AT395470B - Dampfkessel - Google Patents

Description

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AT 395 470 B

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dampfkessel mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1 nach Patent Nr. 393 727. Die Effizienz der DeNOx-Anlage mit einem Katalysator und einer NH3-Einspritzeinrichtung ist umso besserte gleichmäßiger die Temperatur des Rauchgases über dem gesamten Querschnitt des Rauchzuges ist; der Katalysator also über seinen gesamten Querschnitt mit Rauchgas gleicher Temperatur angeströmt wird. Ausgehend von einem Dampfkessel der eingangs genannten Art wird diese Aufgabe in erfindungsgemäßerWeise durch jene Merkmale gelöst, die Gegenstand und Inhalt des Patentanspruches 1 sind. Dank dieses Vorschlages wird das den Rauchrohrzug verlassende Rauchgas, das überden Querschnitt des Rauchzuges bzw. der dem Rauchrohrzug folgenden Kammer unterschiedliche Temperaturen aufweist, intensiv durchmengt und durchmischt, so daß in der Folge der Katalysator über seinen gesamten Querschnitt von Rauchgas mit im wesentlichen gleicher Temperatur angeströmt wird. Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen definiert. All diese Maßnahmen dienen ein und demselben Zweck, nämlich die Durchmischung des Rauchgases zu intensivieren, so daß der Katalysator über seinen gesamten Querschnitt mit Rauchgas gleicher Temperatur angeströmt wird. Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung. Es zeigen: Fig. 1 die stimseitige Ansicht eines drei Züge aufweisenden Dampfkessels mittlerer Leistung (15 MW); Fig. 2 einen horizontalen Schnitt nach der Linie (Π - Π) in Fig. 1; Fig. 3 das katalysatorseitige Ende des Rauchrohrzuges bei geöffneter Kesseltüre in einem gegenüber den Fig. 1 und 2 vergrößerten Maßstab; Fig. 4 einen Schnitt nach der Linie (IV - IV) in Fig. 3; Fig. 5 einen Horizontalschnitt nach der Linie (V - V) in Fig. 4. Der über einen Ölbrenner (1) mit Öl befeuerte Heizkessel besitzt ein Flammrohr (2), das endseitig in einen ersten als Wasserrohrzug ausgebildeten Umlenkzug (3) übergeht An diesen Umlenkzug (3) schließt ein zweiter als Rauchrohrzug (4) ausgebildeter Zug an, wobei die Rohre (5) dieses Zuges (4) im wesentlichen parallel zur Längsachse des Flammrohres (2) verlaufen. Eines dieser Rauchrohre, nämlich das Rauchrohr (6) besitzt einen Durchmesser, der ein Mehrfaches, beispielsweise das 6-fache des Durchmessers der anderen Rauchrohre (5) des Rauchrohrzuges (4) beträgt. Der Rauchrohrzug (4) mündet in eine stimseitig am Dampfkessel angeordnete Kammer (7), die hier mit einer Kesseltüre (8) verschließbar ist. Das Rauchrohr (6) mit dem vergrößerten Durchmesser liegt dabei im Mittelbereich des Rauchrohrzuges (4). Das kammerseitige Ende des Rauchrohres (6) besitzt einen nach oben gerichteten, pfeifenartigen Ansatz (25) (Fig. 3 und 4), dessen Mündung oberhalb der Drosselklappe (9) Durchbrechungen (26) aufweist. Oberhalb der Mündungsöffnung dieses pfeifenartigen, nach oben gerichteten Ansatzes (25) und mit Abstand von demselben ist ein Lochblech (27) angeordnet, das sich über den gesamten Querschnitt des Rauchrohrzuges (28) erstreckt. Die Mündungsöffnung des pfeifenartigen Ansatzes (25) liegt in bzw. oberhalb der Ebene der obersten Rohre (5) des Rauchrohrzuges (4) (Fig. 3 und 4). Seitlich dieses pfeifenartigen Ansatzes (25) und mit Abstand von demselben sind Trennbleche (29) angeordnet, diesich über diegesamteTiefeder Kammern (7) erstrecken und Kammerabschnitte(7') begrenzen,in welchen ebenfalls Drosselklappen (30) schwenkbar gelagert sind. Diese Drosselklappen liegen in der Ebene der obersten Rohre (5) des Rauchrohrzuges (4) bzw. etwas oberhalb derselben. Die Trennbleche (29) stehen zur Längsmittelebene des den pfeifenartigen Ansatz (25) aufweisenden Rauchrohres (6) im wesentlichen parallel. Sie erstrecken sich bis über die Oberkante des Rauchrohrzuges (4). Die Achsen aller drei Drosselklappen (9) und (30) liegen parallel zueinander und sind durch die Kammertüre (8) hindurchgeführt. Zweckmäßigerweise ist für alle Drosselklappen ein einziger Stellmotor (10) vorgesehen. Die Kammer (7) geht über in einen ersten ansteigenden Kesselabschnitt (11) und einen daran anschließenden fallenden Kesselabschnitt (12), wobei im fallenden Kesselabschnitt (12) eine NHß-Einspritzeinrichtung (13) angeordnet ist und mit Abstand darunter der eigentliche Katalysator (14), auf welchen der dritte Kesselzug (15) folgt, der in den Schornstein (16) mündet. Die dem Katalysator (14) vorgeschalteten und nachgeschalteten Züge (4) und (15) sind liegend angeordnet und im wesentlichen parallel zueinander. Im fallenden Kesselabschnitt (12) zwischen der NHj-Einspritzeinrichtung (13) und dem Katalysator (14) ist ein Temperaturfühler (17) vorgesehen, der über einen Regler (18), der mit einer Temperaturanzeigeeinrichtung ausgestattet sein kann, mit dem Stellmotor für die Drosselklappen (9) und (30) in Wirkverbindung steht. Die Funktion der vorstehend beschriebenen Teile des Dampfkessels ergibt sich unmittelbar aus dem Gesagten. Fährt der Kessel auf voller Last, so erreichen die Rauchgasebei geschlossener Drosselklappe (9) den Katalysator (14) mit ca. 350 °C. Fährt der Kessel hingegen im Teillastbereich, so sinkt die Rauchgastemperatur erheblich ab und liegt erheblich unterhalb der Betriebstemperatur für den Katalysator, der dann nichtmehr seine optimale Leistungsfähigkeit besitzt. Dank der Erfindung wird nun über den Temperaturfühler (17) dieser Temperaturrückgang über den Regler (18) in der Weise wirksam, daß der Regler (18) den Stellmotor (10) für die Drosseln (9) und (30) aktiviert, undzwar im Sinne einer Öffnung der Drosselklappe (9). Durch das Öffnen der Drosselklappen wird der Durchlaßquerschnitt -2- 55

Claims (10)

1. AT 395 470 B des dem Katalysator (14) vorgeschalteten Rauchrohrzuges (4), der ja den Strömungswiderstand dieses Zuges bestimmt, verringert, so daß das heiße Rauchgas rascher und mit geringerer Abkühlung den Katalysator (14) erreicht, so daß dessen Betriebstemperatur im wesentlichen konstant gehalten werden kann. Das den Rauchrohrzug (4) verlassende und in die Kammer (7) gelangende Rauchgas hat - über den Querschnitt der Kammer (7) gesehen - recht unterschiedliche Temperaturen. Dank der vorgesehenen erfindungsgemäßen Einrichtung wird das hier befindliche und diesen Abschnitt durchströmende Rauchgas intensiv durchmischt, so daß oberhalb des Lochbleches (27) ein Rauchgas vorliegt, das über den gesamten Querschnitt des Rauchgaskanales eine einheitliche Temperatur besitzt. Wird der Dampfkessel wieder auf höhere Last gefahren, so wird wegen des dadurch bedingten Anstieges der Rauchgastemperatur im Abschnitt (12) über den Temperaturfühler (17), den Regler (18) und den Stellmotor die Drosseln im Sinne einer Schließbewegung betätigt. PATENTANSPRÜCHE 1. Dampfkessel mitmehreren,insbesondere dreiZügen für mittlere Leistungen und miteinerDeNOx-AnlageinForm eines Katalysators und einer NHß-Einspritzeinrichtung zur Reduzierung der NOx-Anteile (Entstickung) im Rauchgas, wobei der Katalysator in Strömungsrichtung der Rauchgase gesehen vordem dritten Zug des Dampfkessels in einem die Rauchgase abwärts führenden Kesselabschnitt angeordnet ist und der diesem Kesselabschnitt vorgeschaltete Kesselabschnitt in Abhängigkeitdervordem Katalysatorherrschenden Rauchgastemperatur hinsichtlich seines Durchlaßquerschnittes regelbar ist, und zur Steuerung des Durchlaßquerschnittes ein Temperaturfühler vorgesehen ist, der vorzugsweise zwischen der NHj-Einspritzeinrichtung und dem Katalysator liegt, wobei dieser Durchlaßquerschnitt mit sinkender Rauchgastemperatur vergrößerbar ist und der dem Katalysator vorgeschaltete Kesselabschnitt als Rauchrohrzug ausgebildet ist und mindestens eines der diesen Rauchrohrzug bildenden Rauchrohre einen gegenüber den anderen Rauchrohren dieses Zuges vergrößerten Durchmesser aufweist, und der Durchlaßquerschnitt, diesesRauchrohresmittelseiner Drosselklappe regelbar ist und das katalysatorseitigeEndedes im Durchlaßquerschnitt regelbaren Zuges in eine mittels einer Tür oder Klappe verschließbare Kammer mündet, nach Patent Nr. 393 727, dadurch gekennzeichnet, daß das katalysatorseitige Ende des den vergrößerten Durchmesser auf weisenden Rauchrohres (6) in der Kammer (7) in einen nach oben gerichteten, pfeifenartigen Ansatz (25) übergeht und im Abstand von der Mündungsöffnung dieses pfeifenartigen Ansatzes (25) ein im wesentlichen horizontal liegendes Lochblech (27) vorgesehen ist.
2. 2. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich das Lochblech (27) über den gesamten Querschnitt des Rauchzuges erstreckt.
3. 3. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung des pfeifenartigen Ansatzes (25) Durchbrechungen (26) vorgesehen sind.
4. 4. Dampfkessel nach Anbruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten des pfeifenartigen Ansatzes (25) und mit Abstand von demselben vertikal stehende, sich über die Tiefe des Rauchzuges bzw. der Kammer (7) erstreckende Trennbleche (29) vorgesehen sind, die zur Längsmittelebene des den pfeifenartigen Ansatz (25) aufweisenden Rauchrohres (6) im wesentlichen parallel stehen.
5. 5. Dampfkessel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Trennbleche (29) bis über die Oberkante des Rauchrohrzuges (4) erstrecken.
6. 6. Dampfkessel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß in den durch die Trennbleche (29) gebildeten Kammerabschnitten (7') deren Querschnitte beeinflussende Drosselklappen (30) vorgesehen sind.
7. 7. Dampfkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen aller Drosselklappen (9,30) parallel zueinander liegen. -3- AT 395 470 B
8. 8. Dampfkessel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß alle Drosselklappen (9,30) einen gemeinsamen Antrieb aufweisen.
9. 9. Dampfkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das den vergrößerten Durchmesser aufweisende 5 Rauchrohr (6) im Mittelbereich des Rauchrohizuges (4) liegt.
10. 10 Hiezu 2 Blatt Zeichnungen -4-