Feuerungen mit mechanischer Beschickung. Von O. Herre. Feuerungen mit mechanischer Beschickung. Durch die Einführung von Feuerungen mit mechanischer Beschickung will man drei in verschiedenen Richtungen liegende Ziele erreichen; man will: 1. den Betrieb der Feuerungen zu einem rauchlosen oder mindestens rauchschwachen machen, also die Belästigung der Umgebung der Feuerungsanlage aufheben oder wenigstens mildern; 2. den Heizer von seiner anstrengenden Tätigkeit etwas entlasten bezw. Ersparnisse an Heizerlöhnen erzielen; 3. die Ausnutzung des Brennstoffes erhöhen. Die bisherigen Erfahrungen mit gut konstruierten mechanischen Beschickungsvorrichtungen haben gezeigt, dass ein rauchfreier Betrieb sehr gut möglich ist, sofern nur die Feuerung vor Ueberlastung bewahrt bleibt. Wo dies nicht zutrifft, stellt sich auch sofort der Rauch ein. Man darf eben nicht vergessen, dass jeder Brennstoff zu seiner Entgasung unter gegebenen Verhältnissen eine bestimmte Zeit gebraucht. Bei überlasteten Feuerungen ist diese Zeit nicht mehr vorhanden; die einzelnen Beschickungen erfolgen zu rasch aufeinander, oder der Brennstoff wird zu schnell durch den Feuerraum geführt, als dass eine ruhige Entgasung und ein regelrechter Verbrennungsprozess möglich wäre. Die von C. Bach in der Zeitschrift d. Ver. d. Ing. 1896, S. 492 u. f., erhobene Forderung: „man müsse aufhören, den Rost einer Feuerung, welche unter gegebenen Verhältnissen, wozu auch der Zug gehört, rauchschwach beispielsweise nur 75 kg einer bestimmten Steinkohle stündlich auf 1 qm Rostfläche zu verbrennen imstande ist, mit 150 kg oder noch mehr unter den gleichen Verhältnissen zu beanspruchen“, findet leider auch bei mechanisch beschickten Feuerungen nicht immer die notwendige Beachtung. Dies ist auch deshalb bedauerlich, weil hierdurch leicht ein vollständig ungerechtfertigtes Vorurteil gegenüber den mechanisch beschickten Feuerungen wachgerufen werden kann, indem ihre rauchvermindernde Wirkung in Zweifel gerät. Die Erleichterungen, die der Heizer durch die Einführung mechanisch beschickter Feuerungen erfährt, können je nach den besonderen Umständen mehr oder minder bedeutend sein. Wird der Brennstoff den Beschickungsvorrichtungen durch eine Fördereinrichtung selbsttätig zugeführt, so beschränkt sich die Bedienung der Feuerung bei gut konstruierten Vorrichtungen und bei passend gewählten Brennstoffarten auf das Offenhalten der Rostspalten (Abschlacken) und die Regelung der Wärmeentwicklung entsprechend dem augenblicklichen Wärmebedarf. Ist der Brennstoff nicht sehr schlackenreich und wird die Feuerung nicht überlastet, so ist die Tätigkeit des Heizers im Vergleich zur Bedienung einer gewöhnlichen Planrostfeuerung ganz bedeutend verringert, so dass es zulässig erscheint, einem Heizer die Bedienung mehrerer Beschickungsvorrichtungen zu übertragen. Wesentlich anders liegen aber die Verhältnisse, wenn der Heizer den Brennstoff von der Flurhöhe erst in den gewöhnlich recht hoch liegenden Speisebehälter der Beschickungsvorrichtung schaufeln muss, wenn die Vorrichtung selbst mangelhaft arbeitet oder der Brennstoff ungeeignet ist und die Feuerung überlastet werden muss. Das Füllen des Speisebehälters mit Hilfe der Schaufel ist nicht nur anstrengend, es verursacht auch weit mehr Staub im Kesselhause, als wenn der Brennstoff unmittelbar in den Feuerraum geworfen wird. Am meisten kann aber der Heizer belästigt werden, wenn die Beschickungsvorrichtung schlecht arbeitet oder wenn der Brennstoff von ungeeigneter Beschaffenheit ist. Man muss bedenken, dass der Heizer beim Eintritt einer Sperrung im Betriebe der Beschickungsvorrichtung nicht nur die Störung zu beseitigen hat, er muss vielmehr auch bei grösseren Störungen die Feuerung mit der Wurfschaufel von Hand beschicken, wobei noch in Betracht zu ziehen ist, dass die Lage der Feuertür für die Handbeschickung bei den meisten Vorrichtungen keine günstige ist. Wenn in einzelnen Fällen mechanische Beschickungsvorrichtungen dauernd ausser Betrieb gesetzt wurden, so lag dies meistens an den zu häufig auftretenden Sperrungen und sonstigen Störungen, wobei die Schuld entweder der Konstruktion der Vorrichtung oder der Beschaffenheit des Brennstoffes beizumessen ist. Die meisten Beschickungsvorrichtungen erfordern einen Brennstoff von möglichst gleichmässiger Korngrösse von etwa 6 bis 20 mm. Zwar können auch grobstückige Kohlen bis zu 60 mm Korngrösse verfeuert werden, doch treten dann Sperrungen viel leichter auf und die gleichmässige Verteilung des Brennstoffes auf dem Rost leidet umsomehr, je ungleichmässiger die Korngrösse ist. Man hat auch versucht, die Beschickungsvorrichtungen mit Zerkleinerungsapparaten zu vereinigen. Diese Anordnung bietet den Vorteil einer grösseren Unabhängigkeit bei der Auswahl des Brennstoffes, doch erfordert die Zerkleinerung des Brennstoffes einen gewissen Arbeitsaufwand; ferner bildet sich Grus, dessen Verfeuerung gewöhnlich nicht dieselbe Ausnutzung wie bei stückiger Kohle ermöglicht. Im allgemeinen wird es deshalb doch das Beste sein, den Brennstoff gleich in passendster Beschaffenheit zu beziehen. Dass die Feuerungen mit mechanischer Beschickung bei regelrechtem Betriebe eine höhere Ausnutzung des Brennstoffes als gewöhnliche Planrostfeuerungen ermöglichen, ist durch Versuche bestätigt. Es ist dies auf die wesentlich günstigeren Verhältnisse der Luftzuführung zurückzuführen. Zunächst unterbleibt das häufige Oeffnen der Feuertür, so dass keine kalte Luft an ungeeigneter Stelle in den Feuerraum eindringt. Aber auch die Regelung der durch den Rost zuzuführenden Verbrennungsluft kann bei mechanischer Beschickung viel genauer als bei Handbeschickung bewirkt werden. Bei mechanischer Beschickung bleiben Zustand und Menge des Brennstoffes im Feuerraum unveränderlich, sofern die Belastung dieselbe bleibt. Es genügt also, die Luftzuführung dem Bedarfe entsprechend einzustellen, worauf dann eine weitere Regelung nur beim Belastungswechsel erforderlich wird. Bei Handbeschickung bedingt dagegen der periodisch verlaufende Verbrennungsvorgang eine fortwährende Veränderung des Zustandes und der Menge des Brennstoffes auf dem Roste; es wäre infolgedessen auch eine fortwährende Regelung der Luftzuführung notwendig. Dass es hierbei nicht immer möglich ist, die Luftzuführung genau dem Bedarfe anzupassen, liegt auf der Hand. Wegen der Umständlichkeit dieser Luftregulierung unterbleibt dieselbe bei weniger gewissenhaften oder stark angestrengten Heizern nicht selten ganz. Die Feuerungen mit mechanischer Beschickung arbeiten daher in der Regel mit einem erheblich geringeren Luftüberschuss als Feuerungen mit Handbeschickung. Der Verlust durch die abziehenden Gase wird deshalb bei ersteren geringer als bei letzteren sein können. Der geringere Luftüberschuss bedingt ferner in Verbindung mit dem gleichbleibenden Verbrennungszustand eine sehr hohe und gleichmässige Temperatur im Feuerraum, die der Vollkommenheit der Verbrennung zugute kommt. Zugleich ermöglicht die hohe Anfangstemperatur der Heizgase wegen des grösseren verfügbaren Temperaturgefälles eine bessere Wärmeausnützung der Gase. Hiernach ist einleuchtend, dass die mechanische Beschickung der Feuerungen sehr wohl geeignet ist, die Ausnützung des Brennstoffes zu erhöhen. Allerdings bezieht sich dies auf passende, d.h. auf Brennstoffe von richtiger und gleichmässiger Korngrösse, die wegen der Aufbereitung vielfach im Preise etwas höher stehen als gewöhnliche Brennstoffe. Für minderwertige Brennstoffe kommen die heute üblichen mechanischen Beschickungsvorrichtungen nicht in Betracht. Ferner wird bei der allgemeinenen Beurteilung des Wertes der mechanischen Beschickungsvorrichtungen noch zu berücksichtigen sein, dass sie ein entsprechend höheres Anlagekapital erfordern, dass ihre Unterhaltung sich kostspieliger gestaltet und dass sie mechanischen Antrieb erfordern, der einen, wenn auch geringen Teil des in der Feuerung erzeugten Effektes verbraucht. Die heute gebräuchlichen mechanischen Beschickungsvorrichtungen lassen sich in drei Gruppen einteilen: 1. Vorrichtungen, welche mit Hilfe mechanisch bewegter Wurfschaufeln oder kleiner Förderwagen den frischen Brennstoff gleichmässig und ununterbrochen über die Brennstoffschicht auf dem Roste zu verteilen suchen; 2. Vorrichtungen, bei denen durch Bewegung des Rostes der Brennstoff allmählich durch den Feuerraum geführt wird, derartig, dass vorn die Erwärmung des Brennstoffes erfolgt und die Entgasung und allmähliche Verbrennung in demselben Masse vor sich geht, wie der Brennstoff nach hinten geführt wird; 3. Vorrichtungen, welche den frischen Brennstoff unter die glühende Schicht schieben. Bei den unter 1 angeführten Vorrichtungen mit mechanisch bewegten Wurfschaufeln können noch zwei Fälle unterschieden werden, je nachdem die Wurfschaufeln rotieren oder schwingen. Von den Vorrichtungen mit rotierenden Wurfschaufeln ist die bekannteste der Leach-Apparat, der von der Sächsischen Maschinenfabrik vorm. Richard Hartmann, Chemnitz, in zahlreichen Exemplaren zur Ausführung gebracht worden ist. Hierher gehört auch die Beschickungsvorrichtung von Rappert der Maschinenfabrik Germania, Chemnitz. Vorrichtungen mit schwingender Wurfschaufel sind in Anlehnung an die älteste Ausführung von Proctor in sehr verschiedenen Konstruktionen zur Anwendung gekommen. Erwähnt sei hier die Beschickungsvorrichtung von Münckner & Comp., Bautzen, die in D. p. J. 1900, 315, S. 802 bis 809, ausführlich vom Verfasser besprochen wurde. Von den Vorrichtungen, welche den Brennstoff mit Hilfe eines über den Rost fahrenden kleinen Wagens zu verteilen suchen, hat sich diejenige von Hans Hofmann (s. D. p. J. 1901, 316. S. 572), noch am besten bewährt. Eine Abänderung dieser Vorrichtung von der Firma J. A. Topf & Söhne wird in diesem Berichte erläutert werden. Bei den unter 2 angeführten Vorrichtungen mit bewegtem Rost sucht man die gewünschte Bewegung des Brennstoffes durch sehr verschiedenartige Hilfsmittel zu erreichen. Am bekanntesten dürften die Kettenroste sein, bei denen ein endloses, über zwei Walzen geführtes, kettenartiges Band den Rost bildet. Besonders die Konstruktion der Deutschen Babcock & Wilcox Dampfkessel-Werke, Oberhausen, (s. den Bericht des Verfassers D. p. J. 1903, 318, S. 503 und 504), scheint sich gut bewähren zu wollen. Andere bildeten den Rost als kreisförmige, um eine senkrechte Achse drehbare Scheibe aus, von welcher die eine Hälfte in den Feuerraum hineinragte. Wieder andere verwendeten walzenförmige Roste, welche sich um ihre wagerechte Achse drehten. Auch kommen einfache Roststäbe zur Anwendung, die in eine bestimmte schwingende Bewegung versetzt werden, um den Vorschub des Brennstoffes herbeizuführen. Die unter 3 angeführten Vorrichtungen, welche den frischen Brennstoff unter die glühende Schicht schieben, haben bisher nur wenig Anwendung gefunden. Die meisten Versuche scheiterten an dem Umstände, dass zur Erzielung einer gleichmässigen Verteilung des Brennstoffes mit verhältnismässig hoher Brennschicht gearbeitet werden müsste. Hierdurch entstand ein sehr schneller Abbrand des Rostes, dessen Ersatz gewöhnlich kostspielig war. Neuerdings sucht man diesem Uebelstande dadurch zu begegnen, dass man Pressluft in Anwendung bringt. Nach den Erfahrungen, die man mit den gewöhnlichen Unterwindfeuerungen gemacht hat, erscheint es nicht ausgeschlossen, dass durch die Anwendung von Pressluft der Abbrand des Rostes auf ein zulässiges Mass herabgedrückt werden kann. Von den neueren Vorrichtungen zur mechanischen Beschickung des Rostes von unten seien hier erwähnt die Feuerung der Under-Feed Stocker Company, Limited, London (s. D. p. J. 1901, 316, S. 574), bei welcher Vorrichtung eine konische Förderschnecke den Brennstoff unter die glühende Schicht schiebt, und die nachstehend beschriebene Feuerung der Eriths Engineering Company, London, die in Deutschland von der Maschinen- und Dampfkesselfabrik Guilleaume Werke, Neustadt a. H., gebaut wird. Im Anschluss an meinen letzten Bericht: Moderne Dampfkesselfeuerungen (D. p. J. 1900, 315, Heft 47 bis 50), mögen nachstehend einige Feuerungen mit mechanischer Beschickung näher erläutert werden. 1. Beschickungsvorrichtung mit schwingender Wurfschaufel von J. A. Topf & Söhne, Erfurt. Textabbildung Bd. 320, S. 6 Katapult-Feuerung von Topf & Söhne. Fig. 1–3 geben eine Beschickungsvorrichtung, „Katapult“-Feuerung genannt, von J. A. Topf & Söhne wieder, die bezüglich der Antriebsbewegung der Wurfschaufel mit der Vorrichtung von Münckner & Comp. (D. p. J. 1900, 315, S. 802) im allgemeinen übereinstimmt, doch ist die Zuführung des Brennstoffes aus dem Trichter zur Wurfschaufel etwas anders ausgebildet. Der Brennstoff gelangt aus dem Behälter m vor den Kolben l und wird an dem Schieber u vorbei nach Oeffnen der Klappe r in die Wurfkammer n gefördert und hier von der Wurfschaufel in die Feuerung geschleudert. Der Antrieb erfolgt von der Stufenscheibe a aus, welche durch eine Klauenkupplung die Welle b mitnimmt. Von dieser geht die Bewegung durch die Zahnräder e und f und durch das Kettengetriebe gg auf die Knaggenscheibe h über. Die Wurfschaufel schwingt um die Welle w; an dieser sitzt auf der einen die Klinke t, welche von den Knaggen der Scheibe h gehoben wird. Hierdurch wird die Wurfschaufel zurückgezogen; zugleich wird aber durch den am anderen Ende der Welle w sitzenden Hebel die Feder s in Spannung gebracht. Gleitet nun die Klinke t über eine Knagge der Scheibe h hinweg, so wird infolge der Federspannung die Wurfschaufel vorgeschnellt und der vor der Schaufel befindliche Brennstoff auf den Rost geworfen. Um eine gleichmässige Verteilung des Brennstoffes über den ganzen Rost zu erzielen, sind die Knaggen der Scheibe h verschieden hoch; es wird also auch die Feder s nacheinander verschieden stark gespannt und die Schaufel verschieden kräftig vorgeschnellt, so dass der Brennstoff bald mehr vorn, bald nach der Mitte oder nach hinten geworfen wird. Die Spannung der Feder s kann je nach der Korngrösse des Brennstoffes eingestellt werden. Mit dem Zahnrade f ist eine Kurbelscheibe verbunden, welche mittels der Stange i und des Winkelhebels k die Bewegung des Speisekolbens l bewirkt. Die Regelung der zu verfeuernden Brennstoffmenge kann durch Benützung der Stufenscheibe a, durch Einstellen des Schiebers u und durch Einstellen des Steines in der Kurbelscheibe bei f erfolgen. Unterhalb der mechanischen Beschickungsvorrichtung befindet sich eine Feuertür, welche zum Abschlacken des Rostes und zur Beschickung von Hand verwendet werden soll. Diese Feuertür ist mit einem Gitterschieber versehen, hinter welchem sich eine Anzahl gelochter Bleche befinden, durch welche Verbrennungsluft in fein verteilten Strahlen eingeführt wird. Ein mit dem Kupplungshebel d verbundenes Gestänge c sorgt für die selbsttätige Schliessung des Gitterschiebers bei Unterbrechung der Beschickung. Die Firma J. A. Topf & Söhne versieht ihre „Katapult-Feuerung“ neuerdings noch mit einer Verbesserung, die besonders hervorgehoben zu werden verdient. Bei jedem, in bezug auf Stückgrösse ungleichmässigem Brennstoff zeigt sich die Erscheinung, dass infolge des im Vergleich zur Masse verschiedenen Luftwiderstandes die kleineren Stücke eine geringere Wurfweite erlangen als die grösseren Stücke, gleiche Wurfkraft vorausgesetzt. Es werden sich deshalb die kleineren Stücke mehr auf dem vorderen Teil des Rostes ansammeln. Da nun ferner der Abbrand bei grosstückigem Brennstoff wegen der besseren Luftdurchlässigkeit im allgemeinen schneller vor sich geht als bei kleinstückigem, mehr staubförmigem Brennstoff, so erkennt man, dass auf dem hinteren Rost unter Umständen leere Flächen entstehen können, während sich vorn der Brennstoff stellenweise anhäuft. Textabbildung Bd. 320, S. 7 Fig. 4. Katapult-Feuerung von Topf & Söhne. Vorder-Ansicht. Bei der Katapult-Feuerung wird dieser Uebelstand neuerdings dadurch zu vermeiden gesucht, dass die bei jeder Beschickung geworfenen Brennstoffmengen verschieden gross gemacht werden; am grössten bei der stärksten und am kleinsten bei der schwächsten Wurfkraft. Der Schieber l (Fig. 2) wird deshalb nicht von der Kurbelscheibe f betätigt, sondern, wie Fig. 4 erkennen lässt, von der Knaggenscheibe. In demselben Masse wie die Wurfschaufel mehr oder weniger zurückgezogen und damit die Wurfkraft verändert wird, führt der Kohlenschieber l einen grösseren oder geringeren Hub aus. Die Firma benutzt auch zum Antriebe des Kohlenschiebers entsprechend gestaltete Kurvenscheiben. Wenn auch nicht zu erwarten ist, dass durch die Einführung dieser Neuerung das Ausgleichen der Brennstoffschicht durch den Heizer ganz in Wegfall kommen wird, so ist die neue Konstruktion doch als ein weiterer Schritt zur Verbesserung der mechanischen Beschickungsvorrichtungen mit Freuden zu begrüssen. (Fortsetzung folgt.)