Ein Vibrationsrost ist eine Art beweglicher Rost, der in Verbrennungsanlagen für feste Brennstoffe wie Biomassekesseln und Müllverbrennungsanlagen verwendet wird. Sein Hauptzweck besteht darin, den Brennstoff gleichmäßig auf dem Rost zu transportieren, zu rühren und zu verbrennen, während am Ende die Asche ausgetragen werden kann.
Der Rost besteht aus einer Reihe überlappender Roststäbe, die in einer geneigten oder horizontalen Ebene angeordnet sind. Die gesamte Rostbaugruppe ist auf Federn oder flexiblen Stützen montiert und mit einem Vibrationsmechanismus verbunden, normalerweise einem Exzentermotor oder einem hydraulischen Aktuator. Durch die Vibration entsteht eine kontrollierte Schwingbewegung.
Wenn der Vibrator aktiviert wird, bewegt sich die Rostoberfläche in eine bestimmte Richtung und Amplitude. Vibrationsfrequenz und Hub sind einstellbar. Typischerweise hat die Bewegung eine nach vorne gerichtete Komponente und eine vertikale Komponente. Beim Vorwärtshub beschleunigt der Rost nach vorne und schiebt das Brennstoffbett leicht nach vorne. Beim Rückhub bewegt sich der Rost schnell zurück, während der Brennstoff aufgrund der Trägheit an Ort und Stelle bleibt. Dies führt zu einem Nettovorwärtstransport des Brennstoffbetts.
Der Brennstoff wird kontinuierlich am vorderen Ende des Rostes zugeführt. Während der Rost vibriert, bewegt sich der Brennstoff langsam von der Zufuhrzone durch die Trocknungs-, Entgasungs- und Kohleverbrennungszone und erreicht schließlich das Ascheaustragsende. Die Vibration führt auch dazu, dass die Kraftstoffschicht taumelt und sich vermischt. Durch diese Bewegung werden Klinker aufgebrochen, frische Brennstoffoberflächen werden der Luft ausgesetzt und der Kontakt zwischen dem Brennstoff und der von unterhalb des Rosts zugeführten Verbrennungsluft verbessert.
Durch Öffnungen in den Roststäben wird Primärluft eingebracht. Die Vibration verhindert Brückenbildung und Kanalbildung und sorgt so für eine gleichmäßige Luftverteilung im Brennstoffbett. Die Trommelwirkung trägt zum Ausbrennen von Kohlenstoff bei und reduziert unverbranntes Material in der Asche.
Im Vergleich zu anderen Vorschubrosten verfügt ein Rüttelrost über keine gleitenden oder rotierenden Teile, die mit dem Brennstoff mitwandern. Es ist mechanisch einfach, wartungsarm und kommt gut mit Brennstoffen mit unterschiedlichem Feuchtigkeits- und Aschegehalt zurecht. Allerdings muss die Vibrationsintensität sorgfältig kontrolliert werden. Zu starke Vibrationen können zu einer übermäßigen Ascheverschleppung und einem Verlust an unverbranntem Kraftstoff führen. Zu wenig kann zu Bettaufbau und unvollständiger Verbrennung führen.
In modernen Systemen wird die Vibration intermittierend betrieben. Der Rost vibriert alle paar Minuten für einige Sekunden, sodass sich das Brennstoffbett zwischen den Vibrationszyklen absetzen und gleichmäßig brennen kann. Dieser intermittierende Betrieb reduziert den Stromverbrauch und den mechanischen Verschleiß weiter und sorgt gleichzeitig für eine gute Kraftstofftransport- und Verbrennungseffizienz.
