Im Allgemeinen werden Feuerungsanlagen zur Erzeugung von Wärme, die ins- besondere zum Erwärmen eines Wärmeträgermediums dienen, wie das bei Wasser der Fall ist, mittels Kohle, Elktrizität oder Oel betrieben. In der Regel liegt die Kohle naturgemäss als disperses Matrial und mit unterschiedlicher Korngrössenverteilung vor, oder es werden aus Kohle geringerer Stückigkeit über eine zweckentsprechende Formgebung grössere Stückigkeiten erzielt. Für andere Sonderbrennstoffe oder Energieträger, wie das Sägespäne, Holzhack- schnitzel und Pellets sind, sind Sonderausbildungen üblich, die die spezifischen Eigenschaften dieser Brennstoffe wie Heizwert sowie Wassergehalt und der- gleichen Eigenschaften berücksichtigen. Diese spezifischen Eigenschaften be- stehen zum einen in einer relativ geringen Dimensionierung des Einzelkorns, sodass der Verbrennungsrost entsprechend ausgelegt werden muss. Zum an- deren führen diese Schwierigkeiten der Rostauslegung neben den Brenneigen- schaften dieser Heizmittel zu einem schwierig zu beherrschenden Schlackean- fall, da Temperaturen entstehen, bei denen Energieträger schmelzen.

Es hat deshalb nicht an Versuchen gefehlt, diesen Schwierigkeiten abzuhelfen.

So wird in der DE-OS 32 00 194 ein Verfahren zum Betreiben einer Feue- rungseinrichtung vorgeschlagen, bei dem mittels Druckluftimpulsen das ange- häufte Brennmaterial aufgelockert wird und leichte Teile wie Flugasche, Kohle- staub und dergleichen in eine benachbarte Kammer transportiert werden. Der Betrieb der Feuerung und somit ebenfalls der Druckluftimpulse lässt sich steu- ern, wobei die Auswahl der Parameter an Hand von Erfahrungswerten erfolgt, die im weiteren fest eingestellt werden. Die Beschickung der Brennkammer er- folgt von oben her. Damit ist ein Betrieb mittels Pellets nicht zweckmässig und die Steuerung erfolgt an Hand voreingestellter Werte, die keine Beziehung zu eintretenden Veränderungen während des eigentlichen Brennprozesses haben.

Nach der DE-OS 35 38 511 wird eine Brennstoffzufuhr vertikal von unten nach oben vorgeschlagen, indem über eine Schnecke der Eintrag des Brennmateri- als erfolgt, der vertikal ausgebildete Kanal einen konstanten Querschnitt auf- weist, seine Länge teleskopisch veränderbar ist und am freien Ende nach oben hin abschliessend eine Feuermulde ausgebildet ist. Unter der Feuermulde ist eine Luftzuführungskammer ausgebildet, über die durch den als Feuermulde ausgebildeten Rost dem Brennstoffbett von unten her Luft zugeführt wird. Die Verbrennung wird durch die Höhenverstellung des Brennstoffkanals herbeige- führt, indem durch seine Verstellbarkeit die Höhe des Feuerbettes und der Strömungswiderstand der Verbrennungsluft beeinflusst werden sollen. Über die vertikale Zuführung des Brennmaterials wird Asche nach aussen abtranspor- tiert. Aussagen zur Schlackebildung sind nicht vorhanden.

Der Brennprozess wird gesteuert durch eine Veränderung der Geschwindigkeit der Brennstoffzuführung sowie der Veränderung der Länge des vertikalen Ka- nals. Auf Grund der Ausbildung einer ringförmigen Zuführung der Verbren- nungsluft verbleibt im Zentrum der Feuermulde ein Bereich, in dem die Ver- brennung bezogen auf den vollen Querschnitt zeitlich differenziert erfolgt und Unregelmässigkeiten im Verbrennungsprozess nicht auszuschliessen sind.

Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine Unterschubverbrennungsanlage zu entwickeln, mit deren Hilfe eine Verbrennung von unterschiedlichen Qualitäten kleinstückiger Brennstoffe, vorzugsweise Pellets, ermöglicht wird und eine Bil- dung einer eine geregelte Verbrennung behindernden Schlackenkrone auf dem Rost sowie Versinterungen reduziert werden.

Die Aufgabe wird gelöst, indem diese Unterschubverbrennungsanlage zunächst eine bekannte vertikale Brennstoffzufuhr über einen im wesentlichen vertikal ausgeführten Schacht aufweist, der mit seiner Mittelachse ebenfalls in Grenzen von der Lotrechten abweichen kann. An dessen nach oben hin freiem Ende ist ein Brennteller, dessen Hauptfläche im wesentlichen horizontal liegend ausge- führt ist, mit mittig freiem Querschnitt ausgebildet. Der Übergangsbereich zwi- schen im wesentlichen vertikal ausgeführtem Schacht der Brennstoffzuführung und horizontal ausgebildetem Brennteller ist stark gerundet bis konisch erwei- tert ausgeführt. Diese Ausbildung begünstigt zunächst die Verlagerung der Verbrennung in das freie Ende des sich ständig bewegenden Volumenstrom des Brennstoffes hinein.

Die erfindungsgemässe Lösung sieht des weiteren vor, dass neben dem hori- zontal ausgeführten Bereich des Brenntellers ebenso der von der Vertikalen abweichende obere Bereich des im wesentlichen vertikal ausgeführten Schachtes, der letztendlich in den Brennteller übergeht, vorzugsweise gleich- mässig verteilt Austrittsöffnungen für den Eintritt der Primärluft aufweist.

Erfindungsgemäss wird des weiteren vorgeschlagen, dass auf der durch den Brennteller verlaufenden Mittelsenkrechten liegend eine Mittelluftdüse für eine weitere Zuführung von Primärluft ausgebildet ist. Diese kann zum einen im Vo- lumenstrom des Brennstoffes liegend mit Luftzuführung von unten her und dies nach oben abgebend ausgebildet sein, zum anderen im Bereich der abgerun- deten bis konischen Erweiterung liegend von oben her eine Luftzuführung auf- weisend und diese Nach unten abgebend angeordnet sein. Damit ist ein weite- res Detail vorhanden, das die Verlagerung der Verbrennung in den sich ständig bewegenden Volumenstrom des Brennstoffes hinein begünstigt, indem die die Luftzuführung insbesondere bei Luftaustritt nach unten hin verlassende Primär- luft sich in dem ihr entgegen kommenden Brennstoffstrom verteilt und diesen auf Zündtemperatur aufheizt. Daraus folgt, dass sich über den gesamten Brennteller ein Glutbett ausbildet und sich der heisse Kern dieses Glutbettes in dessen Zentrum befindet.

Die erfindungsgemässe Vorzugsvariante weist eine Mittelluftzuführung von oben her auf.

Diese kann in einen Doppelkörper integriert sein, der aus zwei kegelähnlichen Körpern besteht, die mit ihren Grundflächen miteinander verbunden sind und dessen Mittellängsachse eine Verlängerung der durch den Brennteller verlau- fenden Mittelsenkrechten darstellt. Damit ist es möglich, über den unteren ke- gelähnlichen Körper die Mittelluftzuführung von oben her zu realisieren und über den oberen kegelähnlichen Körper nach oben austretend Sekundärluft zu- zuführen. Damit wird im weiteren eine Strahlungsabschirmung erreicht, indem unterhalb des Doppelkörpers und in Nähe des Brenntellers befindlich eher eine niedere Temperatur entsteht, sodass eher eine Vergasung des Brennstoffes stattfindet und sich die höheren Temperaturen, bei denen eher eine Ver- brennung stattfindet und ein optimales Ausbrennen der Brenngase erreicht wird, bei dem letztendlich in erhöhtem Masse Schlacke anfällt, sich oberhalb des Doppelkörpers vollziehen.

Die Kegelähnlichkeit kann in der Form eines Kegels bestehen. Es kann sich aber ebenfalls um eine vielflächige Pyramide, einen Kegel mit konkav gestalte- tem Mantel oder ähnliche Gestaltungen handeln. Massgebend sind letztlich die Verhältnisse in der Brennkammer.

Statt als Doppelkörper aus zwei kegelähnlichen Körpern kann die Mittelluftzu- führung ebenfalls tropfenförmig ausgebildet sein.

Es versteht sich von selbst, dass die Mittelluftzuführung aus einem hinreichend hochwarmfesten Material gefertigt wird, indem Titan, Keramik oder dergleichen hochwarmfeste Materialien eingesetzt werden. Vorzugsweise ist die Mittelluft- düse zweiteilig ausgeführt, indem beide Teile über eine Steckverbindung mit- einander verbunden sind.

Alle Ausführungsformen der Mittelluftdüse können ebenso seitlich und über ihren Umfang verteilt Luftaustritte aufweisen.

In der Relation zum Brennteller kann die Mittelluftdüse hinsichtlich ihrer Höhen- lage ebenfalls verstellbar eingerichtet sein, um angepasst an die Werte des Brennstoffes eine optimale Verbrennung einstellen zu können. Diese Verstell- barkeit kann beispielhaft erreicht werden, wenn die Mittelluftdüse an einer tra- pezähnlichen hochwarmfesten Aufhängung an deren unterer Quertraverse be- festigt ist, die in Langlöchern im Verhältnis zu den beiden kurzen gleichlangen Seiten festgelegt ist. Werden beide kurzen gleichlangen Seiten mittels einer mit vorzugsweise gegenläufigem Rundgewinde versehenen Spindel verbunden, verändert sich der Abstand der unteren Quertraverse im Verhältnis zu den Festpunkten. Es ist ebenso möglich, von oben her ein einfaches Gestänge vor- zusehen, das die Mittelluftdüse trägt und höhenverstellbar im umhüllenden Ge- häuse befestigt ist.

Unabhängig davon kann im Randbereich des Brenntellers noch immer eine Verkrustung von Verbrennungsrückständen auftreten, die einer Beseitigung bedarf.

Diese Rückstände entstehen im Glutbett, das in seinem Inneren eine Tempera- tur von weit über 1000°C aufweist. Es entstehen zunächst glaskugelähnliche Gebilde, die im weiteren zu grösseren festen Gebilden zusammenwachsen. Um das zu verhindern, weist die unmittelbar an die Verbrennungszone angren- zende Randzone des Brenntellers spezifische die Beseitigung von Verbren- nungsrückständen begünstigende Ausbildungen auf.

Eine Variation sieht vor, dass an einem Umfangskreis des Brenntellers tangie- rend und in dessen Randzone mit ihrer Mittellängsachse horizontal liegend und im rechten Winkel zur Senkrechten sowie die Oberfläche des Brenntellers durchbrechend Walzen ausgebildet sind, die einen autarken Antrieb sowie auf ihrer zylindrischen Außenseite Längsnuten sowie Luftdüsen aufweisen. Es hat sich gezeigt, dass eine derartige Ausbildung ein Versintern der Verbrennungs- rückstände verhindert.

Eine weitere erfindungsgemässe Variation sieht vor, dass unter dem Brenntel- ler sternförmig angeordnet zum Mittelpunkt des Brenntellers zu sich verjüngend und dessen Oberfläche durchbrechend konisch zulaufende Kegelrollen, die äusserlich einen Drall aufweisen und derartig angetrieben sind, dass im Drall befindliche Ablagerungen nach aussen transportiert und für einen weiteren Ab- transport bereitgestellt werden. Da sie aus dem Bereich der Beeinflussung durch die Primärluft entfernt sind, ist ein Verschlacken nicht mehr gegeben.

Ein anderer erfindungsgemässer Vorschlag sieht vor, dass im rechten Winkel zur Mittelachse des vertikal ausgeführten Schachtes vorzugsweise sternförmig dazu in den Brennteller seine obere Abschlussfläche sowie den Übergang vom obere Bereich des im wesentlichen vertikal ausgeführten Schachtes zum Brennteller überragend Volumenstromteiler integriert sind, die das Ausbilden einer geschlossenen Schlackenkrone verhindern. Jeder dieser Volumenstrom- teiler ist scheibenartig und auf einer querliegenden Achse lose drehbar ausge- bildet. Durch den sukzessiven Vorschub des Brennstoffes werden die anfal- lenden Verbrennungsrückstände darüber geschoben und ein sich bildender Ring wird radial segmentiert geteilt. Selbst wenn aus welchen Gründen auch immer ein Drehen der Volumenstromteiler unterbleibt, sorgt die scheibenartige Ausbildung der Volumenstromteiler für ein Teilen der vom nachdrängenden Brennstoff darüber geschobenen möglichen Anhäufung der Verbrennungs- rückstände.

Des weiteren kann der Brennteller, wenn dieser feststehend ausgeführt ist, an seinem äusseren Umfang diesen horizontal verbreiternd und diesen kreisring- förmig umfassend einen drehbaren motorisch angetriebenen Brennteller- aussenring aufweisend ausgebildet sein.

Auf diesem Brenntelleraussenring ist vorzugsweise mindestens ein als Leitkör- per ausgebildeter und auf dem Brennteiler befindliche Schlacken bei seiner Bewegung auf den Brenntelleraussenring verschiebender Schlackenräumer aufweisend ausgebildet. Ein weiterer Vorschlag sieht vor, im Verhältnis zum umhüllenden Gehäuse festgelegt wenigstens einen den Brenntelleraussenring bestreichenden und Schlacken zum umgebenden Freiraum ableitenden Schlackenentferner auszubilden.

In allen Fällen kann der Brennteller in seiner äusseren Randzone leicht konvex nach aussen gekrümmt sein. Damit wird das Abrollen der Verbrennungsrück- standssegmente beziehungsweise der Schlackenteile erleichtert und Anbak- kungen werden verhindert. Die in Form von Asche und Schlacke anfallenden Verbrennungsrückstände folgen der Schwerkraft und fallen in den unteren Teil der Umhüllung der Unterschubverbrennungsanlage. Hier können sie durch eine zweckmässig gestaltete bekannte fördertechnische Einrichtung zum Aufhalden abtransportiert werden.

Es ist ebenso möglich, die vorgeschlagene Kombination vorteilhaft so zu be- treiben, dass vorzugsweise in der Oberluftzuführung, also oberhalb der Mittel- luftzuführung, eine Feuchtigkeitsanreicherung erfolgt. Das kann zum einen ein Verdüsen von Wasser, vorzugsweise Brauchwasser, sein, zum anderen kann eine Feuchtigkeitsanreicherung ebenfalls durch Einspritzen erfolgen. In allen Fällen neigt Schlacke, falls sie sich bildet, zum Brüchigwerden und sie haftet weniger an der Brenntelleroberfläche. Insoweit wird die Verschmutzung der Brenntelleroberfläche durch Anbackungen von Verbrennungsrückständen ver- ringert. Die Oberluft kann ebenfalls ein Rauchgas-Wasser-Luftgemisch sein.

Im Rauchgasbereich kann eine übliche Einrichtung angeordnet sein, über die der enthaltene Restsauerstoff mittels B-Sonde und der CO-Anteil über eine CO-Sonde festgestellt werden. Ebenso kann eine Einrichtung integriert sein, die ein Feststellen der Rauchgasmengen ermöglicht. Die in zeitlichen Interval- len ermittelten Werte können ebenso einer mit diesen Einrichtungen verbunde- nen Rechnereinheit aufgegeben werden, die zunächst nach Vergleich mit einem Normal eine Veränderung der Geschwindigkeit der Brennstoffzuführung und, falls erforderlich, im weiteren die Primär-und Sekundärluftmenge je Zeiteinheit neu einregelt.

Um die Brenngase optimal auszubrennen, wurde zusätzlich, wie bereits be- schrieben, über der Mittelluftdüse eine heisse Brennkammer ausgebildet, in der den Flammen geregelt Sekundärluft zugeführt wird. Die ermittelten Werte und infolge einer Differenzermittlung ergriffenen Massnahmen werden ebenso im Rechner gespeichert und stehen dort für eine online-Abfrage zur Verfügung.

Die Unterschubverbrennungsanlage kann durch sicherheitsrelevante Baugrup- pen komplettiert werden. So kann die Brennstofffördereinrichtung eine schnell- schliessende vorzugsweise temperaturgesteuerte Absperrung aufweisen.

Ebenso kann um die Brennstofffördereinrichtung und/oder um den Brennteller eine vorzugsweise temperaturgesteuerte Löscheinrichtung ausgebildet sein.

Mittels der vorgeschlagenen Konstruktion ist es möglich, unterschiedliche Pel- let-und Granulatarten, sortiert oder in der Mischung, so zu verbrennen, dass ein Schlackeanfall sich nicht hinderlich auf die Verbrennung dieser Pellets oder Granulate auswirkt. Auch regional unterschiedliche Qualitäten nichtfossiler kleinstückiger Brennstoffe führen nicht zu Störungen des Brennprozesses. In- soweit ist die erfindungsgemässe Lösung vorteilhaft einsetzbar.

Die Lösung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel näher beschrieben werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigt Fig. 1 einen erfindungsgemäss gestalteten Brennteller mit Über- gangsbereich zum vertikal ausgeführten Schacht der Brenn- stoffzuführung sowie in der Variante mit Volumenstromteilern und Mittelluftdüse mit nach unten gerichtetem Luftauslass in einer Seitenansicht, Fig. 2 die Draufsicht auf die Darstellung gemäss Fig. 1, Fig. 3 den Schnitt A-A'nach Fig. 2, Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Kombination von Mittelluftdüse und Brennteller mit Volumenstromteilern.

Sich anschliessend an einen vertikal ausgeführten Schacht 1 einer über eine angetriebene Schnecke mit Pellets versorgten Unterschubverbrennungsanlage ist ein Brennteller 2 ausgebildet. Der Übergangsbereich 3 zwischen vertikal ausgeführtem Schacht 1 und Brennteller 2 ist mit einem Radius, der dem Durchmesser des vertikal ausgeführten Schachtes 1 entspricht, gerundet. In dieser Rundung sind unmittelbar nach Abweichung aus der Senkrechten für den Eintritt der Primärluft symmetrisch über den Umfang verteilt Luftaustritts- öffnungen 4 vorhanden, die sich im unmttelbar inneren Randbereich des Brenntellers 2 in einer konzentrischen Anordnung fortsetzen. Die Zuführung der Luft erfolgt über die Lufteintrittsöffnungen 8 beziehungsweise 8'. Des weiteren sind in den Brennteller 2 scheibenförmig ausgebildete Volumenstromteiler 5 integriert, die den Brennteller 2 nach oben hin überragen. Im äusseren Randbe- reich ist der Brennteller 2 nach aussen hin abfallend leicht konvex gekrümmt ausgeführt, damit die Verbrennungsrückstände leicht nach aussen hin abfallen können, wenn von innen her Brennstoff im vertikal ausgeführten Schacht 1 nachgeschoben wird.

Über dem Brennteller 2 angeordnet befindet sich eine Mittelluftdüse 6, über die Verbrennungsluft nach dem Zünden des Brennstoffes in das Zentrum des sich bildenden Glutbettes zugeführt wird. Diese Mittelluftdüse 6 ist beispielhaft aus Keramik gefertigt und weist eine kegelähnliche Form auf, indem sich diese bezogen auf die seitliche Projektion der Mantellinie zur Spitze zunächst nach innen gewölbt im weiteren parabelförmig verjüngt. Zum Zweck der Luftzu- führung weist die Mittelluftdüse 6 im konkreten Fall seitlich eine Aufnahme 7 für eine lösbare Fixierung einer Zuleitung für die zuzuführende Luft auf.

Durch das Einblasen der Luft in das Zentrum des Glutbetts bildet sich dort ein heisser Kern, indem sich die Verbrennung der Pellets dort besonders intensiv vollzieht.

Der Abstand der Mittelluftdüse 6 im Verhältnis zum Brennteller 2 ist einstellbar, um in Abhängigkeit vom Heizwert des zur Verfügung stehenden Brennstoffes und seiner Beimengungen eine optimale Verbrennung an Hand der stöchiome- trischen Messungen im Abgas beeinflussen zu können.

Bezugszeichen : vertikal ausgeführter Schacht 1 Brennteller 2 Übergangsbereich 3 Luftaustrittsöffnungen 4 Volumenstromteiler 5 Mittelluftdüse 6 Aufnahme 7 Lufteintrittsöffnungen 8 ; 8'