DE3740257A1 - Holzvergaserfeuerung, insbesondere fuer mit foerderluft in einen fuellschacht eingeblasenen spaenen und von hand oder mit einer schnecke beschickten holzabfaellen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Holzvergaser­ feuerung sowie einen Heizkessel mit einer solchen.

Es handelt sich dabei vorzugsweise um eine Holzvergaser­ feuerung zum Beheizen eines Heizkessels mit automatischer Beschickung von mit Förderluft in den Füllschacht einge­ blasenen Spänen und mit von Hand oder mit einer Schnecke beschickten Holzabfällen.

Bei den heute in Betrieb stehenden Holzvergasern ist es nicht erwünscht, dass sogenannte Sekundärluft in den Füllschacht gelangt. Diese sogenannte Sekundärluft kann z.B. als Förderluft beim Einblasen von Spänen in den Füllschacht gelangen. Einerseits kann sich durch diese Sekundärluft, wenn sie als sog. By-pass durch den Füll­ schacht dringt, die Feuerung verschlechtern. Oder aber beim Durchdringen der Sekundärluft durch die Häufung, bestehend aus Spänen oder Holzabfällen, als sog. Ver­ brennungsluft verwandelt sie die Häufung in einen un­ kontrolliert vergasenden und verbrennenden Gluthaufen.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Holzvergaserfeuerung vorzuschlagen, in welcher bei­ spielsweise bei der Beschickung des Füllschachtes ein­ tretende Sekundärluft nicht zu den erwähnten Nachteilen führt.

Erfindungsgemäss wird dies durch eine Holzvergaserfeue­ rung gemäss dem Wortlaut nach einem der Ansprüche, ins­ besondere nach Anspruch 1, gelöst.

In der erfindungsgemässen Holzvergaserfeuerung kann die gesamte, zum Einblasen der Späne erforderliche Förder­ luft zusammen mit den Spänen in den Füllschacht einge­ blasen werden. Diese Holzvergaserfeuerung zeichnet sich dadurch aus, dass sie einen vertikalen Abluftkanal, vor­ zugsweise parallel zum Füllschacht verlaufend, umfasst, der mindestens eine Lufteintrittsöffnung vom oberen Teil des Füllschachtes besitzt, zur Aufnahme der in den Füll­ schacht eingetretenen Förderluft. Weiter umfasst dieser Abluftkanal mindestens eine Lufteinblasöffnung in den unteren Teil des Füllschachtes, durch welchen diese Förder­ luft in die Gluten eingeblasen wird.

Weiter umfasst die erfindungsgemässe Holzvergaserfeuerung Mittel zur Regulierung der Füllhöhe im Füllschacht, die sicherstellen, dass die Füllhöhe nie höher wird als die Lufteintrittsöffnungen in den Abluftkanal. In der erfin­ dungsgemäss vorgeschlagenen Ausführungsvariante ist es dabei nicht von Bedeutung, wenn die aus dem Füllschacht abströmende Förderluft noch einen Teil der eingeblasenen Späne in den Abluftkanal mitführt, da diese Abluft direkt in die Gluten eingeblasen wird, wo die mitgeführten Späne ebenfalls verbrennen.

In einer bevorzugten Ausführungsvariante wird vorgeschla­ gen, dass die Regulierungsmittel zur Festlegung der Füll­ höhe eine mechanisch schwenkbare Füllstandsklappe umfas­ sen.

Da insbesondere bei der manuellen Beschickung des Füll­ schachtes die Zufuhr von Förderluft in den Füllschacht unterschiedlich ist, wird in einer weiteren Ausführungs­ variante vorgeschlagen, dass mindestens ein Ventilator zur Belüftung des Füllschachtes angeordnet wird. Dieser Ventilator kann entweder zum Einblasen von Holzspänen durch ein Späneförderrohr vorgesehen werden, oder aber er kann zum Belüften des Füllschachtraumes über dem Füllgut und damit des Abluftkanales dienen. Dadurch wird sichergestellt, dass beispielsweise bei geschlossenem oberen Füllraum trotzdem Abluft durch den Abluftkanal in die Gluten gelangen kann.

Anstelle des Einblasens von Holzspänen kann in Ergänzung dazu oder aber als selbständiges Einführaggregat von Holzspänen und Holzabfällen eine Förderschnecke in einer Beschickungsöffnung angeordnet werden, zum Beschicken des Füllschachtes.

Als weitere Zusatzvariante oder Alternative kann minde­ stens eine Beschickungstüre vorgesehen werden, zum ma­ nuellen Beschicken des Füllschachtes.

In einer weiteren Ausführungsvariante der erfindungsge­ mässen Holzvergaserfeuerung ist am Ende des Abluftkanales ein Rost angeordnet, über welchen oder durch welchen die Abluft in die Gluten eingeblasen wird. Durch diesen Rost wird der grösste Teil der Abluft so abgelenkt, dass die­ ser im Gegenstrom in die von den Gluten in einen Abgas­ kanal strömenden Abgase als Verbrennungsluft eingeblasen wird.

Da die durch den Abluftkanal tretende Sekundärluft nicht ausreichend ist als Verbrennungsluft für die im Füll­ schacht liegenden Holzabfälle oder Holzspäne, ist weiter die Zufuhr von Primärluft notwendig. Es ist daher in einer weiteren Ausführungsvariante vorgesehen, dass seit­ lich schräg am Boden des Füllschachtes ein weiterer Rost vorgesehen ist, durch welchen die Primärluft als Verbren­ nungsluft seitlich in die Gluten geführt wird. Vorzugs­ weise ist dieser weitere Rost derart angeordnet, dass er unterhalb des Rostes am Ende des Abgaskanales zu liegen kommt und zusammen mit diesem den Eingang zum Abgaskanal bildet.

Zum Regulieren der Primärluft, die durch den weiteren Rost in die Gluten geführt wird, wird das Anordnen minde­ stens einer Primärluftklappe vorgeschlagen.

Um bei abgeschaltetem Ventilator und geschlossenen Be­ schickungsöffnungen zu verhindern, dass sich im Füllraum Gase ansammeln, wird weiter das Anbringen mindestens einer Belüftungsklappe in einer Füllraumwand und/oder an einer Beschickungsöffnung oder Ventilatoreinblasöffnung vorge­ schlagen. Durch diese Belüftungsklappe wird durch den Zug eines Kamins, an den die Feuerung angeschlossen ist, Frischluft angesogen und so der Füllraum respektive der Abluftkanal belüftet.

Die erfindungsgemässe Holzvergaserfeuerung wird bevor­ zugt in einem Heizkessel verwendet, dessen Füllschacht automatisch durch Förderluft mit Spänen beschickt wird oder der von Hand oder mit einer Schnecke mit Holzabfällen beschickt wird.

Die erfindungsgemässe Holzvergaserfeuerung eignet sich aber auch für irgendwelche Heizaggregate, deren Heizlei­ stung derart ist, dass die Verwendung einer Holzvergaser­ feuerung wirtschaftlich ist. Mögliche Anwendungsbereiche sind beispielsweise das Warmwasseraufbereiten, die Behei­ zung von Wasserturbinen, das Beheizen von grösseren Kachelöfen usw.

Die erfindungsgemässe Holzvergaserfeuerung wird nun an­ hand der beispielsweisen Verwendung in einem Heizkessel unter Bezugnahme auf Figuren näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Heizkessel mit einer erfindungsgemässen Holzvergaserfeuerung,

Fig. 2 einen Querschnitt durch die Feuerung gemäss Fig. 1,

Fig. 3 einen Grundriss durch die erfindungsgemässe Feuerung gemäss Fig. 1 und

Fig. 4 einen Längsschnitt durch einen anders gestal­ teten Heizkessel unter Verwendung der erfin­ dungsgemässen Holzvergaserfeuerung.

Die in den Fig. 1 bis 3 schematisch dargestellte Holz­ vergaserfeuerung in einem Heizkessel weist einen Füll­ schacht 1, die Wandungen der Feuerung 2 und einen Rost 3 am unteren Ende des Füllschachtes 1 auf. Die auto­ matische Beschickung der Späne mit Förderluft erfolgt durch ein Späneeinfüllrohr 4, und die Beschickung mit einer Schnecke erfolgt durch ein Einfüllrohr 5. Am Aus­ blasende des Späneförderrohres 4 befindet sich ein Prall­ körper 6, der den Späneluftstrom so aufteilt, dass eine gleichmässige Aufhäufung der Späne im Füllschacht 1 er­ folgt.

Gegenüberliegend zu den Einfüllrohren 4 und 5 angeord­ net ist eine Spänefüllstandsklappe 8 mit einer Achse 9, die an der Füllschachtwand 2 drehbar gelagert ist.

Im wesentlichen parallel zum Füllschacht verlaufend ist vertikal ein Abluftkanal 15 angeordnet, der am oberen Ende eine Oeffnung 15 a vom oberen Teil des Füllschach­ tes 1 umfasst und am unteren Ende eine Einblasöffnung 15 b, zum Einblasen der Abluft in die Gluten. Ebenfalls am Ende des Abluftkanals 15 angeordnet ist ein Rost 16 zum Ablen­ ken der Abluft. Im Abluftkanal 15 ist weiter eine Regulie­ rungsklappe 18 angeordnet, zur Regulierung der Abluft im Abluftkanal 15. Der Abluftkanal 15 wird durch die Wandun­ gen 13 und 14 gebildet. Am unteren Ende des Füllschach­ tes 1, schräg am Rost 3 anliegend, ist ein weiterer Schräg­ rost 17 angeordnet, durch welchen Primärluft in die Gluten einströmt. Zur Regulierung der Primärluftmenge sind die beiden Klappen 19 und 21 vorgesehen. Der Eingang 7 zu einem Abgaskanal, für das Abführen der Abgase von den Gluten, wird durch den Rost 16 und den Schrägrost 17 ge­ bildet.

Zur manuellen Beschickung des Füllraumes 1 sind weiter Beschickungstüren 22, 23 und 24 vorgesehen.

In der Füllraumwand 2, beispielsweise an der den Einfüll­ rohren 4 und 5 entgegengesetzten Seite des Füllraumes 1 angeordnet, ist eine Belüftungsklappe 27, durch welche durch den Kaminzug Frischluft angesogen wird, wenn bei­ spielsweise der Ventilator 26 abgeschaltet ist.

Infolge der automatischen Beschickung durch die Späne­ einblasung 4 oder die Schnecke 5 erfolgt über dem Rost 3 eine Späneaufhäufung, welche auch den Abgaskanaleingang 7 überdeckt. Die wachsende Späneaufhäufung drückt nach einer gewissen Zeit auf die Spänefüllstandsklappe 8 mit der Achse 9, die an der Füllschachtwand 2 drehbar gelagert ist. Durch den wachsenden Druck der Späneaufhäufung auf die Füllstandsklappe 8 dreht sich nun, wie dies beson­ ders gut in Fig. 3 sichtbar ist, die Achse 9, und der auf der Achse 9 befestigte Hebel 10 drückt auf den Schalter 11, wodurch die Spänezufuhr in den Füllschacht 1 unter­ brochen wird.

Nach dem Unterbruch der Späneförderung sinkt durch den Abbrand die Späneaufhäufung im Füllschacht 1, und der auf der Füllstandsklappe 8 lastende Druck lässt wieder nach, so dass die Füllstandsklappe wieder zurückschwenkt und die Spänezufuhr wieder automatisch einschaltet. Um ein sicheres Zurückschwenken der Füllstandsklappe zu un­ terstützen, dient das am Hebel 10 befestigte Gegengewicht 12, um die Füllstandsklappe 8 zurückzuschwenken.

Ein kleiner Teil der in den Füllschacht 1 mit dem Venti­ lator 26 eingeblasenen Verbrennungsluft dringt durch die Späneaufhäufung in die Gluten. Jedoch der grösste Teil der eingeblasenen sog. Sekundärluft strömt in den durch die Wandungen 13 und 14 gebildeten Abluftkanal 15 und wird am Kanalausgang 15 b durch den an der Wandung 14 be­ festigten Rost 16 so abgelenkt, dass sie als Verbrennungs­ luft im Gegenstrom in die vom Rost 3 in den Abgaskanal 7 strömenden Abgase eingeblasen wird.

Da die durch den Abluftkanal 15 in die Gluten strömende Sekundärluft als Verbrennungsluft ein ungenügendes Ver­ gasen der Späneaufhäufung erlauben würde, strömt weiter durch den Schrägrost 17 sog. Primärluft als Verbrennungs­ luft, wie beim Rost 16, im Gegenstrom in die in den Ab­ gaskanal 7 strömenden Abgase.

Die je nach Brennstoff günstigste durch den Abluftkanal 15 und den Schrägrost 17 in die Gluten einströmende Ver­ brennungsluftmenge wird durch die Klappen 18 und 19, resp. 21, eingestellt.

Nach dem Abgaskanaleingang 7 strömen die Abgase über die Feuerbrücke 20, in die hier nicht näher bezeichneten Rauchzüge des Heizkessels.

Die teilweise durch den Rost 3, jedoch im wesentlichen durch den Schrägrost 17 in die Gluten tretende Primär­ luft gelangt durch die Primärluftklappe 21 in die Feue­ rung.

Die Beschickung des Füllschachtes 1 mit Stückholz erfolgt wahlweise durch die obere Beschickungstüre 22 oder durch die in der Füllschachtwand 1 angebrachte Türe 23 und durch die Feuertüre 24.

Die über der Achse 9 angebrachte Abdeckung 25 dient zum Schutz der Füllstandsklappe beim Einfüllen von Holzab­ fällen.

Falls alle Beschickungsöffnungen geschlossen sind und gleichzeitig der Ventilator 26 abgeschaltet ist, können sich im Füllraum Gase, insbesondere Abgase, ansammeln. um dies zu verhindern, dient die Belüftungsklappe 27, durch welche durch den Kaminzug Frischluft angesogen wird, um diese Gase aus dem Füllraum und dem Abluftkanal 15 zu verdrängen.

In Fig. 4 wird insofern eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemässen Holzvergaserfeuerung in einem Heizkessel dargestellt, dass die Beschickung im wesent­ lichen manuell über die obere Beschickungstüre 22 er­ folgt. In diesem Fall ist der Ventilator 26 derart an­ geordnet, dass die eingeblasene Luft unterhalb der Ab­ deckung 25 in den oberen Teil des Füllschachtes und da­ mit in den Abluftkanal 15 eingeblasen wird. Durch diese Anordnung des Ventilators 26 wird sichergestellt, daß die durch den Abluftkanal geführte Sekundärluft im we­ sentlichen konstant ist, ob nun die obere Beschickungs­ türe 22 geöffnet oder geschlossen ist.

In der Anordnung gemäss Fig. 4 ist die Belüftungsklappe 27 bei der Einblasöffnung des Ventilators 26 im Sinne einer sog. "By-pass"-Oeffnung angeordnet.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellte erfindungsgemässe Holzvergaserfeuerung in einem Heizkessel ist generell auf irgendwelche Arten von Feuerungen anwendbar. Ob es sich dabei um das Aufbereiten von Warmwasser, das Behei­ zen von Turbinen usw. handelt, ist schlussendlich eine Frage der Wirtschaftlichkeit der Verwendung der erfin­ dungsgemässen Holzvergaserfeuerung.

Claims (10)

1. Holzvergaserfeuerung, gekennzeichnet durch einen Füllschacht (1) mit einem vertikalen Abluftkanal (15), der mindestens eine Lufteintrittsöffnung (15 a) vom obe­ ren Teil des Füllschachtes (1) und mindestens eine Luft­ einblasöffnung (15 b) in den unteren Teil des Füllschach­ tes (1), zum Einblasen der Luft in die Gluten, umfasst.

2. Holzvergaserfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, dass sie Mittel (8) zur Regulierung der Füll­ höhe im Füllschacht (1), vorzugsweise eine mechanisch schwenkbare Füllstandsklappe (8), umfasst.

3. Holzvergaserfeuerung, wie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Ventilator (26) vorgesehen ist zum Einblasen von Holzspänen durch ein Späneförderrohr (4) und/oder zur Belüftung des Füll­ schachtraumes, der über dem Füllgut liegt, und des Ab­ luftkanals (15).

4. Holzvergaserfeuerung, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Förderschnecke (5) in einer Beschickungsöffnung vorgesehen ist zum Be­ schicken des Füllschachtes (1) mit Holzspänen und/oder Holzstücken.

5. Holzvergaserfeuerung, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Beschickungstüre (22, 23, 24) vorgesehen ist, zur ma­ nuellen Beschickung des Füllschachtes (1).

6. Holzvergaserfeuerung, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lufteinblas­ öffnung einen Rost (16) umfasst, über den und durch wel­ chen die Abluft im Abluftkanal (15) als Verbrennungsluft in die Gluten eingeführt wird.

7. Holzvergaserfeuerung, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass im unteren Teil des Füllschachtes seitlich schräg ein weiterer Rost (17) vorgesehen ist, durch welchen Primärluft als Verbren­ nungsluft seitlich in die Gluten geführt wird.

8. Holzvergaserfeuerung, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Primärluftklappe (19, 21) vorgesehen ist, zur Regulie­ rung der in die Gluten eintretenden Primärluftmenge.

9. Holzvergaserfeuerung, wie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einer Füll­ schachtwand (2) und/oder an einer Beschickungsöffnung oder Ventilatoreinblasöffnung mindestens eine Belüf­ tungsklappe (27) angeordnet ist.

10. Heizkessel mit einer Holzvergaserfeuerung nach einem der Ansprüche.