Hiervon ausgehend ist es daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung eingangs erwähnter Art mit einfachen und kostengünstigen Mitteln so zu verbessern, dass auch bei robusten Einsatzverhältnissen eine hohe Zuverlässigkeit und schonende Betriebsweise gewährleistet sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das der Entsorgungsluke zugeordnete Verschlussorgan als doppelwandige, einen Hohlraum enthaltende Platte ausgebildet ist, deren obere Wandung als die Durchtrittsöffnungen für die Primärluft enthaltende Rostplatte und deren untere, hiervon distanzierte Wandung als öffnungslose, den Ascheraum gegenüber der Brennkammer verschließende Verschlussplatte ausgebildet ist, und dass der zwischen der Rostplatte und der Verschlussplatte ausgebildete Hohlraum als mit einem durch eine Trennwand von der benachbarten Brennkammer getrennten, mit Luft beaufschlagbaren Druckraum kommunizierender Luftkanal ausgebildet ist, von dem die Durchtrittsöffnungen für die Primärluft abgehen und der mit einem zu einer Sekundärluftöffnung führenden Strömungskanal kommuniziert.

Diese Maßnahmen stellen sicher, dass der Hohlraum zwischen Rostplatte und Verschlussplatte zuverlässig von Luft durchströmt wird. Die der Brennkammer zugewandte Rostplatte wird dabei in vorteilhafter Weise nicht nur im Bereich ihrer Durchtrittsöffnungen für die Primärluft, sondern auf ihrer ganzen Unterseite von der vorbeistreichenden Luft bespült und hiervon zuverlässig gekühlt. Hierdurch ist gewährleistet, dass die Temperatur der Rostplatte auch bei einer hohen thermischen Belastung in einem zulässigen Bereich gehalten werden kann, was sich vorteilhaft auf die Vermeidung von Verschleiß und die Erzielung einer langen Standzeit auswirkt. Zudem wird durch die zuverlässige Kühlung der Rostplatte auch einem unerwünschten Wärmeverzug wirksam vorgebeugt, was sich vorteilhaft auf die Funktionssicherheit auswirkt. Die den Hohlraum durchströmende Luft nimmt Wärme auf, wodurch sich in vorteilhafter Weise eine Vorwärmung der zu einem zugeordneten Sekundärluftaustritt strömenden Luft ergibt, was sich vorteilhaft auf die Erzielung einer guten Nachverbrennung und damit einer guten Wirtschaftlichkeit auswirkt. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist darin zu sehen, dass hier eine Überdruckluftversorgung möglich und eine Luftführung über den Ascheraum entbehrlich ist, wodurch Falschluft weitestgehend unterdrückt werden kann. Zudem ist es möglich, den Ascheraum über den ganzen Kesselquerschnitt einteilig auszubilden, was nicht nur die Entsorgung der Asche vereinfacht, sondern in vorteilhafter Weise auch eine Anbringung des erfindungsgemäßen Brenners an unterschiedlichen Seiten des wärmetechnischen Gerätes ermöglicht.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben.

So kann die das Verschlussorgan bildende Platte zweckmäßig als im Bereich seiner Seitenkanten verschiebbar gelagerte Schieber ausgebildet sein. Aufgrund der guten Kühlung ist eine leichtgängige Anordnung gewährleistet. Der Schieber kann daher mit vergleichsweise geringer Kraft im wesentlichen geräuschlos verschoben werden. Während der hin- und hergehenden Bewegung des Schiebers kann dieser auf einfache Weise abgestreift werden. Dem Schieber ist daher zweckmäßig eine stationäre Abstreifeinrichtung zugeordnet.

In weiterer Fortbildung der übergeordneten Maßnahmen ist das Brennergehäuse zumindest im der Entsorgungsluke zugeordneten, unteren Bereich doppelwandig ausgebildet, wobei der lichte Abstand der jeweils eine zur Bildung der Entsorgungsluke vorgesehene Fensterausnehmung enthaltenden Wände der Dicke des das Verschlussorgan bildenden Schiebers entspricht. Dies ermöglichet in vorteilhafter Weise eine einfache Lagerung des Schiebers und gewährleistet gleichzeitig eine zuverlässige Abdichtung des Brennraums gegenüber dem Ascheraum, so dass keine Falschluft zu befürchten ist und eine Aufwirbelung der Asche unterbleibt.

Eine weitere vorteilhafte Maßnahme kann darin bestehen, dass das Brennergehäuse einen an den unteren doppelwandigen Bereich anschließenden, vorderen doppelwandigen Bereich aufweist, dessen Innenraum den zu der im Bereich der Flammaustrittsöffnung vorgesehenen Sekundärluftöffnung führenden Strömungskanal bildet. Hierbei wird in vorteilhafter Weise auch die Sekundärluftführung in den Gehäuseaufbau integriert, was eine einfache Bauweise ergibt. Gleichzeitig wird hierbei auch eine zuverlässige Kühlung des vorderen Wandbereichs des Brennergehäuses erreicht.

In Fortbildung dieses Gedankens kann das Brennergehäuse auch in seinem oberen Bereich doppelwandig ausgebildet sein, wobei der Innenraum dieses doppelwandigen Bereichs mit dem Druckraum kommuniziert und zu einer im Bereich der Flammaustrittsöffnung vorgesehenen, weiteren Sekundärluftöffnung führt. Hierdurch ergibt sich auch im oberen Wandbereich des Brennergehäuses eine zuverlässige Kühlung.

Vorteilhaft kann der obere, doppelwandige Bereich von einem Zuführschacht für das Brennmaterial durchgriffen sein, der im Bereich des Zwischenraums des doppelwandigen Bereichs mit Lufteintrittsöffnungen versehen ist. Die über diese Lufteintrittsöffnungen abströmende Luft bildet in vorteilhafter Weise eine Sperrluft gegen hochsteigende Hitze und Staubteilchen, was die Betriebssicherheit erhöht.

Zweckmäßig ist das Brennergehäuse als kastenförmiges Stahl-Bauteil ausgebildet, das mit einem äußeren Befestigungsflansch versehen und hiermit an einem zugeordneten Anbauflansch des wärmetechnischen Geräts anbringbar ist. Die Verwendung von Stahl ergibt eine hohe Festigkeit und führt zu einer selbsttragenden Anordnung, die an jedem geeigneten Anbauflansch anbringbar ist, was eine hohe Vielseitigkeit sowie eine einfache Austauschbarkeit ergibt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines mit einem erfindungsgemäßen Brenner versehenen Heizkessels teilweise im Schnitt,

2 einen Längsschnitt durch den Brenner der Anordnung gemäß 1 in gegenüber 1 vergrößerter Darstellung,

3 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß 2,

4 den vorderen Randbereich des doppelwandigen Verschlussorgans der Anordnung gemäß 2,

5 eine Draufsicht auf den vorderen Randbereich der oberen Rostplatte der Anordnung gemäß 4 und

6 einen unteren Randbereich des die obere Brennerwandung durchgreifenden Zuführschachts der Anordnung gemäß 2 in demgegenüber vergrößerter Darstellung.

Der der 1 zugrundeliegende Heizkessel 1 enthält einen oberhalb eines Ascheraums 2 angeordneten Ofenraum 3, über dem sich ein zur Erwärmung von Wasser vorgesehener Wärmetauscher 4 befindet. In den nach unten offenen Rauchgaszügen des Wärmetauschers 4 sind mittels eines Schwenkhebels 5 betätigbare Reinigungsschieber 6 angeordnet.

In den Ofenraum 3 ragt ein Brenner 7 hinein, der an einem eine zugeordnete Einschuböffnung umfassenden Anbauflansch 8 des Heizkessels 1 angeflanscht ist. Der Brenner 7 besitzt ein aus miteinander verbundenen Stahlplatten bestehendes Gehäuse 9, das mit einem äußeren, am Anbauflansch 8 zur Anlage bringbaren Halteflansch 10 versehen ist. Der Heizkessel 1 kann mit mehreren, dem Ofenraum 3 zugeordneten Einschuböffnungen versehen sein. Im dargestellten Beispiel sind zwei aneinander gegenüberliegende Einschuböffnungen vorgesehen, so dass der Brenner 7 wahlweise auf unterschiedlichen Seiten des Heizkessels 1 anbringbar ist. Die jeweils nicht mit einem Brenner 7 belegte Einschuböffnung ist durch einen am zugeordneten Anbauflansch 8 angebrachten Deckel 11 verschlossen, dessen Außenkontur und Lochbild der Außenkontur und dem Lochbild des Halteflansches 10 entsprechen. Der Ascheraum 2 erstreckt sich ungeteilt über den ganzen Querschnitt des Heizkessels 1. Der Brenner 7 ist daher unabhängig davon, an welcher Seite des Heizkessels 1 er angebracht ist, in den Ascheraum 2 entsorgbar, was das Umsetzen des Brenners 7 von einer Seite zur anderen erleichtert. Dem Ascheraum 2 ist ein herausfahrbarer Aschekasten 12 zugeordnet, der mit einem dicht schließenden Deckel versehen sein kann.

Der Brenner 7 ist für die Verbrennung von festem, schüttfähigem Brennmaterial, wie aus Holz bestehenden Pellets etc., eingerichtet. Dieses wird über einen Fallschacht 13 zugeführt, der mit seinem unteren Ende in einen rückwärtigen, aus dem Ofenraum 3 herausragenden Bereich des Gehäuses 9 des Brenners 7 eingreift. Der Fallschacht 13 ist an seinem oberen Ende über eine Zellradschleuse 14 mit einer Förderschnecke 15 verbunden, über die das in einem Silo etc. gelagerte Brennmaterial herangeführt werden kann. Der gegenüber der Außenwand des wärmetechnischen Geräts nach außen vorspringende Bereich des Brenners 7 samt Hilfsaggregaten ist innerhalb einer an das wärmetechnische Gerät 1 anschließenden Einhausung 57 geschützt angeordnet.

Der Innenraum des Gehäuses 9 des Brenners 7 ist, wie am besten aus 2 erkennbar ist, durch eine Trennwand 16 in eine Feuerseite 17 und einen Druckraum 18 unterteilt. Die Feuerseite 17 ist an ihrem vorderen, unteren Ende zur Bildung einer Brennkammer 19 muldenförmig vertieft. Die Brennkammer 19 besitzt eine im wesentlichen nach oben weisende, in den Ofenraum 3 ausmündende Flammaustrittsöffnung 20, über die das Feuer in den Ofenraum 3 austreten kann. An der Unterseite der Brennkammer 19 ist eine verschließbare Entsorgungsluke 21 vorgesehen, über die Verbrennungsrückstände etc. in den darunter sich befindenden Ascheraum 2 abgeworfen werden können.

Der Entsorgungsluke 21 ist ein bewegbares Verschlussorgan zugeordnet, das vor jedem Brennvorgang zum Öffnen der Entsorgungsluke 21 betätigt wird. Das Verschlussorgan ist hier als an den Seitenkanten verschiebbar gelagerter Schieber 22 ausgebildet. Zum Verschieben des Schiebers 22 ist ein Linearmotor 23 vorgesehen, der mit einer mit dem Schieber 22 verbundenen, die Rückwand 24 des Brennergehäuses 9 durchgreifenden Schub- und Zugstange 25 zusammenwirkt. Der Linearmotor 23 ist an einem am Halteflansch 10 anliegenden Träger 26 aufgenommen.

Die Brennkammer 19 ist mit Brennmaterial und Verbrennungsluft beaufschlagbar. Das über den Fallschacht 13, der mit seinem unteren Ende einen hinteren, außerhalb des Ofenraums 3 sich befindenden Bereich der feuerseitigen Oberseite des Brennergehäuses 9 durchgreift, ankommende Brennmaterial wird über eine an das untere Ende des Fallschachts 13 anschließende Rutsche 27 in die Brennkammer 19 eingeworfen, wie bei 28 angedeutet ist. Das eingeworfene Brennmaterial bildet eine auf dem Schieber 22 aufliegende Schüttung 29, die beim Beginn eines Brennvorgangs durch die Zufuhr von Heißluft entzündet wird. Hierzu ist ein Heißluftgebläse 30 vorgesehen, das an ein die Rückwand 24 und den Druckraum 18 durchsetzendes, in die Brennkammer 19 einmündendes Rohr 31 angeschlossen ist. Sobald das Brennmaterial entzündet ist, wird das Heißluftgebläse 30 passiviert, wobei die Heizung und das Gebläse gegeneinander verzögert ausgeschaltet werden. Nach der Entzündung wird die Verbrennungsluft durch einen Ventilator 32 bereitgestellt, der an der Rückwand 24 angebracht ist und in den Druckraum 18 mündet. Im Heißluftgebläse 30 wird auch im passivierten Zustand ein leichter Luftzug erzeugt. Hierzu ist eine vom Druckraum 18 abgehende, zum Heißluftgebläse 30 führende Kurzschlussleitung 33 vorgesehen.

Zur Gewährleistung einer guten, vollständigen Verbrennung des Brennmaterials wird die Verbrennungsluft in Form von Primärluft und Sekundärluft zugeführt. Die Primärluft wird der Brennkammer 19 von unten über bodenseitige Lufteintrittsöffnungen 34 zugeführt. Die Sekundärluft wird über im Bereich des unteren und oberen Rands der Flammaustrittsöffnung 20 vorgesehene Sekundärluftaustrittsöffnungen 35 zugeführt.

Zur Zuführung der Primärluft ist der das der Entsorgungsluke 21 zugeordnete Verschlussorgan, durch das die Brennkammer 19 bodenseitig vom darunter sich befindenden Ascheraum 2 getrennt wird, bildende Schieber 22 als doppelwandige Hohlplatte ausgebildet, deren obere Wandung als die Luftdurchtrittsöffnungen 34 für die Primärluft enthaltende Rostplatte 36 und deren hiervon distanzierte untere Wandung als ausnehmungslose Verschlussplatte 37 ausgebildet sind. Die Luftdurchtrittsöffnungen 34 können einfach als Bohrungen oder Schlitze etc. ausgebildet sein. Das Gehäuse 9 des Brenners 7 ist bodenseitig zweiwandig ausgebildet, wobei der Abstand der oberen, brennkammerseitigen Wand 38 von der unteren, ascheraumseitigen Wand 39 der Dicke der den Schieber 22 bildenden Hohlplatte entspricht, so dass der Schieber 22 mit der Verschlussplatte 37 an der unteren Wand 38 und mit der Rostplatte 36 an der oberen Wand 39 des bodenseitigen, doppelwandigen Bereichs des Gehäuses 9 anliegt. Die Wände 38, 39 sind mit übereinander angeordneten, fensterartigen Ausnehmungen 40 versehen, die bei entferntem Verschlussorgan die Entsorgungsluke 21 bilden. Die untere Wand 38 geht bis zur Rückwand 24 durch, die hieran befestigt sein kann. Die obere Wand 39 kann an der Trennwand 16 enden. Im Bereich des Druckraums 18 können mit der oberen Wand 39 fluchtende, seitliche Führungsleisten 58 zur Führung des Schiebers 22 vorgesehen sein.

Der das Verschlussorgan bildende Schieber 22 geht, wie am besten aus 3 erkennbar ist, über die ganze Breite des Gehäuses 9 durch und ist mit seinen seitlichen Rändern an den Seitenwänden 41 des Gehäuses 9 geführt. Die die jeweils zugeordnete Ausnehmung 40 begrenzenden Randstege der Wände 38, 39 bilden dem Schieber 22 zugeordnete, seitliche Auflageleisten. Dem vor und zurück bewegbaren Schieber 22 ist eine stationäre Abstreifeinrichtung 56 zugeordnet, die die Oberseite des Schiebers 22 abräumt, wenn dieser unter ihr vorbeibewegt wird. Im dargestellten Beispiel fungiert das untere Ende der Trennwand 16, die hier den hinteren Rand der fensterförmigen Ausnehmung 40 der oberen Wand 39 des gehäuseseitigen Bodenbereichs bildet, als dem Schieber 22 zugeordneter, stationärer Abstreifer.

In der der 2 zugrundeliegenden Betriebsstellung, in der die Entsorgungsluke 21 verschlossen ist, liegt der Schieber 22 mit seiner vorderen Stirnseite an einer gehäuseseitigen Frontwand an. Der rückwärtige Bereich des Schiebers 22 ragt etwas in den Druckraum 18 hinein, der den Schieber 22 im zurückgezogenen Zustand aufnimmt und dementsprechend in Richtung der Schieberbewegung eine zumindest der Schiebestrecke entsprechende lichte Weite aufweist. Die Rostplatte 36 und die Verschlussplatte 37 des Schiebers 22 sind, wie am besten aus 4 ersichtlich ist, durch Verbindungsschrauben 42 miteinander verschraubt, die Distanzelemente 43 durchgreifen. Eines der Distanzelemente kann, wie in 2 rechts angedeutet ist, als Öse ausgebildet sein, die mit dem Zugstab 25 verbunden sein kann. Der durch die Distanzelemente 43 bewirkte Abstand der Rostplatte 36 von der Verschlussplatte 37 ergibt einen Hohlraum. Dieser ist vom Druckraum 18 her zugänglich und mit Luft beaufschlagbar und dient dementsprechend als Luftkanal 44, über den die Lufteintrittsöffnungen 34 der Rostplatte 36 mit Luft versorgt werden, die als Primärluft in die Brennkammer 19 eintritt.

An den unteren doppelwandigen Bereich des Gehäuses 9 schließt sich, wie aus 2 erkennbar ist, ein vorderer, doppelwandiger Bereich an, dessen Innenraum 45 einerseits mit dem Luftkanal 44 des Schiebers 22 kommuniziert und andererseits bis zur vorderen Sekundärluftöffnung 35 reicht und dementsprechend als Strömungskanal für die der vorderen Sekundärluftöffnung 35 zuzuführende Sekundärluft dient. Der Schieber 22 liegt in der Betriebsstellung, wie oben schon erwähnt wurde, mit seiner vorderen Stirnseite dichtend an der an die untere Wand 38 anschließenden, äußeren Frontwand 46 des Gehäuses 9 an. Diese weist hier einen geneigten Verlauf auf. Die Verschlussplatte 37 ist, wie die 2 und 4 erkennen lassen, im Bereich ihrer Vorderkante entsprechend der Neigung der Frontwand 46 abgeschrägt, so dass sich eine satte Anlage ergibt.

Die obere Rostplatte 36 des Schiebers 22 ist an ihrem vorderen Rand, wie am besten aus 5 erkennbar ist, mit einer über die ganze Breite durchgehenden Zahnkontur 47 versehen. Im Bereich zwischen den Zähnen ergeben sich dabei Durchströmkanäle 48. Auch wenn die Rostplatte 36 mit ihrem vorderen Rand an der Frontwand 46 anläuft, besteht daher eine Strömungsverbindung zwischen dem schieberseitigen Luftkanal 44 und dem als Strömungskanal fungierenden Innenraum 45 des vorderen, doppelwandigen Gehäusebereichs. Die den schieberseitigen Luftkanal 44 durchströmende Luft kühlt die den Luftkanal 44 begrenzenden Platten, hier insbesondere die obere Rostplatte 36 ab und wird dadurch selbst erwärmt, so dass an der hiermit beaufschlagten Sekundärluftöffnung 35 vorgewärmte Sekundärluft zur Verfügung gestellt wird, was eine besonders gute Verbrennung ergibt.

Auch der obere Bereich des Gehäuses 9 ist, wie 2 weiter erkennen lässt, doppelwandig ausgebildet. Der Innenraum 49 dieses oberen, doppelwandigen Bereichs ist direkt vom Druckraum 18 aus zugänglich und führt zu der im Bereich des hinteren Rands der Flammaustrittsöffnung 20 vorgesehenen Sekundärluftöffnung 35. Der Innenraum 49 des oberen doppelwandigen Bereichs fungiert dementsprechend ebenfalls als Strömungskanal für Sekundärluft. Die den durch den Innenraum 49 gebildeten Strömungskanal durchströmende Luft kühlt die obere Begrenzung der Flammseite 17 und wird dabei in erwünschter Weise vorgewärmt.

Das untere Ende des Fallschachts 13 durchgreift den oberen, doppelwandigen Wandbereich im Bereich hinterhalb des Halteflansches 10. Im Bereich des Innenraums 49 dieses doppelwandigen Wandbereichs besitzt der Fallschacht 13, wie aus 6 ersichtlich ist, radiale Lufteintrittsöffnungen 50. Die hierüber aus dem Zwischenraum 49 abströmende Luft fungiert als Sperrluft, die einem Hochsteigen von Wärme und Staub in den Fallschacht 13 entgegenwirkt. Die Lufteintrittsöffnungen können als Bohrungen oder Schlitze etc. ausgebildet sein. Auch eine Ausführung wie in 2 rechts angedeutet wäre denkbar, bei der die Wand des Fallschachts 13 Randausnehmungen aufweist.

Die Seitenwände 41 des kastenförmigen Brennergehäuses 9 sind, wie aus 3 erkennbar ist, einwandig. Zweckmäßig sind die Seitenwände 41, wie 3 weiter zeigt, im Bereich der Brennkammer 19 auf ihrer Innenseite mit Schamotteplatten 51 gepanzert. Zur Halterung der Schamotteplatten 51 ist die obere Wand 39 des bodenseitigen, doppelwandigen Bereichs mit einer die fensterförmige Ausnehmung 40 seitlich begrenzenden, nach oben gerichteten Abwinklung 52 versehen, die zusammen mit der benachbarten Seitenwand 41 eine Aufnahmenut bildet. Vorteilhaft kann, wie aus 2 ersichtlich ist, auch die frontseitige Begrenzung der Brennkammer 19 durch eine aufgelegte Schamotteplatte 53 gepanzert sein. Die Schamotteplatten 51, 53 werden einfach lose eingelegt.

Die durch Stahlplatten gebildeten Seitenwände 41 des Gehäuses 9 werden durch die ebenfalls als Stahlplatten ausgebildeten Wände der oberen und unteren bzw. vorderen Doppelwandbereiche sowie durch die Trennwand 16 überbrückt. Diese Querwände sind mit den Seitenwänden 41 zweckmäßig verschweißt. Um den Schweißvorgang zu vereinfachen, können die Querwände zweckmäßig zumindest teilweise mit den Seitenwänden 41 verzapft sein. Dies gilt in erster Linie für die inneren Wände der oberen und unteren Doppelwandbereiche sowie die Trennwand 16. Die Rückwand 24, die als Montageplattform für die benötigten Hilfsaggregate fungiert, ist zweckmäßig lösbar anbringbar. Im dargestellten Beispiel trägt die Rückwand 24 die Schub- und Zugstange 25, das Heißluftgebläse 30, den Ventilator 32 und einen Lichtsensor 54. Dieser dient zur Überwachung des Brennvorgangs in der Brennkammer 19. Die Rückwand 24 und die Trennwand 16 sind daher mit mit der optischen Achse des Lichtsensors 54 fluchtenden Sichtlöchern 55 versehen.