Feuerungsanlage

Abstract

 Eine Feuerungsanlage für zerkleinerte, insbesondere späne- und/oder schnitzelförmige Brennstoffe, wie Sägemehl, Hackschnitzel od. dgl., weist einen Vorratsraum für den Brennstoff und eine Zuführleitung mit darin angeordneter Förderschnecke zur Nachlieferung von Brennstoff aus dem Vorratsraum auf. Zur Trocknung von nachzulieferndem Brennstoff verläuft die Zuführleitung (6) durch einen Nachverbrennungsraum (2), wobei im Nachverbrennungsraum erste und zweite Flammenkanäle (13, 14) bzw. Räume zur Durchleitung der heißen Verbrennungsgase vorgesehen sind, die über eine Klappe (12) abwechselnd mit dem Verbrennungsraum (1) verbindbar sind, wobei die Zuführleitung durch einen dieser Flammenkanäle (13) bzw. Räume verläuft und im anderen dieser Flammenkanäle (14) bzw. Räume die Flamme bzw. heißen Verbrennungsgase im wesentlichen an der Zuführleitung (6) vorbeigeleitet werden (Fig. 1).

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Feuerungsanlage für zerkleinerte, insbesondere späneund/oder schnitzelförmige Brennstoffe, wie Sägemehl, Hackschnitzel od. dgl., mit einem Vorratsraum für den Brennstoff und einer Zuführleitung mit darin angeordneter Förderschnecke zur Nachlieferung von Brennstoff aus dem Vorratsraum.

[0002] Derartige automatisch beschickte Feuerungsanlagen sind bekannt. Vor allem Kleinfeuerungsanlagen dieser Art (Leistung bis etwa 50 kW) sind dabei nur für relativ trockene Brennstoffe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von nicht mehr als 40 bis 50 % geeignet. Für größere Feuerungsanlagen ist es bereits bekannt, eine Vortrocknung im Brennraum vorzusehen, wobei die Brennstoffe über einen abwärts führenden Treppenrost mit einzelnen Stufen langsam bis zur eigentlichen Brennstelle zugeführt werden. Diese Öfen eignen sich gut zum Verheizen von feuchtem Material bei einem Vollastbetrieb. Ein Fahren mit Teillast ist aber kaum möglich, da dann eine ausreichende Trocknung nicht erreicht wird.

[0003] Aus der DE 37 17 579 A1 ist weiters eine Feuerungsanlage zum Verbrennen feuchter Brennstoffe, wie Sägespäne, Holzabfälle, Baumrinde o. dgl., bekannt, die einen in einer Brennkammer mündenden, als Trockenkammer wirkenden Zufuhrkanal für die Brennstoffe aufweist, der mit einer Beschickungsvorrichtung verbunden ist. Diese Trockenkammer ist von Kanälen umgeben, die die Rauchgase nach deren Durchtritt durch den Wärmetauscher führen.

[0004] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Feuerungsanlage der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche sich neben trockenen Brennstoffen auch zum Verfeuern von feuchten Brennstoffen mit einem Feuchtigkeitsgehalt von über 50 % eignet. Erfindungsgemäß gelingt dies dadurch, daß zur Trocknung von nachzulieferndem Brennstoff die Zuführleitung durch einen Nachverbrennungsraum verläuft, wobei im Nachverbrennungsraum erste und zweite Flammenkanäle bzw. Räume zur Durchleitung der heißen Verbrennungsgase vorgesehen sind, die über eine Klappe abwechselnd mit dem Verbrennungsraum verbindbar sind, wobei die Zuführleitung durch einen dieser Flammenkanäle bzw. Räume verläuft und im anderen dieser Flammenkanäle bzw. Räume die Flamme bzw. heißen Verbrennungsgase im wesentlichen an der Zuführleitung vorbeigeleitet werden. Auf diese Weise kann eine vollständige Trocknung des Brennstoffes bereits vor dessen Zuführung in den Verbrennungsraum erreicht werden, und zwar auch bei Kleinfeuerungsanlagen. Ebenso können trockene Brennstoffe verfeuert werden.

[0005] In einem ersten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung mündet die Zuführleitung in einen an sich bekannten Verbrennungsraum mit einem unteren Abbrand. Bei einem solchen ist die Brennzone auf einen unteren Bereich der Brennstoffe im Verbrennungsraum beschränkt und die Verbrennungsgase ziehen seitlich aus dem Verbrennungsraum in einen Nachverbrennungsraum ab. Es wird dadurch in Verbindung mit den vorgetrockneten Brennstoffen eine sehr effektive sowie kompakt ausgebildete Feuerungsanlage bereitgestellt.

[0006] Günstigerweise ist dabei vorgesehen, daß eine Absperreinrichtung zwischen einem oberen und einem unteren Bereich des Verbrennungsraumes vorgesehen ist, durch die das Nachrutschen von Brennstoff aus dem oberen Bereich des Verbrennungsraumes unterbrechbar ist. Zum Abschalten der Feuerungsanlage kann diese Absperreinrichtung geschlossen werden, wobei sich oberhalb der Absperreinrichtung bereits vorgetrocknetes Material befindet, so daß ein späteres Wiederanfahren der Feuerungsanlage problemlos möglich ist.

[0007] In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung mündet die Zuführungsleitung in einen Lagerraum für getrockneten Brennstoff. Aus diesem führt eine weitere Zuführungsleitung mit darin angeordneter Förderschnecke in einen Verbrennungsraum der Feuerungsanlage. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Abschalten der Feuerungsanlage in sehr einfacher Weise möglich, indem die Förderschnecke der weiteren Zuführungsleitung aus dem Lagerraum in den Verbrennungsraum abgeschaltet wird. Zum erneuten Anfahren der Feuerungsanlage steht getrocknetes Brennmaterial im Lagerraum zur Verfügung.

[0008] Günstigerweise ist vorgesehen, daß die Klappe, über die die ersten und zweiten Flammenkanäle bzw. Räume zur Durchleitung der heißen Verbrennungsgase abwechselnd mit dem Verbrennungsraum verbindbar sind, von einer Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des Brennstoffes betätigbar ist. Es kann dadurch für unterschiedliche Feuchtigkeitsgehalte der zugeführten Brennstoffe jeweils eine optimale Trocknung erreicht werden, ohne die Brennstoffe bereits in der Zuführleitung vorzuverbrennen. Die Klappe kann dabei von der Steuerungseinrichtung auch in relativ kurzen Zeitabständen umgeschaltet werden, um dem Heizmaterial während dessen Durchlauf durch die Zuführleitung die für die Trocknung optimale Wärmemenge zuzuführen.

[0009] Bevorzugterweise ist vorgesehen, daß die Förderschnecke Bereiche mit unterschiedlichen Steigungen aufweist, wobei anschließend an den Vorratsraum ein Bereich mit einer kleineren Steigung vorgesehen ist als im Bereich, in dem die Zuführleitung durch den Flammenkanal bzw. Raum zur Durchführung der Verbrennungsgase verläuft. Dadurch wird das vom Vorratsraum von der Förderschnecke aufgenommene Material im Bereich der Zuführleitung, der im Nachverbrennungsraum liegt, über eine größere Länge verteilt, so daß die Brennstoffe im Bereich der größeren Steigung die Förderschnecke nur teilweise füllen. Bei der Trocknung sich bildender Wasserdampf bzw. die sich dabei bildenden Gase können dadurch leicht abziehen.

[0010] Bevorzugterweise ist weiters vorgesehen, daß im Verbrennungsraum zumindest ein Rohr vorgesehen ist, welches sich von einem oberen Bereich des Verbrennungsraumes in einen unteren Bereich des Verbrennungsraumes, vorzugsweise bis unterhalb des Rostes, zur Ableitung des bei der Trocknung des Brennstoffes in der Zuführleitung gebildeten Dampfes bzw. Gases erstreckt. Es wird dadurch die Ableitung des bei der Trocknung sich bildenden Wasserdampfes bzw. der sich dabei bildenden Gase in den Verbrennungsraum und weiter in den Nachverbrennungsraum erleichtert, in welchem die brennbaren Bestandteile verbrannt werden.

[0011] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden anhand dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. In dieser zeigen:

Fig. 1 einen schematischen Schnitt einer erfindungsgemäßen Feuerungsanlage entlang der Linie A-A von Fig. 3;

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt entlang der Linie B-B von Fig. 1 und

Fig. 3 einen schematischen Schnitt entlang der Linie C-C von Fig. 1.

[0012] Bei dem in den Figuren schematisch dargestellten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Feuerungsanlage werden die in einem Verbrennungsraum 1 und Nachverbrennungsraum 2 gebildeten heißen Verbrennungsgase durch einen (in den Figuren nur schematisch angedeuteten) Wärmetauscher 3 geführt und entweichen durch den Kamin 4. Die Feuerungsanlage wird mit in einem Vorratsraum 5 gelagertem Brennstoff automatisch beschickt. Als Brennstoffe können alle möglichen organischen, zerkleinerten Brennstoffe, wie Sägemehl, Hackschnitzel od. dgl., vorgesehen sein.

[0013] Die automatische Beschickung erfolgt durch eine Zuführleitung 6, in der eine von einem Motor 8 angetriebene Förderschnecke 7 angeordnet ist. Die Zuführleitung 6 mündet in den Vebrennungsraum 1, in dem ein unterer Abbrand bzw. Unterbrand erfolgt. Dazu ist im Verbrennungsraum 1 ein V-förmiges, unten offenes Metallteil 9 vorgesehen, welches oberhalb eines Gitterrostes 10 angeordnet ist und sich über die Länge des Verbrennungsraumes 1 erstreckt. Die Brennzone liegt im Bereich der äußeren Oberfläche dieses V-förmigen Metallteils 9. Die dabei gebildeten Gase strömen an den Unterkanten des V-förmigen Metallteils 9 vorbei bzw. durch den Gitterrost 10 und entweichen durch die Öffnung 11 aus dem Verbrennungsraum 1 und gelangen in den Nachverbrennungsraum 2. Heizungsanlagen mit derartigen Verbrennungsräumen bzw. Nachverbrennungsräumen sind bekannt. In bekannter Weise sind auch Frischluftzuführöffnungen sowohl in den Verbrennungsraum als auch in den Nachverbrennungsraum vorgesehen, die in den Figuren nicht dargestellt sind. Der Öffnungsgrad dieser Frischluftzuführöffnungen kann in bekannter Weise von einer ebenfalls nicht dargestellten Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der gewünschten Leistung des Ofens eingestellt werden.

[0014] Im Nachverbrennungsraum 2 ist eine Klappe 12 angeordnet, welche in einer ersten Stellung einen ersten Raum zur Durchführung der Verbrennungsgase bzw. einen Flammenkanal 13 freigibt und in einer zweiten, in Fig. 1 strichliert dargestellten Stellung einen zweiten Raum zur Durchführung der heißen Verbrennungsgase bzw. einen Flammenkanal 14 freigibt. Die Räume bzw. Flammenkanäle 13, 14 verlaufen entlang oder in einer Schamottierung 15, von der der restliche Teil des Nachverbrennungsraums 2 ausgefüllt ist. Der erste Raum bzw. Flammenkanal 13 verläuft zunächst nach oben und dann entlang der Oberseite des Nachverbrennungsraums 2 horizontal bis zu einer zum Wärmetauscher 3 führenden Öffnung 16. Durch diesen horizontalen Teil des Raumes bzw. Flammenkanals 13 verläuft die Zuführleitung 6. Bei der in Fig. 1 gezeigten Stellung der Klappe 12 wird somit das sich in der Zuführleitung 6 im Bereich des Raumes bzw. Flammenkanals 13 sich befindende Verbrennungsmaterial erhitzt und dabei getrocknet. Der sich dabei bildende Wasserdampf bzw. die sich dabei bildenden Gase gelangen in den Verbrennungsraum 1 und teilweise durch das sich darin befindende, getrocknete Verbrennungsmaterial, teilweise durch die Rohre 17, 18, zur Öffnung 11 und weiter in den Nachverbrennungsraum 2, in welchem die brennbaren Bestandteile verbrannt werden.

[0015] Um das Abströmen des bei der Trocknung gebildeten Wasserdampfes bzw. der gebildeten Gase zu erleichtern, weist die Förderschnecke 7 Bereiche mit unterschiedlicher Steigung auf, wie dies in Fig. 1 schematisch angedeutet ist. Im an den Vorratsraum 5 anschließenden Bereich der Schnecke ist die Steigung wesentlich geringer als im Bereich des Nachverbrennungsraums 2. Dadurch wird das vom Vorratsraum 5 von der Förderschnecke 7 aufgenommene Material im Bereich des Nachverbrennungsraumes 2 über eine größere Länge verteilt, so daß die Brennstoffe im Bereich der größeren Steigung die Förderschnecke nur teilweise füllen.

[0016] Die Förderung des Brennstoffes über die Förderschnecke 7 erfolgt vorzugsweise intermittierend: Im Verbrennungsraum 1 ist ein Füllstandsensor angeordnet. Wenn der Füllstand im Verbrennungsraum 1 unter einen bestimmten Wert gefallen ist, wird der Motor 8 eingeschaltet und gerade soviel Brennstoff in den Verbrennungsraum 1 gefördert, wie zuvor in der Zuführleitung 6 in deren im Inneren des Nachverbrennungsraums liegenden Bereich getrocknet worden ist. Nach dem Abschalten des Motors 8 ist somit die gesamte Zuführleitung mit feuchtem Brennstoff gefüllt.

[0017] Falls von vornherein trockener Brennstoff verwendet wird oder falls der Brennstoff, der sich in dem innerhalb des Nachverbrennungsraums 2 liegenden Bereich befindet, bereits getrocknet ist, bevor eine Nachförderung in den Verbrennungsraum 1 notwendig ist, wird die Klappe 12 in die in der Fig. 1 strichliert dargestellte Position verschwenkt. Für die durch die Öffnung 11 tretende Flamme und die gebildeten Verbrennungsgase wird somit der zweite Raum bzw. Flammenkanal 14 freigegeben. Dieser führt zunächst horizontal durch die Schamottierung 15, wobei er einen Winkel zur Längsmittelachse 19 einschließt und dadurch von der Längsmittelachse 19 wegführt. In einem weiteren Bereich verläuft er vertikal nach oben und mündet entweder bei einer weiteren Öffnung in den Wärmetauscher 3 oder trifft auf den waagerechten Abschnitt des ersten Flammenkanals 13. Dazu kann einerseits ein weiterer, senkrecht zur Längsachse der Feuerungsanlage verlaufender, horizontaler Abschnitt des zweiten Flammenkanals 14 vorgesehen sein oder der horizontale Abschnitt des ersten Flammenkanals 13 erstreckt sich über die gesamte Breite des Nachverbrennungsraums 2. Jedenfalls werden dadurch die heißen Verbrennungsgase im wesentlichen an der Zuführleitung 6 vorbei in den Wärmetauscher 3 geführt.

[0018] Falls zum Betreiben der Feuerungsanlage ausschließlich feuchter Brennstoff verwendet werden soll, muß nach dem Abschalten der Feuerungsanlage ausreichend getrockneter Brennstoff bevorratet werden, um ein späteres Anfahren und Trocknen von weiterem Brennstoff zu ermöglichen. Dazu ist im Verbrennungsraum 1 eine Absperreinrichtung 20 vorgesehen. Im geschlossenen Zustand verhindert diese ein Nachrutschen von Brennstoff aus dem oberen Bereich des Verbrennungsraums 1, in welchem die Lagerung von getrocknetem Brennstoff somit erfolgt. Der unterhalb der Absperreinrichtung 20 noch vorhandene Brennstoff verbrennt nach dem Schließen der Absperreinrichtung noch und anschließend erlischt die Glut in der Brennzone an den Außenseiten des V-förmigen Metallteiles 9. Zum erneuten Hochfahren wird die Absperreinrichtung 20 geöffnet und der darüber gespeicherte, getrocknete Brennstoff fällt auf das V-förmige Metallteil 9 und bedeckt dieses. Das Anzünden des Brennstoffes erfolgt in bekannter Weise durch ein Heißluftgebläse, welches auf eine oder beide der Unterkanten der Seitenteile des V-förmigen Metallteils gerichtet ist.

[0019] In einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung könnte die Zuführleitung statt in den Verbrennungsraum auch in einen separaten Lagerraum für getrockneten Brennstoff münden. Aus diesem würde eine weitere Zuführleitung mit darin angeordneter Förderschnecke in den Verbrennungsraum führen. Eine derartige Feuerungsanlage könnte auch anstelle von mehreren Brennräumen einen einzelnen Brennraum aufweisen, dem der getrocknete Brennstoff zugeführt wird. Dieser Brennraum könnte wiederum mehrere Flammenkanäle bzw. Räume, durch die die heißen Verbrennungsgase geführt werden, aufweisen, wobei eine Klappe zum Umschalten zwischen diesen Flammenkanälen bzw. Räumen vorgesehen ist und durch einen dieser Flammenkanäle bzw. Räume die Zuführleitung zur Nachlieferung des Brennstoffes verläuft.

[0020] Mit einer erfindungsgemäßen Feuerungsanlage können auch feuchte Brennstoffe mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 60 bis 70 % problemlos verbrannt werden. Ein Abschalten und ein späteres erneutes Anfahren ist einfach realisierbar. Die erfindungsgemäße Feuerungsanlage eignet sich in ganz besonderer Weise für Kleinfeuerungsanlagen mit einer Leistung bis zu 50 kW, wie sie beispielsweise in Einfamilienhäusern verwendet werden.

Legende zu den Hinweisziffern:

[0021] 

1

Verbrennungsraum

2

Nachverbrennungsraum

3

Wärmetauscher

4

Kamin

5

Vorratsraum

6

Zuführleitung

7

Förderschnecke

8

Motor

9

V-förmiges Metallteil

10

Gitterrost

11

Öffnung

12

Klappe

13

erster Flammenkanal

14

zweiter Flammenkanal

15

Schamottierung

16

Öffnung

17

Rohr

18

Rohr

19

Längsmittelachse

20

Absperreinrichtung

Ansprüche

1. Feuerungsanlage für zerkleinerte, insbesondere späne- und/oder schnitzelförmige Brennstoffe, wie Sägemehl, Hackschnitzel od. dgl., mit einem Vorratsraum für den Brennstoff und einer Zuführleitung mit darin angeordneter Förderschnecke zur Nachlieferung von Brennstoff aus dem Vorratsraum, dadurch gekennzeichnet, daß zur Trocknung von nachzulieferndem Brennstoff die Zuführleitung (6) durch einen Nachverbrennungsraum (2) verläuft, wobei im Nachverbrennungsraum erste und zweite Flammenkanäle (13, 14) bzw. Räume zur Durchleitung der heißen Verbrennungsgase vorgesehen sind, die über eine Klappe (12) abwechselnd mit dem Verbrennungsraum (1) verbindbar sind, wobei die Zuführleitung durch einen dieser Flammenkanäle (13) bzw. Räume verläuft und im anderen dieser Flammenkanäle (14) bzw. Räume die Flamme bzw. heißen Verbrennungsgase im wesentlichen an der Zuführleitung (6) vorbeigeleitet werden.

2. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (6) in einen an sich bekannten, für einen unteren Abbrand ausgebildeten Verbrennungsraum (1) mündet, der vorzugsweise mit einem Nachverbrennungsraum (2) verbunden ist.

3. Feuerungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Absperreinrichtung (20) zwischen einem oberen und einem unteren Bereich des Verbrennungsraumes (1) vorgesehen ist, durch die das Nachrutschen von Brennstoff aus dem oberen Bereich des Verbrennungsraumes (1) unterbrechbar ist.

4. Feuerungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführleitung (6) in einen Lagerraum für getrockneten Brennstoff mündet, aus welchem eine weitere Zuführleitung mit darin angeordneter Förderschnecke in einen Verbrennungsraum führt.

5. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappe (12) von einer Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von der Feuchtigkeit des Brennstoffes betätigbar ist.

6. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Förderschnecke (7) Bereiche mit unterschiedlichen Steigungen aufweist, wobei anschließend an den Vorratsraum (5) ein Bereich mit einer kleineren Steigung vorgesehen ist als im Bereich, in dem die Zuführleitung (6) durch den Flammenkanal (13) bzw. Raum zur Durchführung der Verbrennungsgase verläuft.

7. Feuerungsanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Verbrennungsraum (1) zumindest ein Rohr (17, 18) vorgesehen ist, welches sich von einem oberen Bereich des Verbrennungsraumes (1) in einen unteren Bereich des Verbrennungsraumes (1), vorzugsweise bis unterhalb des Rostes (10), zur Ableitung des bei der Trocknung des Brennstoffes in der Zuführleitung (6) gebildeten Dampfes bzw. Gases erstreckt.

Zeichnung