<B>Feuerung für</B> staubförmigen <B>Brennstoff mit einer</B> Einrichtung <B>zur</B> Abscheidung <B>von</B> Schlacke <B>und</B> Flugasche <B>aus den Verbrennungsgasen innerhalb der Feuerung.</B> Bei einer Druckfeuerung, in welcher ein höherer als atmosphärischer Druck herrscht, ist es gebräuchlich, die Verbrennungsgase zum Antrieb einer Gasturbine zu verwenden, die mit einem Kompressor zur Lieferung der Druckluft in die Feuerung verbunden ist.
Eine Bedingung dieser Anordnung stellt die Forderung dar, dass die Verbrennungsgase hinreichend rein sein müssen, welche Bedin gung zwar bei einer Gas- und Naphthafeue- rung, keinesfalls jedoch bei einer Feuerung mit Kohlenstaub erfüllt ist, wo die Verbren nungsgase Flugasche und Schlacke enthalten, durch welche die Schaufeln der Gasturbine sehr bald zerstört werden würden.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Feuerung für staubförmigen Brenn stoff mit einer Einrichtung zur Abscheidung von Schlacke und Flugasche aus den Verbren nungsgasen innerhalb der Feuerung, bei wel- eher das brennende Gemisch der Gase und des Pulvers aus der Verbrennungskammer mit.
vergrösserter Geschwindigkeit über eine ver engte Stelle in eine Abscheidungskammer strömt, wo die Strömung unter Absenkung der Geschwindigkeit umgelenkt wird, so dass Asche und Schlackentröpfchen infolge ihrer Trägheit in der ursprünglichen Richtung weiterströmen und zu einer im Unterteil der Abscheidungskammer vorgesehenen Einrich tung zur Kühlung und Abtransportierung der abgeschiedenen Schlacke und Asche ge langen.
Beispiele der Feuerung gemäss der Erfin dung sind auf der beigefügten Zeichnung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen Aufriss einer Feuerungsanlage in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine andere Ausführungsart der er findungsgemässen Feuerung, Fig. 3 eine axonometrische Darstellung der Feuerung gemäss Fig.2.
Nach Fig. 1 ist. der Feuerraum durch eine verengte Stelle -1 in eine Schmelzbrennkammer 1 und eine unter derselben befindliche Ab- scheidungskaninier 5 geteilt, an deren Boden mehrere Kühlroste 6 vorgesehen sind, die teil weise durch ein Wasserbad 7 hindurchlaufen. Die Wandung des Feuerraumes wird z. B.
durch bekannte Wasserrohre 8 gekühlt, wie solche in Dreckfeuerungen angewendet. wer den atnd deren Querschnitt die Form eines mit Wasser gefüllten Ringes aufweist, wobei durch den innern Kreis die bereits reinen Rauehgase strömen, welche auf diesem Wege aus der Abscheidekammer 5 einen weiteren Kesselzug 12 abgeleitet werden.
Das Brenngemisch 3 tritt aus den Bren nern 2 aus und strömt. mit. grosser Geschwin- digkeit über die verengte Stelle -1 in die Ab scheidekammer 5, wo die Strömung gegen die Wandung 13 umgelenkt wird, durch welche die Gase teilweise hindurchtreten und zu den Rohren 8 gelangen, in welche die Gase an den Stellen 9 eintreten und oben an der Stelle 10 in den nachfolgenden Kesselzug 12 austreten.
Für eine allfällige Gasableitung aus dem obern Teil der Brennkammer 1, z. B. beim Anheizen und dergleichen, ist eine gekühlte Hilfsklappe 11 vorgesehen, welche die Brenn- kammer 1 von dem Zug 12 trennt.
Das Prinzip der Abscheidung der Flug asche aus den Rauchgasen beruht darin, . dass der die Tröpfchen flüssiger Schlacke enthal tende Gasstrom mit grosser Geschwindigkeit über die verengte Stelle 4 zu der Abscheide kammer 5 strömt, wonach der Strom unter gleichzeitiger Absenkung der Geschwindigkeit schirmartig gegen die Wandung 13 abgelenkt wird.
Da die Schlackentröpfchen verhältnis mässig schwer sind, behalten sie die ur- sprüngliche Strömungsriehtimg aus der ver engten Stelle 4 länger bei und fallen auf die beweglichen Kühlroste 6, wo sie granul- lieren und von den Rosten in das Wasserbad 7 befördert werden, aus welchem sie durch Bag- gerschöpfwerke abtransportiert werden.
In ähnlicher Weise fällt auch die in Klumpen von an den mittels der Rohre 8 gebildeten Rohrwänden geeignet an der verengten Stelle 4 angeordneten Tropfnasen abfallende Schlacke auf die beweglichen Kühlroste 6, ohne von der Rückströmung der Gase mitgerissen zu werden, weil die Klumpen ein verhältnis mässig grosses Gewicht besitzen.
Die Wirkungsweise dieses Verfahrens der Reinigung der Verbrennungsgase in der Ab scheidekammer 5 wird durch die eingebaute feuerfeste Wandung 13 verbessert, mittels welcher einerseits die Bahn zwischen dem Aus- tritt der Strömung aus der verengten Stelle 4 und dem Eintritt in die Wasser-Rauchrohre 8 an der Stelle 9 verlängert wird,
anderseits durch Anordnung einer grösseren Anzahl klei ner Öffnungen in dieser Wandung erzielt wird, dass nicht die Gesamtmenge der Gase an der kritischen Stelle 14 oberhalb des Rostes hindiirchtritt, weil von dem Haupt- Strom eine grössere Anzahl kleiner Ströme ab getrennt wird, die ebenfalls zu den über die ganze Höhe der Wandung 13 verteilten Öff nungen gerichtet sind. Dadurch wird eine Herabsetzung der Geschwindigkeit der Strö mung und deren gleichmässige Verteilung im zugehörigen Raum erzielt, da die Grösse der einzelnen Öffnungen mit Rücksicht auf die Länge und die Widerstände der denselben zugehörigen Strömungslinien bestimmt wer den kann.
Eine andere Ausführungsform der erfin dungsgemässen Feuerung, bei welcher der Kesselzug 12 rund um die Abscheidimgskam- mer 5 geführt ist, ist in den Fig.2 und 3 dargestellt., wobei Fig. 2 den Längsschnitt und Fig. 3 die axonometrische Ansicht dieser Aus führungsform darstellen. Bei dieser Anord nung können normale Siederohre verwendet und die Hilfsklappe 11 gemäss Fig. 1 wegge lassen werden.
Die Wirksamkeit der Abscheidung der Asche kann hauptsächlich durch drei Fakto ren gesteigert werden, und zwar: 1. durch Erzielung grosser Dünnflüssig keit der Schlacke, 2. grösste Strömungsgeschwindigkeit des Gasgemisches über die verengte Stelle 4, 3. durch Erzielung grösster Absenkung der Strömungsgeschwindigkeit in der Kammer 5 dadurch, dass der Strom über die ganze Höhe der Wandung dieser Kammer zerlegt wird, z.
B. durch Anordnung einer grösst- möglichen Anzahl kleiner Öffnungen in der Wandung 13, wobei die Form iuid Neigung der Öffnungen dem gegebenen Zweck ver schieden angepasst werden kann.
Die Feuerung gemäss der Erfindung kann ohne weiteres auch als normale atmosphä rische Feuerung ausgeführt werden, wobei der Vorteil einer grösseren Abscheidung der Asche beibehalten bleibt, und zwar z. B. als eine Vorkammer (Vol-feuerung) zu Kessel- feuerungen normaler Bauart.
<B> Firing </B> for </B> dusty <B> fuel with </B> a </B> device <B> for </B> separation <B> of </B> slag <B> and </B> fly ash <B > from the combustion gases within the furnace. </B> In a pressurized furnace, in which the pressure is higher than atmospheric, it is common to use the combustion gases to drive a gas turbine, which is connected to a compressor to deliver the compressed air into the furnace is.
A condition of this arrangement is the requirement that the combustion gases must be sufficiently pure, which condition is met with gas and naphtha firing, but by no means with firing with coal dust, where the combustion gases contain fly ash and slag which the blades of the gas turbine would be destroyed very soon.
The present invention relates to a furnace for pulverulent fuel with a device for separating slag and fly ash from the combustion gases within the furnace, in which the burning mixture of the gases and the powder from the combustion chamber is included.
increased speed flows through a narrowed point into a separation chamber, where the flow is deflected, reducing the speed, so that ash and slag droplets continue to flow in the original direction due to their inertia and to a device provided in the lower part of the separation chamber for cooling and transporting the separated slag and ash are obtained.
Examples of firing according to the invention are shown in the accompanying drawing. There are shown: FIG. 1 an elevation of a furnace in a schematic representation, FIG. 2 another embodiment of the furnace according to the invention, FIG. 3 an axonometric representation of the furnace according to FIG.
According to Fig. 1 is. the combustion chamber is divided by a narrowed point -1 into a smelting combustion chamber 1 and a separator channel 5 located below the same, at the bottom of which several cooling grids 6 are provided, some of which run through a water bath 7. The wall of the furnace is z. B.
cooled by known water pipes 8, such as those used in dirty firings. who the atnd whose cross-section is in the form of a ring filled with water, the already pure raw gases flowing through the inner circle, which are diverted into another boiler pass 12 in this way from the separation chamber 5.
The fuel mixture 3 emerges from the burners 2 and flows. With. high speed via the narrowed point -1 into the separation chamber 5, where the flow is deflected against the wall 13 through which the gases partially pass and reach the pipes 8, into which the gases enter at the points 9 and above exit at point 10 in the subsequent boiler pass 12.
For a possible gas discharge from the upper part of the combustion chamber 1, z. B. when heating up and the like, a cooled auxiliary flap 11 is provided, which separates the combustion chamber 1 from the train 12.
The principle of separating the fly ash from the flue gases is based on. that the gas stream containing the droplets of liquid slag flows at high speed over the narrowed point 4 to the separation chamber 5, after which the stream is deflected like an umbrella against the wall 13 while reducing the speed.
Since the slag droplets are relatively heavy, they retain the original flow direction from the narrowed point 4 longer and fall onto the movable cooling grids 6, where they granulate and are conveyed from the grates into the water bath 7, from which they are be removed by excavator pumping stations.
In a similar way, the slag falling in clumps from the tube walls formed by the tubes 8 suitably arranged at the narrowed point 4 falls onto the movable cooling grids 6 without being carried away by the backflow of the gases, because the clumps are relatively moderately large Own weight.
The operation of this method of cleaning the combustion gases in the separation chamber 5 is improved by the built-in refractory wall 13, by means of which on the one hand the path between the exit of the flow from the narrowed point 4 and the entry into the water smoke pipes 8 at the Position 9 is extended,
on the other hand, arranging a larger number of small openings in this wall ensures that the total amount of gases does not get in the way of the critical point 14 above the grate because a larger number of small flows are separated from the main flow, which also lead to the Over the entire height of the wall 13 distributed Publ openings are directed. This results in a reduction in the speed of the flow and its uniform distribution in the associated space, since the size of the individual openings can be determined with regard to the length and resistance of the flow lines associated with them.
Another embodiment of the furnace according to the invention, in which the boiler pass 12 is guided around the separation chamber 5, is shown in FIGS. 2 and 3, FIG. 2 being the longitudinal section and FIG. 3 being the axonometric view of this embodiment represent. In this arrangement, normal boiler pipes can be used and the auxiliary flap 11 according to FIG. 1 can be omitted.
The effectiveness of the separation of the ash can mainly be increased by three factors, namely: 1. by making the slag very thin, 2. by achieving the greatest flow velocity of the gas mixture over the narrowed point 4, 3. by achieving the greatest reduction in the flow velocity in the Chamber 5 in that the current is broken down over the entire height of the wall of this chamber, e.g.
B. by arranging the greatest possible number of small openings in the wall 13, wherein the shape and inclination of the openings can be adapted to the given purpose in different ways.
The furnace according to the invention can easily be carried out as a normal atmospheric furnace, the advantage of a larger separation of the ash being retained, namely z. B. as an antechamber (full furnace) to boiler furnaces of normal design.