AT399379B

AT399379B - Verbrennungseinrichtung für aschenreiche brennstoffe

Info

Publication number: AT399379B
Application number: AT135190A
Authority: AT
Inventors: Erich Gungl
Original assignee: Waagner Biro Ag
Priority date: 1990-06-25
Filing date: 1990-06-25
Publication date: 1995-04-25
Also published as: ATA135190A; DE4116825A1; DE4116825C2

Description

AT 399 379 B

Die Erfindung betrifft eine Verbrennungseinrichtung für aschenreiche Brennstoffe, bei der unterhalb der Brennkammer ein mit dieser verbundener Aschenkühler angeordnet ist, wobei Brennkammer und Aschenkühler in Wirbelbettkonstruktion ausgebildet sind.

Es sind Aschenkühler bekannt, die neben der Brennkammer angeordnet sind (DE OS 31 12 120) und mit dieser durch Verbindungsleitungen verbunden sind. Diese Konstruktion hat den Nachteil, daß sich die Verbindungsleitungen bei unterschiedlichen Verbrennungsleistungen infolge Schwankungen des Staubtransportes verlegen und dadurch eine Störungsquelle darstellen. Darüber hinaus benötigt der Aschenkühler eine zusätzliche Grundfläche gegenüber der Brennkammer, sodaß die Wirtschaftlichkeit beeinträchtigt ist. Es sind ferner Aschenkühler unter der Brennkammer (DE OS 3115 236) bekannt, bei welchen Kühlflächen angeordnet sind, die infolge der unterschiedlichen Bedeckung mit Asche oder Luft starken Temperaturänderungen unterworfen sind, sodaß man sie nicht als reguläre Wärmequellen verwenden kann. Ist die Verbindung Brennkammer/Aschenkühler durch einen Rost gegeben, der infolge Übergrößen des Verbrennungsrestes, insbesondere Unverbrennbaren strukturell zu Verbrennungen neigt, sind Störungen am Wirbelbett vorprogrammiert.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gestellt, diesen Nachteilen zu begegnen und den als Düsenboden ausgebildeten Brennkammerboden selbstreinigend auszubilden. Bei Wirbelbettanlagen wird eine in das Fiuidisierungsnetz passende Aschenkühlanlage geschaffen, deren Abgase für die teilweise Fluidisierung in der Fließbettverbrennungsanlage Verwendung finden und damit den Wirkungsgrad der Anlage heben.

Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß der als Düsenboden ausgebildete Brennkammerboden zu einem in den Aschenkühier führenden Fallschacht geneigt angeordnet ist und daß unterhalb des Brennkammerbodens eine Verteilkammer für das Fluidisierungsgas vorgesehen ist. Weitere Erfindungsmerkmale sind in den Unteransprüchen 2 bis 10 angegeben.

Die Erfindung ist in den angeschlossenen Figuren beispielsweise und schematisch dargestellt. Fig 1. zeigt im Aufriß eine Wirbelbettverbrennung, Fig. 2 im vergrößerten Maßstab einen Brennkammerboden und Fig. 3 im vergrößerten Maßstab einen Aschenkühlerboden.

In der in Fig. 1 dargestellten Verbrennungseinrichtung, die nach dem Wirbelbettprinzip arbeitet, werden aschenreiche Brennstoffe über die Leitung 13 eingebracht und über einen nach unten schräg angeordneten Brennkammerboden 2 geführt, der durch heiße Luft durchströmt wird, so daß die Verbrennung auf einem Luftpolster erfolgt, über welche die Asche schräg nach unten in einen Fallschacht 3 befördert wird. Der Fallschacht führt in den Aschenkühler 1, der ähnlich wie die Brennkammer 7 einen in einem Winkel von unter 60 bis 30", insbesondere 45“, gegenüber der Horizontalen geneigten Boden 9 aufweist, der von horizontalen Rohren 10 gebildet ist, die durch ausgemauerte Blechwinkei 11, ähnlich einer Flossenrohrwand, verbunden sind. Durch diese Maßnahme rieselt die Asche vom Verbrennungspunkt mit sinkender Temperatur über den Fallschacht 3 zum Aschenaustrag 14. Das Fluidisierungsmittel im Aschenkühler 1 erwärmt sich und steigt über den Fallkanal in die Brennkammer 7, wo sie sich mit dem Fluidisierungsgas der Brennkammer 7 mischt. Dieses Kühl- und Fluidisierungsgas wird daher zweckmäßigerweise als Rauchgasrückführung zur Verringerung der Brennkammertemperatur und damit zur Verringerung des NOx-Gehaltes verwendet. Der Brennkammerboden 2 weist eine Neigung von 45 bis 20 “, insbesondere 25 ·, zur Horizontalen auf, und ist ebenfalls wie der Aschenkühlerboden von horizontalen Rohren 5 gebildet, die durch ausgemauerte Blechwinkel 6 verbunden sind, wobei der Brennkammerboden 7 eine Art schrägliegende Flossenwand bildet. In den Rohren sind Bohrungen 16, 17 vorgesehen, durch die das Fluidisierungsgas aus der Verteilkammer 4 in die Brennkammer 7 in der Weise geführt ist, daß an der tiefsten Stelle mehr Fluidisierungsgas zugeführt wird, als in der obersten Reihe. Durch die Anzahl der größeren Düsenöffnungen 16 läßt sich ferner die örtlich benötigte Menge an Fluidisierungsgas einstellen, so daß eine optimale Feuerungsleistung in der Brennkammer 7 gewährleistet ist. Ähnliches läßt sich auch im Aschenkühler 1 erreichen, indem die Fluidisierungsöffnungen hauptsächlich zum Weiterblasen der anfallenden Asche in Richtung zum Aschenaustrag 14 verwendet werden. Die Ausmauerung 8 verhindert Wärmeverluste und Hitzekorrosionen.

Die Erfindung zeichnet sich durch die Einfachheit des Düsenbodens aus, wobei das Durchrieseln der Asche bzw. des Bettmaterials in die Verteiikammer 4 weitgehend verhindert wird. Durch die Anordnung des Aschenkühlers 1 unterhalb der Brennkammer 7 wird ferner Grundfläche gespart, so daß die Verbrennungsanlage einen geringeren Grundflächenbedarf aufweist. Die Anlage benötigt keine Wasserkühlung, so daß kein Ausdampfen der Asche stattfindet. Durch die Anordnung des Aschenkühlers unter der Brennkammer und die Schräge des jeweiligen Fluidisierungsbodens ergibt sich ein Temperaturgefälle der im Kühler vorhandenen Asche in Richtung zum Austrag, so daß das Kühlgas gleichmäßig aufgeheizt und dadurch leichter mit dem Brennkammerabgas in der Brennkammer durchmischt wird, ohne daß die Gefahr besteht, daß Kaltgassträhnen die nachgeschalteten Kühlflächen 15 der Verbrennungseinrichtung durch Schockeinwirkung gefährden. 2

Claims

AT 399 379 B In Fig. 2 ist in vergrößertem Maßstab ein Teil des Brennkammerbodens 2 dargestellt, der, wie erwähnt, aus parallelen Rohren 5 besteht, die durch einen Blechwinkel 6 verbunden sind, der die eigentliche Ausmauerung trägt. Das Fluidisierungsgas, in diesem Fall hauptsächlich Luft, strömt in die Verteilkammer 4 durch die großen Öffnungen 16 in die Rohre 5 und verläßt diese über kleinere Öffnungen 17 etwa in 5 Richtung des geneigten Brennkammerbodens 2. Die Neigung des Brennkammerbodens liegt bei 25' zur Horizontalen. Der Boden 9 des Aschenkühlers 1 ist ähnlich dem Brennkammerboden aufgebaut, allerdings hat er eine größere Neigung, etwa in der Größenordnung von 45', zur Horizontalen, so daß die Asche in den Aschenaustrag 14 rieselt. Die Fluidisierung erfolgt zweckmäßig mittels abgekühitem Rauchgas, welches über die Leitung 18 herangeführt und in der Verteiikammer 12 den großen Öffnungen 16 des Aschenkühler-70 bodens und von diesem bzw. von den Rohren über die kleineren Öffnungen 17 dem eigentlichen Aschenkühler als Fluidisierungsmittel zugeführt wird. Patentansprüche 1. Verbrennungseinrichtung für aschenreiche Brennstoffe, bei der unterhalb der Brennkammer ein mit dieser verbundener Aschenkühler angeordnet ist, wobei Brennkammer und Aschenkühler in Wirbelbettkonstruktion ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet, daß der als Düsenboden ausgebildete Brennkammerboden (2) zu einem in den Aschenkühl er (1) führenden Fallschacht (3) geneigt angeordnet ist und daß unterhalb des Brennkammerbodens (2) eine Verteilkammer (4) für das Fluidisierungsgas 20 vorgesehen ist.
2. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkammerboden (2) unter 45 bis 20 °, insbesondere 25 ·, zur Horizontalen geneigt angeordnet ist.
3. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennkammerboden (2) von horizontalen, in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Rohren (5) gebildet ist, die durch jeweils einen Blechwinkel (6) verbunden sind, die an der der Brennkammer (7) zugewandten Seite eine Ausmauerung (8) tragen.
4. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (5) als Träger für unter 15 bis 30' zur Horizontalen nach unten geneigte, insbesondere in zwei versetzten Reihen angeordnete Düsen (17) ausgebildet sind und als Verteilorgan des Fluidisierungsgases ausgebildet sind.
5. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsbohrungen (16) zwischen Verteilkammer (4) und den Rohren (5) den unterschiedlichen Druckverlust durch die in verschiedenen Höhenlagen angeordnete Rohre (5) ausgleichend angeordnet sind.
6. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Aschenkühler (1) einen 40 unter 60 bis 30', insbesondere 45', gegenüber der Horizontalen vom Fallschacht (3) nach unten geneigten Boden (9) aufweist, der von im wesentlichen horizontal in verschiedenen Höhenlagen angeordneten Rohren (10) gebildet wird, an welchen die Düsen (17) zur Fluidisation und Kühlung der Asche angeordnet sind, die in Richtung zum Aschenkühlerboden (9) gerichtet sind.
7. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (10) des Aschenkühlers (1) durch ausgemauerte Blechwinkel (11) zwischen den Rohren (10) wie eine Flossenrohrwand verschweißt sind.
8. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (17) unter 10 so bis 45' zur Horizontalen nach unten geneigt angeordnet sind.
9. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Aschenkühlers (1) eine Verteilkammer (12) für das Kühl- und Fluidisierungsgas des Aschenkühlers (1) angeordnet ist und daß zur Abkühlung der Asche der Düsenboden (9) des Aschenkühlers (1) kühlgasseitig über 55 den Fallschacht (3) mit der Brennkammer (7) verbunden ist.
10. Verbrennungseinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Düsen (17) in der Brennkammer (7) in Richtung zum Fallschacht (3) und im Aschenkühler (1) in Richtung zum Austrag 3 AT 399 379 B (14) geneigt angeordnet sind, wobei das Fluidisierungsgas im Aschenkühler (1) nach einer Umlenkung in Richtung zur Brennkammer (7) durch den Fallschacht (9) im Gegenstrom zur Asche geführt ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnungen 4