Rostfeuerung
Die Rostfeuerung stellt die älteste Art der Feststofffeuerung dar. Der Rost dient als Auflage für den Brennstoff. Die Öffnungen in dem Rost werden als freie Rostfläche bezeichnet. Durch die Rostöffnungen dringt die primäre Verbrennungsluft von unten an den Brennstoff. Die feinen Aschebestandteile sollen durch die freie Rostfläche fallen und im Aschekasten gesammelt werden.
Im 19. Jahrhundert war die Rostfeuerung die einzigste zur Verfügung stehende Feuerungsart. Der Heizer hatte die Aufgabe, die Feuerung an den Wärmebedarf anzupassen. Er konnte die Parameter Brennstoffbeladung und Verteilung des Brennstoffes auf dem Rost und die Verbrennungsluftmenge durch Einstellung von Drosselklappen beeinflussen. Bei Lokomotivdampfkessel bestand noch die Möglichkeit durch einen Dampfinjektor den Kaminzug zu erhöhen. Der Heizer musste dauernd die Feuerung beobachten, Brennstoff nachlegen, den Brennstoff auf dem Rost verteilen, Stochern, um die Asche durch die freie Rostfläche abzuführen. Es ist wichtig, den Brennstoff auf dem Rost gleichmäßig zu verteilen, um einen ungleichmäßigen Abbrand mit lokalem starken Luftdurchtritt zu vermeiden. Eine zu starke Rostbeladung muss vermieden werden, da die Luftzuführung behindert wird und eine unvollständige Verbrennung (CO-Bildung) auftritt.
Der Rost ist starken thermischen Belastungen ausgesetzt, die Betriebstemperaturen können bis 800°C betragen. Die durchtretende Verbrennungsluft kühlt den Rost. Die Form der Roststäbe ist abhängig von den Eigenschaften des Brennstoffes. Je höher der Heizwert des Brennstoffes und je stärker der Brennstoff zur Schlackebildung neigt, desto größer ist das Verhältnis Roststabhöhe zur Roststabbreite. Dieses Verhältnis wird durch als Kühlverhältnis bezeichnet ( = 2 * Rosthöhe / Rostbreite) und es variiert zwischen 20 (Steinkohle) und 1 (Holz).
Die Rostfeuerung wurde in der weiteren Entwicklung im 20. Jahrhundert weiterentwickelt und automatisiert.
Wanderrost
Eine oft verwendete Bauart ist die Wanderrostfeuerung, die bei mittleren Kesselanlage bis 150 t/h eingesetzt worden ist. Der Wanderrost kann für die verfeuerung von stückigem Brennstoff mit geringem Feinkornanteil eingesetzt werden. Er eignet sich sowohl für gasreiche und trockene Steinkohle als auch für Holz als Hackschnitzel. Die Wanderrostfeuerung war in den 30er bis 60er Jahren des 20. Jahrhunderts in Kraftwerken mittlerer Größe stark verbreitet. Die Bauart wird heutzutage nurmehr für die Holzfeuerung eingesetzt. Nachteile des Wanderrostkonstruktion sind:
- Leistungsbegrenzung durch die Rostkonstruktion,
- Langsame Regelbarkeit, wegen der großen Brennstoffmenge auf dem Rost,
- Hoher Luftüberschuss im Vergleich zun Staubfeuerungen verschlechtert den Wirkungsgrad.
Die Rostgröße ist wegen der auftretenden Biegekräfte auf die Roststäbe begrenzt. Für Unterwindzonenwanderroste liegt die maximale Rostfläche bei 70 m². Das Wanderrost besteht aus einem endlosen Rostband mit bewegliche Gliedern. Das Endlosband wird über 2 Rollen geführt und mit einem Zahnradantrieb bewegt. Die Brennstoffaufgabe wird durch einen Schichthöhenregler begrenzt. Die Geschwindigkeit des Rostvorschubes ist einstellbar und dient der Leistungsregelung. Auf dem Rost erfolgt zuerst eine Trocknung und im weiteren Verlauf die Zündung des Brennstoffes. Die Zündung wird von dem bis 1300°C heißen ausgemauerten Zündgewölbe initiiert. Die Roststäbe sind beweglich. Auf dem Oberband werden die Stäbe in der horizontalen Position durch eine Auflagefläche gehalten. Bei der Rückführung des Rostes stellen sich die Stäbe in die senkrechte Position, so dass die Asche hindurchfallen kann (Klapprost). Die Luftkammern für den Unterwind sind zwischen Ober- und Unterband angeordnet.
Die Verbrennung erfolgt einmal durch die Primärluft, dem Unterwind, der durch die Rostfläche geleitet wird. Bei Unterwindzonenwanderrosten kann die Luftmenge über die Rostlänge durch Drosselklappen in den verschiedenen Zonen eingestellt werden. Zusätzlich wird Sekundärluft oberhalb des Rostes aufgegeben. Das Brennstoffluftverhältnis λ liegt bei 1,4 bis 1,8. Im Falle eienr sehr starken Drosselung der Luftmenge besteht die Gefahr einer Verpuffung durch die Bildung von Kohlenmonoxid.
Litteratur/ Quellen
http://www.wka.tu-harburg.de/download/DE/Kapitel_5ab.pdf#search=%22wanderrost%22