Verfahren und Vorrichtung zur Zufüluung des Brennstoffluftgemisehes zu dem Brennerr ohr einer Brennstaubfeuer ung. Bei Brennstaubfeuerungen, zum Beispiel Kohlenstaubfeuerungen, insbesondere bei sol chen, welche sich unter ortsfesten Dampf kesseln befinden, steht die Primärluft, welche vorgewärmt und mit Kohlenstaub gemischt der Verbrennungskammer zugeführt wird, fast ausschliesslich unter Niederdruck.
Dieser Druck kann im Brennerrohr 20-3"00 mm Wassersäule haben; er beträgt jedoch meistens nur 20-25 mm. Eine verhältnis mässig geringe Geschwindigkeit der Primär luft in dem Brennerrohr ist notwendig, um kurze, bauchige oder kugelige Flammen zu erzielen, und um die einzelnen Kohlenstaub partikel lange im Verbrennungsraum in der Schwebe zu halten und dadurch eine mög lichst vollständige Verbrennung zu erzielen. Bisher war es nur bekannt, die Primärluft unter Hoch- oder Niederdruck in die Ver brennungskammer zu fördern.
Durch diesen Druck aber erhielt das Gemisch von Luft und Kohlenstaub in dem Brennerrohr eine mehr oder weniger grosse Geschwindigkeit, welche in dem Verbrennungsraum eine grad linige Strömung dieses Gemisches in Rich- tung des Brennerrohres verursachte, welche meist von der dem Kaminzug entsprechenden Richtung der Heizgase abwich. Durch diese Strömung wurde ein Teil des Kohlenstaubes mitgerissen, welcher die Verbrennungskammer gradlinig mit Beschleunigung durchstrich und dadurch nicht vollständig zur Verbren nung gelangte.
Wenn auch der Luftdruck in dem Brennerrohr noch so gering war, seine für die nötige Luftmenge erforderliche Mindesthöhe konnte die vorerwähnte schäd liche Strömung nicht ganz vermeiden.
Dieser Nachteil soll durch das Verfahren gemäss der Erfindung zur Zuführung des Brennstoffluftgemisohes zu dem Brennerrohr einer Brennstaubfeuerung dadurch beseitigt werden, dass die Primärluftzuführung hinter der Stelle, wo ihr der Brennstaub zugefügt wird, gedrosselt wird, und dass das Brenn stoffluftgemisch aus dem Brennerrohr in die Verbrennungskammer durch den Saugzug des Kamins hineingesogen wird.
Die Dros selung der Primärluft kann zur Erzeugung eines schwachen, künstlichen Saugzuges dienen, um das Brennstoffluftgemisch in das Brennerrohr hineinzuleiten, wobei der na türliche Saugzug des Kamins das Brennstoff - luftgemisch aus dem Brennerrohr in die Verbrennungskammer hineinsaugt. Oder es kann durch eine zweckmässig geringere Drosselung der Primärluft nur eine Regu lierung der Wirkung des Saugzuges des Kamins auf die mit Brennstaub gemischte Primärluft ohne Erzeugung eines künstlichen Saugzuges erfolgen,
und der natürliche Saug zug des Kamins gleichzeitig auch auf in die Verbrennungskammer einzubringende Sekun därluft in Wirkung gebracht werden. Als Primärluft kann in einem die Verbrennungs kammer umgebenden Hohlraum befindliche Kühlluft durch den Saugzug des Kamins angesogen werden und als Sekundärluft kann vorgewärmte Kühlluft verwendet werden.
Das Verfahren kann mit einer Vorrich tung erzielt werden, bei welcher als Drossel organ in der Primärluftzuführungsleitung eine Drosselklappe unterhalb einer Kohlen staubzuführungsdüse angeordnet ist.
In der Zeichnung ist eine zur Ausübung des Verfahrens gemäss der Erfindung die nende Vorrichtung in zwei Ausführungsbei spielen dargestellt, und zeigt: Fig. I das erste Ausführungsbeispiel, teils in Ansicht, teils im Schnitt; und Fig. 2 das zweite Ausführungsbeispiel, teils in Ansicht, teils im Schnitt.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel wird mittelst eines durch einen Motor a ange triebenen Ventilators b Primärluft mittelst eines Rohres c der Verbrennungskammer d zugeführt. Diese Luft ist vorgewärmt und wird von dem Ventilator b mittelst einem Rohr e dem die Verbrennungskammer d um gebenden Luftmantel f entnommen. Der Luftmantel<I>f</I> wird durch das Mauerwerk g des Verbrennungsraumes und den äusseren Mantel h gebildet.
Der Kohlenstaub wird aus einem Zwischen bunker i vermittelst einer Transportschnecke <I>k</I> einer Düse<I>l</I> zugeführt und fällt aus dieser in die Primärluftzuführungsleitung c. Das Gemisch von Kohlenstaub und Primärluft streicht alsdann durch das Brennerrohr in in die Verbrennungskammer d und gelangt hier zur Entzündung. Aus der Verbrennungs kammer d werden die Heizgase in den Dampfkessel geleitet und durch den Kamin zug abgeführt.
In die Zuflussrohrleitung c ist eine Kam mer n eingebaut, in welcher eine verstellbare Drosselklappe o sich befindet. Die Verstel lung ist durch eine Schraubenspindel p von aussen möglich. Zweckmässigerweise ist die Drosselklappe o unterhalb der Kohlenstaub zuführungsdüse l angeordnet und bildet so einen breiten Brennstaubleiter, wodureh eine gute Mischung des Brennstoffes mit der Primärluft bewirkt wird.
Es wird also durch den Ventilator b vor gewärmte Luft angesaugt und in die Lei tung c gedrückt, so dass in dieser Leitung zwischen dem Ventilator b und der Drossel klappe o ein Überdruck herrscht. Durch die Drosselklappe o wird der Querschnitt der Zufuhrleitung c so stark gedrosselt, dass hinter der Klappe ein Unterdruck erzeugt wird.
Hierdurch entsteht ein schwacher, künstlicher Saugzug, der gerade ausreicht, um das Brennstoffluftgemisch bis in das Brennerrohr in hineinzuleiten. In dem Bren- nerrohr in verbindet sich alsdann dieser künstlich erzeugte Saugzug mit dem Saug zug des Kamins, wodurch das vorgewärmte Brennstoffluftgeinisch aus dem Brennerrohr .in in die Verbrennungskammer<I>d</I> hineinge sogen wird.
Durch die grössere Kraft des natürlichen Saugzuges des Kamins gegen über dem künstlichen Saugzug ist das Brenri- stoffluftgemisch gezwungen, ausschliesslich den Weg der Heizgase zu machen, welcher durch den Kaminzug bedingt ist. Eine an ders gerichtete Strömung in der Verbrennungs kammer ist hierdurch vermieden.
Es werden also sämtliche Kohlenstaub partikeln in der denkbar günstigsten Weise und ständig auf dem Wege der Heizgase in der Schwebe gehalten. Die Geschwindigkeit der Staubpartikeln im Verbrennungsraum kann nicht gröl,)er werden wie die des durch den Kamin bedingten Zuges. Zur besseren und gleidhmässigeren Mischung des Kohlenstaubes mit der Primärluft ist bei diesem Ausführungsbeispiel vor dem Brennerrohr m ein Verteiler<I>q</I> mit Schrauben Dügel eingebaut, welcher eine leichte Drehung des Gemisches bewirkt.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 wird ebenfalls die Primärluft durch das Zuführungsrohr c mit durch den Kaminzug hervorgebrachtem Unterdruck zugeführt. In die Leitung c mündet der Ausflussstutzen des Kohlenstaubbunkers i. Der Bunker be sitzt unten einen sich nach oben verjüngen den Ansatz s, in welchem ein spitzer Ventil kegel t auf- und abbewegbar ist. Dies kann durch einen nach aussen ragenden Hebel u erzielt, und so die Bodenöffnung des Bunkers vergrössert, verkleinert und geschlossen wer den.
Durch die Regelung des Brennstaub ausflusses und die Drosselung der Primär luft ist es jederzeit möglich, das Gemisch von Brennstoff und Luft zu regulieren, das heisst in das für die Verbrennung günstigste Verhältnis zu bringen. Die Drosselklappe o ist unterhalb des Stutzens l angebracht, so dass der Brennstaub auf dieselbe fällt. Ihre Drehachse r liegt an ihrer dem Brennerrohr 2n zugekehrten Seite unten. Das Abblasen des auf ihr niederfallenden Brennstaubes kann nach dem Brennerrohr zu umso leich ter stattfinden, je schräger die Platte steht. Je stärker also die Drosselung und je schwächer dadurch der Luftzug wird, umso leichter findet ein Abgleiten des Staubes von der Drosselklappe statt.
Der meiste Staub wird jedoch schon beim Eintritt in die Leitung c von dem Luftzug erfasst und weiter befördert.
Die Verbrennungskammer d ist von dem Luftmantel f umgeben, der wiederum zwi schen dem Mauerwerk g der Verbrennungs kammer d und dem äussern durch Mauer werk und Überdachung gebildeten Mantel la liegt. Da eine Brennstaubfeuerung die stän dige Kühlung der Verbrennungskammer von aussen erfordert, muss ein dauernder Luftzug von Kühlluft durch den Hohlmantel statt finden. Dies ist dadurch erreicht, dass der Kühlmantel f' durch eine Rohrleitung e mit der Zuleitung c verbunden ist. .
Hierdurch wird erzielt, dass die durch den Kaminzug verursachte Luftansaugung auch auf die Kühlluft übertragen wird, so dass also die angesaugte Verbrennungsluft aus in dem Hohl mantel f vorgewärmter Kühlluft besteht und die Kühlluft auch in Bewegung gehalten wird.
Aus den Düsen v wird seitlich eintre tende und aus der Düse zv von unten nach oben strömende Sekundärluft von dem Ka minzug- bezw. durch ihn bewirkte Druckge fälle in die Verbrennungskammer gesaugt. Aus wirtschaftlichen Gründen ist es vorteil haft, auch die Sekundärluft in vorgewärm tem Zustande in die Verbrennungskammer eintreten zu lassen. Zu diesem Zweck sind die Düsen<I>v</I> und<I>to</I> durch die Rohre x mit der Kühlluftsaugleitung e verbunden.
Während also beim zweiten Ausführungs beispiel auch die Primärluftzuführung hinter der Stelle, wo ihr der Brennstoff zugeführt wird, gedrosselt wird, und auch das Brenn stoffluftgemisch aus dem Brennerrohr in die Verbrennungskammer durch den Saugzug des Kamins eingesogen wird, wie im Gegen satz zum ersten Ausführungsbeispiel durch die Drosselung nur eine Regelung des Saug zuges des Kamins herbeigeführt und durch diesen Saugzug allein, also ohne Erzeugung eines künstlichen Saugzuges, sowohl die mit Brennstaub gemischte Primärluft, als auch die Sekundärluft in die Verbrennungskammer eingesogen und die Kühlluft in Bewegung gehalten.
Method and device for supplying the fuel air mixture to the burner tube of a pulverized fuel furnace. In pulverized fuel furnaces, for example pulverized coal furnaces, in particular those which are located under fixed steam boilers, the primary air, which is preheated and mixed with pulverized coal, is supplied to the combustion chamber, almost exclusively under low pressure.
This pressure can have a water column of 20-3 "00 mm in the burner tube; however, it is mostly only 20-25 mm. A relatively low velocity of the primary air in the burner tube is necessary to achieve short, bulbous or spherical flames, and to To keep the individual coal dust particles in suspension in the combustion chamber for a long time and thereby achieve as complete a combustion as possible. Until now, it was only known to convey the primary air into the combustion chamber under high or low pressure.
Due to this pressure, however, the mixture of air and coal dust in the burner tube received a more or less high speed, which caused a straight flow of this mixture in the combustion chamber in the direction of the burner tube, which mostly deviated from the direction of the flue gas corresponding to the flue draft . This flow entrained part of the coal dust, which passed through the combustion chamber in a straight line with acceleration and therefore did not completely burn.
Even if the air pressure in the burner tube was so low, its minimum height required for the necessary amount of air could not completely avoid the aforementioned damaging flow.
This disadvantage is to be eliminated by the method according to the invention for supplying the fuel air mixture to the burner tube of a pulverized fuel furnace by throttling the primary air supply behind the point where the fuel dust is added and that the fuel air mixture from the burner tube into the combustion chamber is sucked in by the chimney's induced draft.
The throttling of the primary air can be used to generate a weak, artificial induced draft in order to guide the fuel / air mixture into the burner tube, whereby the natural induced draft of the chimney sucks the fuel / air mixture from the burner tube into the combustion chamber. Or through an expediently lower throttling of the primary air, only a regulation of the effect of the induced draft of the chimney on the primary air mixed with fuel dust can take place without generating an artificial draft,
and the natural suction of the chimney can be brought into effect at the same time on the secondary air to be introduced into the combustion chamber. As the primary air, cooling air located in a cavity surrounding the combustion chamber can be drawn in through the induced draft of the chimney, and preheated cooling air can be used as the secondary air.
The method can be achieved with a device in which a throttle valve is arranged as a throttle organ in the primary air supply line below a coal dust supply nozzle.
In the drawing, a device for performing the method according to the invention is shown in two exemplary embodiments, and shows: FIG. I the first exemplary embodiment, partly in view, partly in section; and FIG. 2 shows the second exemplary embodiment, partly in view, partly in section.
In the first embodiment, primary air is fed to the combustion chamber d by means of a pipe c by means of a fan b driven by a motor a. This air is preheated and is taken by the fan b by means of a pipe e from the air jacket f surrounding the combustion chamber d. The air jacket <I> f </I> is formed by the masonry g of the combustion chamber and the outer jacket h.
The coal dust is fed from an intermediate bunker i by means of a screw conveyor <I> k </I> to a nozzle <I> l </I> and falls from this into the primary air supply line c. The mixture of coal dust and primary air then passes through the burner tube into the combustion chamber d and is ignited here. From the combustion chamber d, the heating gases are fed into the steam boiler and drawn off through the chimney.
A chamber n is built into the inflow pipe c, in which an adjustable throttle valve o is located. The adjustment is possible from the outside using a screw spindle p. The throttle valve o is expediently arranged below the coal dust feed nozzle l and thus forms a wide fuel dust conductor, whereby a good mixture of the fuel with the primary air is effected.
So it is sucked in by the fan b before heated air and pressed into the Lei device c, so that there is an overpressure in this line between the fan b and the throttle valve o. The cross section of the supply line c is throttled so much by the throttle valve o that a negative pressure is generated behind the valve.
This creates a weak, artificial induced draft that is just enough to guide the fuel-air mixture into the burner tube. In the burner tube, this artificially generated induced draft is then combined with the draft of the chimney, as a result of which the preheated fuel air mixture is sucked out of the burner tube into the combustion chamber.
Due to the greater force of the natural induced draft of the chimney compared to the artificial induced draft, the fuel-air mixture is forced to exclusively make the path of the heating gases, which is caused by the chimney draft. An otherwise directed flow in the combustion chamber is avoided.
So there are all coal dust particles in the cheapest way and kept constantly on the way of the heating gases in suspension. The speed of the dust particles in the combustion chamber cannot be as great as that of the draft caused by the chimney. For better and smoother mixing of the coal dust with the primary air, in this embodiment a distributor <I> q </I> with screws is installed in front of the burner tube m, which causes a slight rotation of the mixture.
In the embodiment according to FIG. 2, the primary air is likewise supplied through the supply pipe c with the negative pressure produced by the chimney draft. The outflow nozzle of the coal dust bunker opens into the line c. The bunker be seated below an upwardly tapering approach s, in which a pointed valve cone t can be moved up and down. This can be achieved by an outwardly protruding lever u, and thus the bottom opening of the bunker is enlarged, reduced and closed.
By regulating the fuel dust outflow and throttling the primary air, it is possible at any time to regulate the mixture of fuel and air, i.e. to bring it into the most favorable ratio for combustion. The throttle valve o is attached below the connection l so that the fuel dust falls onto it. Its axis of rotation r lies at the bottom on its side facing the burner tube 2n. The blowing off of the fuel dust that falls on it can take place after the burner tube, the easier it is, the more inclined the plate is. The stronger the throttling and the weaker the draft, the easier it is for the dust to slide off the throttle valve.
Most of the dust, however, is already captured by the air draft when it enters the line c and is carried on.
The combustion chamber d is surrounded by the air jacket f, which in turn lies between the masonry g of the combustion chamber d and the outer jacket la formed by masonry and roofing. Since a pulverized fuel furnace requires constant cooling of the combustion chamber from the outside, a constant draft of cooling air must take place through the hollow jacket. This is achieved in that the cooling jacket f 'is connected to the supply line c by a pipe e. .
This ensures that the air intake caused by the chimney draft is also transferred to the cooling air, so that the intake combustion air consists of cooling air preheated in the hollow jacket f and the cooling air is also kept in motion.
From the nozzle v laterally entering and from the nozzle zv from bottom to top flowing secondary air from the Ka minzug- respectively. pressure drop caused by it sucked into the combustion chamber. For economic reasons, it is advantageous to also allow the secondary air to enter the combustion chamber in a preheated state. For this purpose, the nozzles <I> v </I> and <I> to </I> are connected to the cooling air suction line e through the pipes x.
So while in the second embodiment, for example, the primary air supply behind the point where the fuel is supplied to it is throttled, and the fuel air mixture from the burner tube is drawn into the combustion chamber by the induced draft of the chimney, as in the opposite of the first embodiment the throttling only regulates the suction train of the chimney and by this induced draft alone, i.e. without generating an artificial draft, both the primary air mixed with fuel dust and the secondary air are drawn into the combustion chamber and the cooling air is kept in motion.