Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf in den Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:

1 zeigt im Axialschnitt thematisch eine erste Ausführungsform der Erfindung, und

2 zeigt in vergleichbarer Darstellung eine zweite Ausführungsform der Erfindung.

1 zeigt einen Drehrost nach der Erfindung, der vergleichbar dem Brennkegel nach der EP 0 952 396 B1 in einem Gestell drehbar gelagert ist, das hier aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt ist, da es zur Erläuterung der die Erfindung gegen EP 0 952 396 B1 abhebenden Merkmale nicht erforderlich ist. Der Drehrost, der insgesamt mit 1 bezeichnet ist, ist in dem nicht gezeigten Gestell so gehalten, daß seine Umlaufachse O gegen die Horizontale einen Winkel &agr; von im dargestellten Beispiel 42° einschließt.

Der Drehrost 1 umschließt einen Brennraum 2, der im dargestellten Beispiel etwa die Form eines Rotationsellipsoids hat. Der Brennraum 2 hat einen großen Innendurchmesser D und wird durch meridional verlaufende, hohle Arme 3 begrenzt, die auf einer Grundplatte 4 gehalten sind und zwischen sich mehrgliedrige Roststäbe halten, siehe hierzu die schon erwähnte EP 0 952 396 B1. Die Grundplatte 4 hat Öffnungen 5, die mit dem Innenraum der Arme 3 verbunden sind und an eine hier nicht gezeigte Druckluftquelle angeschlossen sind. In den Armen 3 sind gegen den Brennraum 2 gerichtete Bohrungen 6 ausgebildet, die in 1 schematisch mit strichpunktierten Linien angedeutet sind und durch die Brennluft als Unterwind in das auf dem Rost liegende Brenngut (nicht dargestellt) geblasen werden kann. Weiterhin sind einige wenige Blasöffnungen 7 auf der dem Brennraum 2 abgewandten Seite der Arme 3 ausgebildet, durch die Blasluft in einen unter dem Drehrost 1 befindlichen Aschekasten (nicht dargestellt) geblasen werden kann.

An ihrem freien Ende, das im Bereich der Öffnung des Brennraums 2 liegt, sind die Arme 3 mit einer Öffnung 8 versehen, durch die Kühlluft gegen einen Tragring 9 geblasen werden kann, an dem die Arme 1 enden. Der Tragring 9 ist auf seiner dem Brennraum 2 abgewandten Seite von einem Schutzkonus 10 abgedeckt, der den Tragring 9 gegen die Wärmeeinwirkung einer hier nicht dargestellten Nachbrennkammer schützt, die in der Praxis oberhalb des Drehrostes 1 angeordnet ist und hier nicht weiter beschrieben werden soll.

Zum Schutz der Tragplatte 4 gegen die von dem Drehrost 1 ausgehende Wärme ist auf der Grundplatte 4 eine Wärmeisolation 11 angebracht.

Der zentrale, in der Achse O liegende Boden des Drehrostes 1 ist von einem beweglichen Deckel 12 des kleinen Durchmessers d gebildet. Der bewegliche Deckel 12 ist von einem Schaft 13 gehalten, mit dessen Hilfe der Deckel 12 in axialer Richtung bewegt werden kann. Alternativ ist es auch möglich, den Deckel einseitig mittels eines Scharniers (nicht dargestellt) an den Drehrost 1 zu lagern, so daß er durch eine Schwenkbewegung geöffnet werden kann. Bei geöffnetem Deckel 12 kann durch Bewegung des Drehrostes 1 auf ihm befindliche Asche durch die vom Deckel 12 freigegebene Öffnung abgezogen werden.

Durch geeignete, hier nicht dargestellten Maßnahmen ist im Betrieb des Drehrostes 1 die Luftzufuhr zu den Tragarmen 3 so gesteuert, daß der Unterwind nur denjenigen Tragarmen 3 zugeführt wird, deren Bohrungen 6 durch Brenngut bedeckt sind. Bei beispielsweise insgesamt 18 Armen 3 sind dieses lediglich fünf Arme, durch die jeweils Brennluft als Unterwind dem auf dem Drehrost liegenden Brenngut zugeführt wird. Dieser Unterwind macht etwa 20–40%, bevorzugt 28–30% der gesamten für die Verbrennung benötigten Luftmenge aus. Für Details, wie die selektive, zeitlich wechselnde Versorgung der Tragarme 1 mit Verbrennungsluft ausgeführt werden kann, sei auf die schon genannte EP 0 952 396 B1 verwiesen.

Die restlichen 60–80% der gesamten Verbrennungsluft werden der Flamme zugeführt, die sich in und auf dem Brenngut befindet. Ein Teil dieser 60% bis 80% kann durch die nicht von Brenngut bedeckten Tragarme 3 zugeführt werden, was auf vorteilhafte Weise diese Tragarme zugleich kühlt. Die restliche Menge Verbrennungsluft, erfindungsgemäß 20% bis 40 %, bevorzugt 25% bis 35% der Gesamtluftmenge, wird der Verbrennung in üblicher Weise als Oberwind zugeführt.

Zur Steuerung der Temperatur der Tragarme 3 wird dem Oberwind vorzugsweise eine etwa gleiche Menge Rückgas, das ist rückgeführtes, abgekühltes Abgas, zugesetzt. Dieser Anteil kann ebenfalls 20% bis 40% der gesamten Verbrennungsluftmenge sein.

Eine alternative Ausführungsform zeigt 2, gemäß der einige Segmente 14 einander benachbarter Roststäbe an einem gemeinsamen Schwenkarm 15 angebracht sind, der um eine an dem Drehrost 1 gelagerte Schwenkachse 16 mit Hilfe einer Schubstange 17 so um einen Winkel &bgr; verschwenkt werden kann, daß die Segmente 14 in den Brennraum 2 hinein öffnen. In 2 ist die geschlossene Stellung der Segmente 14 mit durchgezogenen Linien dargestellt, während die geöffnete Stellung mit gestrichelten Linien gezeigt ist.

Für eine Feuerungsleistung von 22 MW hat ein Drehrost der beschriebenen Art für die Verbrennung von Abfallholz mit Stückgrößen von bis zu 155mm Kantenlänge etwa folgende Abmessungen: großer Durchmesser D: 3.760mm Öffnungsdurchmesser am Ende der Arme 3: 3.500mm kleiner Durchmesser d: 1.020 mm axiale Länge des Brennraums vom Deckel 12 bis zum Rand des Konus 10: 1.900mm Öffnungsdurchmesser des Konus: 2.970mm.

Für andere Leistungen wird der Drehrost 1 geometrisch ähnlich umgerechnet nach der Beziehung: N = k × D^2,5 wobei k eine brennstoffabhängige Konstante ist.

Mit der dargestellten Gestaltung des Brennraums 2 ergeben sich bei einem Neigungswinkel &agr; der Rotationsachse des Drehrostes 1 von 42° Umwälzbewegungen des Brennguts auf den Drehrost 1, die hoch intensiv sind. Bei diesen Umwälzbewegungen überschlägt sich das Brenngut nicht nur auf dem Drehrost, um die Unterseite nach oben zu kehren, sondern führt es auch eine kreisende Bewegung um eine gedachte Achse aus, die etwa senkrecht zu der von dem Brenngut beschriebenen Oberfläche verläuft. Die Geschwindigkeit dieser kreisenden Bewegung hat bei einem Neigungswinkel von 42° ein ausgeprägtes Maximum.

Im Stand der Technik war die Innenkontur des Drehrostes 1 aus geraden Stücken zusammengesetzt, insbesondere zur Vereinfachung der Fertigung. Die dadurch sich ergebenden Knicke zwischen den einzelnen Oberflächenabschnitten störten jedoch die Umwälzbewegung sichtbar. Erfindungsgemäß ist die Innenfläche des Brennraums 2 vorzugsweise kontinuierlich glatt, ohne Knicke und Taschen, wie in der Zeichnung dargestellt. Der Neigungswinkel &agr; kann auch von 42° abweichen, vorzugsweise aber um nicht mehr als 6° nach unten und 4° nach oben, weil sonst der angestrebte Effekt der kreisenden Bewegung des Brenngutes auf dem Drehrost leidet.

Gegenüber den bislang gebauten konischen Drehrosten, etwa nach EP 0 952 396 B1, hat die erfindungsgemäße sphärische Form nicht nur den Vorteil, daß sich bei richtiger Betriebsweise keine Schlacke mehr bildet, sondern als weiteren Vorteil auch, daß das Speichervermögen der sphärischen Bauform etwa 2,0–2,2 mal größer ist, als bei der kegeligen Form. Das bedeutet, daß die Verweilzeit des Brenngutes auf dem Drehrost 1 entsprechend größer ist, also gröbere Stücke (Holzabfälle usw.) verbrannt werden können, als bisher möglich war, bzw. bei gleicher Stückgröße die Feuerungsleistung etwa 1,5–1,7 mal größer als bei der kegeligen Form ist.

Den Unterschied im Speichervermögen kann man gut mit Modellen gleichen Durchmes sers, aber verschiedener Bauform (sphärisch bzw. kegelig) demonstrieren.

Die Ausführungsform nach 2 ist für eine Feuerungsleistung von 20 MW für die Verbrennung von Braunkohlenbriketts von 50mm Kantenlänge bestimmt. Sie hat die folgenden Abmessungen: Großer Durchmesser D: 3.200mm Krümmungsradius r der Tragarme 3 innen (im Brennraum 2), mit einem auf dem größten Durchmesser liegenden Krümmungsmittelpunkt M1: 1.145mm Krümmungsradius R der Tragarme 3 außen, mit einem um v = 172 mm in Richtung auf den Boden des Brennraums 2 versetzten Krümmungsmittelpunkt M2: 1.380mm Abstand a beider Krümmungsmittelpunkte M1 und M2 von der Drehrostachse O: 456mm Abstand h der Drehrostöffnung von der Stelle größten Durchmessers D: 621 mm Anzahl der Roststäbe zwischen benachbarten Tragarmen 3: 6

Für andere Drehrostgrößen werden diese Abmessungen proportional umgerechnet. Ausgenommen hiervon ist die Anzahl der Roststäbe zwischen den Tragarmen 3. Diese ist so zu wählen, daß sich Roststäbe vom 300 mm bis 400 mm Länge ergeben. Geringere Längen schaden nicht, erhöhen aber den Bauaufwand. Größere Längen machen den Rost empfindlicher gegen Wärmespannungen.

Will man beispielsweise den Drehrost für eine Leistung von 8 MW für die Verbrennung des gleichen Brennstoffs dimensionieren, rechnet man wie folgt: N₁/N₂ = (D₁/D₂)^2,5

Mit N₁ = 20 MW und N₂ = 8 MW sowie D₁ = 3.200 mm ergibt sich dann: D₂ = 2.218 mm.

Die Anzahl der Tragarme 3 ist vorzugsweise so zu wählen, daß der lichte Abstand zwischen den Tragarmen 3 im Bereich des größten Durchmessers D zwischen 300 mm und 500mm liegt. Bei größeren Abständen verschlechtert sich die Luftzufuhr zum Brenngut, da sich zu große Distanzen zwischen den Blasöffnungen 6 und dem Brenngut ergeben. Bei kleineren Abständen steigt der Bauaufwand unnötig an.