Brenner für Kohlenstaubfeuerungen. Für die WirtschaItlichkeiv und den prak tischen Betrieb von Kohlenstaubfeuerungen ist es von allergrösster Bedeutung, den Koh lenstaub vor der Einführung in die Feuerung derart mit Luft zu mischen, dassf er beim Eintritt in die Verbrennungskammer augen blicklich und restlos verbrennt, wobei natür lich die Gefahr einer verfrühten Zündung bezw. sogar Explosion ausgeschlossen werden muss.
Auf diese Weise soll einerseits das höchste nutzbringende Temperaturgefälle er zielt werden und anderseits auch der Verlust durch unverbrannte, bezw. zur Verkokung gelangende Brennstoffteile und die damit bedingten Betriebsstörungen verhütet werden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Brenner für Kohlenstaubfeuerungen, der den vorerwähnten Anforderungen gerecht wird, wobei zwecks inniger Vermischung des Kohlenstaub-Luftgemisches mit der Ver brennungsluft und gleichmässiger Verteilung des Brenngutes auf den ganzen Kammerquer schnitt der Brenner einen innern Zufüh rungsteil für die Sekundärluft und einen um diesen gelegten äussern Zuführungsteil auf weist, wobei der innere Zuführungsteil ge genüber dem äussern Teil kürzer ist, so dass die zugeführte ,Sekundärluft den innern Teil des Brenners früher verlässt als, das durch den durch die beiden Zuführungsteile gebil deten Ringraum zugeführte Kohlenstaub Luftgemisch.
Der Erfindungsgegenstand ist in der Zeichnung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt, und es zeigt: Fig. 1 das erste Ausführungsbeispiel in einem senkrechten Längsschnitt, und Fig. 2 einen wagrechten Längsschnitt durch das selbe, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie I-I der Fig. 1, Fig. 4 einen senkrechten und Fig. 5 einen wagrechten Längsschnitt durch das zweite Ausführungsbeispiel,
Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie II-II der Fig. 4 und Fig. 7 einen Schnitt nach der Linie III-III der Fig. 5.
Bei beiden dargestellten Ausführungsbei spielen besteht der Brenner im wesentlichen aus einem innern Rohr d für die Sekundär- luft und einem um dieses gelegten zweiten Rohr a, und zwar für die mit Kohlenstaub gemischte Primärluft.
Das Kohlenstaub-Luft- gemiseh tritt durch das; Rohr x in. die Trom mel b ein und verteilt sich hier auf den ganzen Querschnitt des durch die beiden. Rohre gebildeten Ringraumes f.
Infolge des sehr schmalen Ringraumes zwischen den bei den Rohren, in. dem die Austrittsgeschwin- digkeit durch Wahl einer bestimmten Menge Primärluft geregelt werden kann, findet eine feine Verteilung des Kohlenstaubes in dem aufsteigenden Sekundärluftstrom statt.
Gleichzeitig verteilt sich der mit Primärluft gemischte Kohlenstaub, auf eine grosse Quer schnittfläche der Kammer, und zwar des wegen, weil das innere Rohr d des Brenners gegenüber dem äussern Rohr a etwas kürzer ist, so, dass die Sekundärluft den Brenner früher verläss't als der mit Primärluft ge mischte Kohlenstaub. Hierdurch wird er reicht,
dass die Sekundärluft früher expan diert als das Kohlenstaub-Luftgemischh welch letzteres dann bei seinem Austritt durch die früher ausgetretene und expandierte Sekun därluft über den ganzen Querschnitt der Ver- brennungskammer verteilt wird, wodurch eine restlose und daher wirtschaftlichste Verbren nung stattfindet.
Die innige Vermischung des Kohlenstaub- Luftgemisches mit der Sekundärluft kann man noch dadurch unterstützen, dass man, wie in den Fig. 4 bis 7 dargestellt ist, in das innere Rohr für die Sekundärluft und in den Ringraum zwischen den beiden Roh ren Drallkörper einbaut, durch die die durch den Brenner mit grosser Geschwindigkeit laufenden Medien in. Drehung versetzt wer den, so dass sie wirbelnd in die Brennkammer eintreten.
Hierbei kann die Einrichtung so getroffen werden, dass die Wirbelung der beiden Medien in entgegengesetzter Richlung erfolgt.
Das Kohlenstaub-Luftgemiscli tritt auch bei der in Fig. 4 bis 7 dargestellten Brenner konstruktion durch das Rohr x in die Trom mel b ein, wobei es durch ein in der Trom mel b vorgesehenes Leitblech c derart unter- teilt wird, dass es sich auf den ganzen Quer schnitt des Ringraumes f gleichmässig ver teilt.
Mit der erforderliehen Geschwindigkeit wird das Kohlenstaub-Luftgemisch dem im vordern Ende des Ringraumes feingebauten Drallkörper, der als mehrgängige Spiral- schnecke e ausgebildet ist, zugeführt und hierdurch in Drehung versetzt,, so dass es wir belnd in die Brennkammer eintritt. Der durch das Rohr d zugeführten Sekundär luft wird ebenfallsi eine Wirbelung verliehen, und zwar durch einen im mittleren Teil eingebauten Drallkörper g.
Durch diese Ein richtung wird beim Austreten aus) dem Bren ner eine ausserordentlich innige Durch- wirbelung und Zerstäubung des Brenngutes hervorgerufen und demzufolge eine sofortige und restlose Verbrennung desi Kohlenstaubes erzielt.
Die Durchwirbelung und Zerstäubung des Brenngutes und seine Verteilung auf den ganzen Querschnitt der Brennkammer wird noch dadurch unterstützt, dass die mit etwa 250' C im innern Rohr d zugeführte Se kundärluft stark, und zwar auf etwa 1250 C erwärmt wird, so dass eine starke Volumen- vergrösserung der Sekundärluft eintritt.
Hierdurch wird das durch den Ringraum f zugeführte Kohlenstaub-Luftgemisch explo sionsartig auf den ganzen Kammerquerschnitt auseinanderg eschleudert.
Ein weiterer Vorteil der dargestellten Brenner besteht darin, dass es mittelst den selben möglich ist, die sieh im untern Teil der Verbrennungskammer allmählich an setzende Schlacke, die von Zeit zu Zeit ent fernt werden muss, ohne Zuhilfenahme be sonderer Mittel wegzuschmelzen, da man e. in der Hand hat, die Geschwindigkeit der Sekundärluft gegenüber der Geschwindigkeit des Kohlenstaub-Luftgemisches durch erhöhta Sekundärluftzufuhr zu erhöhen.
In diesem Falle reisst die Sekundärluft nach Art eines Strahlsaugers das aus dem Ringquerschnitt i austretende Kohlenstaub-Luftgemisch mit sich und schleudert es tiefer in die Kammer hinein, wodurch die sich dort angesetzte Schlacke weggeschmolzen wird.
Burners for pulverized coal firing. For the economic and practical operation of pulverized coal furnaces, it is of the utmost importance to mix the pulverized coal with air before it is introduced into the furnace in such a way that it burns immediately and completely when it enters the combustion chamber, with the risk of premature ignition resp. even explosion must be ruled out.
In this way, on the one hand, the highest beneficial temperature gradient is to be achieved and, on the other hand, the loss due to unburned, respectively. coking fuel components and the operational malfunctions associated with them are prevented.
The subject of the present invention is a burner for pulverized coal combustion, which meets the aforementioned requirements, whereby for the purpose of intimate mixing of the pulverized coal-air mixture with the combustion air and uniform distribution of the fuel over the entire chamber cross-section of the burner an inner supply part for the secondary air and a around this placed outer feed part, the inner feed part ge compared to the outer part is shorter, so that the supplied secondary air leaves the inner part of the burner earlier than the coal dust air mixture fed through the annular space formed by the two feed parts.
The subject of the invention is shown in the drawing in two exemplary embodiments, and it shows: FIG. 1 the first exemplary embodiment in a vertical longitudinal section, and FIG. 2 a horizontal longitudinal section through the same, FIG. 3 a section along line II of FIG. 1 , FIG. 4 a vertical and FIG. 5 a horizontal longitudinal section through the second exemplary embodiment,
6 shows a section along line II-II in FIG. 4 and FIG. 7 shows a section along line III-III in FIG. 5.
In both exemplary embodiments shown, the burner consists essentially of an inner tube d for the secondary air and a second tube a wrapped around it, specifically for the primary air mixed with coal dust.
The coal dust-air mix passes through it; Tube x in. The drum b and is distributed here over the entire cross section of the through the two. Tubes formed annulus f.
As a result of the very narrow annular space between the two pipes, in which the exit speed can be regulated by selecting a certain amount of primary air, the coal dust is finely distributed in the ascending secondary air stream.
At the same time, the coal dust mixed with the primary air is distributed over a large cross-sectional area of the chamber, because the inner tube d of the burner is somewhat shorter than the outer tube a, so that the secondary air leaves the burner earlier than the coal dust mixed with primary air. This will reach him
that the secondary air expands earlier than the coal dust-air mixture which the latter is then distributed over the entire cross-section of the combustion chamber when it exits through the previously exited and expanded secondary air, whereby a complete and therefore most economical combustion takes place.
The intimate mixing of the coal dust-air mixture with the secondary air can be supported by installing swirl bodies in the inner tube for the secondary air and in the annular space between the two tubes, as shown in FIGS. 4 to 7 which caused the media running through the burner at high speed to rotate, so that they enter the combustion chamber in a whirling motion.
In this case, the device can be designed so that the two media are swirled in opposite directions.
In the burner construction shown in FIGS. 4 to 7, the coal dust / air mixture also enters the drum b through the tube x, being subdivided by a guide plate c provided in the drum b in such a way that it arises the entire cross section of the annulus f is evenly distributed.
At the required speed, the coal dust-air mixture is fed to the finely built swirl body in the front end of the annulus, which is designed as a multi-turn spiral screw e, and is thereby set in rotation so that it enters the combustion chamber. The secondary air supplied through the pipe d is also given a vortex by a swirl body g built into the middle part.
This device causes an extremely intimate swirling and atomization of the material to be burned when it exits the burner and consequently an immediate and complete combustion of the coal dust is achieved.
The swirling and atomization of the fuel and its distribution over the entire cross-section of the combustion chamber is supported by the fact that the secondary air supplied at around 250 ° C in the inner tube d is heated to around 1250 ° C, so that a large volume - Enlargement of the secondary air enters.
As a result, the coal dust-air mixture supplied through the annular space f is thrown apart like an explosion over the entire cross-section of the chamber.
Another advantage of the burner shown is that by means of the same it is possible to melt away the slag that gradually builds up in the lower part of the combustion chamber, which must be removed from time to time, without the aid of any special means, since one e. has in hand to increase the speed of the secondary air compared to the speed of the coal dust-air mixture by increasing the secondary air supply.
In this case, the secondary air, like a jet suction device, carries the coal dust-air mixture emerging from the ring cross-section i with it and hurls it deeper into the chamber, whereby the slag attached there is melted away.