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Verfahren zur Befeuerung von Zentralheizungskesseln mit minderwertigem
Brennstoff. Die Erfindung bezieht sich auf die Heizkessel von Zentralheizungen und
hat ein Verfahren zum Gegenstand, das es ermöglicht, in vorhandenen, für Koks oder
ähnliche hochwertige Brennstoffe eingerichteten Kesseln minderwertigen Brennstoff
ohne Verminderung der Leistung-zur Anwendung zu bringen. Zahlreiche Vorschläge haben
die gleiche Aufgabe bereits zu lösen versucht. Man hat die minderwertigen Brennstoffe,
wie Torf; Braunkohle, staubige und grusige Schwarzkohle u. dgl. bereits verklumpt,
verbrikettiert und in Mischung mit hochwertigen organischen Bindemitteln zur"Anwendung
gebracht. Die eigentümliche Ausbildung dieser meist gußeisernen Gliederkessel und
die Bemessung ihrer Rost- und Heizflächen macht jedoch nur mit einem hochwertigen
Koks die volle Leistung möglich. Die Verbrennungsgase des völlig entschwelten Kokses
lassen die laby= rinthartigen Abzugskanäle zwischen den wasserbespülten Kesselflächen
verhältnismäßig rein und wärmedurchlässig, während die Abgase von Braunkohle, Schwarzkohle,
Torl u. dgl. schon nach kurzer Zeit Verkrustungen an diesen Flächen erzeugen. Diese
Verunreinigungen werden besonders groß, wenn die für minderwertige Brennstoffe zu
kleine Rostfläche durch Unterwind u. dgl. Mittel ausgeglichen wird. Außerdem ist
es bei Benutzung minderwertiger Brennstoffe in derartigen Feuerungen nicht möglich,
hohe Brennstoffschichten zu halten; was -für einen stundenlang unbeaufsichtigt bleibenden
Betrieb erforderlich ist. Gemäß der Erfindung wird die Verfeuerung minderwertiger
Brennstoffe, wie Braunkohle, Torf, grusige und staubige Schwarzkohle, Olschiefer
u. dgl. in gleich vorteilhafter Weise wie Koks ohne Minderung der Kesselleistung
für die übliche Kesselform der Hausheizungen ermöglicht, indem man die Brennstoffe
neben dem Ofen vergast: In die eigentliche Kesselfeuerung gelangt alsdann nur Gas,
das mit dem bei Gasfeuerungen nur sehr geringen Luftüberschuß verbrannt wird. Infolge
der entstehenden kleineren Menge an Verbrennungsgasen und deren höherer Temperatur
reichen dabei die vorhandenen Heizflächen aus, um den Übergang der Wärme von den
Verbrennungsgasen auf den Kessel zu ermöglichen. Es kann hierdurch-nicht nur ohne
Veränderung der Rostflächen und der Heizflächen mit minderwertigem Brennstoff die
gleiche, sondern im Bedarfsfalle sogar noch eine höhere Leistung als bei Koks erreicht
werden, weil die Verdampfung für den Quadratmeter Heizfläche infolge des höheren
Wärmegefälles in der Kesselfeuerung vergrößert werden kann. Die Höhe des vorgeschaltetenVergaserschachtes
gestattet dabei wie bei der üblichen Verfeuerung von Koks die Auffüllung größerer
Brennstoffmengen, die es ermöglichen, die Heizung stundenlang unbeaufsichtigt zu
lassen: Darüber hinaus besitzt aber die Vergasung des Brennstoffes neben dem Ofen
gegenüber der Verfeuerung des Brennstoffes auf dem Rost den Vorteil einer wesentlich
schmiegsameren und verlustloseren Temperaturregelung-.
Beim Verfeuern
von festen Brennstoffen ergeben sich bei höheren Außentemperaturen, bei denen der
Kessel nicht voll beansprucht ist, große Brennstoffverluste. Wenn auch die Luftschieber
teilweise oder ganz geschlossen sind, saugt der Kaminzug vergaste unverbrannte Brennstoffteile
aus der großen angewärmten Masse von Brennstoffen ab, und, wenn dabei auch die erzeugte
Wärme -verringert wird, so ist doch der Brennstoffverbrauch nicht im gleichen Maße
vermindert.
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Man hat deshalb auch bereits vorgeschlagen, den Feuerungsraum entsprechend
der Heizleistung mit Verdrängerkörpern zuzusetzen. Dies ist jedoch ein umständliches
Verfahren.
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Bekannt-ist es auch, für Hausheizungskessel Vorfeuerungen zu benutzen,
bei denen der Brennstoff halb vergast zur V erflammung gelangt. Die Flamme "bildet
sich im V orfeuerungsschacht und schlägt durch einen Kanal, in welchem Verbrennungsluft
zugeführt wird, in den Kesselraum. Diese Vorfeuerungen haben zwar auch den Vorteil,
daß bei ihnen minderwertige Brennstoffe, wie staubige und krümelige Abfallschwarzkohle,
sowie bei entsprechender Schachterweiterung auch Braunkohle und Torf in den erforderlichen
Mengen verfeuert werden können. Die Wärmeregelung läßt sich aber dort ebenfalls
nicht ohne den Verlust an abgeschwelten und unverbrannten Brennstoffen vornehmen,
es sei denn, daß der Vorfeuerungsraum entsprechend der Feuerleistung vergrößert
oder verkleinert wird.
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Die ausschließliche Bildung der Flamme am Ende einer ganz engen Rohr-
oder Kanalverbindung zwischen Vergaser und Ofen, die vorteilhaft mit einem Regelhahn
versehen werden kann, macht die Erzeugung fast ausschließlich abhängig von der Menge
der durch den Vergaser geführten Luftmenge und unabhängig von der aufgegebenen Brennstoffmenge;
denn die Menge des erzeugten Gases ist proportional der Menge der durch den Vergaser
geführten Luftmenge. Bei geringem Unterschied zwischen Außentemperatur und- der
erforderlichen Zimmertemperatur genügt es infolgedessen, die Gaserzeugung durch
Abdrosselung des Gas- oder Luftstromes entsprechend zu vermindern. Es kann sogar
die durch den Vergaser gepreßte Luftmenge mit Hilfe eines Reglers eingestellt werden,
der von einem von der Atmosphärentemperatur beeinflußten Wärmeregler verstellt wird.
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Es entsteht also eine Gasfeuerung mit minderwertigen Gasen von iooo
bis 1500 W. E. und mit einer Flammentemperatur ähnlich derjenigen bei unmittelbarer
Verfeuerung fester Brennstoffe, die sich auch bei gußeisernen Gliederkesseln als
unbedenklich erwiesen hat, da sie keine Stichflamme- und damit stellenweise hohe
Erwärmung der gußeisernen Glieder ergibt, sondern infolge der großen Flamme eine
fast gleichmäßige Erwärmung der Glieder sichert.
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Gasfeuerungen sind für die Heizkessel von Hausheizungen an sich ebenfalls
bekannt. Es handelt sich aber um Feuerungen mit hochwertigem Leuchtgas. Die aus
minderwertigem Brennstoff durch einfache Vergasung gewinnbaren Gase besitzen einen
Heizwert von rund iooo W. E. und kommen daher zur Weiterleitung in einem großen
Leitungsnetz gegenüber dem, etwa 5000 W. E. besitzenden Leuchtgas nicht in
Frage. Die bekannten Leuchtgasheizungen für die Heizkessel von Hausheizungen konnten
sich nicht einführen. Das Leuchtgas ist nicht nur viel zu teuer, sondern infolge
seiner Hochwertigkeit für die Beheizung der Hausheizungskessel auch nicht geeignet.
Die Flamme des Leuchtgases wird für die gußeisernen Kessel meist zu warm, so daß
ungleichmäßige Erwärmungen des Kessels unvermeidbar sind, die dann Wärmespannungen
erzeugen. Wird das Gas aber statt mit zahlreichen kleinen Flammen mit großem Luftüberschuß
in einer einzigen oder einigen wenigen großen, dafür aber weicheren Flammen verbrannt,
dann wird die Feuerung unwirtschaftlich. Die Vergasung von minderwertigen Brennstoffen
in einem Schacht außerhalb einer. Dampfkesselfeuerung_ ist an sich bereits vorgeschlagen.
Die Eigentümlichkeit der Ausbildung der Heizkessel von Hausheizungen sowie des Betriebes
derselben sind dort nicht vorhanden und daher- .die für den Erfindungsgegenstand
geschilderten Vor-, teile dort nicht erzielbar.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel. a ist ein Gliederkessel;
b- ist ein Vergaserofen, der mit minderwertigem Brennstoff gefüllt ist und durch
den mit Hilfe der Leitung c Luft hindurchgepreßt wird. Die Luft erzeugt im unteren
Teil eine Verbrennung, während die nach oben getriebene Kohlensäure sich in den
höher liegenden glühenden Brennstoffschichten in Kohlenoxyd umsetzt und dabei Wärme
bindet. Das Gas gelangt durch die Leitung d in den Feuerraum des Zentralheizungskessels
cc. . Hier wird das Gas unter Beimischung von Luft verflammt. Der Schieber f in
der Luftleitung regelt die Menge des erzeugten Gases. Dieser Schieber f kann in
Abhängigkeit von einem Wärmeregler gebracht werden, der von der Atmosphärentemperatur
beeinflußt wird In Fig. 2 wird die Verflammung des Gases in einem Vorraum vorgenommen,
der mit einem Schamotterohr - umkleidet ist. Das Schamötterohr h schützt besonders
empfindliche Kesselwandungen vor Überhitzungen, zugleich aber erzeugt es eine restlose
V erbrennung
des Gases, da die vor dem Schamottekörper aufgenommene
Wärme das herangeführte Gas entzündet.