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Verfahren und Einrichtung zur Entfernung der Schlacke aus den Verbrenmmgs- kammern von Stallbfellerungen.
Die Entfernung der Schlacke aus den Verbrennungskammern von Staubfeuerungen macht besonders bei Dauerbetrieb grosse Schwierigkeiten. Ihre Entfernung in flüssiger Form zerstört das feuerfeste Mauerwerk der Kammerwände durch chemisch-mechanische Einwirkung, während sich ihr Niederschlag in feinkörniger Form bei einer wirtschaftlichen Feuerführung, besonders bei Belastungsschwankungen, nicht immer erreichen lässt. Ein Teil der Schlacke pflegt sich in klebriger Form vorzugs-
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Betriebszeit zu verstopfen.
Gemäss der Erfindung werden diese Übelstände dadurch beseitigt, dass man ohne Störung des durchgehenden Betriebes eine Umsehaltung in dem Sinne erfolgen lässt, dass man die Sekundärluft entweder von unten durch den Schlackenraum oder durch den Brenner in den Feuerraum eintreten lässt. Damit wird in der ersten Stufe, die dem angestrebten Beharrungszustand entspricht, die praktisch vorteilhafteste und wirtschaftlichste Beheizungsart erreicht, während durch die vorübergehende Umschaltung auf die zweite Stufe ein Abschmelzen der in der ersten Stufe gebildeten Schlackenansätze erzielt wird.
Diese Betriebsweise wird durch besondere Einrichtungen, vor allem durch eine eigenartige Bauart des Brenners verwirklicht, die an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben werden sollen.
In den Zeichnungen stellen Fig. 1 und 2 eine Staubfeuerung in seheiratischem Querschnitt dar, u. zw. in den beiden für die Erfindung kennzeichnenden Betriebsstufen. Fig. 3 zeigt im Schnitt eine Einzelheit im vergrösserten Massstab.
Der Brennstaub wird mit einem Teil der Verbrenungsluft, der ,,Prinärluft", gemischt, durch die Brenner a der Verbrennungskammer b zugeführt, wobei sich die Anzahl der Brenner nach Form und Grösse der Kammer richtet. Die Sekundärluft wird von dem Gebläse c angesaugt, wobei es möglich ist, die Luft in den Wänden der Kammer angebrachte Kanäle durchstreichen zu lassen, so dass die Luft erst zum Kühlen der Kammer benutzt wird. Auch die Primärluft kann der Druckleitung des Gebläses c entnommen werden. In dieser Druckleitung sind nun die Absperrvorrichtungen d und e so angebracht, dass für die Sekundärluft eine zweifache Schaltung möglich ist.
Betriebsweise 1.
Bei geschlossenen Absperrvorrichtungen e und geöffneter Absperrvorrichtung d tritt die Sekundärluft durch die in den Wänden der Schlackenkammer f angebrachten Kanäle h und Öffnungen g in die Verbrennungskammer ein. Sie kühlt somit die in der Schlackenkamirer f liegende und in sie hinabfallende Schlacke ab, wird dann durch den Kaminzug nach oben gezogen und nimmt in der Brennzone der Kammer b an der Verbrennung teil. Damit wird die Schlaekenkammer wie die in ihr ruhende Schlacke kühl gehalten, womit ihr Flüssigwerden vermieden ist ; damit kann sie auch während des Betriebes ohne schwerwiegende Belästigung der damit betrauten Arbeiter durch die an der Schlackenkammer angebrachten Türen i entfernt werden.
Auch die aus der Verbrennungskammer herabfallende klebrige bzw. flüssige Schlacke wird durch die entgegenströmende Sekundärluft so sehr abgekühlt, dass sie in feinkörniger Form niederfällt. Die Verbrennung des Staubluftgemisches erfolgt während seiner Aufwärtsbewegung auf den ganzen Kammerquerschnitt verteilt, während die sehr geringe Aufwärtsbewegung
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der an der Verbrennung tennemnenden-Luft-bzw. Rauchgase eine sehr lange Verbrennungszeit für die Kohleteilchen bedingt, die auch dadurch noch verlängert wird, dass ihr Eigengewicht der Bewegung entgegenwirkt.
Der Nachteil dieser Schaltung besteht nun darin, dass sich bei langer Betriebsdauer in der Verbrennungskammer an der mit 7e bezeichneten Stelle durch die abkühlende Wirkung des aufsteigenden Luftstromes ein Teil der Schlacke in klebriger Form absetzt. Um nun diese Schlaekenansätze zu entfernen, wird bei Bedarf die Schaltung 11 angewendet.
Betriebsweise II.
Durch Absperren des Schiebers d und Öffnen der Schieber e wird die Sekundärluft durch die Brenner a mit einer grossen Geschwindigkeit in die Kammer hineingepresst. Hiedurch wird der Kohlenstaub-tiefer in die Kammer eingeblasen, womit sich die höchste Verbrennungstempemtur in einer tieferen Lage als bei'der Betriebsweise 1 einstellt, u. zw. in der Gegend der angesammelten Sehlaekenansätzels.
Hiemii werden die Schlackenansätze zum Schmelzen gebracht und tropfen an der vorstehenden Nase in den Schlackenraum ab. Um ein Festbacken der abtropfenden Schlacke auf dem Boden des Sehlaekenraumes zu verhindern, lässt man einen Teil der vorher erzeugten feinkörnigen Schlacke liegen. Man hat es durch Bemessung der Zeitdauer für die Betriebsweise II völlig in der Hand, das Abschmelzen der Schlacke so zu beschränken, dass eine dünne Schlackenlage zum Schutz des feuerfesten Mauerwerks sitzen bleibt. Nach Beendigung des Abschmelzens wird dann wieder die Betriebsweise I durch Umschaltung hergestellt.
Es ist bereits bekannt, die Entfernung der Schlackenansätze bei Kohlenstaubfeuerungen dadurch zu bewirken, dass man unter Aufrechterhaltung der Zuführung der Sekundärluftmenge im Schlackenraum zum Zwecke einer erstmaligen SchlackenkühIung die sonst frei im Schlackenraum umkehrende Flammenschleife durch ein Dampfstrahlgebläse zwingt, tiefer in die Kammer hinab und gegen die Wandung der Verbrennungskammer zu strömen. Dabei soll dann die Schlacke durch kräftige Wasserspülung fortgerissen werden. Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass infolge Verwendung derartiger Fremdstoffe wie Wässer und Dampf die Verbrennungsbedingungen beeinträchtigt und auch der feuerfeste Werkstoff übermässig beansprucht werden.
Das Schlackenschmelzen muss deshalb auch gegebenenfalls vorzeitig abgebrochen und nach einiger Zeit erneuert werden, um ein allzutiefes Sinken-der Temperatur im Verbrennungsraum zu vermeiden.
Nach der Erfindung wird dagegen ohne die Verwendung solcher schädlichen Fremdstoffe dieser Wechsel zwischen dem Normalbetrieb und dem Schlackenschmelzen einfach durch Umschalten der sowieso und dauernd gebrauchten Verbrennungsmedien erzielt : Die im Normalbetrieb am unteren Ende der Verbrennungskammer bzw. im Schlackenraum über deren Umfang verteilt eingeführte Sekundärluftmenge, die sonst die Flammenschleife hochhebt und auch eine gewisse Isolierschicht zwischen ihr und der Kammerwandung bildet, wird für die Zeit des Schlackenschmelzens abgestellt und dafür oben an den Brennern eingeleitet.
Es tritt damit eine dreifache Einwirkung nach der Seite der Flammenerstreckung tiefer ins Innere der Verbrennungskammer ein, insofern als die im Normalbetrieb bedingte entgegengesetzte Wirkung fortfällt und ferner die Strahlwirkung des Brenners durch die Erhöhung der Menge und des Druckes verstärkt wird.
Bei dem gelegentlichen Abstellen der unteren Luftzufuhr zum Schlackenschmelzen hat sich nun die Gefahr gezeigt, dass sich diese Luftzufuhrkanäle durch die Schlacken verstopfen können, womit mindestens die Sekundärluftzufuhr in gleichmässiger Verteilung über den Umfang der Schlackenkammer gestört wird. Diese Nebenerscheinung kann nun dadurch vermieden werden, dass die aus dem die Schlackenkammer ringförmig umgebenden Kanal in die Kammer einmündenden einzelnen Durchtritts- öffnungen für die Luft unter einem in den Schlackenraum vorspringenden und nach unten zugeschärften Ringeinsatz einmünden.
Auf diese Weise wird zunächst für den Regelbetrieb eine durchaus gleichförmige Verteilung der Luft über den Umfang der Schlackenkammer herbeigeführt, die die erwähnte Bildung eines Schutzmantels vervollkommnet. Weiter wird für die zweite Betriebsstufe ein sicheres Ablaufen der Schlacke in die Schlackenkammer gewährleistet, ohne dass die Schlacke Gelegenheit hat, in die Lufteintrittsöffnungen selbst einzudringen und diese zu verstopfen.
Wie dies in Fig. 3 besonders zur Darstellung gebracht ist, münden die Öffnungen g unterhalb eines schirmartig in die Kammer/* vorspringenden Ringansatzes o, der nach unten schneidenartig zu- geschärft ist, so dass die aus den Öffnungen g austretende Luft sich gleichmässig über den ganzen Umfang verteilen kann, um dann unter Umlenkung nach oben an den Wandungen der Schlackenkammer in die Verbrennungskammer überzutreten. Für die Periode des Schlackenschmelzens, die unter Abstellung der unteren Sekundärluftzufuhr erfolgt, dient nun der überstehende Ring o gleichzeitig als Schutzring für die Öffnungen g und als Tropfnase für die abfliessenden Schlacken, so dass eine Verstopfung der Zufuhr-
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Man hat bereits bei Verbrennungskammern für Kohlenstaubfeuerungen durch einen Rücksprung der Schachtwandung eine Tropfkante für die abfliessenden Schlackenmengen geschaffen. Abgesehen von dem schon für diesen Zweck ungenügenden rechtwinkeligen Rücksprung liegt aber im vorliegenden Falle-noch die bereits erwähnte Doppelwirkung im Sinne des Hauptpatentes vor ; da sich-in, der kurzen
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Zeit des Schlackenschmelzens der Schlackenabfluss natürlich steigert, so ist hier die vollkommener Ausbildung der Tropfkante als solche und ihre Schutzwirkung für die Lufteintrittsöffnungen von besonderer Bedeutung.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Entfernen der Schlacke aus den Verbrennungskammern von Kohlenstaubfeuerungen, bei denen die im Normalbetrieb frei im Verbrennungsraum umkehrende Flammenschleife zum Zwecke des Schlackenschmelzens tiefer in den Verbrennungsraum hineingezogen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die im Normalbetrieb von unten in den Schlackenraum eintretende, einen Isoliern antel bildende Sekundärluftmenge für die Zeit des Schlackenschmelzens abgestellt wird, so dass die Flamme nunmehr ohne Zuhilfenahme fremder Mittel die Wandungen der Verbrennungskammer völlig bestreichen kann.