der seitliche Abstand benachbarter Primärluftöffnungen voneinander beträgt maximal 80 mm, vorzugsweise maximal 60 mm. Die Querschnittsfläche und die Geometrie der Primärluftöffnungen sind in Abhängigkeit vom Volumenstrom der zugeführten Verbrennungsluft derartig ausgelegt, daß die Strömungsgeschwindigkeit der Primärluft ausreicht, um eine Verstopfung der Primärluftöffnungen durch das Brenngut bzw. die Asche und Rostdurchfall im wesentlichen zu vermeiden.

In Weiterbildung der Erfindung sind die Primärluftöffnungen so gestaltet, daß sich die Querschnittsfläche zur Erzielung einer Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe der Luftaustrittsseite um mindestens 40% gegenüber der Querschnittsfläche im Bereich des Lufteintritts erweitert. Vorzugsweise beträgt diese Erweiterung der Querschnittsfläche in der Nähe eines Luftaustritts mindestens 50%, besonders bevorzugt mindestens 60%.

Zweckmäßigerweise werden an den Seitenflächen der einzelnen Roststäbe Ausnehmungen eingearbeitet, die in ihrer Form jeweils eine Hälfte einer Primärluftöffnung bilden, so daß sich im montierten Zustand, wenn die einzelnen Roststäbe fluchtend, eng aneinander gelegt sind, zwischen den jeweils benachbarten Roststäben ebenfalls eine Primärluftöffnung ergibt.

Durch diese Gestaltung der Primärluftöffnungen wird eine besonders gleichmäßige und im Hinblick auf eine Vermeidung von örtlichen Überhitzungen sehr sanfte Einleitung der Primärluft in das Brenngut gewährleistet. Dennoch ist naturgemäß gerade der Bereich des Roststabkopfes den höchsten thermischen Belastungen ausgesetzt. Um diese Belastung in erträglichen Grenzen zu halten, wird der Effekt der Flüssigkeitskühlung durch eine Verstärkung der Luftkühlung unterstützt. Hierzu sieht die Erfindung besondere bauliche Maßnahmen vor, die eine durch Verminderung der Primärluftzufuhr bedingte Einschränkung der Luftkühlung kompensieren sollen. Diese Maßnahmen bestehen insbesondere darin, daß an der Unterseite des Roststabs jeweils im Bereich des Roststabkopfes zahlreiche in Längsrichtung des Roststabs verlaufende Kopfkühlrippen ausgebildet sind. Die Kühlfläche der Kopfkühlrippen ist erfindungsgemäß so ausgelegt, daß hierdurch die Oberfläche des Roststabkopfes auf dessen Innenseite, also die Luftkühlfläche ohne Berücksichtigung der Kühlrippen, um mindestens 70%, vorzugsweise mindestens 100% und besonders bevorzugt mindestens 150% vergrößert wird. Hierdurch wird trotz der Verminderung der zugeführten Luftmenge eine effektivere Ableitung der Wärme aus dem Körper der Roststäbe ermöglicht. Die Kopfkühlrippen laufen in ihrer Ausrichtung im wesentlichen parallel zu den schlitzförmigen Primärluftöffnungen. Vorzugsweise werden zwischen zwei unmittelbar benachbarten Primärluftschlitzen jeweils zwei Kopfkühlrippen angeordnet, so daß sich im Bereich der Materialanhäufung zwischen zwei Primärluftöffnungen ein besonders starker Kühleffekt ergibt.

Vorteilhafterweise werden an der Unterseite eines Roststabs auch Querkühlrippen angeordnet, also Kühlrippen, die quer zur Längserstreckung der Roststäbe und der Transportrichtung des Verbrennungsrostes verlaufen. Wenn die einzelnen gegenläufigen Stränge des mäanderfömig verlaufenden Kanals für das Kühlmittel mit ihrer Hauptströmungsrichtung parallel zu den Querkühlrippen ausgerichtet sind, sollte die Anordnung der Querkühlrippen jeweils so erfolgen, daß sie in dem Bereich zwischen zwei benachbarten Strängen des Kanals und nicht etwa direkt unter dem jeweiligen Kanalstrang liegen. Die Querkühlrippen sollen sich also in entsprechender Weise wie die Kopfkühlrippen jeweils im Bereich der größten Materialansammlung im Körper des Roststabs befinden.

Aufgrund der wirksamen Kühlung hat es sich herausgestellt, daß die Roststäbe nicht unbedingt aus hochwertigen Stahlqualitäten hergestellt werden müssen, sondern daß hierzu auch wesentlich preisgünstigere Eisengießwerkstoffe verwendbar sind, insbesondere Gußeisen der Qualitäten GG 20 bis GG 40, vorzugswiese GG 40. Gegenüber höherwertigen Stahlqualitäten hat ein solcher Gußwerkstoff nicht nur einen Vorteil im Hinblick auf die Materialkosten, sondern ist auch in technischer Hinsicht vorteilhaft. Dieser Vorteil resultiert aus der höheren Wärmeleitfähigkeit eines solchen Gußeisenmaterials. Diese ermöglicht eine vergleichsweise bessere Wärmeabfuhr durch das eingesetzte flüssige Kühlmittel und insbesondere auch durch die zugeführte Primärluft zur Verbrennung. Durch diese Effekte ist also die Verwendung einfacherer und billigerer Werkstoffe trotz der hohen technischen Anforderungen bei der Verbrennung von hochengiereichem Brenngut möglich.

Im Hinblick auf die Herstellung der erfindungsgemäßen Roststäbe empfiehlt es sich, diese in an sich bekannter Weise so zu fertigen, daß der Kanal für die Kühlflüssigkeit als Rohrschlange aus einem Eisen- oder Stahlwerkstoff vorgefertigt und in den Grundkörper des Roststabs eingegossen wird.

Zur weiteren Absenkung der Herstell- und Erhaltungsaufwendungen ist es zweckmäßig, die Roststäbe in der Weise zu gestalten, daß an der dem Brenngut zugewandten Oberseite eines Roststabs sowie an der Lauffläche des Roststabkopfes jeweils eine plattenförmige Verschleißschicht befestigt werden kann.

Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachfolgend näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 die Draufsicht auf einen Roststabblock,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch einen Roststab gemäß Linie A-A in Fig. 1,

Fig. 3 die Seitenansicht eines Roststabes,

Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Roststab gemäß Linie B-B in Fig. 3 und

Fig. 5 einen Querschnitt durch einen Roststab gemäß Linie C-C in Fig. 3.

Der in Fig. 1 schematisch dargestellte Roststabblock 1 wird aus vier Roststäben gebildet, von denen die beiden innenliegenden mit dem Bezugszeichen 4 und der links außen liegende mit dem Bezugszeichen 3 und der rechts außen liegende mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet sind. Die einzelnen Roststäbe 3, 4, 5, die vorzugsweise baugleich ausgeführt sind, weisen jeweils einen mäanderförmig verlaufenden Kanal 6 für die Durchleitung eines Kühlmediums, vorzugsweise Wasser, auf. Die Hauptströmungsrichtung des Kanals 6 verläuft in Längsrichtung des Roststabblocks, also quer zur Förderrichtung des vorzugsweise als Vorschubrost ausgebildeten Verbrennungsrostes, der aus einer Vielzahl von (nicht weiter dargestellten) Roststabblöcken 1 gebildet ist, die sich jeweils überlappend aufeinander abstützen. Diese Überlappung ist so vorgesehen, daß die Ausnehmungen 16 in der Oberfläche der Roststäbe 3, 4, 5, die für die von oben erfolgende Montage der Schraubverbindungen 9 für den mechanischen Zusammenhalt der jeweils benachbarten Roststäbe 3, 4, 5 vorgesehen sind, von dem jeweils nächsten Roststabblock 1 überdeckt werden. Die Kanäle 6, deren Hauptströmungsrichtung auch in Längsrichtung des Verbrennungsrostes angeordnet sein könnte, weisen bei den innenliegenden Roststäben 4 jeweils an der einen Längsseite einen Einlaß 7 und an der anderen Längsseite einen Auslaß 8 auf, wobei Einlaß 7 und Auslaß 8 in bevorzugter Ausführung der Erfindung koaxial verlaufen. Der linke Roststab 3 ist an seiner Rückseite, also der dem Kopfende 15 des Roststabes 3 gegenüberliegenden Seite, mit einem Außenanschluß für eine Zuleitung 10 für das Kühlmittel versehen und weist einen in entsprechender Weise wie bei den beiden Roststäben 4 angeordneten Auslaß 8 auf. In hierzu spiegelbildlicher Ausführung ist der rechte Roststab 5 mit einem Einlaß 7 und einem an der Rückseite angeordneten Außenanschluß für die Ableitung 11 des Kühlmittels versehen. Um eine dichte Verbindung der Kanäle zwischen zwei unmittelbar benachbarten Roststäben 3, 4, 5 zu gewährleisten, ist jeweils eine ringförmige Dichtung 12 aus einem Graphitwerkstoff vorgesehen. Da die Grundkörper aller Roststäbe 3, 4, 5 sowohl Öffnungen für den Einlaß 7 und den Auslaß 8 als auch für die Außenanschlüsse einer Zuleitung 10 und einer Ableitung 11 aufweisen, sind die jeweils nicht benötigten Öffnungen mittels Blindstopfen verschlossen. Bei den mittleren Roststäben 4 ist dies an den rückwärtigen Öffnungen für die Zuleitung 10 und Ableitung 11 der Fall, während beim linken Roststab 3 der Einlaß 7 und die Ableitung 11 und bei dem rechten Roststab 5 der Auslaß 8 und die Zuleitung 10 verschlossen sind. Die Dichtung 12 am Ein- bzw. Auslaß 7, 8 ist, wie sich aus der Detaildarstellung X und aus der Seitenansicht des Roststabes 4, 5 ergibt (Fig. 3), in eine Nut eingelegt, die ringförmig um die Öffnung des Ein- bzw. Auslasses 7, 8 eingefräst ist und eine glatte Dichtfläche gewährleistet. Die Verbindung zwischen dem Einlaß 7 und dem Auslaß 8 benachbarter Roststäbe 3, 4, 5 kann vorzugsweise auch im Sinne einer Nut-Feder-Verbindung ausgebildet sein. Für die beiden Schraubverbindungen 9 in der Nähe der Roststabauflage 13, die sich bezüglich des Ein- bzw. Auslasses 7, 8 diametral gegenüberliegen, sind in den Seitenflächen 2 entsprechende Durchgangslöcher für die Schrauben vorgesehen. Im Bedarfsfall kann eine Verstärkung der mechanischen Verbindung zwischen den benachbarten Roststäben 3, 4, 5 durch eine zusätzliche Schraubverbindung (Durchgangsloch 14) in der Nähe des Roststabkopfs 15 vorgesehen werden. Durch die Schraubverbindungen 9 wird die jeweils zwischen zwei benachbarten Roststäben 3, 4, 5 befindliche Dichtung 12 unter ständiger Druckspannung gehalten und somit zuverlässig auf die zugeordneten Dichtflächen gepreßt.

Der in Fig. 2 dargestellte Längsschnitt A-A gemäß Fig. 1 zeigt die Anordnung des mäanderförmig verlaufenden Kanals 6 innerhalb des Grundkörpers des Roststabes 4. Auch im unteren Teil des schräg zur im wesentlichen ebenen äußeren Oberfläche des Roststabs 4, auf der das Brenngut aufliegt, angesetzten Roststabkopfes 15 ist ein Strang des Kanals 6 für das Kühlmittel angeordnet, so daß in diesen Bereich, wo der Roststab 4, auf dem (nicht dargestelltem) nächsten Roststabkopf aufliegt, eine gute Flüssigkeitskühlung erzielt wird. Man erkennt in diesem Bild auch deutlich die Ausnehmungen 16 für die Schraubverbindungen 9. Zur intensiven Kühlung des Roststabes 3, 4, 5 sind außer Längskühlrippen 17 zusätzlich noch Querkühlrippen 18 an der Unterseite des Grundkörpers des Roststabes 3, 4, 5 vorgesehen. Dadurch ist eine zusätzliche Luftkühlung möglich, die durch die zugeführte Verbrennungsluft bewirkt wird. Diese Verbrennungsluft kann durch eine Vielzahl von Primärluftaustritten 19 austreten, die jeweils am Roststabkopf 15 stirnseitig eingearbeitet sind. Die Primärluftaustritte 19 sind schlitzförmig in der Weise gestaltet, daß sie sich zum Luftaustritt an der Stirnseite 21 des Roststabkopfes 15 hin in ihrer Höhe und somit im Querschnitt vergrößern. Dadurch wird erreicht, daß die Luftströmung nicht wie bei einer Düse mit Strahlwirkung austritt, so daß aufgrund der aus Fig. 1 ersichtlichen Vielzahl von Primärluftaustrittsöffnungen 19 eine sehr gleichmäßige Zuführung der Verbrennungsluft zum Verbrennungsgut stattfindet. Durch zusätzliche in Längsrichtung des Roststabs 3, 4, 5 verlaufende Kopfkühlrippen 20, die lediglich im Bereich des Roststabkopfes 15 angeordnet sind, wird eine verstärkte Luftkühlung gerade in diesem vorderen Teil des Roststabes 3, 4, 5, der thermisch besonders belastet ist, sichergestellt. Die Anordnung der Querkühlrippen 18 ist gezielt so gewählt, daß sie im Bereich zwischen den einzelnen Windungen des Kanals 6 liegen, wo jeweils die größte Materialansammlung vorliegt. In entsprechender Weise sind auch die Kopfkühlrippen 20, deren Ausrichtung in Längsrichtung des Roststabs 3, 4, 5 und somit in Richtung des Verlaufs der Primärluftöffnungen 19 aus den Schnitten B-B und C-C in den Fig. 4 bzw. 5 deutlich hervorgeht, im Bereich der größten Materialansammlung des Roststabkopfs 15 angeordnet. In dem Zwischenraum zwischen zwei Primärluftöffnungen 19 sind jeweils zwei Kopfkühlrippen 20 vorgesehen. Man erkennt in Fig. 4 die im Querschnitt als schmales aufrecht stehendes Rechteck gestaltete Form der Primärluftöffnungen 19 und weiterhin entsprechende Ausnehmungen 19a bzw. 19b in den Seitenflächen 2 des Roststabs 3, 4, 5. Diese Ausnehmungen 19a und 19b bilden jeweils eine Hälfte einer Primärluftöffnungen zwischen zwei im montierten Zustand unmittelbar nebeneinander liegenden Roststäben 3, 4, 5.

Bei dem in den Fig. 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiel vergrößert sich der Querschnitt der Primärluftöffnungen 19 vom Lufteintritt bis zum Luftaustritt an der Stirnseite 21 um etwa 60%, so daß an dieser Stelle eine erhebliche Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit und ein Luftaustritt ohne ausgeprägte Richtcharakteristik vorliegt. Der sogenannte Schmiedefeuereffekt wird hierbei vermieden. Die einzelnen Primärluftöffnungen liegen etwa nur 60 mm auseinander, so daß eine sehr gleichmäßige Verteilung der Primärluftzufuhr über die Breite eines Roststabblocks 1 erreicht wird. Durch die Kopfkühlrippen 20 wird eine Vergrößerung der innenliegenden Oberfläche des Roststabkopfs 15, der kurz vor dem Durchgangsloch für die zusätzliche Schraubverbindung 14 endet, um etwa 100% erzielt. Dadurch läßt sich die an sich mit der Drosselung der Primärluftzufuhr zur Verbrennung hochenergiehaltigem Brennguts verbundene Verminderung der Luftkühlwirkung weitgehend kompensieren. Im Vergleich zu einer für den Primärluftaustritt bei einer normalen Verbrennung vorgesehenen sogenannten freien Rostfläche von etwa 1,8% bis 3% der Rostfläche weist der mit erfindungsgemäß gestalteten Roststäben für die Verbrennung hochenergiehaltiger Brennstoffe vorgesehene Verbrennungsrost lediglich eine freie Rostfläche von vorzugsweise etwa 1,25% auf. Die Herstellung der erfindungsgemäßen Roststäbe erfolgt vorteilhaft durch Eingießen einer vorgefertigten Stahlrohrschlange. Es kann wegen der vergleichsweise sehr guten Wärmeleitfähigkeit und wegen der erfindungsgemäß verbesserten Luftkühlung an der Unterseite des Roststabs anstelle der für die Herstellung üblicherweise bisher eingesetzten höherwertigen Stahlgußwerkstoffe ein deutlich preisgünstigerer und bezüglich seiner thermischen Beständigkeit an sich weniger leistungsfähiger Gußeisenwerkstoff wie etwa GG 20 bis 40, vorzugsweise GG 40 eingesetzt werden, ohne daß die Haltbarkeit des Rostbelags in unzulässiger Weise vermindert wird. Dadurch läßt sich der Investitionsaufwand für den Verbrennungsrost deutlich absenken.

Claims (12)

1. Flüssigkeitsgekühlter Verbrennungsrost, insbesondere Vorschubrost, der aus mehreren sich über die Rostbreite erstreckenden Roststabblöcken (1) gebildet ist, die jeweils aus mehreren mit ihren Seitenflächen (2) fluchtend nebeneinander liegenden Roststäben (3, 4, 5) zusammengesetzt sind, und in ihrem inneren verlaufende Kanäle (6) für eine Durchleitung des Kühlmediums aufweisen, wobei die Roststäbe (3, 4, 5) schlitzförmige Primärluftöffnungen (19) für eine Einleitung von Verbrennungsluft in einen über dem Verbrennungsrost befindlichen Verbrennungsraum aufweisen, die als sich zu einem Luftaustritt hin erweiternde Öffnungen in einer Stirnseite (21) eines Roststabkopfes (15) ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärluftöffnungen (19) in Einbaulage im Querschnitt aufrecht stehend angeordnet sind und einen seitlichen Abstand voneinander von maximal 80 mm aufweisen, dass an einer Unterseite der Roststäbe (3, 4, 5) im Bereich des Roststabkopfes (15) zahlreiche in Längsrichtung der Roststäbe (3, 4, 5) verlaufende Kopfkühlrippen (20) ausgebildet sind und die Kühlfläche dieser Kopfkühlrippen (20) die Oberfläche des Roststabkopfes (15) auf dessen Innenseite um mindestens 70% vergrößert.

2. Verbrennungsrost nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Querschnittsfläche der Primärluftöffnungen (19) zur Verlangsamung der Strömungsgeschwindigkeit in der Nähe des Luftaustritts um mindestens 40% gegenüber der Querschnittsfläche im Bereich eines Lufteintritts erweitert.

3. Verbrennungsrost nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass die Erweiterung der Querschnittsfläche der Primärluftöffnungen (19) mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 60% beträgt.

4. Verbrennungsrost nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Primärluftöffnungen (19) einen seitlichen Abstand voneinander von maximal 60 mm aufweisen.

5. Verbrennungsrost nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Roststabkopfes (15) an den Seitenflächen (2) Ausnehmungen (19a, 19b) eingearbeitet sind, die jeweils eine Hälfte einer Primärluftöffnung (19) bilden.

6. Verbrennungsrost nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergrößerung der Kühlfläche durch die Kopfkühlrippen (20) mindestens 100%, vorzugsweise mindestens 150% der Oberfläche des Roststabkopfes (15) auf dessen Innenseite beträgt.

7. Verbrennungsrost nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass an der Unterseite des Roststabes (3, 4, 5) Querkühlrippen (18) angeordnet sind.

8. Verbrennungsrost nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (6) aus einzelnen gegenläufigen Strängen gebildet ist, welche mäanderförmig verlaufen und mit ihrer Hauptströmungsrichtung parallel zu den Querkühlrippen (18) ausgerichtet sind und die Querkühlrippen (18) jeweils in einem Bereich zwischen zwei benachbarten Strängen des Kanals (6) angeordnet sind.

9. Verbrennungsrost nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Roststäbe (3, 4, 5) aus einem gegossenen Eisenwerkstoff hergestellt sind.

10. Verbrennungsrost nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Roststäbe aus Gußeisen GG 20 bis 40 hergestellt sind.

11. Verbrennungsrost nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (6) als Rohrschlange aus einem Stahlwerkstoff vorgefertigt und in einem Grundkörper des Roststabes (3, 4, 5) eingegossen worden ist.

12. Verbrennungsrost nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an der einem Brenngut zugewandten Oberseite des Roststabes (3, 4, 5) und einer Lauffläche des Roststabkopfes (15) eine plattenförmige Verschleißschicht befestigt ist.