(57)【要約】【課題】大型焼却炉に好都合に使用できる火格子要素を提供する。【解決手段】鋳鋼で一体に作製された火格子要素１は、移行領域Ｕによって接続された平行な２個の冷却ダクトＫ１、Ｋ２を有する。乱流を発生する方向転換部８が、外壁６、７と中間壁５からダクト内部に突入する。方向転換部８は、屈曲形状の流路を形成すると共に、火格子要素の内部での停滞する気泡の形成を阻止する。移行領域Ｕの貫流横断面は、好ましくは、冷却ダクトＫ１、Ｋ２の各々の横断面より大きい。空気入口開口の近傍に集積する燃焼残滓の周期的な清掃のために、張出し清掃装置１２が、各火格子要素の外面の先端から延在すると共に、その下方に位置する火格子要素に形成された空気入口開口１１と協働する。【選択図】図１
2008215739.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
火格子を備えると共に、多数の順に並置された火格子要素（１ａ、１ｂ、１ｃ）を有する固形物焼却炉のための鋳鋼製水冷式火格子要素において、
各火格子要素が、必要な冷却を考慮して、燃焼物を支承する燃焼面の真下で夫々が水入口(３)又は水出口（４）に接続された実際上平行な２個の冷却ダクトに分割され、又、冷却ダクトは、冷却水が貫流する互いに反対方向にあると共に、冷却ダクトの各々は方向転換部（８）を備え、更に、方向転換部（８）は、軸方向に置かれた互いに反対のダクト側からダクト横断面に突入し、又、冷却ダクトが、方向転換部（８）の対応する構成により屈曲形状の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）として形成され、更に、一方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）から他方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）への移行が、両方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）の中心軸に直角に方向転換部（８）から離れて延在する移行部（Ｕ）により生じ、且つ、移行部（Ｕ）が、火格子要素の前面の全領域を実際上延在する火格子要素。
【請求項２】
最大熱作用を受ける領域で、できるだけ大きな冷却作用を達成するために、両方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）を接続して材料流れの方向の前方に位置する前面の移行部（Ｕ）が、両方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）の各々より大きな貫流横断面を有する請求項１に記載の火格子要素。
【請求項３】
移行部（Ｕ）が、両方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）の各々の少なくとも１．５倍の横断面を有する請求項２に記載の火格子要素。
【請求項４】
方向転換部（８）の丸みをつけた自由端部が、水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）の中心軸（Ｂ−Ｂ）を超えて突出する請求項１乃至３のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項５】
ダクトを画成する壁のできるだけ一様な熱応力を考慮して、両方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）の貫流横断面が、両方の水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）の全長を通して少なくともほぼ一定である請求項１乃至４のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項６】
方向転換部（８）が、少なくともほぼ２等辺三角形、半円形、楕円形又は四角形の横断面を有する請求項１乃至５のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項７】
冷却ダクトに突入する、三角形の方向転換部（８）の端部が、２０〜４０°、好ましくは３０°の角度を有する請求項６に記載の火格子要素。
【請求項８】
一様な熱負荷を達成するために、冷却水貫流を画成する内壁の大半が少なくともほぼ同じ壁厚を有する請求項１乃至７のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項９】
火格子要素内の流れ損失を少なく保持するために、水ダクト（Ｋ１、Ｋ２）が、移行部（Ｕ）を除いて、その全長を通して、少なくともほぼ同じ高さである、即ち、同じ横断面を有する請求項１乃至８のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項１０】
エアポケットの形成の防止と貫流横断面内の最適な排気の達成のために、直角の又は角ばった方向転換部（８）が、大きな丸みつけにより緩和される請求項１乃至９のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項１１】
燃焼空気の流入のために働く少なくとも１個の空気入口開口（１１）を有する固形物焼却炉用火格子要素において、
空気入口開口（１１）に蓄積して空気入口横断面を狭くする燃焼残滓を除去するために、空気入口開口の横断面形状に適合して、隣接する火格子要素の各々の先端から延在する張出し清掃装置（１２）を配置して、上方に位置する火格子要素の火かき移動により空気入口開口から望ましくない燃料残滓を除去し、更に、張出し清掃装置（１２）の横断面が、その張出し清掃装置（１２）に割当てられた空気入口開口（１１）の全横断面より小さい火格子要素。
【請求項１２】
張出し清掃装置（１２）が、相互に間隔を置いて配置した少なくとも２個のスクレーパ（１２ａ）に分割されている請求項１１に記載の火格子要素。
【請求項１３】
張出し清掃装置を形成するスクレーパ（１２ａ）の全横断面が、該当する空気入口開口（１１）の全横断面の最小限３５％で最大限８５％を占める請求項１１又は１２に記載の火格子要素。
【請求項１４】
請求項１１乃至１３のいずれか又はいくつかにおける特徴を有する請求項１乃至１０のいずれかに記載の火格子要素。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか又はいくつかに記載の火格子要素の製造方法において、
火格子要素全体が１個の通路内に鋳造される製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、独立請求項１及び１１の前提項にかかる水冷式火格子要素と、請求項１５の前提項にかかる製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、熱エネルギー発生又はごみ焼却に使用される大型焼却炉は、利用する固形物の収容と燃焼のためにいわゆるストーカを備え、ストーカ上で燃焼物が燃焼室を移送される。このストーカは、多数の次々に並んで配置されて互いに堅固に連結される火格子要素より成り、火格子要素は「火格子棒」又は「火格子板」とも呼ばれる。熱膨張は、火格子棒列の端部に配置された膨張ケースにより検出される。火格子棒には、燃焼空気の供給用の開口がある。並置された火格子要素は列にまとめられ、このような各第２火格子要素列は、燃焼物の送り、即ち、火かき往復の周期的実施を考慮に入れて移動自在に支持されると共に、振動駆動部と連結される。
【０００３】
このような火格子要素は、燃焼物の組成が絶えず変化する大型焼却炉の大部分、例えば、ごみ焼却炉に使用されるので、その運転挙動に対する要求は非常に高い。例えば、このような焼却炉が、比重、発熱量、通気性、湿度等で区別される物を絶えず供給されることを考慮すると、このような火格子は、最適の燃焼プロセスにおいて望ましい寿命を達成すべき時に、しばしば非常な高温にさらされると共に、異常な技術的経費を必要とすることが容易に理解される。燃焼作業において放出される熱により、火格子要素は、絶えず化学的腐食も機械的摩耗も受けると共に、許容寿命の達成のために常に冷却されなければならない。火格子要素の局部的な過熱を防止するために、その冷却は、火格子要素において可能な限り最適な温度分布を保証すべきである。
【０００４】
高要求の火格子棒の効果的な冷却を考慮に入れて、既に多数の解決策が提案されており、その中から、特に関連のあるいくつかを以下に述べる。
【０００５】
２００２年７月３日に公開された欧州特許出願公開第１２１９８９８号は、ごみ焼却炉の中で火格子の構成要素である火格子ブロックを示す。冷却水が貫流する管路が、鋳造品として製造される火格子ブロックと別個の支持部品の間に配置される。ここで、ブロック本体と、管路で形成される冷却ダクトとは、異なる膨張を受ける互いに分離された部品である。ブロック本体とその下方に配置された支持部品の間に配置された冷却ダクトの構成により、熱伝達が最初から制限されるので、管路を、熱伝導性材料の中間層に埋込まなければならず、そのことは、追加の製造費を伴うと共に、管路と火格子ブロックの間の熱伝達を妨げる。更に、完全な排気が問題となる。
【０００６】
欧州特許出願公開第０９２１３５４号も、載置された冷却材ダクトを有する液体冷却火格子板を記載する。ここでは、主要な特徴として、冷却剤接続部が火格子板のほぼ中心に配置される。例えば、ついでに述べると、冷却剤ダクトは、火格子本体の鋳造における中子によりこの中子内に形成され得る。しかし、その明細書全体は、とりわけ特に低コストでより確実な製造を実際上実現できるというどんな根拠も示さない。ここでは、又、劣悪な排気性を有する最も外側の少ない貫流横断面における不利な水路と、これによる直角の角ばった方向転換領域におけるエアポケットの形成を考慮に入れなければならない。鋳鋼とシートの多部品構造は高応力につながり、そのことは、特に緊急運転状態において、実にすさまじい影響をもたらし、特に、別の材料が、異なる膨張率を示すと共に、最適な熱伝達を考慮すると互いに連結するのが困難である。給水管の中心構成により、周期的な火かき作業における運動自由度が妨害される。
【０００７】
独国実用新案第９４１６３２０．０号は、冷却剤ダクトの種々の平行な部分が統合され、その部分が方向転換部材により互いに接続された火格子棒を示す。冷却剤通路のこの実施は、非常に小さい貫流横断面しか実現できないと共に、排気の問題が解決できないという欠点を有する。
【０００８】
欧州特許出願公開第０７５７２０６号は、火格子棒の冷却のために火格子棒の下側に装着されて冷却剤の貫流する中空部材を記載し、この中空部材は、半管として又は卵形断面に形成されるべきである。ここでは、困難な排気性の他に、例えば図１０から明らかな多数の直角で角ばった方向転換領域の結果として、方向転換領域におけるエアポケットの形成が避けられない。
【０００９】
米国特許出願公開第２００１／０００３２６６号は、２個の室から成る火格子要素を示す。火格子要素の下側における冷却室境界が、前もって製造された鋳物に後で挿入される波形シートによって実施され、そのことが、火格子要素全体の熱膨張の一様性を強く損なう。この欠点の補償として、火格子要素の下側の冷却室境界の湾曲が段落３９に記載され、これにより、発生する熱応力が低減される。冷却ダクトを接続する開口は、個々の冷却ダクトの各々より明らかにはるかに小さく、そのことが、この領域における流速の増加につながる。その結果、火格子要素の危険な前面領域からの熱移送が制限されると共に、完全な排気性が妨げられる。この特許明細書の図から明らかなように、冷却ダクト分離壁が橈骨部又はそれ以上に達するので、完全な排気と環流が不可能である。その図５において番号４３を付した冷却ダクトは、正面の下方領域内の最小通路に限定される。表面の前部、橈骨部と前面面積の上部領域に移送される熱は、大きな材料蓄積により、最適に送出されない。鋳造品全体の構造における異なる熱により、熱応力が、割れとそれによる漏れ性を招き得る。
【００１０】
日本の特許要約書は、巻１９９７、第６番において、飽和蒸気による火格子要素の冷却方法を示し、このような方法は、この理由から、水の貫流する火格子要素として、完全に別の基準に基づき、特に、飽和蒸気は、火格子要素を貫流後に、別の過熱器に供給され、次にタービンに導入されるべきである。貫流する飽和蒸気が冷却水として基本的に別のように振舞うならば、このような蒸気搬送が発電所オペレータによって一般に基本的に注視される。図４において蒸気状媒体の流れに直角に配置された渦巻き要素は、媒体を単に渦巻くことはできるが、搬送することはできない。
【００１１】
前面がステーによって完全に分離されているので、冷却作用を考慮して米国特許出願公開第２００１／０００３２６６号に記載されている状態は更に激化する結果、存在する空気は一般に逃散することができない。ところで、この火格子要素は、いずれにしても飽和蒸気と運転され、そのことが、水冷式火格子要素の対比を殆ど不可能にする。ここでも、材料蓄積の効果がロールとして働き、特に周知のように、飽和蒸気が水よりもずっと劣った熱伝導性を有し、そのことが冷却作用を更に妨げる。
【００１２】
最後に記載した両実施において、更に、鋳造方法の製造は、部品又は冷却ダクトの付形に基づいて完全に排除される。漏れの無い中空部品の製造は、単に２個以上の作業ステップで達成され、その作業ステップごとに溶接をしなければならない。又、溶接において、局部的な構造変化と異なる材料の連結が製造誤差を生じる。
【００１３】
テクフォームエンジニアリング社の欧州特許出願公開第０８１１８０４号は、焼却炉用火格子要素を示す。ここで、火格子要素の上側で、少なくとも１個の突起が、組立状態で該突起の上方に位置する火格子要素の空気出口用に固定形成される。突起の横断面形状が、必要な運動隙間まで空気出口開口の横断面形状に適合させられる張出し清掃装置の実施（第５欄、第５４行乃至第５７行）は、空気出口開口の満足な清掃とそのフリーブロー成形が、突起が空気入口開口の横断面を殆ど完全に塞ぐ時にだけ起こるという先入観に基づく。この解釈とは反対に、実際は、突起の横断面が空気出口の全横断面を相当に下回る時、清掃は、ずっとより上首尾に進行する。上記特許出願で説明された空気圧衝撃（段落４５と５０）は、それに記載された効果の他に、燃焼作業に強い悪影響を与える燃焼室内の負圧変動をもたらす。
【００１４】
独国特許第１９６０７００７号によれば、空気入口開口の形状に適合させられていると共にその開口に対して相対運動を行うことのできるごみ焼却用機械的装置が提案されている。この機械的装置は、明らかに空気入口開口の全横断面を必要な隙間で塞ぐ張出し清掃装置であるので、欧州特許出願公開第０８１１８０４号について既述したように、先入観によれば、満足な清掃が全くできない。
【００１５】
最後に、火格子冷却についてのこれらの提案の要点（ａ）〜（ｅ）を以下に述べる。
（ａ）公知の流れ媒体内に配置された方向転換部は、流れを単に渦巻くだけで、適切に案内しない。水を冷却媒体として使用する場合、直角で角ばった方向転換部は、巨大なエアポケットの形成と冷却作用の対応する減退を招く。空気は、方向転換部に係留されて水流によって押し進められることはない。鋳造とシートの多部品を組立てた構造は、溶接継ぎ目の用意をするのが困難な手の届きにくい個所での溶接継ぎ目を避けられない。
（ｂ）互いに異なる膨張特性を有する異なった材料の使用を考慮すると、緊急運転時に要素内の応力上昇が生じる。
（ｃ）別々に作製され、次にインゴットと接続される管路は、水路の横断面を不可避的に狭めると共に、接続個所において、必要なねじ継手を増大させる圧力損失を招く。
（ｄ）更に、これらの全ての公知の火格子要素においては、制限された冷却作用を有する相対的に小さな貫流横断面しか得られない。
（ｅ）最後に、燃焼空気供給の改良のための従来技術の提案は、通気開口の徹底的な張出し清掃のために、張出し清掃装置の横断面は通気開口の全横断面を塞がねばならないという先入観に基づく誤った考えから出発している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
従って、本発明の目的は、大型焼却炉に好都合に使用できる火格子要素を提供することであり、この火格子要素は、複雑でなく経済的な製造に特徴があると共に、一体鋳造品の特殊な冷却水通路により、火格子要素の一様な熱負荷を保証することにより、その寿命を相当に延長させる。従来技術と反対に、本発明にかかる解決は、冷却水が、先ず第一に渦巻かれないで、適切に案内される典型的な屈曲形状の冷却水通路を提供する。更に、冷却水ダクトのこの特殊な付形により、エアポケットの形成が、方向変換部及び隅領域において、更に、ダクト縁部に沿って防止される。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
この課題の本発明にかかる解決は、火格子を備えると共に、多数の順に並置された火格子要素を有する固形物焼却炉のための鋳鋼製水冷式火格子要素において、各火格子要素が、必要な冷却を考慮して、燃焼物を支承する燃焼面の真下で夫々が水入口又は水出口に接続された実際上平行な２個の冷却ダクトに分割され、又、冷却ダクトは、冷却水が貫流する互いに反対方向にあると共に、冷却ダクトの各々は方向転換部を備え、更に、方向転換部は、軸方向に置かれた互いに反対のダクト側からダクト横断面に突入し、又、冷却ダクトが、方向転換部の対応する構成により屈曲形状の水ダクトとして形成され、更に、一方の水ダクトから他方の水ダクトへの移行が、両方の水ダクトの中心軸に直角に方向転換部から離れて延在する移行部により生じ、且つ、移行部が、火格子要素の前面の全領域を実際上延在するように構成された第１の火格子要素により達成される。
更に、この課題の本発明にかかる解決は、燃焼空気の流入のために働く少なくとも１個の空気入口開口を有する固形物焼却炉用火格子要素において、空気入口開口に蓄積して空気入口横断面を狭くする燃焼残滓を除去するために、空気入口開口の横断面形状に適合して、隣接する火格子要素の各々の先端から延在する張出し清掃装置を配置して、上方に位置する火格子要素の火かき移動により空気入口開口から望ましくない燃料残滓を除去し、更に、張出し清掃装置の横断面が、その張出し清掃装置（１２）に割当てられた空気入口開口の全横断面より小さいように構成された第２の火格子要素によっても達成される。
【００１８】
好ましい実施形態は、従属請求項に限定されている。
【００１９】
本発明にかかる火格子要素の鋳造による製造のおかげで、火格子要素の実際上全ての個所で実際上一定の膨張率が生じることが保証される。好ましい実施変形例では、反対方向に貫流する平行な２本の冷却水ダクトが、材料流れ方向の前方に位置する、即ち、より大きな貫流横断面の前面移行部により接続される。移行部では、最大の熱作用を受ける前面の火格子要素部分が、最大の冷却作用とより優れた排気性能を有する。
【００２０】
本発明にかかる火格子要素の構造により、実用試験において、本発明が基礎に置く問題の前述の態様が最適に解決されることが判明する。公知の先行技術と比較して、火格子要素の動作における以下の改良（１）〜（６）が重要である。
（１）公知の火格子実施例に対して極端に大きな冷却水貫流横断面が、より少ない圧力損失でより高い流量を可能にする。これは、より優れた熱伝達と火格子要素全体の一様な冷却をもたらす。この結果、局部的な過熱は防止される。
（２）高い冷却性能の結果として生じる火格子要素の相対的に低い表面温度は、燃焼残滓の望ましくないこげつきを妨げると共に、とりわけ機械的磨耗の低下をもたらす。別の長所は、更に、熱湯装置に関して上流の温度負荷容量である。
（３）両側から流れ横断面に突入してダクト軸を超えて突出すると共に、屈曲形状の流路を形成する方向転換部の特殊な構成は、全冷却水流れが数分の始動時間後に完全に排気されると共に、熱伝達が火格子要素の全内壁に一様に生じることをもたらす。
（４）本発明の特別の実施形態によれば、冷却水通路を画成する内壁はどこでも実際上同じ厚さである。これにより生じる一様な温度分布は、全ての温度範囲における優れた膨張率及び発生する熱応力の一様な分布を保証すると共に、火格子要素の目標の形状安定性に対して好影響を及ぼす。その結果、製造欠陥が大量に排除される。
（５）冷却ダクトの形成において、冷却ダクトは、移行領域まで全領域において少なくともほぼ同じ高さであるか、又は、ほぼ同じ横断面を有することが更に注目される。その結果、火格子要素の流れ損失が相当に少なく保持される。
（６）本発明の別の実施形態は、火格子要素に設けた空気通路開口による燃焼空気の供給の保証に関する。張出し清掃装置の新型の実施は、望ましくない燃焼残滓が、空気通路開口の横断面から、その下方に位置する要素の各火かき移動により確実に除去されると共に、清掃作業中に、更に十分に大きな空気出口面積が保証されることを配慮する。空気出口面積の横断面は、製造において個々に調整される。好ましい実施形態によれば、この張出し清掃装置は、同一の２部品又は多部品で形成される。空気出口開口に割当てられた張出し清掃装置の全横断面は、空気入口横断面の最小限３５％で最大限８５％に達する。
【００２１】
清掃中の横断面縮小が更により効果的に阻止されることにより、清掃突起の２部品又は多部品形成がここで特に好都合であることが実証される。清掃中にほんの僅かに減少する圧力損失により、常にほぼ一様に流出する空気の加速が妨げられる。更に、流出速度の減少によりごみと、煙ガス流れ中の不燃成分とのキャリーオーバーが低減され、そのことが、結果として、煙ガス中及び発散灰中の不燃物を減少させる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の思想のより良い理解のために、本発明の一実施形態について添付の図面を参照して以下に説明する。
【００２３】
図１は、全体を番号１で指定して、モノブロック鋳造品として作製された火格子要素を下方から見た斜視図である。火格子要素１は、片面の軸Ａ−Ａに配置されたホルダー９（図４）上に載置される。火格子要素１の対向する面は複数の台２を有する。台２により、火格子要素１は、その下方に位置する火格子要素１上に密着せずに移動自在に載置される。
【００２４】
運転時、即ち、組立状態では、図１に描写された火格子要素１は１８０°だけ裏返される。火格子要素１のこの運転状態において、上方から見た図２は、冷却水入口開口３と冷却水出口開口４を示す。冷却水入口開口３と冷却水出口開口４を介して火格子要素１を貫流する冷却水は、火格子要素１内に入り、火格子要素１内で熱を取入れて、火格子要素１を再び離れる。
【００２５】
特に、図３に示すように、冷却水入口開口３から入る冷却水は、２本の実際上平行なダクトＫ１とＫ２内を互いに逆方向に貫流する。前面の移行領域Ｕを介して、両ダクトＫ１とＫ２が互いに接続される。両ダクトＫ１とＫ２内の流れは、正確には確かに全く平行ではない。図３に示すように、火格子要素１の内部は中間ステー５によって分割され、この中間ステー５と中間ステー５に対向する壁６及び７から、ガイド及び方向転換部８がダクトＫ１とＫ２の内部に突入する。方向転換部８は、原則的に、大きく丸みをつけた隅領域Ｅ（図２）を有する近似的に三角形状横断面を有する。一実施形態によれば、壁６及び７又は中間ステー５から通路に突入する移行領域８の長さは、移行領域８が好ましくは少なくとも壁６及び７又は中間ステー５からダクト軸Ｂ−Ｂ（図３）を超えて突出するように調整される。
【００２６】
図３に示す好ましい実施形態において、方向転換部８の自由端部がダクト軸Ｂ−Ｂを超えて突出する。更に、図３から理解されるように、ダクト軸Ｂ−Ｂの方向に互いに隣合う方向転換部８は、乱流を発生する屈曲形状の流路が生じるように互いに対向して配置され、その流路は、気泡が全く保持され得ない高乱流を全ダクト横断面を通じて発生する。このように発生された流れにより、火格子要素１の内部は常に有効に排気される。これは、周知のように特により局部的でより固定した気泡を形成する傾向がある移行領域Ｕに特に当てはまる。
【００２７】
方向転換部８は、当業者によって、任意の実際的な横断面形状に形成され得る。より好ましい横断面は２等辺三角形であるが、例えば、半円形、楕円形と四角形の横断面も可能である。冷却ダクトの流れに突入して乱流を発生する公知の要素と反対に、方向転換部８は、望ましくない気泡の形成を確実に防止し得る、適切に案内され好ましくは屈曲形状の冷却水ダクトを形成するという主課題を有する。
【００２８】
移行領域Ｕは最大の熱作用を受けるので、火格子要素１の効率的な冷却は移行領域Ｕにおいて特に重要である。火格子要素１の前部で、燃料が火格子を超えて搬送され、燃焼室に投入される。火格子要素の振動移動により、前面面積、前面橈骨部とそれに続く火格子棒表面の５％を超える部分は、火格子全体を通じて一時的に且つ部分的に特に高い熱負荷を受ける。よって、これらの面積の確実な冷却は最大の重要性を有する。本発明の火格子要素の構造により、このような特に負荷を受ける領域においては、ステーもその他の材料蓄積も配置されず、その結果、割れの危険が大きく低減される。むしろ、移行領域Ｕに接続される冷却ダクトは、前面面積とその上方に位置する橈骨部は完全に排気可能であると共に、おまけに完全に水で満たされるように構成される。内壁は、この領域において全て同じ厚さであるので、冷却媒体内の伝熱は完全に且つ一様に生じ得る。同じことが、火格子要素の橈骨部に続く表面に当てはまる。
【００２９】
火格子要素の前面面積に特に効果的な冷却作用を達成するために、移行領域Ｕは、そのために最適化された横断面を有する。好ましい実施形態によれば、移行領域Ｕの横断面は、少なくとも個々の冷却ダクトＫ１とＫ２の各々の１．５倍に達する。
【００３０】
実験が示すように、水が貫流する冷却ダクトＫ１とＫ２の最初の充填において、数分後に完全な排気が行われる。三角形状の方向転換部８の自由端部は、例えば、２０〜４０°、好ましくは３０°の角度を有する。
【００３１】
寿命への高い要求と最適な残滓を考慮して火格子要素をできるだけ一様な熱負荷にさらすために、前述したように、冷却ダクトＫ１とＫ２を画成する内壁は、同じ又はほぼ同じ厚さを有する。更に、冷却ダクトＫ１とＫ２の形成においては、冷却ダクトＫ１とＫ２が、全領域内で移行領域Ｕを除いて、少なくともほぼ同じ高さであるか、又は、ほぼ同じ横断面を有することが留意される。このようにして、火格子要素１の流れ損失が相対的に少なく保持される。
【００３２】
製造では、上記の火格子要素１は、１個の通路内に鋳造されることが好都合である。これにより、火格子要素１全体を通じて全個所の熱膨張率が同じであることが保証される。この特徴は、ほぼ一定の壁厚と組合されて、火格子要素１の熱膨張が火格子要素１全体を通じて一様に分布されることを明らかにする。この結果、熱応力が実際上排除される。
【００３３】
図４は、夫々が棒状のホルダー９により支持される順に配置された３個の火格子要素１ａ、１ｂと１ｃを示す。冷却水は、供給管１０より火格子要素に達して、反対側で再び排出される。第２列の火格子要素、図４では火格子要素１ｂは、移動自在に支持されて、駆動部により周期的な往復運動を受ける。該往復運動により、一方で火かき作用が他方で清掃効果が達成される。上方の火格子要素は、図１で番号２で指定される台でその下方に位置する火格子要素上を摺動する。
【００３４】
図５において順に位置する２個の火格子要素１ａと１ｂの概略図示は、本発明の好都合な別の構成を示す。それによれば、各火格子要素は、その下側に空気入口開口１１を有し、空気入口開口１１を介して、必要な燃焼空気が燃焼室の内部に流入する。いわゆる張出し清掃装置１２が、各火格子要素１ａと１ｂの上部の先端から延在させられる。張出し清掃装置１２は、各火格子要素の接触面を超えて突出すると共に、空気入口開口１１から蓄積した燃焼残滓を除去するために、第２列の火格子要素の周期的移動により隣接する火格子要素の空気入口開口１１に押込まれる。
【００３５】
張出し清掃装置の既知の実施形態では、張出し清掃装置が、空気入口開口１１の全横断面積を実際上塞ぐように調整される。それにより、空気入口横断面の減少により、通例下流のせきとめ効果が空気出口速度の上昇と併せて生じる。この結果、公知の初期の開発の清掃状況では、妨害されない排気が全く不可能であった。本発明の上記の実施形態に対応する、新たな好ましくは２部品の張出し清掃装置の実施では、清掃機能中でも空気入口のために自由横断面が存在し、この自由横断面は、空気出口速度の実質的な上昇を結果として全く伴わない。空気入口開口１１に割当てられたスクレーパ又はスクレーパ対１２ａの全横断面は、どの場合でも空気入口開口１１の全横断面より小さい。この措置により、空気入口開口１１内の材料凝集を確実に防止することができる。
【００３６】
火格子要素１の上記の構造により、火格子要素１は、１個の通路内に単一の鋳造品として鋳造されることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ダクト配置が可視となるように、本発明の一実施形態にかかる火格子要素を下方から見た斜視図である。
【図２】火格子要素の平面図である。
【図３】冷却水通路を図示する、火格子要素の水平断面図である。
【図４】順に配置された３個の火格子要素の断面図である。
【図５】清掃段階中の燃焼空気用の入口開口を有すると共に、順に配置されて隣接する２個の火格子要素の略図である。
【図６】図５の火格子要素の概略側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１  火格子要素
２  台
３  冷却水入口開口
４  冷却水出口開口
５  中間ステー
６  壁
７  壁
８  方向転換部
９  ホルダー
１０  供給管
１１  空気入口開口
１２  張出し清掃装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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