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Verfahren und Vorrichtung zum Betrieb von mit Überdruck arbeitenden Gasfeuerungen für Dampfkessel und Industrieöfen.
In der Patentschrift Nr. 111630 ist ein Verfahren zur Verbesserung des Wirkungsgrades von mit Überdruck arbeitenden Öl-oder Gasfeuerungen für Dampfkessel und Industrieöfen gekennzeichnet, bei welchem der Überdruck der abziehenden Rauchgase, also das Volumen derselben, bei einem bestimmten Fuchsquerschnitt konstant gehalten wird, indem die Menge der einzuführenden Verbrennungsluft je nach der frei einregelbaren Menge des eingeführten Brennstoffes durch den Überdruck der abziehenden Rauchgase geregelt wird. Durch dieses Verfahren ist es gelungen, die Bedienung der mit Überdruck im Feuerraum arbeitenden Feuerungen der Dampfkessel und Industrieöfen zu vereinfachen, bei Belastung- änderungen mussten jedoch der Rauchgasschieber und das Brennstoffventil stets nachgestellt werden.
Der Zweck des vorliegenden Verfahrens und der Vorrichtung ist nun, die Gasfeuerung der Kessel und Industrieöfen so zu gestalten, dass sie sich den jeweiligen Belastungsänderungen ohne Nachstellung des Rauchgasschiebers und des Brennstoffventils von Hand anpassen kann. Bei der Verbrennung eines gasförmigen Brennstoffes in einem unter Überdruck stehenden Feuerraum ist für die Güte der Verbrennung, eine nahezu gleiche Zusammensetzung des Gases vorausgesetzt, lediglich die Zusammensetzung des Gasluftgemisehes massgebend. Da bei dem bekannten Verfahren gemäss der Patentschrift Nr. 111630 nur die eingeführte Luftmenge automatisch geregelt wurde, musste das Brennstoffventil bei Belastung- änderungen zwecks Erhaltung der vorteilhaftesten Zusammensetzung des Verbrennungsgemisches stets nachgestellt werden.
Durch die vorliegende Erfindung wird dieser Nachteil behoben.
Gemäss der Erfindung wird die eingeführte Luft-sowie Gasmenge je nach dem freien Fuchsquerschnitt geregelt, u. zw. in der Weise, dass die eingeführten Luft-und Gasmengen in einem festen Verhältnis, das dem der einstellbaren freien Durchströmungsquerschnitte der Luft-und Gasleitungen entspricht, gehalten werden. Diese vorteilhafte Wirkung lässt sich dadurch erreichen, dass in der Gassowie in der Luftzuleitung vor dem eingeregelten Durchströmungsquerschnitt derselbe konstante Überdruck aufrechterhalten wird. In diesem Falle ist nämlich die Druckdifferenz vor und nach dem einstellbaren Durchströmungsquerschnitte in beiden Leitungen gleich, weil beide mit dem Feuerraum in unmittelbarer Verbindung stehen, folglich hängt das Verhältnis der eingeführten Gas-und Luftmengen lediglich von dem der Durchströmungsquerschnitte ab.
Durch Einregelung der freien Durchstromungsquerschnitte mittels Ventilen oder Schiebern von Hand aus ist man in der Lage, die hinsichtlich der Verbrennung beste Zusammensetzung des Gas-Luft-Gemisches im vorhinein einzustellen. Den konstanten Überdruck in der Gas-bzw. Luftzuleitung kann man in der Weise erreichen, dass man an die Leitungen je einen auf denselben Überdruck eingestellten Druckregler anschliesst, die in die Zuleitungen eingebaute Klappen betätigen und die durch den Überdruck der Luft bzw. des Gases zwischen Klappe und Ventil beeinflusst werden.
Eine beispielsweise Ausführungsform des Verfahrens gemäss der Erfindung bei einem gewöhnlichen Dampfkessel mit Gasfeuerung ist auf der Zeichnung schematisch dargestellt.
Der Feuerraum 2 eines Dampfkessels 1 ist durch eine Vorderwand 3 abgeschlossen. In diesen Raum münden die Gasleitung 4 und die Luftleitung 4', welche mit je einem Ventil 5 und 5'versehen sind, durch welche die gewünschte Zusammensetzung des Brennstoffluftgemisches im vorhinein eingestellt werden kann. In den Gas-und Luftleitungen sind ferner die Klappen 6 und 6'vorgesehen, welche
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Millimetern Wassersäule eingestellt sind. und deren Glocken 8 und 8'mittels der Röhren 9 und 9'durch den jeweiligen Druck in der Gas-bzw. Luftleitung beeinflusst werden.
Vergrössert sich die Belastung des Kessels, so wird der Rauehgasschieber 15 automatisch nach oben gezogen und dadurch der freie Fuchsquerschnitt vergrössert. Bei vergrössertem Fuchsquerschnitt fällt aber der Druck im Feuerraum und folglich auch in den mit dem Feuerraum in Verbindung stehenden
Luft-und Gasleitungen 4 und 4'. Der Druckabfall wirkt aber mittels der Röhren 9 und 9'auf die Druck- regler y und 7'ein, die nun die Klappen 6 und 6'so lange steuern, bis der eingestellte konstante Überdruck in der Gas-und Luftzuleitung wieder hergestellt ist.
Durch das weitere Öffnen der Klappen strömt nun mehr Luft und Gas in den Feuerraum, aber das Verhältnis von Luft und Gas im Verbrennungsgemiseh bleibt dasselbe und entspricht auch weiterhin dem Verhältnis der durch die Ventile 5 und 5'eingestellten Durchströmungsquerschnitte. Da in den Feuerraum des Kessels eine grössere Menge Verbrennungs- gemisch gelangt, so steigt die Dampferzeugung und der normale Dampf Überdruck im Dampfraum. M des Kessels wird wieder hergestellt. Bei der Verminderung des Dampfverbrauches geht der beschriebene
Vorgang in umgekehrter Weise vor sich.
Die Vorteile des Erfindungsgegenstandes sind offensichtlich. Da die eingestellte vorteilhafteste
Zusammensetzung des Verbrennungsgemisches konstant gehalten wird, so ist eine vollkommene Ver- brennung bei geringstem Luftüberschuss stets gesichert. Da weiterhin die eingeführten Luft-und Gas- mengen je nach der Belastung durch die Regler eingestellt werden, so ist dieFeuerung von der Bedienungs- mannschaft fast ganz unabhängig. Die Stellung des Rauchgasschiebers kann mittels irgendeiner bekannten selbsttätigen Regelvorrichtung durch den jeweiligen Dampfdruck im Kessel beeinflusst werden. Auch kann eine durch den Wasserstand im Kessel beeinflusste Wasserspeisevorric. htung vorgesehen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum Betrieb von mit Überdruck arbeitenden Gasfeuerungen für Dampfkessel und Illdustrieöfen, dadurch gekennzeichnet, dass die eingeführten Luft-und Gasmengen in einem durch die eingeregelten Durehströmungsquersehnitte der Luft-und Gasleitungen bestimmten festen Verhältnis je nach dem freien Fuchsquerschnitt geregelt werden, indem in der Luft-sowie in der Gaszuleitung vor dem eingeregelten Durchströmungsquerschnitt derselbe konstante Überdruck aufrechterhalten wird.