EP-3596390-B1 - GRATE BAR, GRATE, AND COMBUSTION SYSTEM

Inventors

• KOCH, THEODOR

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20170315

Claims (6)

1. Grate bar (100; 200) for combustion plants, having a substantially closed top surface (124; 224) which faces towards the combustion side, having a rear supporting region (120; 220) which is configured to bear on a grate support and having a front nose region (128; 228) which extends between the top surface (124; 224) and a front edge (126; 226) and has a bearing region (130; 230) which is formed on the bottom side, and having a grate cooling-pipe system (102; 202) which is integrated in the grate bar (100; 200) and serves for conducting a cooling liquid, wherein the grate cooling-pipe system (102; 202) has an inlet distributor (104; 204) for feeding the cooling liquid, has supply cooling pipes (108'-108‴) connected thereto and extending parallel to one another and opening out into a diversion distributor (110) extending substantially perpendicularly to the supply cooling pipes (108'-108‴), and has trailing cooling pipes (112'-112"') branching off from the diversion distributor (110) and extending substantially parallel to one another and being situated in the rear region of the grate bar, and wherein the supply cooling pipes (108'-108‴) and the trailing cooling pipes (112'-112"') are connected in parallel, characterized in that a bearing-region cooling pipe (118; 234) is arranged in the bearing region (130; 230) so as to be offset in relation to a plane along which the supply and return cooling pipes (118'-118‴, 112'-112‴) extend, and in that the bearing-region cooling pipe (118; 234) is connected to individual cooling pipes via corresponding connecting lines.
2. Grate bar (100) according to Claim 1, in which a plurality of the cooling pipes (108'-108‴, 112'-112‴) are arranged substantially in a plane parallel to the top surface of the grate bar (100) and preferably parallel to one another, preferably parallel to the longitudinal extent of the grate bar (100).
3. Grate bar (100; 200) according to either of the preceding claims, in which the cooling pipes (108'-108‴, 112'-112‴; 206 1 -206 n ) are round, oval or polygonal in cross section.
4. Grate bar (100; 200) according to one of the preceding claims, further comprising at least one grate-bar connecting pipe (304'-304‴) which is configured for fluidic connection to at least one further, adjacent grate bar, preferably in such a way that the grate-bar connecting pipe (304'-304‴) is connectable in a fluid-tight manner to the inlet distributor and an outlet collector of respectively adjacent grate bars and is preferably of U-shaped form and at least sectionally extends below the side edge of the grate bar.
5. Grate comprising a plurality of transverse rows (300) of grate bars (100; 200) according to one of the preceding claims, wherein respectively adjacent grate bars are connected to one another in a fluid-tight manner via at least one grate-bar connecting pipe (304'-304‴).
6. Combustion plant comprising a grate according to Claim 5.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Roststab, einen Rost und eine Verbrennungsanlage. Für die Verbrennung unterschiedlicher Brennstoffe, z.B. Hausmüll, Industriemüll, Holzabfälle, feste oder poröse Brennstoffe, sowie Brennstoffe mit hoher und niedriger Zündwilligkeit, kommen herkömmlicherweise Verbrennungsanlagen mit Feuerräumen zur Anwendung, in welchen der Brennstoff beispielsweise auf einen mechanisch betätigten Rost aufgebracht und darauf verbrannt wird. Bei Verbrennungsanlagen wird in der Regel Verbrennungsgut mit hohem und tiefem Heizwert verarbeitet, so dass bei den eingesetzten Rostelementen grosse hitzebedingte Probleme auftreten können. Insbesondere im Rostkopfbereich der Rostelemente können diese aufgrund von zu hoher thermischer Belastung verbrennen bzw. korrodieren. Um die hitzebedingten Probleme zu lösen, sind Roststäbe bekannt, welche mittels Kühlwasser gekühlt werden, wobei das Kühlwasser durch eine im Roststab eingegossene 1-Strang Kühlrohrschlange eines Kühlrohrsystems geleitet wird. Das Kühlwasser tritt in das Kühlrohrsystem ein und wird in der Kühlrohrschlange über Umlenkungen, Wendungen und/oder Bögen bis zum Austritt mehrfach im Roststabkörper umgeleitet. Es sind hierbei mehrere nebeneinander angeordnete Roststäbe eines Rostes miteinander über Verbindungsleitungen verbunden. Somit leitet das Kühlwasser die Hitze aus dem Rost ab, wodurch dieser gekühlt wird. Ein Nachteil besteht darin, dass durch den insgesamt langen Weg sowie durch die Umlenkungen, Wendungen und/oder Bögen bis zum Austritt ein hoher Druckverlust entsteht. Dieser Druckverlust wird durch die Verschaltung von mehreren Roststäben nebeneinander zusätzlich verstärkt. Im Umkehrschluss muss ein hoher Druck aufgebaut werden, um das Kühlwasser mit einer zur Kühlung ausreichenden Strömungsgeschwindigkeit durch die insgesamt sehr lange Kühlrohrschlange zu befördern. Dies hat u.a. zum Nachteil, dass Kühlwasserpumpen zum Befördern des Kühlwassers mit hoher Leistung betrieben werden müssen. Ebenfalls müssen überhaupt Kühlwasserpumpen bereitgestellt werden, welche eine entsprechend hohe Leistung ausgeben. Diese bislang notwendigen Massnahmen, um eine ausreichende Kühlung der Roststäbe und des Rostes insgesamt zu gewährleisten, sind teuer, aufwendig und wartungsanfällig. Die Dokumente EP0757206 A2, EP0811803 A2, DE19613507 C1, JP2000146141 A und DE3902159 A1 offenbaren Roststäbe, wobei die DE3902159 A1 den Oberbegriff des Anspruchs 1 offenbart. Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Roststab bereitzustellen, bei welchem die im Stand der Technik bekannten Probleme gelöst sind. Die Aufgabe wir durch die Erfindung gelöst, wie sie in dem beigefügten Anspruchssatz definiert ist. Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachstehend anhand von Figuren noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1eine Schnittansicht von einem Roststab in Draufsicht in einem ersten Aspekt einer ersten Ausführungsform;Fig. 2A,Bmehrere Schnittansichten von einem Roststab in einem zweiten Aspekt der ersten Ausführungsform;Fig. 3A,Bmehrere Schnittansichten von einem Roststab in einem dritten Aspekt der ersten Ausführungsform;Fig. 4eine Schnittansicht von einem Roststab in Draufsicht in einem ersten Aspekt einer zweiten Ausführungsform, welche nicht Teil der Erfindung ist;Fig. 5A,Bmehrere Schnittansichten von einem Roststab in einem zweiten Aspekt der zweiten Ausführungsform;Fig. 6eine Schnittansicht von einer Roststab-Querreihe, umfassend mehrere Roststäbe; undFig. 7beispielhafte Querschnitte von Kühlrohren. Figur 1 zeigt eine Schnittansicht von einem Roststab 100 in Draufsicht in einem ersten Aspekt gemäss einer ersten Ausführungsform. Der Roststab 100 ist ein Gusselement mit einem eingegossenen und somit im Roststab 100 integrierten Rostkühlrohrsystem 102 zum Durchleiten einer Kühlflüssigkeit, z.B. Kühlwasser. Somit kann das Kühlwasser mittels des Rostkühlrohrsystems 102 durch den Roststab 100 hindurch geleitet werden, um diesen zu kühlen bzw. Wärme abzuführen. Das Kühlwasser kann durch mehrere nebeneinander angeordnete Roststäbe (nicht gezeigt) durchgeleitet werden, wobei diese Roststäbe über entsprechende Verbindungsleitungen miteinander verbunden sind, wie im Folgenden im Zusammenhang mit Fig. 6 detaillierter beschrieben. Das Kühlwasser kann anschliessend einem Wärmetauscher (nicht gezeigt) zugeführt werden, in welchem das Kühlwasser gekühlt werden kann, bevor es in einem geschlossenen Kreislauf wieder einem jeweiligen Roststab zugeführt wird. Alternativ und in Abhängigkeit vom jeweiligen Betrieb, kann das Kühlwasser auch erhitzt werden. Das Rostkühlrohrsystem 102 enthält einen Eingangsverteiler 104 zum verteilten Zuführen des Kühlwassers. Der Eingangsverteiler 104 kann an einem Abschnitt mit einer Eingangsleitung 106 verbunden sein, über welche das Kühlwasser in den Roststab 100 geleitet wird. In der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform zweigen vom Eingangsverteiler 104 zwei Kühlrohre 108',108'' ab, welche sich zum vorderen B