DE9001367U1 - Furnace for the combustion of solid fuels - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eins Feuerung für die Verbrennung - >, fester Brennstoffe, wie ftückholz, Hackschnitzel, Biohriketts oder Biope^iets 'aus pflanzliches Material hergestellte Brennstoffe), Te. !, Kohle ?. dgl. nit einem für untern Abbra.id ausgelegten, mit -,en Brennstoffen beschickbaren Feuerungsraum mit Priasi-.s; "tzui ?hr durch den Rost und eineiB an diesen horizontal über einen Durchlaß einer Trennwand anschliefenden Nachverbrennungsraum mit gesonderter Sekundärluftzufufc-, der nach oben in einen über Nachheizflächen zum Kaminanschluß führenden Rauchgasführungsraun übergeht.The innovation concerns a furnace for the combustion of solid fuels such as wood chips, biofuels or biopebbles (fuels made from plant material), charcoal, coal, etc. with a combustion chamber designed for lower combustion and capable of being filled with solid fuels, with air flow through the grate and a post-combustion chamber connected horizontally to this via a passage in a partition wall with a separate secondary air supply, which leads upwards into a flue gas guide chamber leading to the chimney connection via post-heating surfaces.

Feuerungen dieser Art können sowohl in öfen als auch in Heizkesseln, beispielweise für Warmwasserbereitungs- oder Zentralheizungsanlagen vorgesehen werden. Es ist ein Heizkessel mit einer entsprechenden Feuerung bekannt, bei dem innerhalb des Wassermantels eine den Innenraum von oben nach unten abteilende, oberhalb des Rostes endende Zwischenwand vorgesehen ist, so daß vor dieser meist wasserführenden Zwischenwand ein Brennstoffüllraum entsteht, der nach unten in den Feuerungsraum übergeht, für den die Primärluftzufuhr sowohl durch den Rost als auch durch einen vorderen Stehrost erfolgt. Der zwischen dem unteren Ende der Zwischenwand und dem Rost freibleibende Durchlaß verbindet diesen Feuerungsraum mit dem Nachverbrennungsraum, der von unten durch den weitergezogenen Rost Primärluft und in der Nähe der Höhe des unteren Endes der Zwischenwand über beiderseitige Zuführungen Sekundärluft erhält. Die Nachverbrennung erfolgt im wesent-This type of firing can be used in both ovens and boilers, for example for hot water or central heating systems. A boiler with a corresponding firing is known in which a partition wall is provided inside the water jacket, dividing the interior from top to bottom and ending above the grate, so that a fuel filling chamber is created in front of this partition wall, which usually carries water, which leads downwards into the firing chamber, for which the primary air supply is provided both through the grate and through a front standing grate. The passage left free between the lower end of the partition wall and the grate connects this firing chamber to the afterburning chamber, which receives primary air from below through the extended grate and, near the height of the lower end of the partition wall, secondary air via inlets on both sides. The afterburning takes place essentially

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· Teillastbereich oder bei ungünstigen Zugverhältnissen kommt· Partial load range or unfavourable traction conditions

ff es zu einer nur unvollständigen Nachverbrennung, so daßff there is only incomplete afterburning, so that

Schwelgase und pyrolytische Gase nur unvollständig verbren-Carbonisation gases and pyrolytic gases only burn incompletely

nen. Für eine vollständige Verbrennung der Schwelgase müßteFor complete combustion of the carbonization gases,

:f; eine ausreichende Temperatur in Sekundärverbrennungsraum ge-:f; a sufficient temperature in the secondary combustion chamber

r wghrieistet werden, der aber uie Abkühlung dieses Raumesr be wghriestet, but the cooling of this room

&iacgr;&xgr; durch die vorgesehenen Wärmeübergangsflachen zum Wasserman- &iacgr;&xgr; through the designated heat transfer surfaces to the water manifold

t tel entgegensteht. Das im Primärverbrennungsraum auftretendet tel. The occurring in the primary combustion chamber

Glutbett erhält wegen der Möglichkeit des Zutrittes der Verbrennungsluft von verschiedenen Seiten unterschiedliche Höhe. ( ) Bei Absperrung der Primärluftzufuhr ist trotz der gesonderten Sekundärluftzufuhr keine ausreichende Verbrennung der Schwelgase gewährleistet. Es kommt zum Austritt von die Umwelt gefährdenden Schadstoffen, insbesondere nicht ausreichend abgebauter Kohlenwasserstoffe am Kamin und zu einer nicht ausreichenden Ausnutzung der Brennstoffe, insbesondere von aus pflanzlichem Material bestehenden Brennstoffen beim Teillastbetrieb.The bed of embers is given different heights due to the possibility of combustion air entering from different sides. ( ) If the primary air supply is shut off, sufficient combustion of the carbonization gases is not guaranteed despite the separate secondary air supply. This leads to the release of pollutants that endanger the environment, in particular insufficiently broken down hydrocarbons in the chimney and to insufficient utilization of the fuels, in particular fuels made from plant material during partial load operation.

Um eine vollständige Verbrennung zu begünstigen, ist es bei reinen Ofenfeuerungen bekannt, den Nachverbrennungsraum in einem an den Feuerungsraum anschließenden Steigschacht vor- ^: > zusehen und diesem Steigschacht sowie einem oben anschlies-In order to promote complete combustion, it is known in pure furnace firing systems to provide the afterburning chamber in a riser shaft connected to the combustion chamber and ^to connect this riser shaft and a

senden Raum Sekundärverbrennungsluft über ein Metallrohr zuzuführen, das durch die Verbrennung erhitzt wird und somit einen die Nachverbrennung begünstigenden Glühkörper bildet. Die Größe diese Glühkörpers ist für den Vollastbereich ausgelegt. Es kann daher auch hier beim Betrieb im Teillastbereich zu einer nicht ausreiohtnden Verbrennung kommen, da die gewünschten Temperaturen nicht erreicht werden lind auch nicht gewährleistet ist, daß die Schwelgase tatsächlich vollständig im richtigen Verhältnis mit dir Sekundärverbrennungsluft vermischt und bei ausreichenden TemperaturenSecondary combustion air is supplied to the room via a metal pipe, which is heated by the combustion and thus forms a glow body that promotes afterburning. The size of this glow body is designed for the full load range. This can therefore also lead to insufficient combustion when operating in the partial load range, since the desired temperatures are not reached and it is not guaranteed that the carbonization gases are actually completely mixed with the secondary combustion air in the correct ratio and at sufficient temperatures

verbrannt werden.be burned.

Zur Erzielung einer ausreichenden Verbrennung im Teillastbereich wurde es sogar schon vorgeschlagen, in einem über einen Steigschacht an den Feuerungsraum anschließenden Nachverbrennungsraum elektrisch aufheizbare Glühdrähte anzubringen, doch ergibt sich dadurch ein sehr hoher technischer Aufwand, wobei das Ein- und Ausschalten der Glühdrähte über Temperaturfühler zu steuern ist. Trotzdem ist nicht gewährleistet, daß die Sekundärverbrennungsiuft im richtigen Verhältnis mit den Schwelgasen gemischt wird, um eine vollständige Nachverbrennung zu erzielen.In order to achieve sufficient combustion in the partial load range, it has even been suggested that electrically heated glow wires be installed in a post-combustion chamber connected to the combustion chamber via a riser shaft, but this results in a very high technical outlay, with the glow wires being switched on and off having to be controlled by temperature sensors. Nevertheless, it is not guaranteed that the secondary combustion air is mixed with the carbonization gases in the right proportions to achieve complete post-combustion.

Bei einem für die Verbrennung von Kohle bestimmten Füllofen ist es aus der DE-PS 120 053 bekannt, für den an einen Füllschacht unten anschließenden Feuerungsraum einen über den ganzen Boden reichenden Rost, einen vorderen Stehrost und diesem gegenüber einen beim Teillastbetrieb zum Teil abdeckbaren Abzugsrost vorzusehen, wobei an diesen Abzugsrost ein trichterartiger Rauchgassammler anschließt, der zum Abzugsrohr führt. Die Primärluftzufuhr erfolgt durch den Stehrost und durch den Bodenrost, wobei ein Teil der über den Aschenraum geführten Primärluft über einen durch einen Schieber verschließbaren Spalt abgezweigt und in den trichterartigen Sammelraum geleitet werden kann, um hier zur Kühlung der austretenden Verbrennungsgase beizutragen. Wird die Primärluftzufuhr gesperrt, dann wird auch die Zufuhr der erwähnten Kühlluft unterbunden. Durch teilweise Abdeckung des Abzugsrostes von oben her, so daß die Oberkante seines wirksamen Bereiches tiefer als die Oberkante des vorderen Stehrostes zu liegen kommt, soll erreicht werden, daß die Verbrennungsgase zum größten Teil durch das Glutbett vor diesem Abzugsrost hindurchtreten und verbrannt werden, ehe sie über den Abzugsrost austreten. Für die Verbrennung von Holz und anderen pflanzlichen Brennstoffen, die mit langer Flamme abbrennen, ist der Füllofen weder gedacht nocht geeignet.In a filling furnace intended for burning coal, it is known from DE-PS 120 053 to provide a grate extending over the entire floor, a front upright grate and, opposite this, an exhaust grate that can be partially covered during partial load operation, for the combustion chamber connected to a filling shaft at the bottom, with a funnel-like flue gas collector connected to this exhaust grate, which leads to the exhaust pipe. The primary air supply takes place through the upright grate and through the floor grate, whereby part of the primary air fed through the ash chamber can be branched off via a gap that can be closed with a slide valve and directed into the funnel-like collecting chamber in order to contribute to cooling the escaping combustion gases. If the primary air supply is blocked, the supply of the cooling air mentioned is also prevented. By partially covering the exhaust grate from above, so that the upper edge of its effective area is lower than the upper edge of the front standing grate, the aim is to ensure that the combustion gases mostly pass through the bed of embers in front of this exhaust grate and are burned before they exit via the exhaust grate. The filling stove is neither intended nor suitable for burning wood and other plant fuels that burn with a long flame.

Aus der DE-PS 17S 028 ist bei einem Füllofen bekannt, seit-From DE-PS 17S 028 it is known for a filling furnace that

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liehe Flammenabzüge aus Schrägrosten und Leitplatten vorzusehen, denen ein Teil der über einen einzigen Einlaß zugeführten Verbrennungsluft zugeführt werden kann, wobei das Schwelgas-Luftgemisch in seitlich neben dem Feuerungsraum hochgeführten Schächten abgeleitet und nachverbrannt wird.Provide flame outlets consisting of inclined grates and guide plates, to which a portion of the combustion air supplied via a single inlet can be fed, whereby the carbonization gas-air mixture is discharged and subsequently burned in shafts raised to the side of the combustion chamber.

Aus der EP-A-O 105 081 ist eine Feuerung mit gemeinsamer Zufuhr von Primär- und Sekundärverbrennungsluft durch den Aschenraum bekannt, bei der der Aschenraum nach hinten über den Rost verlängert ist und in dem an den Rost anschließenden Bereich eine Durchtrittsöffnung für Sekundärverbrennungsluft vorgesehen wird, deren Menge durch eine die Öffnungsgröße verändernde Klappe eingestellt werden kann. Zwischen dem Rost und dem mit der Sekundärverbrennungsluft beschickbaren Nachverbrennungsraum ist ein mit einem stehenden Gitter zum Zurückhalten des Brennstoffes ausgestatteter Durchlaß vorgesehen. In der Praxis ergibt sich bei dieser Feuerung ein ungleichmäßiger Abbrand mit zum Durchlaß hin zunehmender Dicke des Glutstockes, wobei auch keine einwandfreie Nachverbrennung im Nachverbrennungsraum gewährleistet ist. Wie bei allen Feuerungen mit gemeinsam regelbarer Zufuhr von Primär- und Sekundärverbrennungsluft ergibt sich auch hier der Nachteil, daß nach Absperren der gemeinsamen Luftzufuhr keine Nachverbrennung der durch das Nachglühen des Glutstockes auch nach dem Schließen der Luftzufuhr erzeugten Schwelgase stattfindet. Überdies ergibt sich beim Normalbetrieb auch eine Verbrennungsluftzufuhr zum Rostbereich über das Gitter und die Sekundärluftzufuhr.EP-A-O 105 081 discloses a furnace with a joint supply of primary and secondary combustion air through the ash chamber, in which the ash chamber is extended to the rear over the grate and in the area adjacent to the grate there is an opening for secondary combustion air, the amount of which can be adjusted by a flap that changes the size of the opening. Between the grate and the post-combustion chamber, which can be supplied with secondary combustion air, there is an opening equipped with a vertical grate to hold back the fuel. In practice, this furnace results in uneven combustion with the embers becoming thicker towards the opening, and perfect post-combustion in the post-combustion chamber is not guaranteed. As with all furnaces with a jointly adjustable supply of primary and secondary combustion air, the disadvantage here is that once the joint air supply is shut off, there is no afterburning of the smoldering gases produced by the afterglow of the embers, even after the air supply is closed. In addition, during normal operation, combustion air is also supplied to the grate area via the grate and the secondary air supply.

Aus der FR-PS 808 783 und der CH-PS 22* 387 sind schließlich Feuerungen mit rundem kegelstumpfförmigem Rost unter einem zylindrischen Füllschacht mit anschließendem Verbrennungsraum bekannt, wobei um den Primärverbrennungsraum und den Füllschacht ein sich gegebenenfalls nach oben zu verjün-Finally, from FR-PS 808 783 and CH-PS 22* 387, firing systems with a round, truncated cone-shaped grate under a cylindrical filling shaft with an adjoining combustion chamber are known, with a possibly upwardly tapering chamber around the primary combustion chamber and the filling shaft.

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der Nachverbrennungsraum mit kreisringförmigem Querschnitt vorgesehen wird, der über den gemeinsamen Aschenraum mit Sekundärverbrennungsluft von unten her beschickt wird. Es ist auch eine gemeinsame Primär- und Sekundärverbrennungsiuftzufuhr vorhanden. Eine einwandfreie Giutstockbildung sowie eine einwandfreie Nachverbrennung der Gase im Nachverbrennungsraum ist nicht gewährieistet.the post-combustion chamber is provided with a circular cross-section, which is supplied with secondary combustion air from below via the common ash chamber. There is also a common primary and secondary combustion air supply. Proper ash build-up and proper post-combustion of the gases in the post-combustion chamber cannot be guaranteed.

Aufgabe der Neuerung ist die Schaffung einer Feuerung der eingangs genannten Art, bei der mit einfachen Mittein vor ailem auch beim Betrieb mit pflanzlichen Brennstoffen eine ' ' vollständige, zumindest ausreichende Nachverbrennung bei gutem Wirkungsgrad der Gesamtfeuerung erzielbar ist, wobei diese ausreichende Nachverbrennung auch bei einem Betrieb der Feuerung im Teillastbereich und nach einer Absperrung der Primärluftzufuhr gewährleistet ist.The aim of the innovation is to create a furnace of the type mentioned at the beginning, in which a complete, at least sufficient afterburning with good efficiency of the overall furnace can be achieved with simple means, especially when operating with vegetable fuels, whereby this sufficient afterburning is also guaranteed when the furnace is operated in the partial load range and after the primary air supply has been shut off.

Die gestellte Aufgabe wird dadurch gelöst, daß der Feuerungsraum eine Rosteinfassung aus isolierendem Material mit zum Rost abfallenden Schrägflächen aufweist, von deren oberen Rand der Durchlaß ausgeht, daß die Größe des Durchlasses gleich oder kleiner als die halbe Rostfläche gewählt ist, daß die Primärluftzufuhr ausschließlich durch den Rost des / ^. Feuerungsraumes vorgesehen ist, daß die gesonderte Sekundärluftzufuhr für sich einstellbar ausgebildet ist und für ihre an sich bekannte Zuführung von unten in einen einen Flammentrichter bildenden Mischraum des Nachverbrennungsraumes, der vom Feuerungsraum durch ein stehendes, um Durchlaß angebrachtes Gitter abgeteilt ist, im unteren Randbereich dieses Gitters nach oben gerichtete Bodenöffnungen des Nachverbrennungsraumes vorgesehen sind. Vorzugsweise ist im Flammentrichter ein wie an sich bekannt die Sekundärverbrennung begünstigender, bei der Verbrennung aufheizbarer Glühkörper vorgesehen. The stated task is solved by the fact that the combustion chamber has a grate frame made of insulating material with sloping surfaces sloping down to the grate, from the upper edge of which the passage starts, that the size of the passage is chosen to be equal to or smaller than half the grate area, that the primary air supply is provided exclusively through the grate of the combustion chamber, that the separate secondary air supply is designed to be adjustable and for its known supply from below into a mixing chamber of the afterburning chamber that forms a flame funnel and is separated from the combustion chamber by a standing grate attached around the passage, upwardly directed floor openings of the afterburning chamber are provided in the lower edge area of this grate. Preferably, a glow body that promotes secondary combustion and can be heated up during combustion is provided in the flame funnel, as is known per se.

Durch die Rosteinfassun° wird bewirkt, daß die RostflächeThe grate surround ensures that the grate surface

kleiner wird als der Querschnitt des Füllschachtes, wobei zufolge der Herstellung dieser Roste jnfassung aus isolierendem Material und die Abführung der Gase erst oberhalb des Randes dieser Einfassung die Bildung eines gleichmäßigen Glutstockes im Feuerungsraum begünstigt wird. Die maximale Höhe dieses Glutstockes ist anderseits durch den Durchlaß definiert. Das Gitter bzw. ein gesondert vorgesehener Glühkörper begünstigen durch Katalysatorwirkung bei der Herstellung aus entsprechendem Material bzw, die erreichte nohe Temperatur an sich die Nachverbrennung der aus dem Feuerungsraum austretenden Schwelgase, wobei der Austrittsbereich der Schwelgase aus dem Gitter genau definiert ist und diesem Bereich die Sekundärverbrennungsluft gezielt zugeführt wird, so daß es möglich wird, eine Verbrennung der Schwelgase mit blauer Flamme im relativ hohen Temperaturbereich von über 800* C zu erzielen. Die Schwelgase werden durch die gezielte Zufuhr der Sekundärverbrennungsluft in ein aufgeheiztes, brennbares Gemisch verwandelt, das im Nachverbrennungsraum abbrennt, wobei der Nachverbrennungsraum als heiße weitgehend wärmeisolierte Zone ausgeführt werden kann, in dem die Flammenbildung im Gitterbereich einsetzt, wobei die Wärmeabgabe an Nachheizflächen erst hinter der definierten Flammenzone vor sich geht. Die ausreichende Durchmischung und das richtige Gas-Luftverhaltnis bei der Nachverbrennung werden durch das gewählte Größenverhältnis von Durchlaß und Rostfläche, durch die ausschließliche Primärluftzufuhr durch den Rost eben=c begünstigt, wie ein weitgehend gleichmäßiger Abbrand über die gesamt Rostfläche, gleichgültig ob im Voll- oder Teillastbereich gearbeitet wird. Selbst nach Absperren der Primärluftzufuhr kann man die Schwelgase durch die gesonderte Sekundäriuf&tgr;-zufuhr noch schadstoffarm abbrennen. Durch Abstimmung der Größe von Rost, Durchtrittsöffnungen uno den Öffnungen für die Sekundärluftzufuhr kann man eine selbsttätige Einregelung der Sekundärluftzufuhr entsprechend der jeweiligen Flammengröße erzielen. Das verwendete Gitter kann eine Ma-becomes smaller than the cross-section of the filling shaft, whereby the manufacture of these grates in a frame made of insulating material and the discharge of the gases only above the edge of this frame promotes the formation of a uniform ember in the combustion chamber. The maximum height of this ember is, on the other hand, defined by the passage. The grate or a separately provided glow body promotes the afterburning of the carbonization gases emerging from the combustion chamber through a catalyst effect when made from the appropriate material or the low temperature reached, whereby the exit area of the carbonization gases from the grate is precisely defined and the secondary combustion air is specifically fed to this area, so that it is possible to achieve combustion of the carbonization gases with a blue flame in the relatively high temperature range of over 800* C. The targeted supply of secondary combustion air transforms the carbonization gases into a heated, combustible mixture that burns in the afterburning chamber. The afterburning chamber can be designed as a hot, largely heat-insulated zone in which the flame formation begins in the grate area, with the heat being released to the afterheating surfaces only taking place behind the defined flame zone. The sufficient mixing and the correct gas-air ratio during the afterburning are promoted by the selected size ratio of the passage and grate area, by the exclusive primary air supply through the grate, as well as by a largely even combustion across the entire grate area, regardless of whether the system is working at full or partial load. Even after the primary air supply has been shut off, the carbonization gases can still be burned off with low levels of pollutants using the separate secondary air supply. By adjusting the size of the grate, the openings and the openings for the secondary air supply, you can achieve automatic regulation of the secondary air supply according to the respective flame size. The grate used can have a

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schenweite von 3 &khgr; 2 cm aufweisen. Durch die Ausbildung des Mischraumes des Nachverbrennungsraumes als Flammentrichter wird eine günstige Führung der Flammen und eine vollständige Durchmischung der Gase mit der Sekundärverbrennungsluft erzielt, wobei auch im Teillastbereich ein vollständiger, schadstoffarmer Abbrand erreichbar ist.have an interval of 3 x 2 cm. By designing the mixing chamber of the afterburning chamber as a flame funnel, a favorable guidance of the flames and complete mixing of the gases with the secondary combustion air is achieved, whereby complete, low-pollutant combustion can be achieved even in the partial load range.

Nach einer Weiterbildung weist der Durchlaß etwa die gleiche Länge wie der anschließende Rost und eine etwa der halben Rostbreite entsprechende Höhe auf. Bei einem Versuchsofen im Leistungsbereich von ca. 10 kW wurde ein Rost in der Größe von 10 &khgr; 20 cm und ein an der Längsseite des Rostes vorgesehener Durchlaß mit einer Größe von 20 &khgr; 5 cm verwendet, wobei der Abstand der Unterkante des Durchlasses und damit des oberen Randes der durchlaßseitigen losteinfassung von der Rostoberseite etwa einem Drittel der Rostbreite (3,5 cm) entsprach.According to a further development, the passage has approximately the same length as the adjacent grate and a height corresponding to approximately half the grate width. In a test furnace with a power range of approximately 10 kW, a grate measuring 10 x 20 cm and a passage on the long side of the grate measuring 20 x 5 cm were used, whereby the distance between the lower edge of the passage and thus the upper edge of the loose border on the passage side and the top of the grate was approximately one third of the grate width (3.5 cm).

Eine Weiterbildung der neuerungsgemäßen. Feuerung ist dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Unterkante des Durchlasses von der Rostoberseite etwa einem Drittel der Rostbreite entspricht und daß die der Sekundärluftzufuhr dienenden öffnungen als sich nach unten konisch erweiternde öffnungen in einer Bodenplatte des Flammentrichters vorgesehen sind und im Austrittsbereich Durchmesser von etwa 10 mm sowie einen diesem Durchmesser entsprechenden Abstand voneinander aufweisen. Die erwähnte Ausbildung und Anordnung der öffnungen verhindert ihr Verlegen durch Verbrennungsrückstände und gewährleistet eine günstige Verteilung und Durchmischung der Sekundärverbrennungsluit in bzw. mit den zugeführten Gasen.A further development of the new combustion system is characterized in that the distance between the lower edge of the passage and the top of the grate corresponds to approximately one third of the width of the grate and that the openings used for the secondary air supply are provided as openings in a base plate of the flame funnel that widen conically towards the bottom and have a diameter of approximately 10 mm in the outlet area and a distance from one another that corresponds to this diameter. The aforementioned design and arrangement of the openings prevents them from being blocked by combustion residues and ensures a favorable distribution and mixing of the secondary combustion air in or with the supplied gases.

Zusätzlich zu dem Gitter kann ein Glühkörper vorgesehen sein, def aus einer die Durchmischung der durchtretenden Gase begünstigenden Drahtwendel besteht, die in einer Ausiaßöffnung des den Flammentrichter bildenden MischraumesIn addition to the grid, a glow body can be provided, which consists of a wire coil that promotes the mixing of the gases passing through, which is located in an outlet opening of the mixing chamber forming the flame funnel.

- 10 des Nachverbrennungsraumes angebracht ist«- 10 of the afterburning chamber is installed«

Wie schon erwähnt wurde, werden die Wandungen des Flammentrichters und auch die mit den Luftauslässen versehene Bodenplatte aus hitzebeständigess und wärmespeicherndem, zumindest aber auf hohe Temperaturen aufheizbarem Material hergestellt.As already mentioned, the walls of the flame funnel and also the base plate with the air outlets are made of heat-resistant and heat-storing material, or at least material that can be heated to high temperatures.

Wie schon erwähnt wurde, ist bei der erfindungsgemäßen Ausfü. *ung in den meisten vorkommenden Lastbereichen eine ausreichende Verbrennung der Schwelgass gegeben.As already mentioned, the design according to the invention provides sufficient combustion of the carbonization gas in most of the load ranges that occur.

In S on Φ.- fällen, wenn etwa eine Feuerung während der warmen Jahreszeit über längere Zeiträume nur im Teillastbereich betrieben werden soll, ist es möglich, für Teile des Rostes und des Durchlasses unter Beibehaltung der Größenverhältnisse der wirksamen Bereiche Abdeckungen anzubringen.In S on Φ.- cases, for example when a furnace is to be operated only at partial load for longer periods during the warm season, it is possible to attach covers to parts of the grate and the passage while maintaining the proportions of the effective areas.

Um die Einstellung zu erleichtern, also insbesondere bei regelbarer Sekundärluftzufuhr die richtigen Regelgrößen zu finden, kann eine Schauöffnung zur Beobachtung der Flammen im Nachverbrennungsraum vorgesehen werden. Die Feuerung ist dann richtig eingestellt, wenn die durch das Gitter hindurchtretenden Gase mit heller bis bläulicher Flamme in den Nachverbrennungsraum hinein und aus dem Flammentrichter heraus abbrennen. Vorgesehene Abdeckungen für das Gitter lassen sich von Reinigungsöffnungen aus einstellen.To make adjustment easier, i.e. to find the right control parameters, especially with adjustable secondary air supply, an inspection opening can be provided to observe the flames in the afterburning chamber. The combustion is then correctly adjusted when the gases passing through the grate burn with a light to bluish flame into the afterburning chamber and out of the flame funnel. Covers provided for the grate can be adjusted from cleaning openings.

Es wurde schon erwähnt, daß es für einen längeren Betrieb im Teillastbereich möglich ist, unter Beibehaltung der Größenverhältnisse der wirksamen Bereiche Abdeckungen für Teile des Rostes und des Durchlasses vorzusehen.It has already been mentioned that for longer operation in the partial load range it is possible to provide covers for parts of the grate and the passage while maintaining the proportions of the effective areas.

Auch die Größe des Füllraumes kann insbesondere abhängig vomThe size of the filling space can also vary depending on the

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verwendeten Brennstoff bzw. bei einem längeren Betrieb im Teillastbereich durch einsetzbare oder verschiebbare Wandungsteile einstellbar sein. Solche Wandungsteile werden vorzugsweise an der dem zum Nachverbrennungsraum gegenüberliegenden Seite einstellbar angebracht.The fuel used must be adjustable, or during longer operation in the partial load range, by means of insertable or movable wall parts. Such wall parts are preferably attached in an adjustable manner on the side opposite the afterburning chamber.

Bei der Verbrennung von Brennstoffen, die bereits bei verhältnismäßig niedrigen Temperaturen Schwelgase bilden und/ oder sich unter der Erwärmung in ihrer Fort. bzw. Größe ändern, wie dies z. B. bei Strohbriketts der Fall ist ksnr» der Füllraum oberhalb des Feuerungsraumes von gekühlten Wandungs-('_} teilen umschloss er. ii-iß, *Jei der Verbrennung von STohbriketts und über verschie' Vare Wandungsteile einstellbarer FüJ '-aumgröC. i wird man diese Wandungsteile so vorsehen, daß sich der Fuilraum gegen den *";*?· ?-»reniv;ngsrauiB zu nach unten erweitert, damit auch dann ein einwandfreier Brennstoffnachschub gewähr'eistet ist, wenn die Strohbriketts durch Erwärmung aufgehen· also sich ihr Volumen vergrößert. Der abgeteilte Freiraum des Füllraumes kann durch Luftdurchsatz gekühlt werden.When burning fuels that form carbonization gases even at relatively low temperatures and/or change in their expansion or size when heated, as is the case with straw briquettes, for example, the filling space above the combustion chamber is surrounded by cooled wall parts. Depending on the combustion of straw briquettes and the filling space size that can be adjusted using different wall parts, these wall parts are designed in such a way that the filling space expands downwards towards the supply space, so that a perfect supply of fuel is guaranteed even when the straw briquettes expand when heated, i.e. their volume increases. The separated free space of the filling space can be cooled by air flow.

Weitere Einzelheiten und Vorteile des Neuerungsgegenstandes entnimmt man der nachfolgenden Zeichnungsbeschreibung.Further details and advantages of the innovation can be found in the following drawing description.

In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel ein mit einer neuerungsgemäßen Feuerung ausgestatteter Kessel einer Warmwasserzentralheizungsanlage scheraatisch im Längsschnitt dargestellt. The drawing shows a boiler of a hot water central heating system equipped with an innovative combustion system in a longitudinal section as an example of an embodiment.

Beim Ausführungsbeispiel besitzt der Kessel 1 einen Wassermantel 2, der mit einer ebenfalls wasserführenden, also gekühlten Trennwand 3 und als Wassertaschen 4 ausgebildeten Nachheizflächen verbunden ist. Die Rauchgasführung an den Nachheizflächen ist nur beispielsweise gegeben und kann beliebig verändert werden. Die üblichen Anschlüsse für den Warmwasservor- und -rücklauf wurden nicht dargestellt. DieIn the example, the boiler 1 has a water jacket 2, which is connected to a partition wall 3 that also carries water and is therefore cooled, and to reheating surfaces designed as water pockets 4. The flue gas routing on the reheating surfaces is only given as an example and can be changed as desired. The usual connections for the hot water flow and return are not shown. The

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Trennwand 3 trennt einen Füllraum 5, für den eine Beschikkungstür 6 vorgesehen ist, von einem an einen Nachverbrennungsraum 7 anschließenden Nachheizraum 8. Die Trennwand 3 endet mit Abstand von einem Rost 9, über dem anschließend an den Füllraum 5 ein Feuerungsraum 10 gebildet wird. Der Feuerungsrauo 10 besitzt unter 4&; Beschickungstür 6 eine Reinigungstür 11. Die Primärluftzufuhr erfolgt aber nur durch Rost 9 über i.inen Aschenraum 12, wobei beim Aujführungsbeispiel für die Regelung der Primärluftzufuhr ein einstellbar rer Schieber 13 angedeutet wurde. Die in der Zeichnung ersichtliche Breite des Rostes ist halb so groß wie die Rostlänge und beträgt beispielsweise 10 cm.Partition wall 3 separates a filling chamber 5, for which a loading door 6 is provided, from a post-heating chamber 8 adjoining a post-combustion chamber 7. The partition wall 3 ends at a distance from a grate 9, above which a combustion chamber 10 is formed adjoining the filling chamber 5. The combustion chamber 10 has a cleaning door 11 under 4&; loading door 6. The primary air supply, however, only takes place through grate 9 via an ash chamber 12, whereby in the example shown an adjustable slider 13 was indicated for regulating the primary air supply. The width of the grate shown in the drawing is half the grate length and is, for example, 10 cm.

Der Rost 9 ist im Feuerungsraum 10 außerhalb der Reinigungstür 11 von einer Rosteinfassung 1&PSgr; umschlossen, die aus wärmespeicherndem Material besteht und zum Rost abfallende Schrägflächen aufweist.The grate 9 is enclosed in the combustion chamber 10 outside the cleaning door 11 by a grate surround 1Ω which consists of heat-storing material and has sloping surfaces sloping towards the grate.

Eine Trennwand 15 ist mit der Wand 3 fluchtend angebracht. Diese Trennwand 15 steht etwa um ein Drittel der Rostbreite über die Rostoberseite vor und trennt auch den Aschenraum von einem Sekundärluftzufühtungsraum 16. Die Zufuhr von Sekundärluft ist über eine Regeleinrichtung z. B. über einen Schieber 17 einstellbar. Eine Deckenplatte 18 de? Raumes 16, die mit ihrer Oberseite mit der Rostoberseite fluchtet, besitzt Durchtrittsöf.fnungen 19 für die Sekundäiluft. Zwischen den Wänden 3 und 4 wird ein Durchlaß 20 für die Rauch- und Schwelgase gebildet, der durch ein Gitter 21, das beispielsweise eine Maschenweite von 3 &khgr; 2 cm aufweist, abgeschlossen ist. Die Höhe des über die Rostlänge reichenden Durchlasses 20 beträgt höchstens die halbe Rostbreite. Ein Keramikkörper 22 füllt etwa bis zur Höhe der Oberkante der Wand L5 den oberhalb der Platte 18 liegenden Raun aus und schließt mit der Wand 15 einen sich weitenden Zuführungsspalt 23 fiir ciie Sekundärluft ein. Die Öffnungen 19 für die Sekundärluftzufuhr könnten in einer Zwischenplatte auch ±m oberen Endberei.cnA partition wall 15 is fitted flush with the wall 3. This partition wall 15 projects approximately one third of the width of the grate over the top of the grate and also separates the ash chamber from a secondary air supply chamber 16. The supply of secondary air can be adjusted using a control device , e.g. using a slide valve 17. A ceiling plate 18 of the chamber 16, which is flush with the top of the grate, has openings 19 for the secondary air. Between the walls 3 and 4, a passage 20 is formed for the smoke and smoldering gases, which is closed off by a grid 21, which has a mesh size of 3 x 2 cm, for example. The height of the passage 20, which extends over the length of the grate, is at most half the width of the grate. A ceramic body 22 fills the space above the plate 18 approximately up to the height of the upper edge of the wall L5 and encloses with the wall 15 a widening supply gap 23 for the secondary air. The openings 19 for the secondary air supply could also be in an intermediate plate ± in the upper end area.

des Spaltes 23 unmittelbar unter dem Gitter 21 vorgesehen sein. Der Nachheiz- und Rauchgasführungsraum 8 kann mit einem Kaminanschluß 2<f versehen sein. Die Öffnungen 19 können sich nach unten konisch weiten, um ein Verlegen durch Asche usw. zu verhindern.of the gap 23 directly under the grate 21. The after-heating and flue gas guide chamber 8 can be provided with a chimney connection 2<f. The openings 19 can widen conically downwards in order to prevent blockage by ash, etc.

Bei der Primärluftzufuhr durch den Rost 9 bildet sich im Feuerungsraum 10 ein Glutbett, das normalerweise höchstens u : _ _.._ nu.-... u&mdash;_.*_ J-- n...^ki n..>. on &mdash;&mdash; : **u &diams; flu»&mdash; &lgr;..- r:«»>.When primary air is supplied through the grate 9, a bed of embers is formed in the combustion chamber 10, which normally contains a maximum of u : _ _.._ nu.-... u&mdash;_.*_ J-- n...^ki n..>. on &mdash;&mdash; : **u &diams;flu»&mdash;&lgr;..-r:«»>.

21 gelangen die Schwelgase und sonstigen Verbrennungsgase in den Nachverbrennungsraum 7, der beim Ausführungsbeispiel als mit einem Glühkörper 25 am Aulaß versehener Fiammentrichter ausgebildet ist und in dem eine innige Durchmischung der Sekundärlkuft mit den Schwel- und Y«rbrennungsgasen stattfindet, wobei die Flammenbildung am Gitter 21 einsetzt sich durch den Flammentrichter fortsetzt und vor allem beim Vollastbetrieb auch durch den Glühkörper 25 in den Nachheizraum 8 hineinreichen kann. Der Flammentrichter 26 kann aus Metall hergestellt sein. Der Glühkörper 25 besitzt beim Ausführungsbeispiel eine aus Draht hergestellte, toroidförmige Wendel, an die nach unten eine Schraubenwendel anschließt. Durch diese Fers wird eine besonders günstige Durchsischung und Durchwirbelung der Gase mit der Sekundärverbrennungsluft und ein weitgehend vollständiger Abbrand erzielt. Der Glühkörper wird, ebenso wie die Wandung 26, wenn sie aus Metall hergestellt ist, stark erhitzt und begünstigt dadurch den vollständigen Abbrand. Selbst nach Absperren der Primärverbrennungsluft werden die noch entstehenden, über 21 austretenden Schwelgase vollständig verbrannt.21, the carbonization gases and other combustion gases reach the afterburning chamber 7, which in the embodiment is designed as a flame funnel with a glow body 25 at the outlet and in which an intimate mixing of the secondary air with the carbonization and combustion gases takes place, whereby the flame formation begins at the grid 21, continues through the flame funnel and, especially during full-load operation, can also reach through the glow body 25 into the afterheating chamber 8. The flame funnel 26 can be made of metal. In the embodiment, the glow body 25 has a toroidal spiral made of wire, to which a helical spiral is connected at the bottom. This spiral achieves a particularly favorable mixing and swirling of the gases with the secondary combustion air and a largely complete combustion. The incandescent body, as well as the wall 26 if it is made of metal, is heated to a high degree and thus promotes complete combustion. Even after the primary combustion air has been shut off, the carbonization gases that still form and escape via 21 are completely burned.

Wie strichliert angedeutet wurde, kann der Füllraum 5 durch eine gegebenenfalls verstellbare dem Durchlaß 20 gegenüber angebrachte Trennwand 27 verkleinert werden, wobei durch die dargestellte Schräganordnung der Trennwand 27 gewährleistet ist, daß auch sperriges Brennmaterial sicher auch dem Füllschacht in den Verbrennungsraum 10 gelangt.As indicated by dashed lines, the filling chamber 5 can be reduced in size by means of a partition wall 27, which can be adjusted if necessary, and which is mounted opposite the passage 20, whereby the diagonal arrangement of the partition wall 27 shown ensures that even bulky fuel can safely reach the combustion chamber 10 via the filling shaft.

Die Flammenbildung im Nachverbrennungsraum kann durch eine abdeckbare Schauöffnung 28 beobachtet werden.The flame formation in the afterburning chamber can be observed through a coverable inspection opening 28.

Claims (6)

Schu tzansprtiche :Protection claims: 1. Feuerung für die Verbrennung fester Brennstoffe, nit einem für unteren Abbrand ausgelegten, mit den Brennstoffen beschickbaren Feuerungsraum mit Pr imär luftruf uhr Hijrrh A»n Rost und einem an den Feuerungsraum horizontal über einen Durchlaß einer Trennwand anschließenden Nachverbrennungs-1. Furnace for the combustion of solid fuels, with a combustion chamber designed for lower combustion, which can be fed with the fuels, with a primary air flow meter Hijrrh A»n grate and a post-combustion chamber connected horizontally to the combustion chamber via a passage in a partition wall. ) raum mit gesonderter Sekundärluftzufuhr, der nach oben in) room with separate secondary air supply, which leads upwards into einen über Nachheizflächen zum Kaminanschluß führenden Rauchgasführungsraum übergeht, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerungsraum (10) eine Rosteinfassung (14) aus wärmeisolierendem Material mit zum Rost (9) abfallenden Schrägflächen aufweist, von deren oberen Rand der Durchlaß (20) ausgeht, daß die Größe des Durchlasses (20) gleich oder kleiner als die halbe Rostfläche gewählt ist, daß die Primärluftzufuhr ausschließlich durch den Rost des Feuerungsraumes (10) vorgesehen ist, daß die gesonderte Sekundärluftzufuhr (16, 17, 19) für sich einstellbar ausgebildet und für ihre Zuführung von unten in einen einen Flammentrichter bildenden Mischraum des Nachverbrennungsraumes (7), der vom Feuerungs-⁽ raum (10) durch ein stehendes, im Durchlaß (20) angebrachtesa flue gas guide chamber leading to the chimney connection via after-heating surfaces, characterized in that the combustion chamber (10) has a grate surround (14) made of heat-insulating material with inclined surfaces sloping down to the grate (9), from the upper edge of which the passage (20) extends, that the size of the passage (20) is selected to be equal to or smaller than half the grate surface, that the primary air supply is provided exclusively through the grate of the combustion chamber (10), that the separate secondary air supply (16, 17, 19) is designed to be adjustable and for its supply from below into a mixing chamber of the afterburning chamber (7) forming a flame funnel, which is separated from the combustion chamber ⁽ 10) by a standing, mounted in the passage (20) Gitter (21) abgeteilt ist, im unteren Randbereich dieses Gitters nach oben gerichtete Bodenöffnungen (19) des Nachverbrennungsraumes (7) vorgesehen sind.Grid (21) is separated, in the lower edge area of this grid upwardly directed floor openings (19) of the afterburning chamber (7) are provided. 2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet; daß der Durchlaß (20) etwa die gleiche Länge wie der anschliessende Rost (9) und eine etwa der halben Rostbreite entsprechende Höhe aufweist.2. Furnace according to claim 1, characterized in that the passage (20) has approximately the same length as the adjoining grate (9) and a height corresponding approximately to half the grate width. 3. Feuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Unterkante des Durchlasses (20) von der Rostoberseite et-a einem Drittel der Rostbreite ent-3. Furnace according to claim 1 or 2, characterized in that the distance between the lower edge of the passage (20) and the top of the grate is approximately one third of the grate width. spricht und daß die der Sekundärluftzufuhr dienende·? Öffnungen (19) als sich nach unten konisch erweiternde Öffnungen in einer Bodenplatte (18) des Flammentrichters vorgesehen sind und im Austrittsbereich Durchmesser von etwa 10 mn, sowie einen diesem Durchmesser entsprechenden Abstand voneinander aufweisen.and that the openings (19) serving for the secondary air supply are provided as downwardly conically widening openings in a base plate (18) of the flame funnel and have a diameter of approximately 10 mn in the outlet area, as well as a distance from one another corresponding to this diameter. 4. Feuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch4. Furnace according to one of claims 1 to 3, characterized 001/0HnTOIfKnPt . H a &Aacgr; ein 7licä t7 I trhar CliiHly/\f- &pgr;&agr; w &iacgr; 7 ^ 1 A**w 001/0HnTOIfKnPt . H a &Aacgr; ein 7licä t7 I trhar CliiHly/\f- &pgr;&agr; w &iacgr; 7 ^ 1 A**w aus einer die Durchmischung der durchtretenden Gase begünstigenden Drahtwendel besteht in einer Auslaßöffnung des den Flammentrichter bildenden Mischraumes (7) des Nachverbren·- nungsraumes angebracht ist.consists of a wire coil that promotes the mixing of the gases passing through and is installed in an outlet opening of the mixing chamber (7) of the afterburning chamber that forms the flame funnel. 5. Feuerung nach einem der Ansprüche 1 bis k, dadurch gekennzeichnet, daß für einen Betrieb im Teillastbereich für Teile des Rostes (9) und des Durchlasses (20) unter Beibehaltung der Größenverhältnisse der wirksamen Bereiche anbringbare Abdeckungen vorgesehen sind.5. Furnace according to one of claims 1 to k, characterized in that for operation in the partial load range, attachable covers are provided for parts of the grate (9) and the passage (20) while maintaining the size ratios of the effective areas. 6. Feuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch6. Furnace according to one of claims 1 to 5, characterized vp|«>nn7i>irhnBt . Haß Aar Filllraiim &iacgr;*5&iacgr; &eegr;&Kgr;&ogr;&igr;-h al K A &ogr;. c Fo.mnmnc-vp|«>nn7i>irhnBt . Haß Aar Filllraiim &iacgr;*5&iacgr;&eegr;&Kgr;&ogr;&igr;-h al K A &ogr;. c Fo.mnmnc- &sgr; 7 &igr; ~ r &mdash; ,... &mdash; -.&mdash; -UW^ -%.«*<*.» U₁Iq.^&sgr; 7 &igr; ~ r &mdash; ,... &mdash;-.&mdash; -UW^ -%.«*<*.» U ₁ Iq.^ rauraes (10) von gekühlten Wandungsteilen (3) umschlossen ist.rauraes (10) is surrounded by cooled wall parts (3).