Verfahren und Nesselanlage zur Verfeuerung von staubförmigem Brennstoff. Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verfeuerung von staubförmigem Brennstoff und eine Kesselanlage zur Ausführung dieses Verfahrens.
Das Neue beim Verfahren gemäss der Erfindung besteht darin, dass mit Ausnahme der für den Brennstaubtransport dienenden Luftmenge die gesamte in die Feuerkammer einzuführende Verbrenuungsluft vorerhitzt wird.
Bei der Kesselanlage zur Ausführung obi gen Verfahrens, mit Einführung des Brenn- staubes mittelst Brennern in die Feuerkammer, ist gemäss der Erfindung im hochbeheizten Teil des Kessels ein Luftvorwärmer vorgesehen, in welchem die den Brennern zugeführte Luft stark erhitzt wird.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in beispielsweiser Ausführungs form dargestellt, es zeigt: Fig. 1 einen senkrechten. Schnitt durch eine Kesselanlage nach der Erfindung, Fig. 2 einen Brenner, wie er sich bei dem Gegen stand der Erfindung besonders eignet, Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform des Bren ners nach Fig.2. Fig. 4 einen Teilschnitt einer abgeänderten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes, Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausfüh rungsbeispiel bezeichnet _A eine Feuerkammer mit einem obern Gasabzug 6,
welcher von einem Teil der Kesselrohre überlagert ist. Der rückwärtige Teil der Seitenwände und die Rückwand der Feuerkammer sind durch wassergekühlte Wände 7 beziehungsweise 8, die vorzugsweise aus Flossenrohren zusam mengesetzt sind, überdeckt. Die wasserdurch- flössenen Wände 7 und 8 sind so angeordnet, dass sie einen Teil des Verbrennungsraumes einhüllen. Nach unten ist der Verbrennungs raum durch einen Rost 9 begrenzt, der aus in geeigneten Abständen verlegten, die Feuer kammer durchquerenden Rohren besteht. Die wasserdurchflossenen Wände 7 und 8 und der Kühlrost 9 sind in den Wasserkreislauf des Kessels eingeschlossen, wie die Figur zeigt.
Der vordere Teil 10 der Seitenwände der Feuerkammer und der Stirnwand 11 derselben bestehen aus feuerfestem Mauerwerk und sind nicht mit Kühlrohren ausgekleidet.
Die Brennstoffzufuhr zur Feuerkammer erfolgt durch die Brenner B in senkrechter Abwärtsrichtung. Der Brennstoffstrahl, be ziehungsweise die Flamme ist erst nach unten gerichtet und kehrt dann in U-Form nach oben um.
Der über dem Gasabzug 6 angeordnete Kessel setzt sich aus zwei Rohrgruppen C und D zusammen, zwischen welchen der >ü berhitzer E und der Luftvorwärmer F an geordnet sind. Die Zugscheidewände sind hierbei so verlegt, dass die Feuergase den in der Zeichnung durch Pfeile gekennzeichneten Weg nehmen.
Dem aus einer 111:ehrzahl von Rohren be stehenden Vorwärmer F wird die Luft durch das Rohr 12 mit Hilfe des Ventilators 13 zugeführt und gelangt aus dein Vorwärmer durch das Rohr 14 zu einer Vorlage 15, welche mit den Luftzufuhrglocken 16, die die Brennstoffdüsen umgeben, verbunden ist.
Die Kohle wird in einem primären Luft strom den Brennern zugeführt; die in die Brennkammer eintretenden Luftströme werden von der vorgewärmten Luft eingehüllt. Diese vorgewärmte Luft reicht zur vollständigen Verbrennung nicht aus und wird durch Se kundärluft ergänzt, die durch Öffnungen 17 in der Stirnwand zugeführt wird. Die Se kundärluft ist ebenfalls vorgewärmt; zu die sem Zweck ist in dem Gasabzug ein Vor wärmer G angeordnet, durch welchen die Sekundärluft mit Hilfe des Ventilators 18 durchgesaugt und der den Öffnungen 17 in der Stirnwand vorgelagerten Vorteilkammer 19 zugeführt wird.
Beim normalen Betrieb ist- die zugeführte Brennstoffmenge und die Wär meaufnahme durch die Kesselheizfläche so bemessen, dass die Gase nach Beheizung der Kesselfläche noch eine verhältnismässig hohe Temperatur haben und genug fühlbare Wärme mitführen, die mittelbar dem Feuerraum wieder zugeführt wird und die vollständige Verbrennung sicherstellt. Der unmittelbar über dem ersten Rohrbündel angeordnete Luftvorwärmer F wird von den heissen Feuer- gasen bespült und die ihn durchströmende Luft wird auf 400 bis 700 und mehr er wärmt.
Diese heisse Luft umgibt jeden ein zelnen Brennstaubstrahl und mischt sich bei der infolge der verschiedenen Gasgeschwindig keiten oder der besonderen Ausbildung der Brenner auftretenden Wirbelung mit denselben, so dass unter gleichzeitiger Einwirkung der von den feuerfesten Wänden ausstrahlenden Wärme eine augenblickliche Zündung erfolgt. Hierdurch sowie auch mit Hilfe der heissen Sekundärluft, die durch die Stirnwand zuge führt wird, wird die Verbrennung beschleunigt und beendet, bevor der Flammenstrahl um kehrt und in den Teil des Brennraumes ge langt, der durch die Rohrwände begrenzt ist; die Hitze der vordern Brennkammerwände und der Flamme stellen eine Ausbrennung der Flamme im ganzen Brennraum sicher.
Auf diese Weise sind die mit der Kühlwirkung der wassergekühlten Wände verbundenen Cxe fahren beseitigt.
Obwohl die Feuergase den Kessel mit ziemlich hoher Temperatur verlassen, ist die Temperatur der Abgase doch niedrig infolge der weiteren Wärmeaufnahme im Gasabzug.
Durch die Zuführung der Zusatzluft senk recht zrt der Richtung des Brennstoffstrahls wird die Wirbelwirkung gefördert und eine gute Durchmischung erzielt.
Für den Fall, dass Schwierigkeiten infolge der Verkokung des eingeführten Brennstoffes im Brenner zu befürchten sind, empfiehlt es sich, die Luftzuführung so zu gestalten, wie es in Fig. 3 gezeigt ist, wobei a:e Vorlage 15 mit 2 Zuführkanälen 16a versehen ist, zwi schen denen die Brennstoffdüse ss liegt.
Bei dieser Anordnung wird die I-s.#ennstoffdüse nicht hoch erwärmt; der Effel ist jedoch der gleich insofern, als der Brennstoff gleich beim Eintritt in die Feuerkamrlier von hoch erhitzter Luft eingeschlossen ss-ird.
Bei der beschriebenen Rücl-führung eines Teils der Flammenwärme in d -,n Feuerraum ist es möglich, die ganze Feu ;rkammer mit Wasserrohren auszukleiden, wie Fig. 4 zeigt, ohne dass die Verbrennung in der Brenn- kammer gefährdet würde.
Process and boiler system for burning pulverulent fuel. The invention relates to a method for burning pulverulent fuel and a boiler system for carrying out this method.
The novelty of the method according to the invention is that, with the exception of the amount of air used for transporting the fuel dust, all of the combustion air to be introduced into the combustion chamber is preheated.
In the boiler system for carrying out the above method, with the introduction of the fuel dust by means of burners into the fire chamber, an air preheater is provided according to the invention in the highly heated part of the boiler, in which the air supplied to the burners is strongly heated.
The object of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment, it shows: Fig. 1 a vertical. Section through a boiler system according to the invention, Fig. 2 shows a burner, as it was particularly suitable for the object of the invention, Fig. 3 shows a modified embodiment of the burner according to Fig.2. Fig. 4 is a partial section of a modified embodiment of the subject matter of the invention, In the Ausfüh shown in Fig. 1 approximately example denotes _A a fire chamber with an upper gas vent 6,
which is overlaid by part of the boiler tubes. The rear part of the side walls and the rear wall of the fire chamber are covered by water-cooled walls 7 and 8, which are preferably composed of finned tubes. The walls 7 and 8 through which water flows are arranged in such a way that they enclose part of the combustion chamber. Down the combustion chamber is limited by a grate 9, which consists of pipes laid at suitable intervals, the fire chamber crossing pipes. The walls 7 and 8 through which water flows and the cooling grate 9 are included in the water circuit of the boiler, as the figure shows.
The front part 10 of the side walls of the fire chamber and the end wall 11 of the same consist of refractory brickwork and are not lined with cooling pipes.
The fuel is supplied to the fire chamber through the burner B in a vertical downward direction. The fuel jet or the flame is first directed downwards and then turns upwards in a U-shape.
The boiler arranged above the gas vent 6 is composed of two tube groups C and D, between which the superheater E and the air preheater F are arranged. The draft partition walls are laid in such a way that the fire gases take the path indicated by arrows in the drawing.
The preheater F consisting of a 111: number of pipes is supplied with the air through the pipe 12 with the aid of the fan 13 and passes from your pre-heater through the pipe 14 to a template 15, which with the air supply bells 16 that surround the fuel nozzles, connected is.
The coal is fed to the burners in a primary air stream; the air streams entering the combustion chamber are enveloped by the preheated air. This preheated air is not sufficient for complete combustion and is supplemented by secondary air, which is fed through openings 17 in the end wall. The secondary air is also preheated; for this purpose, a front warmer G is arranged in the gas vent, through which the secondary air is sucked through with the aid of the fan 18 and the advantage chamber 19 upstream of the openings 17 in the end wall is supplied.
During normal operation, the amount of fuel supplied and the heat absorption by the boiler heating surface are measured in such a way that the gases still have a relatively high temperature after the boiler surface has been heated and carry enough sensible heat with them, which is indirectly fed back into the combustion chamber and ensures complete combustion. The air preheater F arranged directly above the first tube bundle is flushed with the hot fire gases and the air flowing through it is heated to 400 to 700 and more.
This hot air surrounds each individual jet of fuel dust and mixes with the turbulence caused by the different gas velocities or the special design of the burners, so that an instant ignition takes place under the simultaneous effect of the heat radiating from the refractory walls. As a result, as well as with the help of the hot secondary air that is supplied through the end wall, the combustion is accelerated and ended before the flame beam reverses and reaches the part of the combustion chamber that is bounded by the pipe walls; the heat of the front combustion chamber walls and the flame ensure that the flame burns out throughout the combustion chamber.
In this way, the costs associated with the cooling effect of the water-cooled walls are eliminated.
Although the flue gases leave the boiler at a fairly high temperature, the temperature of the flue gases is low as a result of the additional heat absorption in the gas vent.
By supplying the additional air perpendicular to the direction of the fuel jet, the vortex effect is promoted and good mixing is achieved.
In the event that difficulties are to be feared as a result of the coking of the fuel introduced in the burner, it is advisable to design the air supply as shown in Fig. 3, where a: e template 15 is provided with 2 supply channels 16a, between which the fuel nozzle is located.
With this arrangement, the I-s. # Fuel nozzle is not very heated; the effel, however, is the same in so far as the fuel is enclosed in highly heated air as soon as it enters the fire chamber.
With the described return of part of the flame heat into the combustion chamber, it is possible to line the entire combustion chamber with water pipes, as shown in FIG. 4, without endangering the combustion in the combustion chamber.