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Brennstaubfeuerung
Die Erfindung betrifft eine Brennstaubfeuerung für Strahlungsdampferzeuger mit zwei im Feuergas- strome parallel geschalteten Schmelzkammern, welche mit im wesentlichen lotrechtem Flammenweg und mit dem Dampferzeuger gemeinsamer Symmetrieebene voreinander und vor dem aufsteigenden Strah- lungsraum angeordnet sind, wobei vorzugsweise die dazwischenliegende Schmelzkammer die aussen lie- gende nach oben überragt. Sie besteht darin, dass die dazwischenliegende Schmelzkammer sich über die gesamte Kesselbreite, die aussen liegende dagegen nur über einen Teil der Kesselbreite erstreckt.
Brennstaubfeuerungen für Strahlungsdampferzeuger mit zwei im Feuergasstrome parallel geschalteten
Brennkammern mit lotrechtem Flammenweg, von welchen sich jede über die gesamte Kesselbreite er- streckt und welche mit dem Dampferzeuger eine gemeinsame Symmetrieebene haben und vor dem auf- steigenden Strahlungsraume angeordnet sind, sind bekannt. Bei dieser bekannten Anordnung haben die
Feuergase der vorderen Brennkammer bis zu dem für beide Brennkammern gemeinsamen Rohrkühlroste einen längeren Flammenweg als die der dazwischenliegenden Brennkammern. Dies rührt daher, dass bei- de Brennkammern gleich hoch liegende Decken haben, und dass in diesen Decken die Brenner angeordnet sind.
Solche Brennkammeranordnungen werden bevorzugt, um durch Stillsetzen einer Brennkammer kleinere Teillast bei gutem Schlackenfluss beherrschen zu können. Da mit Rücksicht auf die gleichmässige Verteilung der Feuergase über die Kesselbreite die Breite jeder Brennkammer gleich der Kesselbreite gewählt wird, ergibt sich eine geringe Brennkammertiefe, besonders dann, wenn die Brennkammer für ungleiche Lastanteile, etwa 1/3 und 2/3, bemessen werden sollen. Es ist allerdings möglich, das Teillast Problem dadurch zu lösen, dass eine der Brennkammern durch zur Symmetrieebene parallele Wände in bekannter Weise in zwei oder mehrere selbständig betreibbare Brennkammern unterteilt wird.
Diese Unterteilung ist jedoch für die Auslegung des Dampferzeugers einschränkend, weil entweder beheizte und unbeheizte Kühl- rohrwände parallel geschaltet oder hintereinandergeschaltet werden müssen. Im ersteren Falle ist die Wasserverteilung ungleich, der letztere Fall ist praktisch nur mit Zwanglauf zu beherrschen und bedingt einen grossen Strömungswiderstand.
Durch den Gegenstand der Erfindung wird dem Feuerungskonstrukteur die Wahl des Formfaktors für die Feuerung gesichert und dem Kesselkonstrukteur keine Beschränkung in der Aufteilung der Heizflächen auferlegt. Die Anordnung ist einfach und übersichtlich, sie lässt viel Brennkammerfläche frei für die Unterbringung von Brennern, Zusatzluftdüsen, Zündbrennern und Beobachtungsfenstern und gestattet überdies eine räumlich wenig störende Anordnung von lotrechten Rohrführungen in den ausgesparten Räumen, was beispielsweise dann wichtig ist, wenn der Brennstaub von den im Keller stehenden Mühlen unmittelbar zu den Brennern gefördert wird oder wenn von der Kesseltrommel Fallrohrsammler oder Fallrohrbündel bis unter Heizerflur zu führen sind.
Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Feuerung ist in Fig. 1 im lotrechten Symmetrieschnitt in Fig. 2 in dazu senkrechtem, abgesetztem Schnitt durch die vordere Schmelzkammer und in Fig. 3 in einem waagrechten Querschnitt dargestellt.
Die Feuerung besteht aus den Brennkammern 1, 2, dem Gas-Misch-oder Ausbrennraum 3, der üblicherweise durch einen Schlackenfangrost 4 von dem lotrecht aufsteigenden Strahlungsraum 5 getrennt ist.
Die Brennkammer 1 wird beheizt mit Hilfe einer Anzahl von Staubluftdüsen 6 und Zweitluftdüsen 7, wel-
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ehe beispielsweise in der Decke angeordnet sind und deren Achsen gegeneinander geneigt sind zwecks Er- zielung einer kurzen Flamme. Ähnlich ist die Anordnung der Staubluftdüsen 8 und der Zweitluftdüsen 9 in der Decke der Brennkammer 2. Sämtliche Wände der Kammern 1, 2,3, 5 werden von Kühlrohren des befeuerten Dampferzeugers gebildet, welche ausser im Schlackenfangrost 4 nicht dargestellt sind.
Damit die Brennerachsen die Decke annähernd senkrecht durchdringen können, ist die Brennerdecke dachartig ausgebildet oder abgewalmt. Auch die Zwischenwände der Kammern bestehen aus Kühlrohren.
Wird eine mit Rücksicht auf den angestrebten Strömungsverlauf der Feuergase ausgebogen, so folgen ihr mit dem durch die unterschiedliche Höhenlage bedingten Abstand die andern Wände in ähnlicher Biegung. Bei Bedarf können die Brennerdüsen auch in der Stirnwand angeordnet werden.
Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, hat bei ungefähr gleicher Tiefe die aussenliegende Brennkammer 1 nur etwa die halbe lichte Breite wie die Brennkammer 2. Damit bei jedem Belastungsfalle die Schlacke gut fliesst, ist die Schlackenöffnung 10 in der Mitte der Feuerbreite angeordnet. Gemäss den dargestellten Grössenverhältnissen ist die Brennkammer 1 für 1/3 Vollast, die Brennkammer 2 für 2/3 Vollast ausgelegt. Der Betrieb kann dann beispielsweise so erfolgen : Bei Vollast sind beide Brennkammern in Betrieb. Bei abnehmbarer Last wird nur die Feuerung der Brennkammer 2 geregelt bis 2/3 Vollast. Dann wird die Brennkammer 1 stillgesetzt, Brennkammer 2 übernimmt allein die Last bis 1/3 Vollast. Sinkt die Last weiter, so wird Brennkammer 1 in Betrieb genommen und Brennkammer 2 stillgesetzt.
Mit Brennkammer 1 kann dann die Last noch bis 1/6 bis 1/9 Vollast bei ausreichendem Schlackenfluss gefahren werden. Diese untere Grenze reicht für alle bei Grosskesselanlagen praktisch vorkommenden Belastungsfälle aus. Für Anund Abfahren bzw. Warmhalten dienen darunter wie üblich eigene Öl-oder Gas-Zündbrenner.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Brennstaubfeuerung für Strahlungsdampferzeuger mit zwei im Feuergasstrome parallel geschalteten Schmelzkammer, welche mit im wesentlichen lotrechtem Flammenweg und mit dem Dampferzeuger gemeinsamer Symmetrieebene voreinander und vor dem aufsteigenden Strahlungsraume angeordnet sind, wobei vorzugsweise die dazwischenliegende Schmelzkammer die aussen liegende nach oben überragt, dadurch gekennzeichnet, dass die dazwischenliegende Schmelzkammer sich über die gesamte Kesselbreite erstreckt, die aussen liegende dagegen nur über einen Teil der Kesselbreite.
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Pulverized fuel combustion
The invention relates to a pulverized fuel furnace for radiant steam generators with two melting chambers connected in parallel in the flue gas stream, which are arranged with a substantially perpendicular flame path and a plane of symmetry common to the steam generator in front of each other and in front of the rising radiation chamber, with the melting chamber in between being the outer one towers above. It consists in the fact that the melting chamber located in between extends over the entire width of the boiler, while the outer one extends over only part of the width of the boiler.
Combustion dust furnaces for radiant steam generators with two connected in parallel in the flue gas stream
Combustion chambers with a perpendicular flame path, each of which extends over the entire width of the boiler and which have a common plane of symmetry with the steam generator and are arranged in front of the rising radiation space, are known. In this known arrangement, the
Fire gases from the front combustion chamber up to the pipe cooling grates common to both combustion chambers have a longer flame path than that of the combustion chambers in between. This is due to the fact that both combustion chambers have ceilings at the same height and that the burners are arranged in these ceilings.
Such combustion chamber arrangements are preferred in order to be able to control smaller partial loads with a good slag flow by shutting down a combustion chamber. Since the width of each combustion chamber is chosen to be the same as the boiler width, taking into account the even distribution of the combustion gases over the boiler width, the combustion chamber depth is small, especially if the combustion chamber is to be dimensioned for unequal load proportions, e.g. 1/3 and 2/3 . However, it is possible to solve the partial load problem by dividing one of the combustion chambers into two or more independently operable combustion chambers in a known manner by walls parallel to the plane of symmetry.
However, this subdivision is restrictive for the design of the steam generator, because either heated and unheated cooling pipe walls have to be connected in parallel or connected in series. In the former case the water distribution is uneven, the latter case can only be managed with forced flow and requires a large flow resistance.
The subject matter of the invention assures the furnace designer the choice of the form factor for the furnace and does not impose any restrictions on the boiler designer in the division of the heating surfaces. The arrangement is simple and clear, it leaves a lot of combustion chamber area free for the accommodation of burners, additional air nozzles, pilot burners and observation windows and also allows a spatially less disruptive arrangement of vertical pipe guides in the recessed spaces, which is important, for example, when the fuel dust is from the Mills in the cellar are conveyed directly to the burners or if downpipe collectors or downpipe bundles are to be led from the boiler drum to below the heater floor.
A furnace designed according to the invention is shown in Fig. 1 in a vertical symmetrical section, in Fig. 2 in a vertical, offset section through the front melting chamber and in Fig. 3 in a horizontal cross section.
The furnace consists of the combustion chambers 1, 2, the gas mixing or burnout space 3, which is usually separated from the vertically rising radiation space 5 by a slag grate 4.
The combustion chamber 1 is heated with the help of a number of dust air nozzles 6 and secondary air nozzles 7, wel-
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before, for example, they are arranged in the ceiling and their axes are inclined towards one another in order to achieve a short flame. The arrangement of the dust air nozzles 8 and the secondary air nozzles 9 in the ceiling of the combustion chamber 2 is similar. All walls of the chambers 1, 2, 3, 5 are formed by cooling pipes of the fired steam generator, which are not shown except in the slag grate 4.
So that the burner axes can penetrate the ceiling approximately vertically, the burner ceiling is designed like a roof or hipped. The partition walls of the chambers also consist of cooling tubes.
If one is bent out with regard to the desired flow course of the fire gases, the other walls follow it in a similar curve with the distance caused by the different elevation. If necessary, the burner nozzles can also be arranged in the front wall.
As can be seen from FIGS. 2 and 3, the external combustion chamber 1 has only about half the clear width as the combustion chamber 2 at approximately the same depth. So that the slag flows well in every load case, the slag opening 10 is arranged in the middle of the fire width. According to the size relationships shown, the combustion chamber 1 is designed for 1/3 full load, the combustion chamber 2 for 2/3 full load. Operation can then take place, for example, as follows: Both combustion chambers are in operation at full load. With a removable load, only the firing of combustion chamber 2 is regulated up to 2/3 full load. Then the combustion chamber 1 is shut down, combustion chamber 2 alone takes on the load up to 1/3 full load. If the load continues to decrease, combustion chamber 1 is put into operation and combustion chamber 2 is shut down.
With combustion chamber 1, the load can then be operated up to 1/6 to 1/9 full load with sufficient slag flow. This lower limit is sufficient for all load cases that occur in practice in large boiler systems. As usual, separate oil or gas pilot burners are used for starting up and shutting down or keeping them warm.
PATENT CLAIMS:
1. Combustion dust firing for radiant steam generators with two melting chambers connected in parallel in the flue gas stream, which are arranged with a substantially perpendicular flame path and a plane of symmetry common to the steam generator in front of one another and in front of the ascending radiant room, with the melting chamber in between preferably protruding above the outer one, characterized in that the intermediate melting chamber extends over the entire width of the kettle, while the outer one extends over only part of the kettle width.