Roststab für einen Feuerungsrost einer Grossfeuerung und Feuerungsrost für diese Grossfeuerung

Abstract

 Der Roststab 1 weist zumindest einen über den Roststabrücken hervortretenden Vorsprung 2 auf, in weichem mindestens zwei einander gegenüberliegende Ausblaseöffnungen 7 vorgesehen sind, welche in einer Ebene liegen, die im wesentlichen quer zur Roststablängsachse verläuft und im wesentlichen senkrecht auf dem Roststabrücken steht. Die Ausblaseöffnungen 7 können in horizontaler Richtung unter einem Winkel zur Horizontalen, schräg nach oben oder schräg nach unten gerichtet sein. Geringe Abweichungen gegenüber der Vertikalen sind ebenfalls möglich und zur Vermeidung eines Aufprallens gegeneinander gerichteter Luftstrahlen zweckmäßig. Bei Anordnung mehrerer Vorsprünge auf einem Roststab können die einander gegenüberliegenden Ausblaseöffnungen benachbarter Vorsprünge gegeneinander versetzt sein. Dies gilt auch für einander gegenüberliegende Ausblaseöffnungen von Roststäben, die im zusammengebauten Feuerungsrost nebeneinanderliegen. Die Ausblaseöffnungen 7 stehen mit Kanälen oder einem Hohlraum innerhalb des Roststabes in Verbindung, in den Verbrennungsluft von der Unterseite des Feuerungsrostes gelangt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf einen Roststab für einen Feuerungsrost einer Großfeuerung mit einem luftdurchströmten von unten für den Lufteintritt der Verbrennungsluft offenen Hohlraum, der sich bis in einen aus der Roststabrückenebene hervortretenden Vorsprung erstneckt, sowie mit im Vorsprung angeordnetem Luftaustritt in die Brennschicht. Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Feuerungsrost für Großfeuerungen, der aus Roststäben nach der Erfindung aufgebaut ist.

[0002] Rostfeuerungen benötigen einerseits eine möglichst geschlossene Oberfläche des Feuerungsrostes, um kein Brennmaterial oder andere Verbrennungsprodukte, wie Asche, hindurchfallen zu lassen und sollen andererseits möglichst gleichmäßig luftdurchlässig sein, um den Luftsauerstoff über die gesamte Brennfläche möglichst gleichmäßig zu verteilen. Diese beiden Forderungen sind einander entgegengesetzt und wurden bisher durch die verschiedensten Maßnahmen zu einem Kompromiß vereinigt. Hierzu ist es bei Roststäben der eingangs erläuterten Art bekannt geworden, die Ausblaseöffnungen in Richtung auf das Ende des Feuerungsrostes auszurichten. Diese Ausgestaltung hat jedoch den Nachteil, daß leichtere Teile des Brenngutes, wie z.B. Papier, Kunststoff usw., leicht nach hinten in eine Zone geblasen werden können, in der ein Ausbrennen dieser Teile nicht mehr stattfinden kann. Ein anderer wesentlicher Nachteil dieser bekanntgewordenen Anordnung besteht darin, daß bei der hin- und hergehenden Schürbewegung des Roststabes die Gefahr einer Verstopfung der Ausblaseöffnungen besonders groß ist, weil der Roststab mit seiner Ausblaseöffnung gegen das Brenngut gedrückt wird, wenn er in Richtung auf das Ende des Feuerungsrostes bewegt wird. Die Ausblaseöffnungen werden dabei also aufgrund der mechanischen Antriebsbewegungen so gegen das Brenngut gedrückt, daß kleinere Teile in die Ausblaseöffnung gewaltsam eingeführt werden und dort verklemmen. Die Folge hiervon ist eine zunehmende Verstopfung dieser Ausblaseöffnungen, was wieder zu einer ungleichmäßigeren Verteilung der Verbrennungsluft in das Brenngut führt.

[0003] Aufgabe der Erfindung ist es, eine möglichst gleichmäßige Verteilung der durch den Feuerungsrost in das Brenngut einzuführenden Verbrennungsluft zu ermöglichen und dabei die Gefahr der Verstopfung der Ausblaseöffnungen weitestgehend auszuschließen.

[0004] Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Roststab entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1 erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Vorsprung in Richtung auf sein freies Ende verjüngend ausgeführt ist und/oder eine geringere Breite als der Roststab aufweist und daß der Luftaustritt zumindest zwei Ausblaseöffnungen umfaßt, deren Ausblaserichtung in einer Ebene liegt, die senkrecht zum Roststabrücken steht und mit der Roststablängsachse einen Winkel von 80° bis 90° einschließt.

[0005] Aufgrund dieser Ausgestaltung tritt die Verbrennungsluft durch viele kleine Ausblaseöffnungen quer zum Fluß des Brenngutes in die Brennstoffschicht ein. Da an jedem Vorsprung zumindest zwei Ausblaseöffnungen vorgesehen sind, kann die Größe der Öffnungen verglichen mit der oben erwähnten bekannten Ausgestaltung, bei der nur eine auf das Ende des Feuerungsrostes gerichtete Ausblaseöffnung vorgesehen ist, verkleinert werden, ohne daß die gesamte hindurchtretende Luftmenge geringer wird. Hierdurch wird außerdem der Vorteil erzielt, daß die Verteilung der in die Brennschicht eingeführten Luft gleichmäßiger ist und aufgrund der kleineren Ausblaseöffnungen auch mit einem höheren Strömungswiderstand erfolgt, woraus sich insgesamt eine gleichmäßigere Luftverteilung mit bevorzugter Blasrichtung quer zur Brennschicht ergibt. Die Verkleinerung der Ausblaseöffnungen vermindert auch die Möglichkeit einer Verstopfung derselben. Durch das seitliche Ausblasen der Luft werden die leichteren Teile nicht aus der Brennzone herausgeblasen, wie dies bei der oben erwähnten bekannten Ausgestaltung auftreten kann. Da diejenigen Wandflächen des Roststabes, die die Ausblaseöffnungen enthalten, als Scherflächen bezogen auf den hier anliegenden Brennstoff wirken, ist die Wahrscheinlichkeit, daß Teile aus der Brennschicht in die Ausblaseöffnungen gelangen, wesentlich geringer, als wenn diese direkt gegen die Brennschicht gedrückt werden, wie dies bei der bekannten Ausgestaltung vorliegt. Die eingangs gestellte Aufgabe, eine bessere Luftverteilung bei geringerer Verstopfungsgefahr zu erzielen, ist hierdurch in vorteilhafter Weise ohne zusätzlichen Aufwand gelöst.

[0006] Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Ausblaserichtung unter einem Winkel zur Horizontalen stehen, wobei ein Anstellwinkel sowohl schräg nach unten als auch schräg nach oben möglich ist. Einen Winkel gegenüber der Vertikalen kann die Ausblaserichtung aufgrund der Maßnahme nach Anspruch 1 aufweisen, da die Ausblaserichtung in einer Ebene liegt, die mit der Roststablängsachse einen Winkel von 80° bis 90° einschließen kann.

[0007] Die Ausblaseöffnungen können als glattwandige Düsen oder als Düsen mit einer zur Erzeugung einer drallbehafteten Luftströmung bestimmten Wandstruktur ausgebildet sein.

[0008] Um die Möglichkeit eines Eindringens von feinen Teilen in die Ausblaseöffnung noch weiter zu verringern, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Abmessung der Ausblaseöffnung in Roststablängsrichtung geringer als quer hierzu sein.

[0009] Um die Verteilung der in die Brennschicht einströmenden Luft noch besser zu gestalten bzw. noch gleichmäßiger über die Brennzone zu ermöglichen, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mindestens zwei Vorsprünge im Bereich des Roststabkopfes vorgesehen sein. Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ausblaseöffnungen des gleichen und/oder benachbarten Vorsprunges gegeneinander versetzt sind,so erfolgt hierdurch keine gegenseitige Störung der austretenden Luftstrahlen und außerdem wird die Luft über einen größeren Bereich verteilt. Die Vergrößerung der Anzahl der Ausblaseöffnungen führt bei insgesamt gleichem Luftdurchsatz zu feineren Luftstrahlen und damit zu einer Vergleichmäßigung der in die Brennschicht eintretenden Luft.

[0010] Um diese Vorteile noch weiter zu steigern, können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung mindestens zwei Ausblaseöffnungen je Seite eines Vorsprunges vorgesehen sein. Die Verbesserung der Gleichmäßigkeit der austretenden Luft wird durch die größere Anzahl der Ausblasedüsen gesteigert und die Verringerung der Verstopfungsgefahr ergibt sich daraus, daß die Ausblaseöffnungen in ihren Querschnittsabmessungen bei gleicher hindurchtretender Luftmenge verkleinert werden kann, was das Risiko des Eindringens von Teilen in diese Ausblaseöffnungen absenkt.

[0011] Die gegenseitige Versetzung der Luftstrahlen kann bei gleicher Anordnung der Vorsprünge in bezug auf den Roststab durch Versetzen der Ausblaseöffnungen oder bei symmetrischer Ausbildung der Ausblaseöffnungen innerhalb der Vorsprünge durch Versetzen der Vorsprünge herbeigeführt werden.

[0012] Wenn in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Ausblaseöffnungen vom Roststabinneren her düsenförmig verjüngt sind, so wird hiermit die Möglichkeit des Eindringens von Teilen aus der Brennschicht in die Ausblaseöffnung verringert.

[0013] Die Erfindung bezieht sich auch auf einen Feuerungsrost für Großfeuerungen mit einzelnen einander schuppenartig übergreifenden Roststufen aus nebeneinanderliegenden Roststäben nach einem der Ansprüche 1 bis 9 und ist dadurch gekennzeichnet, daß die einander entgegengerichteten Ausblaseöffnungen benachbarter Roststäbe gegeneinander versetzt sind, um eine gegenseitige Beeinflussung der Luftstrahlen zu verhindern.

[0014] Vorzugsweise sind im zusammengebauten Feuerungsrost jeweils benachbarte Roststäbe miteinander in der senkrecht zum Roststabrücken verlaufenden Richtung formschlüssig gekuppelt. Hierdurch wird ein Anheben von einzelnen Roststäben innerhalb der Roststabstufe vermieden, was zur Erzielung der eingangs erwähnten gleichmäßigen Verteilung von Bedeutung ist, weil durch ein Anheben eines Roststabes ein strömungsmäßiger Kurzschluß von der Unterseite des Feuerungsrostes in die Brennschicht eintritt, da die Luft unter dem angehobenen Roststab austreten kann und nicht mehr durch die hierfür vorgesehenen Ausblaseöffnungen. Diese Sicherung ist grundsätzlich nicht immer notwendig, jedoch kann bei Verwendung bestimmter Brennstoffe unter ungünstigen Umständen ein Roststab angehoben werden, wenn die Roststäbe einer Roststufe nicht untereinander gekuppelt sind. Die erwähnte Kupplungsart kann auch so ausgebildet sein, daß sich die Roststäbe in ihrer Längsrichtung relativ zueinander bewegen können.

[0015] Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 zwei übereinander gelagerte Roststäbe zweier Roststufen in Seitenansicht;

Fig. 2 einen vergrößerten Vertikalschnitt nach der Linie II-II in Fig. 1;

Fig. 3 eine Ausführungsform in einem Teillängsschnitt durch den Kopf eines Roststabes;

Fig. 4 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer weiteren Ausführungsform;

Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Roststufe, die aus mehreren nebeneinander liegenden Roststäben verschiedener Breiten zusammengesetzt ist; und

Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie VI-VI in Fig. 5.

[0016] Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein Feuerungsrost aus mehreren Roststäben 1 aufgebaut, von denen jeweils mehrere parallel nebeneinanderliegende Roststäbe eine Roststufe bilden und der gesamte Feuerungsrost aus mehreren schuppenartig einander übergreifenden Roststufen aufgebaut ist. Die Roststäbe 1 haben Kanäle 3, in denen Luft strömt, die zur Kühlung der Roststäbe dient und dann als Verbrennungsluft in die Brennschicht austritt. Die Luft gelangt von unten in die Kanäle 3, wofür der Roststab entweder wie in Fig. 2 vollständig offen ist oder entsprechend Fig. 3 eine Abdeckung 6 aufweist, die im hinteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Bereich, wo der Roststab an einem Traggerüst angehängt ist, mit einer Einströmöffnung versehen ist. Nach Durchströmen der Kanäle 3 gelangt die Luft dann durch Ausblaseöffnungen 7 in die Brennschicht, die auf den Roststäben aufliegt.

[0017] Die Ausblaseöffnungen 7 befinden sich in Vorsprüngen 2, die über den Roststabrücken hervortreten und Druckkörper bilden, zwischen denen und den Stirnflächen 5 der nachfolgenden Roststäbe beispielsweise Schlackenstücke zerdrückt werden können, wenn die Roststäbe eine Schürbewegung ausführen, wobei diese von Roststab zu Roststab der jeweils nachfolgenden Stufe immer gegenläufig erfolgt. Diese Gegenläufigkeit wird dadurch erzielt, daß jeweils ein Roststab feststehen kann, während der darüberliegende oder der darunterliegende Roststab relativ zum feststehenden Roststab bewegt wird. Eine gegenläufige Bewegung zweier aufeinanderfolgender Roststufen ist ebenso möglich.

[0018] Die Blasrichtung der Ausblaseöffnungen 7 verläuft im wesentlichen in einer quer zur Roststablängsachse liegenden Ebene, wobei diese Ebene im wesentlichen senkrecht zum Roststabrücken steht, und kann, wie in Fig. 4 angedeutet, auch unter verschiedenen Winkeln zur Horizontalen angestellt sein. Hierdurch kann also die Ausblasrichtung schräg nach unten, nach oben oder auch in geringem Umfange nach vorne oder hinten ausgerichtet sein, da die Ausblasrichtung nicht exakt quer zur Roststablängsachse verlaufen muß, sondern auch gegenüber dieser exakten Querrichtung bis zu 10° abweichen kann. Die Ausblaseöffnungen 7 können als einfache durchgehende Löcher oder als von innen sich verjüngende Düsen ausgebildet sein, wie dies in Fig. 4 ganz links außen dargestellt ist. Die letztere Ausführungsform hat den Vorteil, daß Teile, die doch in die Ausblaseöffnung eindringen, aufgrund der sich nach innen anschlie-Benden Erweiterung leichter in das Roststabinnere und von dort nach unten gelangen, wodurch die Ausblaseöffnung wieder frei ist.

[0019] Während bei den in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Roststäben nur ein Vorsprung 2 vorgesehen ist, weisen die Roststäbe nach den Fig. 4 und 5 zwei bzw. drei Vorsprünge 2 auf, von denen jeder mindestens ein Paar einander entgegengesetzt gerichteter Ausblaseöffnungen 7 aufweist. Diese Ausblaseöffnungen sind so angeordnet, daß sich einander entgegengerichtete Strahlen nicht unmittelbar gegenüberstehen, weil die Ausblaseöffnungen entweder versetzt sind oder unter unterschiedlichen Winkeln angestellt sind, so daß ein direktes Aufeinanderprallen von Luftströmen einander gegenüberliegender Ausblasedüsen vermieden ist. Es ist aber auch entsprechend der Darstellung in Fig. 5 möglich, die Vorsprünge gegeneinander zu versetzen, so daß bei sonst gleicher Ausbildung der Vorsprünge und Anordnung der Ausblaseöffnungen diese nicht unmittelbar aufeinander gerichtet sind. Dabei ist die Anordnung in den Vorsprüngen so getroffen, daß der gleiche Effekt auch bei benachbarten Roststäben eintritt, d.h. die einander gegenüberliegenden Ausblaseöffnungen benachbarter Roststäbe sind gegeneinander versetzt, wie dies in Fig. 5 darssgestellt ist.

[0020] Die Ausblaseöffnungen können unterschiedliche Formen aufweisen, wobei es zweckmäßig ist, jede Querschnittsform so zu gestalten, daß sie in Längsrichtung des Roststabes eine möglichst geringe Öffnungsweite aufweist. Die Öffnungen können auch so ausgebildet sein, daß sie der austretenden Luft einen Drall mitgeben.

[0021] Fig. 5 zeigt, daß die Vorsprünge, insbesondere an den Roststabseiten, verjüngend ausgeführt sein können, wobei ihre Basis genauso breit wie der Roststabrücken ist. Die Vorsprünge können aber auch gegenüber der Seitenkante des Roststabrückens zurückversetzt sein, wie dies bei dem in Fig. 5 ganz rechts gezeichneten Roststab der Fall ist. Es ist aber auch möglich, die Vorsprünge mit einer senkrecht zum Roststabrücken stehenden Seitenwand auszuführen, wie dies bei den ganz links in Fig. 5 dargestellten Roststäben der Fall ist. Hier sind die Vorsprünge gegenüber der Seitenkante des Roststabes zurückversetzt und die Ausblasrichtung ist gegenüber der Vertikalen unter einem Winkel gezeichnet, wodurch sichergestellt ist, daß die aus den Ausblaseöffnungen austretende Luft nicht unmittelbar auf die gegenüberliegende Ausblaseöffnung auftritt. Im übringen können die Vorsprünge beliebig gestaltet sein.

[0022] Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich, weist jeder Roststab am Roststabkopf in der Nähe der Stirnseite 5 an der einen Seite eine Öffnung 8 und an der anderen gegenüberliegenden Seite einen Vorsprung 9 auf, die im zusammengebauten Zustand der Roststäbe derart ineinandergreifen, daß benachbarte Roststäbe einer Roststufe miteinander gekuppelt sind, wodurch ein Abheben eines einzelnen Roststabes ausgeschlossen ist. In Fig. 6 ist eine andere Kupplungsart dargestellt, und zwar weisen alle Außenrippen der Roststäbe durchgehende Öffnungen 10 auf, die im zusammengebauten Zustand miteinander fluchten. Ein in diese fluchtenden Öffnungen zweier nebeneinanderliegender Roststäbe eingeführter Kupplungsbolzen 11 verhindert ein Abheben eines einzelnen Roststabes.

Ansprüche

1. Roststab für einen Feuerungsrost einer Großfeuerung mit einem luftdurchströmten von unten für den Lufteintritt der Verbrennungsluft offenen Hohlraum, der sich bis in einen aus der Roststabrückenebene hervortretenden Vorsprung erstreckt, sowie mit im Vorsprung angeordnetem Luftaustritt in die Brennschicht, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (2) in Richtung auf sein freies Ende verjüngend ausgeführt ist und/oder eine geringere Breite als der Roststab (1) aufweist und daß der Luftaustritt zumindest zwei Ausblaseöffnungen (7) umfaßt, deren Ausblaserichtungen in einer Ebene liegen, die senkrecht zum Roststabrücken steht und mit der Roststablängsachse einen Winkel von 80° bis 90° einschließt.

2. Roststab nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblaserichtung unter einem Winkel zur Horizontalen steht.

3. Roststab nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblaseöffnungen (7) als glattwandige Düsen oder als Düsen mit einer zur Erzeugung einer drallbehafteten Luftströmung bestimmten Wandstruktur ausgebildet sind.

4. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abmessungen der Ausblaseöffnungen (7) in Roststablängsrichtung geringer als quer hierzu sind.

5. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Vorsprünge (2) im Bereich des Roststabkopfes vorgesehen sind.

6. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblaseöffnungen (7) des gleichen und/oder des benachbarten Vorsprunges (2) gegeneinander versetzt sind.

7. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei Ausblaseöffnungen (7) je Seite eines Vorsprunges (2) vorgesehen sind.

8. Roststab nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge (2) in Rostlängsrichtung gegeneinander versetzt sind.

9. Roststab nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausblaseöffnungen (7) vom Roststabinneren her düsenförmig verjüngt sind.

10. Feuerungrost für Großfeuerungen mit einzelnen einander schuppenartig übergreifenden Roststufen aus nebeneinanderliegenden Roststäben nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die einander entgegengerichteten Ausblaseöffnungen (7) benachbarter Roststäbe (1) gegeneinander versetzt sind.

11. Feuerungsrost nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils benachbarte Roststäbe (1) miteinander in der senkrecht zum Roststabrücken verlaufenden Richtung formschlüssig gekuppelt (8, 9, 10, 11) sind.

Zeichnung