Verfahren zur Dampferzeugung. Die Erfindung bezieht sich auf ein Ver fahren zur Dampferzeugung mittels vorge trockneter, teilweise entsehwelter, fester Brennstoffe.
Gemäss vorliegender Erfindung wird die Trocknung und Vorwärmung des Brennstoffes Pinerseits und die Schwelring des Brennstoffes anderseits durch unabhängig voneinander regelbare Heizmittel bewirkt, indem zur Trocknung und Vorwärmung des Brennstoffes die Feuerungsabgase mit ihrem restlichen Temperaturgefälle von<B>180</B> bis 60 verwendet werden, während die weitere Beheizung des Brennstoffes auf und bei Schweltemperatur innerhalb des zwischen einem Siebturm und einem ersten Rostabschnitt.
befindlichen Schwelraumes durch wenigstens ein anderes Heizmittel erzielt wird. Die Erfindung be trifft ferner eine Anlage zur Durchführung dieses Verfahrens, bei der innerhalb eines mit Kesselmauerwerk umgrenzten Raumes ein als Zweitrommel-Steilrohrkessel mit Hilfstrommel ausgebildeter Wasserrohrkessel, eine f'ber- sehubfeuerung mit hintereinandergeschalteten, voneinander völlig unabhängigen Rostabschnit ten und buckeliger Rostoberfläche, ein zwi schen die Rohrbündel des Kessels verlegter Dampfüberhitzer, ein Rippenrohr-Speisewas- servorwärmer,
ein Busseiserner Rippenplatten- Lufterhitzer mit Rippen zur Führung der Heizgase bzw. Luft, ein als Restwärme-Econo- miser wirkender Brennstoffvorschacht mit Seliwelraum, ein Saugzug und dazugehörige Pressluft- und Zusatzgebläse sowie mit Ab gasen gespeiste Wirbelgebläse angeordnet sind.
Die Erfindung ist. nachstehend an Hand der in der Zeichnung beispielsweise dargestell ten Ausführungsformen näher erläutert.
Es stellen dar: Fig. 1 eine kombinierte Dampferzeug'ungs- und Schwelanlage, je zur Hälfte gemäss Schnitt z1-B und Schnitt C-D in Fig. 2, Fig. 2 die Anlage gemäss Schnitt F-F nach Fig.1. Fig. 3 die LTberschub-Feuerung mit dem untern Teil des Kessels in grösserem Massstab, Fig.1 und 5 Einzelheiten des Rostes ge mäss Fig. 3, Fig. 6 einen Längsschnitt.
durch eine ähn liche L berschubfeuerung, Fig. 7 einen lotrechten Schnitt durch einen Teil eines -Cberström-Rippenrohr-Speisewasser- vorwärmers, Fig. 8 den Speisewasservorwäriner nach Fis.
7 in Stirnansicht, Fig. 9 die Lagerung der Rippenrohre in den Seitenschildern, Fig. 7.0 einen Querschnitt durch ein Rip penrohr gemäss Fig.11. Fig. 17 einen Längsschnitt durch eine Ver bindungsstelle zwischen Rippenrohr und Krümmer, Fig. 12 eine perspektivische Ansicht eines Teils des Rippenrohr-Lufterhitzers, Fig. 13 die Unterteilung und Ausbildung der Rippendes Lufterhitzers und Fig. 14 die Anordnung der Schutznasen auf den heissen Teilen der Rippenplatten Flanschen.
Die Dampferzeugungsanlage nach Fig. 1 und \? ist in einem Kesselhaus 7.0 unterge bracht, dessen Feuerraum durch die gemauer ten Seitenwände 11 und 12, eine Stirnwand 13 und eine R.üekwand 14 begrenzt ist. Durch Trennflächen 15, 16 und 17 wird der Feuer raum in mehrere hintereinanderliegende Züge aufgeteilt. Im ersten Kesselzuge liegen die Steilrohre 18, welche die Untertrommel 19 mit der Obertrommel 20 verbinden, sowie der L berhitzer 21.
Der Speisewasservorwärmer 22 liegt im zweiten Zuge, während der Luft erhitzer 23 im anschliessenden dritten Kessel zuge gelegen ist. Das Erstluftgebläse 24 ist über eine Leitung 25 mit den Zonen I bis VI der Unterwindräume für die einzelnen Rost abschnitte verbunden. Druck und Luftmenge sind für die Rostabschnitte getrennt regelbar. Das Zweitluftgebläse 26 bläst kalte Luft in den spaltartigen Raum zwischen Rost 27 und Untertrommel 19 über die ganze Breite des Brennstoffbettes.
Mit 28 sind Abgas-Sehwel- gas-Wirbelbrennergebläse, mit 29 Gebläse für Inertgas aus der Sehwelgasverarbeitung, Rohstaub und Öl bezeichnet, deren Düsen brenner 30 gruppenweise nebeneinander an- -"eordnet sind. Der Saugzug 31 liegt unter halb des Schlotes 32, der eine Berieselungs einrichtung 33 enthält. Drehklappen oder gleichwertige, vorzugsweise von aussen ver änderlich einstellbare Leitflächen 34, 35, 36, 37 bestimmen die Riehtun- und die Vertei lung der Verbrennungsluft bzw. der Heizgase auf ihrem Wege durch die Anlage.
Muldenkipper 38 können über das Seil 39 mit einem Aufzug 39' in Verbindung gebracht werden und geben den Brennstoff über eine Schurre 40 in den oberhalb des Kessels 1 ge legenen Hauptbrennstoffbunker 41, neben dem beiderseitig Kohlenstaubbunker 42 und Öl- bunker 43 angeordnet sind, deren Entnahme leitungen 44 und 45 zu den Düsenbrennern 30 geführt sind, welche von den Gebläsen 29 beaufsehlagt werden. Die vordere Stirnwand 73 des Feuerraumes bildet zusammen mit der davor gelegenen Wand' 46 einen Brennstoff vorsehacht.
Dieser erstreckt sieh über die ganze Breite und Höhe des Feuerraumes und schliesst. den Siebturm 47 ein. Die Siebturm ist beiderseits mit Abstand von den Wänden des ihn umgebenden Brennstoffvorsehaehtes angeordnet, so dass zwischen den Siebturm und Vorsehaehtwänden Räume freigelassen sind, die zur Hindurchführung der mittels der Leitflächen 36 und 37 geregelten trocknenden und vorwärmenden Gase dienen. An seinem untern Ende geht der Siebturm in den Schwel raum 48 über, dessen vollwandige Begren zungsflächen 49 dem Gleitvermögen des Brennstoffes entsprechend geneigt. sind.
Sie reichen nach aussen bis an das sie umgebende Hauerwerk und dienen dem Brennstoff als Rutsehfläehen. Nach unten zu ist der Schwel raum durch die erste Rostsektion 50 begrenzt. Mit 51 ist der Absaugstutzen für ein Wirbel brennergebläse, mit 52 einer der Sehwelgas- absaugstutzen bezeichnet, durch die die Schwelgase zur nicht dargestellten Konden- sations- -und Destillationsanlage abgeleitet werden.
Die durch den Sehweler in der eigenen Anlage gewonnenen Öle geeigneter Fraktionen werden in den Öltank 43 gepumpt und stehen hier für die Deckung der Spitzen leistungen des Kessels zur Verfügung. Die fahrbaren Kohlenmulden 53 nehmen nach dem öffnen der Fallklappen 54 den Rostdurchfall auf; in ähnlicher Weise kann der Abtransport der Asche vom Rostende erfolgen.
Die Hilfstrommel 55 ist einerseits durch die Rohre 56 mit der Untertrommel 19 und anderseits durch Fallrohre 57 und Verdamp- ferrohre 58 mit der Obertrommel verbunden. Die Verbindung zwischen Hilfstrommel 55 und Obertrommel ist, derart. ausgeführt, dass die Fallrohre 57 an einer unterhalb des tief sten Wasserstandes gelegenen Stelle aus der Obertrommel austreten, während die Ver- dampferrohre 58 an der innern Stirnwand, sie vor Verbrennungen schützend, entlang ge führt sind, die FallrohrE 57 kreuzen und dann in den Dampfraum der Obertrommel einmün- den.
Es genügen je zwei Reihen Fallrohre und Verdampferrohre, um einen hinreichen den Wärmeschutz der vordern Kesselwand zu erreichen. Zur Seitenwandabschirmung die nen dieselben, jedoch zur Seite herausge- bogenen Verdampferrohre. Alle dampferzeu- geiiden Rohre werden durch reichlich bemes sene Rüeklaufrohre gespeist und können da her gefahrlos eine beträchtliche Wärmeauf- nahme durch die Strahlung aushalten;
eine stündliche Dampfleistung von 150 kg Dampf je Quadratmeter Heizfläche ist daher ohne wei teres möglich. Die relativ hohe Heizflächenbela- stung schafft infolge der verringerten Rohr länge reichlich Platz für die Einbeziehung des Speisewasservorwärmers und sogar des Luft- erhitzers in den Kesselblock, weil der bisherige Berührungsüberhitzer nach vorn in den Feuerrauen verlegt und zum leistungsfähigen Strahlungsüberhitzer umgebildet wurde.
Die aus den beschriebenen Gründen verkleinerte Heizfläche gestattet. es, widerstandsfähigere, für Temperaturen bis zu 500 C geeignete Überhetzer an exponierten Stellen zu verwen den.
Die Düsen für Inertgas, für Rohstaub und die Wirbelbrenner für öl liegen unterhalb des I\berhitzers und blasen in den reichlich be niessenen Feuerraum. Der auf diese Weise vor Verbrennungen geschützte Überhetzer kann hängend oder liegend ausgeführt sein. Die Rohrteilung in der Längsrichtung der Trom- ineln ist absichtlich reichlich bemessen, damit die Überkreuzungen der Frontrohre mit den Überhitzerrohren möglich ist.
Infolge der Ver ringerung der Anzahl der Kesselrohrreihen können Trommeln geringerer Abmessungen zur Anwendung kommen, in welche die Fall und Strahlrohre eingeschweisst werden.
Es liegt innerhalb des Rahmens der Er findung, an Stelle einer grossen untern Trom mel 19 und einer obern grossen Trommel 20 je zwei kleinere Trommeln von entsprechend geringerem Durchmesser zu verwenden, weil dann eine geringere -\NTandstärke und seliwä- ehere Böden benutzt werden können. Auch kommt. man dann schon in den Bereich der handelsüblichen Rohre. Die Doppeltrommeln können dicht, übereinanderliegen und durch Stutzen miteinander verbunden sein.
Wenn das Einwalzen der Rohre durch Sehweissen ersetzt ist, verringern sieh die Trommelwandstärken weiterhin. Da durch die besondere Ausbildung und Betriebsweise des Speisewasservorwärmers wie auch durch be sondere Wasserreiniger der Kesselstein bei der gezeichneten Anlage vom Kessel fern ge halten werden kann, ferner schadhafte Rohre, da sie überall zugänglich sind, ausgeschnitten und an ihrer Stelle neue eingeschweisst wer den können, so ist. ein Befahren der Trommeln nicht mehr erforderlich.
Die in der Feuerung und am Kessel übli chen Schieber könnten durch strömungstech nisch konstruierte Glasventile ersetzt sein, die von. einer gemeinsamen Stelle aus über Zahn räder, Zahnstangen, Hebel oder ähnliche Übersetzungsgetriebe einregelbar sind.
Die Anlage arbeitet wie folgt Die im Kesselhaus 10 durch das U,rstluft- gebläse 2-I angesaugte Frischluft durchströmt den Lufterhitzer 23 und gelangt über die Lei tung 25 in die Unterwindräume der Zonen I bis VI der Feuerung und durchströmt die Rostabschnitte, getrennt geregelt nach Druck, Menge und gegebenenfalls Temperatur.
Die Beheizung der die Kesselwandungen ausklei denden Wasserrohre 1.8 erfolgt teils durch Strahlung vom Feuerbett. ans, teils durch die an den Rohren entlangstreiehenden Feuer gase, welche im ersten Kesselzug auch die zwi schen die Kesselrohrbündel eingefügten Rohr schlangen des Überhetzers 21 berühren, ober halb der Leitflächen 16 nach abwärts um biegen, um den im zweiten Kesselzuge liegen den Speisewasservorwärmer 22, und unterhalb der Leitfläche 17 erneut umbiegend und wieder nach aufwärts strömend den ein dritten Kes selzug gelegenen Lufterhitzer 23 zu erwärmen.
Infolge der hervorragenden Wärmeübertra gung in den genannten -N%'ärmeaustausehern besitzen die Rauchgase vor dem Speisewasser- vorwärmer nur noch eine Temperatur von etwa 600 C, die vor dem Lufterhitzer bis auf etwa 300 C und hinter dem Lufterhitzer auf 200 bis 180 C gesunken ist.
Mit etwa 180 C werden die Abgase durch den über die ganze Kesselbreite sich erstreckenden freien Raum oberhalb der Obertrommel 20 hinweggeleitet und durch den mittleren Teil des Siebturmes 47 und die in diesem an dieser Stelle befind liche Brennstoffschicht quer hindurchgesaugt. Der Siebturm ist aus lotrechten Rundeisen oder sonstigen Profilstäben zusammengesetzt; die durch waagrechte, in gewissen Höhenab ständen vorgesehene U-Eisen oder dergleichen z. B. mittels Verschweissung zusammengehal ten werden.
Für die Wirkungsweise des Siebturmes ist es vorteilhaft, dass eine natürliche Ordnung des in den Vorratsbunker zunächst unsortiert eingebrachten Brennstoffes derart. stattfindet, dass die gröberen Teile an die Siebturmwand gelangen, während die kleineren Teilchen mehr in der Mitte des Siebturmquerschnittes verbleiben. Dadurch verbessert sich die Ab wärtsbewegung des Brennstoffes an der Sieb wand, der Durchfall wird geringer; vor allem aber vermindert sich der Widerstand, den die Abgase beim Eindringen bis zu den tieferen Brennstoffschichten zu überwinden haben.
Die Gase werden verhältnismässig leicht von den groben Stücken der Wandzonen hindurch gelassen und kommen daher ohne wesentlichen Temperaturabfall auch mit den innern Brenn stoffteilchen geringererKörnung in Berührung. Die Anwendung von Siebwänden in Verbin dung mit der natürlichen Verteilung des Brennstoffes über den Siebturmquerschnitt und die Hindurchsaugung der Gase quer durch den Vorschaeht ermöglichen es, dass die Abgase mit einem geringen Druckgefälle von nur etwa 15 mm Wassersäule den Brennstoff durchströmen.
Da zur Vortrocknung und Vorwärmung nur Abgase relativ geringer Temperatur zur Anwendung gelangen, sowie wegen der Ver hinderung des Zutritts sauerstoff- oder luft- haltiger Gase zum Schwelraum können Brände im Vorsehacht nicht auftreten. Vorsorglich sind dennoch die Befeuchtungsrohre 81 mit Düsen versehen, die die für eine etwaige Be kämpfung von Bränden erforderlichen Abmes sungen besitzen.
Die Abgase --eben bei ihrem erstmaligen Durchtritt durch den Brennstoff ihren Wärmeinhalt bis auf etwa. 100 C ab und be wirken in diesem Bereich die Vollendung der Trocknung und die Vorwärmung des Brenn stoffes. Die Klappe 36 verhindert, dass die Abgase unmittelbar durch den obern Teil des Siebturmes hindurchströnren können.
Die in den Raum 60 vor dem Siebturm gelangten Gase biegen infolge der Absperrung durcb die Leitfläche 37 nach oben ab und durch strömen oberhalb der Leitfläche 36 den Sieb turm in seinem obersten Abschnitt und be wirken hier die erste Vortroeknung und den Beginn der Vorwärmung des Brennstoffes. um danach, bis auf 70 bis 60 C abgekühlt, vom Saugzug 31. erfasst und in den Schlot 32 befördert zu werden. Hierbei kann es ohne Störungen zur Kondensation aller in den 'Ab gasen enthaltenen Dämpfe kommen, sei es, dass diese aus der groben Feuchtigkeit, aus hygroskopischem, kolloidalem oder aus dem Verbrennungswasser stammen.
Bei 60 C Ab gastemperatur beginnen die Rauchgase in der Brennstoffsehieht des obern Siebturmabschnit- tes zu schwitzen und den kondensierten Was serdampf herauszuregnen. Das schadet nichts, weil trockene Brennstoffe wegen der Staub abhaltung sogar durch Berieselungsrohre an dieser Stelle arrgefeuehtet werden.
Bei über 100 C findet zunächst eine intensive Trock nung des Brennstoffes statt; oberhalb 250 C wird aus dem Brennstoff das kolloidale Was ser ausgeschieden, welches bei Torf und Braunkohle zusammen mit der groben Feuelr- tigkeit und hygroskopischem Wasser etwa 30 % des Brennstoffgewichtes ausmacht.
Ein Teil der Abgase gelangt bis in den untern Raum 61 des Brennstoffvorsehaehtes, wärmt sieh an den in dem Vorschaeht ange ordneten Kessel- und Überhitzerrohren auf und ermöglicht so eine Aufheizung des Brenn stoffes bei seinem Durchgang durch den untern Teil des Siebturmes bis auf etwa 1.80 C.
Die unterhalb der Klappe 37 durch die Brenn stoffsäule hindurchtretenden Abgase werden von dem Saugstutzen 51 des Wirbelbrenner gebläses erfasst und, angereichert mit den aus dem Schwelraum 48 aufsteigenden, leichte Kohlenwasserstoffe enthaltenden, vagabundie renden ('gasen, allein oder zusammen mit an dern Zusatzgasen oder Heizmitteln, wie Inert- gas, Rohstaub, Öl oder dergleichen mittels der Düsen 30 und ihrer Gebläse 28 und 29 von beiden Kesselseiten her in den Feuerraum ge blasen.
Dadurch werden rotierende Gaszylin der 62 gebildet, die den Flugkoks aussehleu- dern und die Vollständigkeit der Verbren nung erhöhen, weil der Luftübersehuss in den Abgasen hoch genug liegt bzw. mit etwa 401/o durch entsprechende Mischung mit andern lasen hoch genug gehalten werden kann.
Der mit etwa 180 C in den Schwelraum 48 eintretende Brennstoff wird unabhängig von der Beheizung und dem Heizmittel der Sieb- turnivorwärmung auf besondere Weise beheizt. Zur Vermeidung von Bränden und Schlaeken- blldlun;' scheidet die Anwendung von Feuer gasen oder Abgasen der vollkommenen Ver brennung zur Beheizung . des Schwelraumes aus.
Zur Beheizung des Schwelraumes dienen vielmehr eingeblasener, überhitzter Wasser dampf, durch den Schwelraum geführte Kes sel- bzw. f\berhitzerrohrschlangen oder aber (tage unvollkommener Verbrennung, welche von der ersten Rostsektion aufsteigen und mit mässigem Zug durch den Schwelraum gesaugt werden. Die unmittelbare Einblasung von überhitztem Dampf ist sehr wirksam, hat jedoch einen gewissen Verlust an Konden sationswärme des Wasserdampfes zur Folge.
Diese drei von der Vorwärmung und Trock nung des Brennstoffes im Siebturm unabhän gigen Beheizungsarten für den Schwelraum kommen entweder einzeln oder in Verbindunm miteinander zur Anwendung.
Abgesehen davon, dass diese Trennung der Beheizungen für Siebturm und Schwelraum eine leichtere Handhabung der Temperatur regelung in den einzelnen Anlageteilen und damit eine sicherere Beherrschung der wirt schaftlichen Betriebsführung ermöglicht, kom men auf diese Weise in den einzelnen Anlage meilen die Heizmittel nach Massgabe ihrer ge eignetsten Wärmeinhalte und Temperaturen zur Wirkung. Einzelheiten der Beheizüng des Sehwelr aumes werden nachstehend an Hand der Fig. 3 näher erläutert.
Die Bedeutung des Brennstoffvorschaehtes besteht darin, dass die Abgase selbst bei hoch wertigen Anlagen je nach den besonderen Ver hältnissen bisher wirtschaftlich nur bis 160 bis 200 C ausgenutzt werden konnten. Eine weitergehende Ausnutzung der Abgase ist wegen des geringen Temperaturunterschiedes und der dadurch bedingten grossen wärme übertragenden Flächen des Lufterhitzers sinn los.
Mit billigeren Heizflächen, wie Glas kugeln, Rasehigringen, Kieselsteinen oder der gleichen arbeitenden Einrichtungen, welche unter Verwendung von Doppelkammern ab wechselnd mit Rauchgasen und Verbrennungs luft zwecks MV ärmerüekgewinniing beschickt werden, haben nicht befriedigt, da es sich um zusätzliche Anlageteile mit eigener Wartung handelt, für die ein durchgreifender beson derer Nutzen, der ihre Anwendung rechtfer tigen könnte, fehlte. Entsprechendes gilt für Anlagen, bei denen durch die Abgase aufge heizte Kieselsteine mit Wasser berieselt wer den, das infolge seiner nicht reinen Beschaf fenheit für minderwertige Zwecke benutzt wurde.
Alle diese Einrichtungen waren zu teuer, im Platzbedarf sowie in der Betriebs führung zu umständlich und hatten manche andern Mängel, wie beispielsweise beschränkte Lebensdauer infolge von Korrosion.
Die genannten Nachteile der beschriebenen Anlagen lassen sieh dadurch vermeiden, dass die Wärmerückgewinnung durch den Brenn stoff selbst erfolgt, indem ein der ganzen Höhe und Breite des Kessels entsprechender Brennstoffvorschacht torgesehen ist, und die Abgase aus dem letzten Kesselzuge derart zur Restwärmeausnutzung abgeführt werden, dass sie durch einen oberhalb der Obertrommel ge schaffenen freien Raum hinweg- und quer durch die abwärtsrieselnde Kohleschieht hin durehgesaugt werden.
Der poröse Koks, welcher bei 400 bis 500 C im Schwelraum gebildet worden ist, gelangt. in aktiviertem Zustand auf die zweite Rostsek tion, um hier mit. vorgewärmter Pressluft Feuergase zu erzeugen, deren Wirkung durch die erwähnten Abgas-Sehwelgas-Wirbelgebläse sowie die sonstigen Zusatzgebläse in dem je weils erforderlichen Masse verstärkt werden kann.
Dadurch, dass alle Teile der Feuerung, sämtliche Dampferzeugungs-, Überhitzer- und Sammelrohre sowie die W ärmeaustauscher innerhalb eines geschlossenen Kesselblockes zusammenliegen, und das Gebläse der Erstluft mit einer etwa 20 mal grösseren Luftmengen förderung als der natürlichen Raumlüftung innerhalb des aus porösem Baustoff beste henden Kesselhauses aufgestellt ist, ergeben sich noch wesentlich unter 0,51/o liegende Ab kühlungsverluste.
Da die Abkühlungsverluste des Mauerwerkes die einzigen Verluste sind, die bei allen Belastungen nahezu gleich gross bleiben, während die übrigen Verluste sieh im wesentlichen proportional mit der Belastung der Anlage ändern, tragen die geringen<B>Ab-</B> kühlungsverluste des alle Kesselteile einschlie ssenden Mauerwerkes mit dazu bei, eine von der Belastung weitgehend unabhängige Wir kungsgradkurve zu erzielen.
Die Zugverhältnisse im Kessel gestalten sieh derart, dass ein Druckgefälle benötigt wird, das über dem Rost etwa. 10 mm, vor dem Speisewasservorwärmer 20 mm, vor dem Luft erhitzer 30 mm, hinter dein Lufterhitzer 40 mm, vor Eintritt der Oase in den Siebturm 45 mm, nach Verlassen des Siebturmes 60 mm und vor dem Saugzug des Schlotes etwa 70 mm Wassersäule beträgt.
In den vom Brennstoff freien Räumen unterhalb der Rutschflächen des Schwelraumes betragen die Unterdrücke auf der einen Seite 45 mm, auf der andern Seite 60 mm Wassersäule, während der Unter druck im Schwelraum selbst einen geringeren Nennwert aufweist; er ist so abzustimmen, dass kein Sauerstoff in den Schwelraum ge langt, jedoch die sichere Absaugung der Schwelgase gewährleistet ist. Durch Ver längerung oder Verkürzung des nicht sieb artig durehbroehenen, untern Endes des Siebturmes und durch Veränderung der Saug kraft des Sehwelgasabsaugegebläses erfolgt die Regelung der Sehwelgastemperatur und damit. der Leistung.
Mit Bezug auf Fig. 2 ist zu beachten, da13 die vertikale Achse des Siebturmes 47 einen gebrochenen Linienzug mit mässigen Abwei ehungen von der Lotreeliten darstellt, um eine ge visse Abstützung der holten Brennstoffsäule und eine Verringerung des Druckes im untern Bereich des Vorsehaehtes zu bewirken.
In der in den Fig. 3 bis 5 dargestellten Sehweleinreichtung und Universal-Hoehlei- stungs-Übersehub-Feuerung sind gleiche Teile mit denselben Bezugsziffern wie in den voran gehenden Figuren versehen worden.
Fig.3 lässt zunächst den Schwelraum 48, seine Gestaltung, Beheizung und die Anord nung der für seinen Betrieb bestimmten Hilfs einrichtungen näher erkennen.
Der den untern Teil 47' des Siebturmes verlassende Brennstoff gelangt auf die selirä- gen Vollbleehwände -19 und bildet seinem Bö schungswinkel gemäss zwischen den überein anderliegenden Rutschflächen freie Oberflä- ehen 70, aus denen die erzeugten Schwelgase in die darüber befindlichen freien Räume 71 austreten. Die Anzahl der übereinander an geordneten Rutsehfläelien kann von der dar gestellten Ausführungsform abweichen.
Die Absaugung der Schwelgase erfolgt. durch die Stutzen 52. Durch Stutzen 51 werden da gegen die durch den untersten Siebturmab- schnitt hindurehgesaugten Abgase zusammen mit den aus dem Schwelraum aufsteigenden Gasen niedrigsten Siebebereiehes abgesaugt und in etwa 3 in Höhe über der Rostober fläche oder dem Brennstoffbett in den Feuer raum geblasen und hinsichtlich ihres "ärme- inlialtes nutzbar gemacht.
Die Beheizung des Brennstoffes im Schwel- raum ist zunächst eine mittelbare durch Was serdampf, indem wärmeabgebende, heisse Rohre durch den Schwelraum die Kohle be rührend hindurchgeführt sind. Diesem Zweck dienen einerseits die Fallrohre<B>57,</B> die den Hilfsboiler 55 mit der Obertrommel verbin den, anderseits die fiberhitzerrohre 72, die unten an das Sammelrohr 73 angeschlossen sind und über dieses mittels der Rohre 7.1 mit dem Überhitzer 21 in Verbindung stehen.
In der gezeichneten Anordnung strömt. der überhitzte Dampf in den Rohren 7-1 längs der innern Frontwand hinunter in das Sammel rohr 73 und von dort in einer Doppelrohr reihe 72 mit etwa 500 C in den Schwelraum. Nach Durchgang durch eine etwa ? in hohe Brennstoffsehieht verlassen die Vberhitzer- rohre den Schwelraum mit einer unterhalb 400 C liegenden Temperatur.
In dem hinter dem Siebtfirm gelegenen Raum des Vorsehaeli- tes geben die überhitzerrohre einen weiteren Teil ihrer Wärme an die Abgase ab, welche den untern Teil des Siebturmes durchströmen sollen. Da die bis auf etwa 300 C abgekühl ten I'berhitzerrohre nunmehr keinen Dampf mit der beispielsweise für Turbinen erforder lichen Betriebstemperatur enthalten, so wer den die i\berhitzerrohre zur Wiederherstel lung der benötigten Betriebsdampftemperatur nochmals in den Feuerraum hineingeführt.
Die Ausnutzung des hohen Wärmegefälles des überhitzten Dampfes in der Scliwelvorrieh- tung rechtfertigt den Einbau des Überhitzers als Strahlungsüberhitzer im ersten Kesselzu-o- und seine intensive Beheizung.
Des weiteren erfolgt die Einführung von Schwelwärme in den Sehwel.raum dureli direktes Einblasen von überhitztem Wasser dampf von etwa 500 C mittels eines oder meh rerer Dainpfblaserrohre 75. Diese sind zui# gleielizeitigen Auflockerung des Schwelgutes zweckmässig mit Wühlstiften 76 versehen und um ihre Längsachse drehbar gelagert.
Der ein- fa eueren Abdiebtungwegen können abweichend von der Darstellung die Dampfblaserrohreuud die Wühlstifte als getrennte Organe ausge bildet sein, wobei es zumeist genügt, nur ein einziges Ausblaserohr mit nach unten gerich teten Dampfblasedüsen in den Brennstoff hin einragen zu lassen. Sieh drehende Rohre mit Wühlstiften 76 sind besonders auch im Be reich der Oberflächen 70 des Schwelgutes an geordnet.
Sie erhalten den Antrieb für ihre Drehbewegung vorzugsweise gemeinsam unter Verwendung von Sperrad und Klinke sowie mittels Kettentriebes 77 von der Rostantriebs maschine 78, wobei die Wühlstifte im Takt der Betätigung der beweglichen Roststäbe um jeweils einen bestimmten Winkel weiter ge- dreht werden, dabei die Kohle auflockern und ein Zusammenbacken des Brennstoffes ver hindern.
Der mit direkt. eingeblasenem Dampf ge führte Schwelprozess hat. den Vorzug voll kommener Feuerungefährlichkeit sowie der Gleichmässigkeit der Betriebsführung. Dieser Vorteil kommt auch dem Elektrofilter zugute, der das Öl aus den Öldämpfen niederschlägt, während sonst infolge von Temperaturüber schreitungen leicht Verbrennungen, gegebenen falls auch Explosionen auftreten. Der in der Kondensation finit den Schwelgasen nieder geschlagene IV asserdampf ergibt einen relativ geringen Wärmeverlust, der jedoch im Hin blick auf die Gesamtwirtsehaftliehkeit der Anlage ohne Bedeutung ist.
Die dritte Art der Beheizung des im untern Teil des Vorlierdes 80 befindlichen Schwel- raumes 48 bedient. sieh der Gase unvollkom mener (Co-) Verbrennung, die von der ersten Rostsektion bzw. zwischen der ersten und zwei ten Rostsektion aufsteigen und in heissem Zu stand von etwa. 500 C über die Böschungs flächen des Brennstoffes, welche eine Neigung von annähernd 40 haben, hinwegstreichen. Durell Berührung mit dem hier befindlichen Brennstoff wärmen sie diesen auf und tragen zu seiner Entsehwelung bei.
Bei geeigneter Betriebsführung können die heissen Gase un vollkommener Verbrennung auch durch das Gut des Schwelraumes hindurchgeleitet wer den, wodurch eine intensivere Sehwelung mit diesem Heizmittel erreicht wird. Wie bereits erwähnt, können die beschriebenen drei Be- beizungsarten des Schwelraumes einzeln oder in beliebiger Kombination zur Anwendung kommen.
Die Austragung des Brennstoffes aus dein Seliwelrauni wird einerseits durch die beweg lichen Roststäbe und anderseits durch den Höhensehichtregler gesteuert. Letzterer be steht aus einem exzentrisch gelagerten, was sei-gekühlten Rohr, dessen Exzentrizität ver änderlich einstellbar ist. Die Lagerung des Rohres kann derart ausgebildet sein, dass ausserdem eine Höhenverstellung des ganzen Rohres möglich ist. Die stetige Förderung des Gutes wird durch die stossweise Betätigung der Roststäbe gewährleistet, deren Einzelhei ten später ausführlicher behandelt werden und auf denen die ganze Schwelvorrichtung aufgebaut ist.
Sollte die Verstellung von Hub und Frequenz des Rostantriebes in besonderen Fällen noch nicht ausreichen, um ein einwand freies Naehrutschen des gesamten Siebturm- inbaltes sicherzustellen, so sind zur Vermei dung etwaiger Verstopfungen an den Wänden des Siebturmes Klopfvorrichtungen 82 ange ordnet, die von Hand zu betätigen sind, jedoch im Dauerbetrieb zweckmässig von der Rost antriebsmaschine angetrieben werden. Sie be stehen aus ausbalancierten Schlaggewichten, die gruppenweise auf gemeinsamen Achsen ge lagert sind, und die bei ihrer Betätigung das Nachrutsehen des hängengebliebenen Brenn stoffes bewirken.
Infolge der normalen stoss weisen Weiterbeförderung der Kohle tritt auch im Schwelraum eine stetige stossweise Umlagerung des Gutes ein, die für die Durch führung eines gleichmässigen Schwelprozesses günstig ist.
Verzichtet man auf eine destillative Be handlung der Schwelgase, dann genügt die Verwendung eines in der Zeichnung nicht dargestellten Spritzraumes, in welchem die Schwelgase zusammen mit dem Wasserdampf niedergeschlagen werden. Das ölige Konden sat schwimmt oben, während das schmutzige Wasser unten abgelassen wird. Dieses der Rohnaphtha ähnliche Öl kann in Naphtha motoren zum Pflügen und Dresehen sowie in Transportmotoren in der Landwirtschaft Ver wendung finden, vor allem dort, wo Torf.
Braunkohle und Ölschiefer sich befinden, das beisst infolge der Errichtung von. Sehwel- kraftanlagen die Verwendung des Benzin motors ausscheidet. Bei dem beschriebenen Schwelverfahren fällt. die sonst bei der Schwelerei übliche Verpestung der Umgegend weg, weil die vollständige Verbrennung so wohl der Sehwelrückst.ände auf dem Rost wie auch der leichtesten Fraktionen und der Inertgase mittels der Düsenbrenner dies ver hindert.
Diese Schwelgaserzeugung arbeitet bei einem Wärmeverbrauch von grössenordnungs mässig 2 Prozent der gesamten erzeugten Ver brennungswärme ausserordentlich wirtsehaft- lieh und ermöglicht eine bequeme Gewinnung des hochwertigen flüssigen Brennstoffes als Nebenprodukt.
Da die leichtesten Kohlen- wasserstoffe oberhalb des Sehwelraumes mit dem Wirbelbrennergebläse abgesaugt werden und die pechartigen,, schweren Rückstände mit dem Koks auf den Rost gehen, so ge langen in die Saugstutzen der Schwelgas absaugegebläse nur mittlere Fraktionen, die für viele Zwecke einer fraktionierten Destil lation nicht bedürfen.
Die Feuerung gemäss Fig. 3 ermöglicht weitgehend, den theoretischen und praktischen Anforderungen zur Verheizung verschieden artiger Brennstoffe zu entsprechen. Der ent- schwelte Brennstoff gelangt mit etwa .I50 C auf die erste Sektion des Rostes; dessen in diesem Falle beispielsweise 6 Sektionen ab- sehüssig hintereinander liegen. In jedem Rost abschnitt liegen feste und ruckartig vor- und zurückbewegte Roststäbe abwechselnd neben einander.
Die Roststäbe sind mit Buckeln ver sehen, die in ihrer Hintereinanderreihung ge buckelte Rostflächen bilden; diese Buckel halten den untern, bereits hocherhitzten Brennstoff zurück und ermöglichen ein Über schieben des kalten, aber aktivierten Brenn stoffes von etwa 450 C über den heissen. So wird eine rechtzeitige und zuverlässige Rück- ziindung auf dem Rost sowie ein intensives Durchbrennen von unten nach oben gewähr leistet.
Die Rostsektionen entsprechen den Zonen I bis VI der Unterwindräume. NN'ährend also für die erste Rostsektion 85 die Betriebsfüh rung derart gestaltet wird, dass eine unvoll kommene Verbrennung stattfindet, deren Gase zur Beheizung des Schwelraumes herangezogen und nach erneutem Einblasen der Gase in den Feuerraum der vollständigen Verbrennung unterworfen werden, sind die Betriebsverhält nisse bereits für die zweite Rostsektion 86 ab weichend, indem hier bereits Feuergase für die Wasserdampfbildung erzeugt werden.
Für die Einschaltung der Sehwelung ist es mithin wesentlich, dass die beiden ersten Rostsek tionen verschiedene Funktionen haben. Die mit Buckeln 81 versehenen Roststäbe 79 lagern auf wassergekühlten Rostbalken<B>87.</B> Die Wasserkühlung der Rostbalken erfolgt durch eingegossene Rohre 88, die von einem Rohr 89 gespeist werden und entweder hintereinander oder aber für jeden R.ost- balkeil in Parallelschaltung durchströmt wer den.
Das Kühlwasser wird mittels des Rohres 89 all dem feststehenden Teil des Rostes sieh anschmiegend von Sektion zu Sektion nach aufwärts geführt. Vaeli erfolgtem Dureliganx durch die Rostbalken der ersten Sektion kann das Kühlwasser in eine Kesseltrommel einge speist und in den Verdampfungsprozess ein geschaltet werden.
Die Rostbalkenkanten springen gegenüber den Roststabspitzen um etwa 15 mm vor, am Staurostbalken sogar um etwa 60 mm. Dies ist zulässig, weil die Wasserkühltung mit der Unterteilung in mehrere getrennte, eingegos sene und an die besonders gefährdeten Stellen verlegte Rohre ein Anschmoren verhindert.
Um ein Zusammenbacken der Schlacken auf dem Rost zu verhindern und die Schlacke zii diesem Zweck zu kühlen, empfiehlt es sieh, den Abstand von 60 mm noch weiter zu ver- grössern. Daher wird zweckmässig ein zweiter Staurostbalken hinzugefügt, tiefer gesetzt und um etwa 1.0 geneigt.
Wie Fig. -1 in grösserem -Massstab zeigt, be sitzen die Roststäbe 7 9 rechteckig kasteilför- inigen, dünnwandigen Querschnitt. Sie haben eine in der Lärigrsriehtung verlaufende, zur Luftkühlung dienende -Mittelrippe 90, die in den Ilohlrauin 91 des Roststabes weit hinein ragt.
Feststellende und bewegliche Roststäbe stützen sieh dureli schmale Leisten derart ge geneinander ab, dass zwischen ihnen ein spalt artiger Raum für den Luftdurehtritt gebildet wird. Die von unten in den Roststab eintre tende Luft strömt zum Teil durch Öffnungen 92 der Seitenwandungen in die zwischen je zwei Roststäben gebildeten freien Räume, und zum andern Teil, die Mittelrippe bespühlend und kühlend, durell beiderseitig zur Mittel- rippe vorgesehene Ausnehmungen 93 unmittel bar in das Brennstoffbett ein.
Der mithin teils durch Wasser, teils durch Luft gekühlte Rostbelag ist vor Verbrennung weitgehend (Pesehützt. All den besonders hohen Tempera turen ausgesetzten Stellen sind die Roststäbe mit seliwall)eliseliwanzartig befestigten, vor zugsweise eingegossenen Belägen versehen. Mit 94 sind solche Chromeiseneinsätze veran- sellaulicht. Zur Verringerung des Verschleisses sind die Rostbalken und die beweglichen Rost stäbe all den aufeinander -leitenden Flächen gehärtet.
Jeder feste Roststab 79', also jeder zweite der ilebeneinanderliegenden Roststäbe 79 wird zu seiner Lagerung mit seinem vordern, untern Ende am wassergekühlten Rostbalken eingehakt, was in Fig. 5 mit 96 angedeutet. ist, während er an seinem obern Ende durch ein seitlich eingeschobenes Rohr 97 verriegelt ist. Die Sicherung der beweglichen Rost stäbe 79" -egen Anheben erfolgt mittels der all den beweglichen Roststäben befestigten Leisten 98 und der mit. den feststehenden Roststäben verbundenen, warzenartigen Vor sprünge 99 nach Art eines Bajonettverschlus ses.
Zieht man das obere Verriegelungsrohr 97 seitlich heraus, dann kann man jeden einzelnen festen oder llewegliehen Roststab unabhängig von den andern nach gering fügigem Längsverschieben von unten heraus stossen. Auf entsprechende Weise können von unten neue Roststäbe eingesetzt werden. Die ser Wechsel kann während des Betriebes der Kesselanlage vorgenommen werden. Das Ver- riegelungsrohr kann durch andere Profilstäbe ersetzt sein.
Die Sicherung des seitlichen Ab standes der Roststäbe voneinander bewirken seitliche Presssehrauben 100, die infolge der Zwischenschaltung von Federn<B>101</B> die Rost stäbe kr aftsehlüssig in Berührung halten. Da durch werden die Rostspalten und der Rost widerstand für den Luftdurchtritt in ihren vorgeschriebenen Grenzen gehalten, und es wird ein unerwünschter Rostdurchfall ver inieden.
Die wassergekühlten, feststellenden Rostbal ken 87 ruhen auf U-Eisenträgern 102, die mit dem festen Rahmen des Rostes in Verbindung stehen. Die Wasserkühlung des Schichthöhen reglers wird zur Vereinfachung an das Kühl rohrsystem der Rostbalken angeschlossen. Die Rostbalken 87 sind gegenüber den sie tragen den Profileisen 102 durch Langlöcher in Keil verbindungen einstellbar und verschiebbar an geordnet. An ihren seitlichen Enden tragen die U-Eisen Bleche 103, mit denen gegenüber dem 21auerwerk abdichtende Durchfallver- hütungsbleehe 104 verbunden sind.
Die Betätigung der beweglichen Roststäbe erfolgt durch die Antriebsmaschine 78, die zweckmässig als eine Kolbendampfmaschine ausgebildet ist. Zur Vermeidung von Klem- mungen ist die Antriebsmaschine kardaniseh aufgehängt.
Der Kolben dieser Dampfmaschine steht mit einem Verschieberahmen oder Mitnehmer- wagen 7.05 in Verbindung, der zur Verringe rung des Widerstandes auf Rollen 106 läuft, die zweckmässig mit Bunden versehen sind, welche eine seitliche Führung bewirken. Paar weise angeordnete Quereisen 107 und 108 sind mit veränderbarem Abstand auf dem Ver schieberahmen gelagert. Zweckmässig wird das vordere Quereisen fest, das hintere da gegen verstellbar ausgebildet.
Die Handräder, welche diese Verstellung unter Vermittlung einer Verkeilung bewirken, sind seitlich ange ordnet und während des Betriebes der Anlage von aussen zu betätigen. Tatzen 109 der be weglichen Roststäbe umgreifen von vorn uncr hinten die Quereisen und wirken mit.
deren Anschlägen zusammen, wobei der jeweils ein gestellte Abstand zwischen den Quereisen den toten Gang und damit den tatsächlich ausge führten Hub der Roststäbe bestimmt. Die Verschiebung des beweglichen hintern -i#lit.neli- mereisens 107 gegenüber dem vordern festen <B>108</B> erfolgt durch zwei an diese angeschraubte Keile, in die ein Doppelkeil 1.11 so eingreift, dass der volle schwere Druck beim Verschie ben sicher aufgenommen wird.
Die getrennte Einstellung für die ein zelnen Sektionen ermöglicht es, dass die Rost stäbe aller Sektionen gleichzeitig bewegt wer den; es können jedoch auch die Roststäbe aller Sektionen bei jedem Hub nacheinander und in bestimmter Reihenfolge sowie mit unab hängig voneinander eingestellter Grösse des Hubes betätigt werden.
Die Durchfalluken 54 sind mit zentral wirkenden Keilverschlüssen<B>110</B> verschlossen, deren öffnung gelegentlich erfolgt, um den Rostdurchfall mittels Muldenkippers wieder in den obern Hauptbunker zurückzubeför dern. Das öffnen der Luken kann gegebenen falls von den vorbeifahrenden Mulden dureb Umlegen von Rebeln oder dergleichen selbst tätig bewirkt. werden.
Die Ausbildung des Rostes ermöglicht es, je nach der Belastung der Anlage das Feuer nur auf den ersten Kohlenbettabsehnitten oder auf allen Abschnitten zu unterhalten und dadurch bei den verschiedensten Kesselbela stungen immer den -gleichen Luftübersehuss beizubehalten.
Die besonderen Vorteile, welche die Ver wendung gerade des beschriebenen Rostes für die zwisehengesehaltete Sehwelung bietet, be stehen kurz zusammengefasst zunächst. in der ruckweisen Bewegung, die die Bodenfläche des Schwelraumes der absinkenden Sehwel- gutsehieht bei jeder Betätigung des Rostes er teilt. Dies bewirkt eine häufige, stossweise Wiederauflockerung des Schwelgutes, so dass umfangreiche besondere Schürvorrichtungen vermieden werden und das einwandfreie Ar beiten auch mit dickeren Sehwelgutsehichten ermöglicht wird.
Weiterhin ergibt der beschriebene Rost. für die Sehwelung den Vorteil, dass er den Auf bau des Schwelraumes auf einer einzelnen Rostsektion gestattet, für die besondere Be triebsbedingungen ohne weiteres eingehalten werden können. Schliesslich ermöglicht die Regelbarkeit der Frequenz, Beschleunigung und Hubgrösse der bewegten Rostteile, also die Intensität, mit. der sie auf die über ihnen befindliche Kohleschieht einwirken, eine denk bar günstige Anpassung an die Erfordernisse des Schwelbetriebes.
Wie bereits angedeutet, ist. die sorgfältig und einwandfrei gesteuerte Betätigung der Roststäbe nicht nur für die Feuerung, son- dern in hohem Masse auch für die Durchfüh rung eines günstigen Schwelprozesses im Rah men der beschriebenen Dampfkraft-Schwel- Anlage von entscheidender Bedeutung.
Obwohl, abgesehen von der Beschleunigung der bewegten Roststabmassen nur die von den bewegten Roststäben herrührenden Reibungs widerstände zu überwinden sind, handelt es sieh hierbei doch um recht erhebileh zu steuernde Kräfte.
Der Zylinder der für den Rostantrieb vor geselienen Kolbendampfmaschine ist in übli cher Weise ausgebildet, jedoch zwecks Ver meidung von Klemniungen kardaniseh auf- geliänrit. Erheblichere Abweichungen von den üblichen Anordnungen finden sich bei der Dampfinasehinensteuerung, die dadurch be rlinfit sind, dass der Kolben seine aus Hin- und Rückgang bestehenden Doppelhübe mit Unterbrechungen ausführen muss,
wobei die Pausen zwischen je zwei Doppelhüben in den Grenzen von etwa 5 bis 10 Sekunden bei unterhalb einer Sekunde liegender Doppelhub dauer in Abhängigkeit vom Belastungsgrad der Feuerung und vom. Schwelbetrieb regelbar seih müssen.
Eine unmittelbar zwangläufige Verbin dung zwischen dem Dampfkolben und dem Steuerschieber ist nielit vorhanden: beide ste hen nur mittelbar in Wirkungsverbindung, und zwar zweckmässig über ein eine Queck silberfüllung enthaltendes, zweikammeriges Kippgefäss, einen sogenannten Quecksilber katarakt, dessen Steuerorgane unter Verwen- dinig- von Zugstangen und Hebeln einerseits an den Mitnehmerwagen oder Verschieberah- inen für die beweglichen Roststäbe und ander seits an den Steuerschieber angeschlossen sind.
Es hat sieh in der Praxis gezeigt, dass eine solche Steuervorrichtung für eine Kolben dampfmaschine zur periodisch nach längerer Pause erfolgenden Vorbewegung und sofor tigen Rückbewegung von in festen Rost.bett- absehnitten längsbeweglich angeordneten Roststäben, bei welcher ein auf einer festen Aelise eines Steuerkastens schwingend gelager tes Steuergefäss mit.
einander gegenüberliegen den, durch Kanäle verbundenen und eine Quecksilberfüllung enthaltenden Kammern in das Hin- und Herfliessen des Quecksilbers zwi schen den Kammern bewirkende Endstellun- gen dureli einen Bügel umgeschwenkt wird, der auf der festen Steuerkastenachse drehbar gelagert ist und mit dem Dampfkolben über einen den Rostantrieb regelbar bewirkenden Verschieberahmen des Unterwindraumes in Triebverbindung steht, während ein auf der festen Achse drehbar gelagerter, zweiarmiger Steuerhebel mit dem einen Arm an den Steuerschieber der Dampfmaschine ange schlossen ist und mit.
dem andern Arm mit einem auf der Achse pendelnd abgestützten Steuergewicht. in Wirkungsverbindung steht, manchmal durchläuft, also verbesserungsbe dürftig ist, um die exakte Betätigung der be weglichen Roststäbe und ihr Festhalten in ihren Endlagen sicherzustellen, da hiervon die Lebensdauer des Rostes und die einwandfreie Sehwelung massgeblich abhängen.
Haben die Roststäbe nicht die richtige Antriebsgeschwin digkeit, und nehmen sie infolge falscher Stel lung von Steuerschieber und Dampfkolben nielit ihre genauen Endlagen ein, dann führt das ztr einem Verbrennen oder Verschmoren der freiliegenden bzw. vorstehenden Roststab teile, was sich besonders stark bei aggressiver Kohle bemerkbar inaclit.
Die angestrebte Verbesserung kann zweck mässig dadurch erreicht werden, dass der auf der festen Achse drehbare Steuerhebel des Dampfschiebers zwischen naehstellbaren Bremsorganen angeordnet und der von ihm durch eine mittels Labyrinth-Stopfbüchse ab gedichtete Sehieberstange angetriebene, mit. entlastetem Doppelkolben versehene Steuer schieber an zwei voneinander getrennte Au.,- puffleitungen mit verschiedenem, vorzugs weise regelbarem Durehflussquerschnitt ange schlossen ist, wobei ein am Steuergefäss dreh bar gelagerter, selbsttätig arbeitender Greifer oder Schnäpper das Steuergewicht in seiner Ruhestellung festhält.
An Stelle zweier getrennter, langer Aus puffleitungen genügt deren eine, wenn die gemeinsame Auspuffleitung an die Auspuff räume des Sehieberkastens durch ein rohr- artiges Zwischenstück angeschlossen wird, das mittels einer Rückschlagklappe den Dampf übertritt von dem einen Ende des Steuer schiebers zu dessen anderem Ende verhindert. Ein weiteres Mittel zur Überwachung der richtigen Betriebsweise des Roststabantriebes besteht in der Anordnung einer Signalein richtung, die dem Heizer akustisch anzeigt, ob der Dampfkolben und der Steuerkolben in ihre richtigen Endlagen zurückgekehrt sind oder nicht.
Durch den Anbau einer als Signal einrichtung dienenden Dampfpfeife an den Kondensatablasshahn der Bodenseite des Dampfzylinders wird erreicht, dass bei nor maler Kolbenstellung bei jedem Doppelhub die Pfeife nur für eine ganz kurze Zeit, wäh rend des Bruchteils einer Sekunde ertönt, während sie bei falscher Kolbenstellung einen Dauerton erzeugt und dadurch den Heizer aufmerksam macht. Ausserdem kann die je-. weils tatsächlich erreichte Hubstellung optisch sichtbar gemacht werden durch den luftdicht aus dem Pressluftr aum heraustretenden Mit nehmer der Steuerung.
Schliesslich können noch Vorkehrungen ge troffen sein, um das Quecksilber vor dem Un- brauchbarwerden infolge des Zutritts von Schmieröl zu den Quecksilberkammern zu be wahren. Die Vervollkommnungen haben ein stossweises Vorbewegen und ein etwas lang sameres Zurückbewegen des Dampfkolbens und der von ihm angetriebenen Teile zur Folge.
In Fig. 6 bezeichnet 121 die kardanisch aufgehängte Dampfmaschine, deren Kolben mittels Kolbenstange 123 über ein Kugel gelenk an einen im Unterwindraum der Dampfkesselfeuerung hin- und herversehieb- bar gelagerten, vorzugsweise geschweissten Rahmen 124 zum Antrieb von in den ein zelnen Kohlenbettabsehnitten 125a, 125b<B>...</B> beweglich vorgesehenen Roststäben 126 ange schlossen ist.
Der Hub dieser Roststäbe, die mit zwei Tatzen 127 einen in der Breite ver änderlichen Mitnehmer 7.27a umfassen, kann von aussen während des Betriebes eingestellt werden, wobei der Rahmen 124 immer die gleiche Weglänge zurücklegt und mit. einem Arm<B>128</B> auch den hinsichtlich seiner Hub länge regelbaren Kohlenschieber 129 antreibt.
Die auf gekühlten Rostbalken 130 liegenden, beweglichen Roststäbe 1.26 und die zwischen ihnen befindlichen, in gleicher Weise gelager ten, feststehenden Roststäbe 131 weisen Buk kel<B>132</B> auf, die in ihrer -.N7,ebeneirranderord- nung Querschwellen bilden, welche im Zu sammenhang mit dem Kohlenschieber 129 be wirken, dass zugeführte Kohle über die untere, bereits entzündete bzw. brennende Kohle hinweggeschoben wird, womit der Be-riff der Überschuss-Feuernng erklärt wird.
In gewisser Entfernung vom Dampfmaschi. nenzy linder 121 und höher als dieser angeord net befindet sieh ein Kasten 133, der die Steue rungsvorrichtung für den Dampfschieber ent hält.. Die räumliche Trennung ist neben der verbesserten Übersichtlielrkeit vorgesehen, um eine Verlängerung des Dampfweges zwi schen Schieberkasten und Dampfzylinder 121 mit dem Zweck der Beruhigung zu erzielen. Es gehen dann die bewegten Teile nicht mit allzu harten Schlägen in ihre Endlagen.
Die Reibung der Roststäbe gegeneinander und ge genüber dem Rostbalken in Verbindung mit der dadurch bedingten Schlaekenverreibung ergeben zusätzlich eine der Bewegung der Roststäbe entgegenwirkende Bremskraft.
Die dargestellte Dampferzeugungs- a.nlage stellt an die Eigenschaften des Speise wasservorwärmers besondere Anforderungen, da dieser allseitig von den Rauchgasen um- spühlt im zweiten Kesselzuge gelegen ist. Es wird daher ein Rippenrohrspeisewasserv or- wärmer benötigt, der dicht, spannungslos, kor rosionsfest und frei von Lufteinschlüssen sein muss.
Gemäss Fig.7, 8, 10 und 1.1 lagern die Rippenrohre<B>191.</B> allseitig frei beweglich und bei 202 stopfbuelrsenartig abgedichtet in den runden Öffnungen \?03 der Seitenschilder 192 und bilden mit den äussern Krümmern 193 eine endlose elastische Rohrschlange. Die Sei tenschilder 192 sind gegenüber den U-Eisen- rahmen 194, die einen Bestandteil des Kessel gerüstes bilden, nachgiebig und verschiebbar angeschraubt, damit die Senkungen des Mauerwerkes spannungsfrei aufgenommen werden können.
Die Rippen 195 sind nach dein Vakuum-Überström-Prinzip ausgebildet, indem durch Unterteilung der Rippen bei wechselseitig leicht abgebogenen Schlitzrän dern 196 eine intensive allseitige Bespühlung der Rohre, mithin vollkommenster Wärmeaus- tauseh bei geringstem (Tewielit erreicht und < tank der sanften Ablenkung und Überströ- inung der heissen (rase mit geringstem Druck gefälle gearbeitet erden kann.
Die absolute Betriebssicherheit erfordert es, dass die üblichen Flansehv erbindungen der Rippenrohre 1.91_ mit dem Krümmern 193 durch zuverlässigere Konstruktionen ersetzt. werden. Da der Speisewasservorwärmer inner halb des Kesselbblockes untergebracht ist, be steht keine :Möglichkeit, die üblichen Flanseh- schrauben nachzuziehen; tropfende Diehtun- ten zii erkennen und neue Dichtungsscheiben einzusetzen.
Um diesen besonderen Betriebs verhältnissen gerecht. zu werden, erfolgt die Abdichtung durch Weieheisen-Nippelrohre 197. Aus -Montage- und Sicherheitsgründen müssen diese kalibrierten Rohrstüeli:e 197 mindestens die Länge des halben Durchmes sers der liebten Rohrweiten haben. Zur Er zielung einer ausreichenden dichtenden Flä- ehenpressung erhalten die eingesetzten Nippel breite Rillen 198 von geringer Tiefe (etwa 0,1 inm), wodurch die Oberfläche auf etwa die Hälfte verringert und ein doppelt so gro sser spezifischer Druck erzielt wird.
Belässt man daneben die übliche Plansehdichtung, so erhält man eine doppelte Dichtung, die in den schwierigen Betriebsbedingungen, unter denen der Speisewasserv orwärmer arbeiten mass, ihre Rechtfertigung findet. Die Metalldieh- tung nimmt dann den ganzen Druck auf, wäh rend die Plansclidiehtung nur noch etwaiges geringfügiges Tropfen verhindert und bei wenigen und leichteren Sehrauben vollkom inene Dichtheit schafft.
Bei der Herstellung zieht man die Nippel rohre durch ein Kaliber und bohrt die Rip- penrohrenden sowie die der Krümmer durch Kaliberfräser mit Vor- und Naelimesser aus.
Günstigere Verhältnisse für das Einziehen der Nippel erhält. man, wenn man sie auf beiden Seiten schwach koniseli macht oder wenigstens ihre Enden bis auf einen kleineren Durch inesser, als dem Rohrdurchmesser entspricht, anschä.rft. Zum Einziehen der Nippel genü gen zwei Schrauben, jedoch empfiehlt. es sieh, bei gleichzeitiger Anwendung einer Flansch verbindung eine grössere Anzahl von Flanseh- schrauben vorzusehen.
Die beschriebenen -Merkmale des Speise wasservorwärmers bestehen also zusammenge fasst in der frei beweglichen Lagerung der Rippenrohre in den Seitenschildern, in der Anwendung von mit rillenförmigen Aasdre hungen versehenen Weieheisennippeln zur Ab dichtung der Verbindungsstellen zwischen den Rohren und Krümmern und in der Anwen dung von sogenannten Überströmrippen. Der hierdurch erhaltene Vorwärmer ist dauerhaft dicht, so dass er zusammen mit dem Kessel im gleichen Malerblock untergebracht wer den kann.
Die Krümmer nehmen bei dieser Ausgestaltung und Anordnung an der Wärme- übertragung teil; sie sind zusammen mit den Rippenrohren in den Rauchgasstrom gestellt, wirken nicht mehr kühlend und sind daher in Ergänzung der zeichnerischen Darstellung zweckmässig ebenfalls mit Rippen versehen. An den Stirnfläeheii der Flanschen<B>1.99</B> sind Ausnehmungen 200 und an den ringförmigen Innenflächen, welche den Rillen 198 gegen überliegen, Ausnehmungen ?01 eingegossen bzw. eingearbeitet.
Zur -V all der gusseisernen Ausführung des Speisewasservorwärmers drängt ausser der infolge des Sehwitzens der schmiedeisernen Rohre auftretenden Korro sion die Kesselsteinhildiuig in den heissen Rip penrohren.
Die gusseisernen Rohre können ihrer geringen Anschaffungskosten wegen auf Vorrat gehalten werden, so dass die jeweils ausser Betrieb befindlichen Rohre in bekann ter Weise ausgebohrt oder mittels hindurch gepumpter Salzsäurepräparate vom Kessel stein befreit werden können und ein beson derer Wasserreiniger bei Verwendung Buss eiserner Rohre in Fortfall kommen kann.
Die äussere Reinigung des Rippenrohr Speisewasservorwärmers erfolgt durch einen elektromotorisch angetriebenen, nicht gezeich neten Russbläser, dessen den Dampf aus blasende Düsenrohre eine kombinierte Ro- tations- und Translationsbewegung ausführen, wodurch mit wenigen Düsendampfstrahlen Schraubenflächen bestrichen werden, die bei relativ geringem Dampfverbrauch ein wirk sames Abblasen der Rippenrohrfläehen ermög lichen. In Fig. 7.2 bis 14 ist der Aufbau des ver wendeten @Lufterhitzers dargestellt.
Dieser ist. als Kreuzstrom-Wärmeaustauscher ausgebildet und besteht aus einzelnen gusseisernen, zusam- inengeschraubten Rippenplatten 270, die auf der ,einen Seite mit lotrechten, für die Füh rung der Heizgase und auf der andern Seite mit waagreeliten Rippen für die Luftführung versehen sind. Die Richtungen für Gas und Luft können sich je nach dem Einbau des Lufterhitzers in den Kessel ändern.
Die Höhe der auf beiden Seiten der Rippenplatten für die Gas- und Luftführung angeordneten Rippen kann verschieden gross gewählt sein, um günstigste Wärmeaustauschverhältnisse zu schaffen. Von den paarweise gegenüberliegenden Rändern der Rippenplatten besitzen die je weils parallel zu den Rippen verlaufenden Kanten naeli der Seite der ihnen parallelen Rippen vorspringende, ebene, leistenartige Verstärkungen 271., die zugleich als Abstand halter zwischen benachbarten Rippenplatten, wie auch zum dichten Zusammenfügen der selben zu einem Block mit getrennten Luft und Gasräumen 272 bzw. 273 dienen.
Wesentlich an dem Lufterhitzer ist. ferner die Unterteilung der Rippen 274 und 275 in ihrer Längsrichtung durch Unterbrechungen 276 in kurze Rippenstücke und die wechsel seitige Abbiegung ihrer Ränder 277, wodurch eine intensive Bespühlung der gesamten Heiz fläche und eine gute Verteilung der Tempera turen, insbesondere unmittelbar an der Guss haut, geschaffen wird.
Dies ermöglicht nicht nur einen relativ hohen WärmeübertragUngs- koeffizienten, sondern vermeidet auch das bei Bleehplatten-Lufterhitzern infolge örtlich auf- tretender niedriger Temperaturen unange nehme Sehwitzen der Bleche.
Geringes Ge wicht bei grosser Wärmeleistung, grosse Wi derstandsfähigkeit gegen Korrosion, Vermei dung einer Verstopfungsgefahr, geringer Raumbedarf, niedrige Anschaffungskosten, einfachste Reinigungsmöglichkeit durch auto matisches Abblasen oder durch Drahtbürsten anwendung, vollkommene Dichtheit und ab solute Betriebssicherheit sind die weiteren Vorteile, welche die Verwendung des beschrie benen Lufterhitzers in der Kesselanlage be sonders zweckmässig erscheinen lassen.
Zweckmässig werden die Rippenplatten ohne Kerne gegossen, nicht bearbeitet, die Rillen in den Diehtfläehen und die Sehrau benlöeher konisch gestaltet und eingegossen. Ein für die Reinigung der Rippenplatten etwa verwendeter Russbläser kann aus gelochten Dainpfausblasrohren bestehen, die, in einer langen Stopfbuchse laufend, durch diese den Dampf erhalten.
Seine selbsttätige Hin- und Herbewegung erfolgt ebenso wie beim Buss- bläser des Speisewasservorwärmers durch eine Schraubenspindel, welch, durch einen Motor angetrieben, sieh in einer feststehenden Mut ter unter dein Einfluss eines umsteuernden Schlaggewichtes oder ähnlicher Einrichtungen vor- und zurückschraubt. Die Betätigung des Bussbläsers beschränkt sich wiederum zweck mässig auf die Zeiten, in denen überschüssiger Dampf für diese Zwecke zur Verfügung steht.
Wie in Fig. 14 angedeutet. ist, sind im Be reich der heissen Eintrittsenden für die Ab gase auf die Planschartigen Verbindungsteile 27S zwischen den benachbarten Rippenplatten Schutznasen 279 aufgesetzt, die an die Flansehschrauben <B>280</B> angehakt und dureli aufgestrichenen Asbest. 281 isoliert sind.
Die beschriebene Anlage stellt. nur ein Aus führungsbeispiel dar, das in bezug auf die technischen Einzelheiten sowohl der Haupt anlageteile wie auch der Hilfsaggregate und der Art. ihrer Betätigung mannigfache Ver änderungen erfahren kann, ohne dadureli den Rahmen der Erfindung zu überschreiten. Durch den beschriebenen zweckmässigen Zu sammenbau der einzelnen beschriebenen An- Lageteile, von denen verschiedene mehr oder weniger weitgehend bekannt sind, ergeben sich in der beschriebenen Anwendung, Ausge staltung oder Kombination besondere teeli- nisehe Vorteile.
Diese wirken sieh in wirt schaftlicher Hinsicht dahin aus, dass bei rela tiv geringem Brennstoffverbrauch belastungs abhängig eine fast geradlinig verlaufende Wir kungsgradkurve erhalten wird. Eine zusätz liche günstige Eigenschaft des beschriebenen Aggregates besteht darin, dass es sich jeder Betriebsweise sofort anpasst, beispielsweise bei schwankender Dampfentnahme besonders nachgiebig und elastisch ist.
Der Zusammen bau der einzelnen Anlageteile in einem Kessel block ist einfach, mechanisch und thermisch unempfindlich und ermöglicht eine übersieht liehe und leichte Bedienung und eine hohe Be- triebssieherlieit. Der eingebaute Schwelraum ermöglicht. einen billigen Anfall von flüssigen Brennstoffen als Nebenprodukt ohne beson deren Energieaufwand.
Process for steam generation. The invention relates to a process for generating steam by means of pre-dried, partially Entsehwelter, solid fuels.
According to the present invention, the drying and preheating of the fuel on the pin side and the smoldering ring of the fuel on the other hand are effected by independently controllable heating means, in that the combustion exhaust gases with their remaining temperature gradient of 180 to 60 are used for drying and preheating the fuel , while the further heating of the fuel on and at the smoldering temperature within the between a sieve tower and a first grate section.
located smoldering room is achieved by at least one other heating means. The invention also relates to a system for carrying out this method, in which within a room bounded by boiler masonry, a water tube boiler designed as a two-drum vertical tube boiler with auxiliary drum, a f'ber- sehubfeuerung with completely independent rust sections connected in series and a humped grate surface, a twin between the tube bundle of the boiler, a steam superheater, a finned tube feed water preheater,
a bus-iron, ribbed plate air heater with ribs for guiding the heating gases or air, a fuel duct acting as a residual heat economiser with a Seliwelraum, an induced draft and the associated compressed air and additional blower as well as vortex blowers fed with exhaust gases are arranged.
The invention is. explained below with reference to the example dargestell th embodiments in the drawing.
The figures show: FIG. 1 a combined steam generation and smoldering system, half each according to section z1-B and section C-D in FIG. 2, FIG. 2 the system according to section F-F according to FIG. Fig. 3, the LTberschub furnace with the lower part of the boiler on a larger scale, Fig.1 and 5 details of the grate ge according to Fig. 3, Fig. 6 is a longitudinal section.
by a similar Liche over-thrust firing, FIG. 7 a vertical section through part of an overflow finned tube feed water preheater, FIG. 8 the feed water preheater according to FIG.
7 in an end view, FIG. 9 the mounting of the ribbed tubes in the side plates, FIG. 7.0 a cross section through a ribbed tube according to FIG. 11. 17 shows a longitudinal section through a connection point between the finned tube and the elbow, FIG. 12 shows a perspective view of part of the finned tube air heater, FIG. 13 shows the subdivision and configuration of the fins of the air heater and FIG. 14 shows the arrangement of the protective noses on the hot parts of the air heater Ribbed plate flanges.
The steam generating system according to Fig. 1 and \? is housed in a boiler house 7.0, the combustion chamber is limited by the masonry th side walls 11 and 12, an end wall 13 and a R.üekwand 14. By separating surfaces 15, 16 and 17, the fire chamber is divided into several trains one behind the other. The vertical pipes 18, which connect the lower drum 19 to the upper drum 20, and the superheater 21 are located in the first boiler pass.
The feedwater preheater 22 is located in the second train, while the air heater 23 is located in the subsequent third boiler. The first air blower 24 is connected via a line 25 to the zones I to VI of the lower wind spaces for the individual grate sections. Pressure and air volume can be regulated separately for the grate sections. The secondary air blower 26 blows cold air into the gap-like space between grate 27 and lower drum 19 over the entire width of the fuel bed.
With 28 exhaust gas vortex burner fan, with 29 fan for inert gas from the Sehwelgas processing, raw dust and oil, whose nozzle burners 30 are arranged in groups next to each other - "arranged. The suction draft 31 is below half of the chimney 32, the one Sprinkler device 33. Rotary flaps or equivalent, preferably externally adjustable guide surfaces 34, 35, 36, 37 determine the direction and distribution of the combustion air or the heating gases on their way through the system.
Dump trucks 38 can be connected to an elevator 39 'via the rope 39 and give the fuel via a chute 40 into the main fuel bunker 41 above the boiler 1, next to which there are coal dust bunkers 42 and oil bunkers 43 on both sides, their removal Lines 44 and 45 are guided to the nozzle burners 30, which are acted upon by the fans 29. The front end wall 73 of the combustion chamber, together with the wall 46 in front of it, forms a fuel chamber.
This extends over the entire width and height of the firebox and closes. the sieve tower 47. The sieve tower is arranged on both sides at a distance from the walls of the fuel provision surrounding it, so that spaces are left between the sieve tower and the provision walls, which are used for the passage of the drying and preheating gases regulated by means of the guide surfaces 36 and 37. At its lower end, the sieve tower goes over into the smoldering room 48, the full-walled limiter surfaces 49 inclined according to the sliding properties of the fuel. are.
They extend to the outside as far as the surrounding masonry and serve as a rod surface for the fuel. At the bottom, the smoldering space is limited by the first grate section 50. The suction nozzle for a vortex burner fan is denoted by 51, and one of the Sehwelgas suction nozzle is denoted by 52, through which the carbonization gases are diverted to the condensation and distillation system (not shown).
The oils of suitable fractions obtained by the Sehweler in its own system are pumped into the oil tank 43 and are available here to cover the peak performance of the boiler. The mobile coal troughs 53 take on the grate diarrhea after opening the drop flaps 54; The ash can be removed from the end of the grate in a similar manner.
The auxiliary drum 55 is connected, on the one hand, to the lower drum 19 by the pipes 56 and, on the other hand, to the upper drum by downpipes 57 and evaporator pipes 58. The connection between auxiliary drum 55 and upper drum is such. executed that the downpipes 57 emerge from the upper drum at a point below the lowest water level, while the evaporator pipes 58 are guided along the inner end wall to protect them from burns, cross the downpipes E 57 and then into the steam room join the top drum.
Two rows of downpipes and two rows of evaporator pipes are sufficient to provide sufficient thermal insulation for the front boiler wall. The same evaporator tubes, however, bent out to the side, are used for shielding the side wall. All steam-generating pipes are fed by well-dimensioned return pipes and can therefore safely withstand a considerable amount of heat absorbed by the radiation;
An hourly steam output of 150 kg of steam per square meter of heating surface is therefore easily possible. The relatively high heating surface load creates ample space for the inclusion of the feed water preheater and even the air heater in the boiler block due to the reduced pipe length, because the previous contact superheater has been relocated to the front in the firebox and converted into a powerful radiant superheater.
The heating surface, which has been reduced for the reasons described, is permitted. it is necessary to use more resistant overheating agents suitable for temperatures up to 500 C in exposed areas.
The nozzles for inert gas, for raw dust and the vortex burners for oil are located below the superheater and blow into the well-drenched combustion chamber. The overheater protected from burns in this way can be designed hanging or lying down. The pipe division in the longitudinal direction of the drums is intentionally large enough so that the front pipes and the superheater pipes can cross over.
As a result of the reduction in the number of rows of boiler tubes, drums of smaller dimensions can be used, into which the case and jet tubes are welded.
It is within the scope of the invention to use two smaller drums of a correspondingly smaller diameter instead of a large lower drum 19 and a large upper drum 20, because then a lower wall thickness and selective floors can be used. Also comes. one then already in the area of the commercial pipes. The double drums can be tight, one above the other and connected to one another by nozzles.
If the rolling in of the tubes is replaced by welding, the drum wall thickness will continue to be reduced. Since the special design and mode of operation of the feed water preheater as well as special water purifiers allow the boiler scale to be kept away from the boiler in the system shown, and damaged pipes, as they are accessible everywhere, can be cut out and new ones welded in in their place, so is. driving on the drums is no longer necessary.
The usual slide valves in the furnace and on the boiler could be replaced by aerodynamically designed glass valves that are operated by. a common point from gears, racks, levers or similar transmission gears are adjustable.
The system works as follows: The fresh air sucked in in the boiler house 10 by the U, rstluft- blower 2-I flows through the air heater 23 and via the line 25 into the underwind spaces of zones I to VI of the furnace and flows through the grate sections, regulated separately Pressure, amount and, if applicable, temperature.
The heating of the boiler walls lining the water pipes 1.8 takes place partly through radiation from the fire bed. ans, partly due to the flue gases running along the pipes, which in the first boiler pass also touch the coiled pipes of the overheater 21 inserted between the boiler pipe bundles, above the guide surfaces 16, bend downwards, around which the feedwater preheater 22 is located in the second boiler pass, and below the guide surface 17 again bending over and again flowing upwards to heat the air heater 23 located a third Kes selzug.
As a result of the excellent heat transfer in the named -N% 'heat exchangers, the flue gases in front of the feed water preheater only have a temperature of around 600 C, which has fallen to around 300 C in front of the air heater and to 200 to 180 C behind the air heater .
At about 180 C, the exhaust gases are passed through the free space extending over the entire width of the boiler above the upper drum 20 and sucked through the middle part of the sieve tower 47 and the fuel layer located in this at this point. The sieve tower is composed of vertical round bars or other profile bars; the by horizontal, in certain Höhenab distances provided U-iron or the like z. B. be held together th by welding.
For the mode of operation of the sieve tower, it is advantageous that a natural order of the fuel initially introduced into the storage bunker unsorted in this way. takes place that the coarser parts reach the sieve tower wall, while the smaller particles remain more in the middle of the sieve tower cross-section. This improves the downward movement of the fuel on the screen wall, the diarrhea is less; Above all, however, the resistance that the exhaust gases have to overcome when penetrating to the deeper fuel layers is reduced.
The gases are relatively easily let through by the coarse pieces of the wall zones and therefore come into contact with the inner fuel particles of smaller grain size without any significant temperature drop. The use of sieve walls in connection with the natural distribution of the fuel over the sieve tower cross-section and the suction of the gases across the forehead allow the exhaust gases to flow through the fuel with a low pressure gradient of only about 15 mm water column.
Since only flue gases of relatively low temperature are used for pre-drying and preheating, as well as because of the prevention of oxygen or air-containing gases from entering the smoldering room, fires cannot occur in the Vorsehacht. As a precaution, however, the humidification tubes 81 are provided with nozzles that have the dimensions required for any fire fighting Bemes.
The exhaust gases - just about their heat content when they first pass through the fuel. 100 C and be effective in this area, the completion of drying and preheating of the fuel. The flap 36 prevents the exhaust gases from being able to flow directly through the upper part of the sieve tower.
The gases that got into the space 60 in front of the sieve tower bend upwards as a result of the shut-off by the guide surface 37 and flow through the sieve tower in its uppermost section above the guide surface 36 and act here for the first pre-drying and the start of preheating of the fuel. in order then, cooled down to 70 to 60 C, to be captured by the induced draft draft 31 and conveyed into the chimney 32. This can lead to condensation of all the vapors contained in the 'exhaust gases without interference, whether they come from the coarse moisture, from hygroscopic, colloidal or from the combustion water.
At an exhaust gas temperature of 60 C, the flue gases begin to sweat in the fuel layer of the upper sieve tower section and rain out the condensed water vapor. That doesn't do any harm, because dry fuels are even arrgefeuehtet at this point because of the dust repellent effect through sprinkler pipes.
At over 100 C an intensive drying of the fuel takes place first; Above 250 C the colloidal water is excreted from the fuel, which together with the coarse smokiness and hygroscopic water makes up about 30% of the fuel weight in peat and brown coal.
A part of the exhaust gases reaches the lower space 61 of the fuel provision, warms up on the boiler and superheater pipes arranged in the preview and thus enables the fuel to be heated up to about 1.80 ° C as it passes through the lower part of the sieve tower .
The exhaust gases passing through the fuel column beneath the flap 37 are captured by the suction nozzle 51 of the vortex burner and, enriched with the light hydrocarbons rising from the smoldering chamber 48, are vagabond ('gases, alone or together with other additional gases or heating agents such as inert gas, raw dust, oil or the like by means of the nozzles 30 and their blowers 28 and 29 from both sides of the boiler into the furnace.
As a result, rotating gas cylinders 62 are formed, which throw out the flycoke and increase the completeness of the combustion, because the excess air in the exhaust gases is high enough or, at around 401 / o, can be kept high enough by mixing with other gases.
The fuel entering the smoldering chamber 48 at about 180 ° C. is heated in a special way, independently of the heating and the heating means of the sieve turni preheating. To avoid fires and sluggish bells; ' separates the use of fire gases or exhaust gases from complete combustion for heating. of the smoldering room.
Rather, to heat the smoldering room are blown, superheated steam, boiler or superheater pipe coils running through the smoldering room or days of imperfect combustion, which rise from the first grate section and are sucked through the smoldering room with a moderate draft of superheated steam is very effective, but it does cause some loss of condensation heat from the steam.
These three types of heating for the smoldering room, which are independent of the preheating and drying of the fuel in the sieve tower, are used either individually or in conjunction with one another.
Apart from the fact that this separation of the heaters for the sieve tower and the smoldering room enables easier handling of the temperature control in the individual system parts and thus a more reliable control of the economic management, in this way the heating means come in the individual system miles according to their most suitable Heat content and temperatures to the effect. Details of the heating of the Sehwelr spaces are explained in more detail below with reference to FIG.
The importance of the fuel supply is that the exhaust gases could only be used economically up to 160 to 200 C, even in high-quality systems, depending on the particular conditions. A more extensive use of the exhaust gases is pointless because of the small temperature difference and the resulting large heat-transferring surfaces of the air heater.
Cheaper heating surfaces, such as glass balls, grass rings, pebbles or the same working facilities, which are alternately charged with flue gases and combustion air using double chambers for the purpose of low-level energy savings, have not been satisfactory, since they are additional system parts with their own maintenance, for which a thoroughgoing special benefit that could justify their application was lacking. The same applies to systems in which the pebbles heated up by the exhaust gases are sprinkled with water that was used for inferior purposes due to its not pure nature.
All of these facilities were too expensive, too cumbersome in terms of space requirements and operational management, and had some other shortcomings, such as limited service life due to corrosion.
The aforementioned disadvantages of the systems described can be avoided by the fact that the heat is recovered by the fuel itself, in that a fuel feed shaft corresponding to the entire height and width of the boiler is seen, and the exhaust gases from the last boiler pass are removed in such a way for residual heat utilization that they be sucked through a free space created above the upper drum and across through the downward trickling coal.
The porous coke, which was formed at 400 to 500 C in the smoldering room, arrives. in the activated state on the second grate section to get here with. preheated compressed air to produce fire gases, the effect of which can be increased to the extent required by the exhaust gas Sehwelgas vortex blower mentioned and the other additional blowers.
Because all parts of the furnace, all steam generation, superheater and header pipes as well as the heat exchangers lie together within a closed boiler block, and the blower of the first air with an air volume that is around 20 times greater than that of natural room ventilation within the porous building material Boiler house is set up, there are still cooling losses that are significantly below 0.51 / o.
Since the cooling losses of the masonry are the only losses that remain almost the same with all loads, while the other losses change essentially proportionally with the load on the system, the small cooling losses of all boiler parts bear The enclosing masonry helps to achieve an efficiency curve that is largely independent of the load.
The draft conditions in the boiler are designed in such a way that a pressure gradient is required that is approximately that above the grate. 10 mm, in front of the feed water preheater 20 mm, in front of the air heater 30 mm, behind your air heater 40 mm, in front of the oasis in the sieve tower 45 mm, after leaving the sieve tower 60 mm and in front of the suction of the chimney about 70 mm water column.
In the fuel-free spaces below the sliding surfaces of the smoldering room, the negative pressure is 45 mm on one side and 60 mm water column on the other, while the negative pressure in the smoldering room itself has a lower nominal value; it is to be coordinated in such a way that no oxygen gets into the smoldering room, but that the smoldering gases can be safely extracted. By lengthening or shortening the lower end of the sieve tower, which is not sieve-like, and by changing the suction force of the Sehwelgasabsaugegebläses, the Sehwelgas temperature is regulated and thus. performance.
With reference to Fig. 2 it should be noted that the vertical axis of the sieve tower 47 is a broken line with moderate deviations from the plumb line, in order to provide a visual support for the fuel column and a reduction in pressure in the lower area of the provision.
In the vision device and the universal cave power overshoot furnace shown in FIGS. 3 to 5, the same parts have been provided with the same reference numbers as in the preceding figures.
3 first shows the smoldering room 48, its design, heating and the arrangement of the auxiliary facilities intended for its operation in more detail.
The fuel leaving the lower part 47 'of the sieve tower reaches the selirä- gen full sheet metal walls -19 and forms free surfaces 70 according to its slope angle between the overlapping sliding surfaces, from which the carbonization gases generated exit into the free spaces 71 above. The number of stacked Rutsehfläelien can differ from the embodiment is provided.
The carbonization gases are extracted. through the nozzles 52. Through nozzles 51 the exhaust gases sucked in through the lowest sieve tower section are sucked off together with the gases from the lowest sieve area rising from the smoldering chamber and blown into the combustion chamber at about 3 height above the grate surface or the fuel bed made usable with regard to their "poor" inlialtes.
The heating of the fuel in the smoldering chamber is initially indirect by means of water vapor, in that heat-emitting, hot pipes are passed through the smoldering chamber, touching the coal. This purpose is served on the one hand by the downpipes 57, which connect the auxiliary boiler 55 to the upper drum, and on the other hand by the superheater pipes 72, which are connected at the bottom to the collecting pipe 73 and via this via pipes 7.1 to the superheater 21 in Connected.
In the arrangement shown flows. the superheated steam in the pipes 7-1 along the inner front wall down into the collecting pipe 73 and from there in a double pipe row 72 at about 500 C into the smoldering room. After going through a roughly? The superheater pipes leave the smoldering room with a temperature below 400 C when the fuel is high.
In the space of the Vorsehaeli- located behind the Siebtfirm, the superheater tubes give off a further part of their heat to the exhaust gases, which are to flow through the lower part of the sieve tower. Since the superheater tubes, cooled down to about 300 C, no longer contain steam at the operating temperature required for turbines, for example, the superheater tubes are returned to the furnace to restore the required operating steam temperature.
The exploitation of the high heat gradient of the superheated steam in the sluice device justifies the installation of the superheater as a radiant superheater in the first boiler and its intensive heating.
In addition, smoldering heat is introduced into the visual space by direct injection of superheated water vapor at around 500 C by means of one or more steam blower tubes 75. These are expediently provided with dowel pins 76 and rotatably mounted around their longitudinal axis to loosen the smoldering material at the same time .
Deviating from the illustration, the steam blower tubes and the digging pins can be designed as separate organs for the simple way of pushing off, whereby it is usually sufficient to have only a single blow-out tube protrude into the fuel with steam blow nozzles pointing downwards. See rotating pipes with digging pins 76 are particularly well arranged in the Be the surfaces 70 of the smoldering material.
They get the drive for their rotary movement preferably together using the ratchet wheel and pawl and by means of a chain drive 77 from the grate drive machine 78, the digging pins being rotated further by a certain angle in time with the actuation of the movable grate bars, thereby loosening the coal and prevent the fuel from sticking together.
The one with directly. steam that has been blown in. the advantage of being completely fire hazard and the regularity of management. This advantage also benefits the electrostatic precipitator, which precipitates the oil from the oil vapors, while otherwise easily burns and, if necessary, explosions occur as a result of excess temperatures. The IV water vapor precipitated in the condensation finitely in the smoldering gases results in a relatively low heat loss, which, however, is irrelevant in terms of the overall economy of the system.
The third type of heating of the threshold area 48 located in the lower part of the preliminary area 80 is used. See the gases of incomplete (co-) combustion that rise from the first grate section or between the first and second grate section and in a hot state of about. 500 C over the embankment surfaces of the fuel, which have a slope of approximately 40, sweep away. By touching the fuel located here, they warm it up and contribute to its dehumidification.
With suitable management, the hot gases can also be passed through the material of the smoldering room, resulting in a more intense visual environment with this heating means. As already mentioned, the three types of staining of the smoldering area described can be used individually or in any combination.
The discharge of the fuel from your Seliwelrauni is controlled on the one hand by the movable grate bars and on the other hand by the elevation controller. The latter consists of an eccentrically mounted, what is-cooled tube, the eccentricity of which can be changed variably. The support of the pipe can be designed in such a way that the height of the entire pipe can also be adjusted. The steady promotion of the goods is ensured by the intermittent operation of the grate bars, the details of which will be discussed in more detail later and on which the whole smoldering device is built.
If, in special cases, the adjustment of the stroke and frequency of the grate drive is not sufficient to ensure that the entire contents of the sieve tower slide smoothly, then knocking devices 82 are arranged on the walls of the sieve tower and operated by hand to avoid any blockages are, however, expediently driven by the grate drive machine in continuous operation. They consist of balanced impact weights, which are stored in groups on common axes, and which, when actuated, cause the stuck fuel to move behind.
As a result of the normal jerk-wise forwarding of the coal, a steady jolt-wise relocation of the goods also occurs in the smoldering area, which is favorable for carrying out a uniform smoldering process.
If the carbonization gases are not treated by distillation, then it is sufficient to use a spray chamber, not shown in the drawing, in which the carbonization gases are precipitated together with the water vapor. The oily condensate floats at the top, while the dirty water is drained off at the bottom. This oil, similar to raw naphtha, can be used in naphtha engines for plowing and drenching as well as in transport engines in agriculture, especially where peat is located.
Lignite and oil shale are located, which bites as a result of the construction of. Visual power systems eliminates the use of gasoline engines. In the described smoldering process falls. The contamination of the surrounding area, which is otherwise common in the smoldering, is removed, because the complete combustion of the visual residue on the grate as well as the lightest fractions and the inert gases by means of the nozzle burner prevents this.
This carbonisation gas generation works extremely economically with a heat consumption of the order of 2 percent of the total combustion heat generated and enables the high-quality liquid fuel to be obtained conveniently as a by-product.
Since the lightest hydrocarbons above the visual space are sucked off with the vortex burner fan and the pitch-like, heavy residues go to the grate with the coke, only medium-sized fractions reach the suction nozzle of the carbonization gas extractor fan, which for many purposes of a fractional distillation do not need.
The furnace according to FIG. 3 largely makes it possible to meet the theoretical and practical requirements for heating different types of fuel. The deflagrated fuel reaches the first section of the grate at around 150 C; In this case, for example, 6 sections are located one behind the other. In each grate section, fixed grate bars that move jerkily back and forth lie alternately next to each other.
The grate bars are seen ver with humps that form ge humped grate surfaces in their row; These humps hold back the lower, already highly heated fuel and allow the cold, but activated fuel to be pushed over the hot one at around 450 C. In this way, timely and reliable flashback on the grate and intensive burn-through from bottom to top are guaranteed.
The grate sections correspond to zones I to VI of the underwind spaces. While the operational management for the first grate section 85 is designed in such a way that incomplete combustion takes place, the gases of which are used to heat the smoldering chamber and are subjected to complete combustion after the gases have been blown into the furnace again, the operational conditions are already there deviating for the second grate section 86 by already generating fire gases for the formation of water vapor here.
For the inclusion of the visual environment, it is therefore essential that the first two grate sections have different functions. The grate bars 79 provided with bosses 81 rest on water-cooled grate bars 87. The water cooling of the grate bars takes place through cast-in pipes 88 which are fed by a pipe 89 and either one behind the other or for each R.ost bar wedge in Parallel connection flows through who the.
The cooling water is guided upwards from section to section in a snugly manner by means of the pipe 89 all the fixed part of the grate. After the Dureliganx has taken place through the grate bars of the first section, the cooling water can be fed into a boiler drum and switched on to the evaporation process.
The edges of the grate bar protrude by around 15 mm compared to the tips of the grate bar, and by around 60 mm on the storage grate bar. This is permissible because the water cooling with the subdivision into several separate, poured pipes and laid in the particularly endangered places prevents scorching.
To prevent the slag from caking on the grate and to cool the slag for this purpose, it is recommended to increase the distance of 60 mm even further. It is therefore advisable to add a second storage grid bar, set it lower and incline it by about 1.0.
As shown in FIG. -1 on a larger scale, the grate bars 7 9 have a rectangular, box-shaped, thin-walled cross section. They have a central rib 90 which runs in the Lärigrsriehtung and serves for air cooling, which protrudes far into the Ilohlrauin 91 of the grate bar.
Locking and movable grate bars are supported by narrow strips against one another in such a way that a gap-like space is formed between them for air to pass through. The air entering the grate bar from below flows partly through openings 92 in the side walls into the free spaces formed between two grate bars, and on the other hand, rinsing and cooling the central rib, through recesses 93 provided on both sides of the central rib the fuel bed.
The grate coating, which is partly cooled by water and partly by air, is largely protected from burning (pesehole. The grate bars are covered with seliwall in all areas exposed to particularly high temperatures) and are covered in an eliseliwanz-like manner, preferably cast in. At 94, such chrome iron inserts are evidenced. To reduce wear, the grate bars and the movable grate bars are hardened on all of the surfaces that conduct one another.
Each fixed grate bar 79 ', that is to say every second of the grate bars 79 lying next to one another, is hooked with its front, lower end on the water-cooled grate bar, which is indicated by 96 in FIG. while it is locked at its upper end by a tube 97 pushed in at the side. The movable grate bars 79 "are secured against lifting by means of the bars 98 attached to all the movable grate bars and the wart-like projections 99 connected to the fixed grate bars in the manner of a bayonet lock.
If one pulls the upper locking tube 97 out laterally, then one can push out each individual fixed or llewegliehen grate bar independently of the others after slight longitudinal displacement from below. In a corresponding way, new grate bars can be inserted from below. This change can be made while the boiler system is in operation. The locking tube can be replaced by other profile bars.
The securing of the lateral spacing of the grate bars from one another is achieved by lateral press screws 100 which, as a result of the interposition of springs 101, hold the grate bars in forceful contact. Since the grate gaps and the grate resistance for the passage of air are kept within their prescribed limits, and an undesirable rust diarrhea is avoided.
The water-cooled, locking Rostbal ken 87 rest on U-iron girders 102 which are connected to the fixed frame of the grate. The water cooling of the layer height regulator is connected to the cooling pipe system of the grate bars for simplification. The grate bars 87 are relative to that they wear the profile iron 102 through slots in wedge connections adjustable and slidably arranged. At their lateral ends, the U-irons carry metal sheets 103, with which diarrhea prevention sheets 104 sealing against the masonry are connected.
The moving grate bars are actuated by the drive machine 78, which is expediently designed as a piston steam engine. To avoid jamming, the drive machine is suspended from a gimbal.
The piston of this steam engine is connected to a sliding frame or carrier carriage 7.05 which, to reduce the resistance, runs on rollers 106 which are expediently provided with collars which cause lateral guidance. A pair of crossbars 107 and 108 arranged in a manner are mounted with variable spacing on the sliding frame. Appropriately, the front cross bar is fixed, the rear one against it is adjustable.
The handwheels, which effect this adjustment by means of wedging, are arranged on the side and can be operated from the outside during operation of the system. Paws 109 of the movable grate bars grip the crossbars from the front and back and help.
their attacks together, the respective set distance between the crossbars determines the dead gear and thus the actually performed stroke of the grate bars. The displacement of the movable rear -i # lit.nelimereisens 107 in relation to the front fixed <B> 108 </B> takes place by means of two wedges screwed to it, into which a double wedge 1.11 engages so that the full heavy pressure is exerted during displacement is safely recorded.
The separate setting for the individual sections enables the grate bars of all sections to be moved at the same time; however, it is also possible for the grate bars of all sections to be actuated one after the other and in a certain order and with the size of the stroke set independently of one another for each stroke.
The diarrhea hatches 54 are closed with centrally acting wedge locks <B> 110 </B>, the opening of which occurs occasionally in order to transport the grate diarrhea back to the upper main bunker by means of a dump truck. The opening of the hatches can, if necessary, be effected actively by the passing hollows by turning over rebels or the like. will.
The design of the grate makes it possible, depending on the load on the system, to maintain the fire only on the first coal bed sections or on all sections and thus always maintain the same excess of air in the most varied of Kesselbela.
Briefly summarized, the special advantages that the use of the grate described above offers for the visual world that is held in between exist. in the jerky movement which the floor surface of the smoldering area of the sinking visual world sees each time the grate is operated. This causes frequent, intermittent loosening of the smoldering material, so that extensive special stoking devices are avoided and perfect work is made possible even with thicker layers of visual welfare.
Furthermore, the described rust results. for the visual environment the advantage that it allows the build-up of the smoldering room on a single grate section, for which special operating conditions can be easily met. Finally, the controllability of the frequency, acceleration and stroke size of the moving grate parts, i.e. the intensity, also enables. which they act on the coal above them, a conceivably favorable adaptation to the requirements of the smoldering operation.
As already indicated, is. the carefully and perfectly controlled actuation of the grate bars not only for the furnace, but also to a large extent for the implementation of a favorable smoldering process within the framework of the steam power smoldering system described is of decisive importance.
Although, apart from the acceleration of the moving grate bar masses, only the frictional resistances originating from the moving grate bars have to be overcome, this is a matter of quite considerable forces to be controlled.
The cylinder of the piston steam engine installed for the grate drive is designed in the usual way, but with a cardanic joint to avoid jamming. Significant deviations from the usual arrangements can be found in the steam kinase control, which are not fit in that the piston has to perform its double strokes consisting of back and forth with interruptions,
the pauses between each two double strokes within the limits of about 5 to 10 seconds with a double stroke duration of less than one second depending on the degree of loading of the furnace and on. Smoldering operation must be controllable.
There is no direct, compulsory connection between the steam piston and the control slide: both are only indirectly connected, and more appropriately via a two-chamber tilting vessel containing a mercury filling, a so-called mercury cataract, whose control members use tie rods and levers are connected on the one hand to the driver car or sliding frames for the movable grate bars and on the other hand to the control slide.
It has been shown in practice that such a control device for a piston steam engine for the periodic forward movement after a long break and immediate return movement of grate bars arranged longitudinally movable in fixed Rost.bett- Absehnitten, in which a swinging bearing on a fixed Aelise of a control box t tax vehicle with.
Opposite the chambers connected by channels and containing a mercury filling in the end positions causing the mercury to flow back and forth between the chambers by swiveling a bracket that is rotatably mounted on the fixed control box axis and with the steam piston via a grate drive controllably effecting displacement frame of the lower wind space is in drive connection, while a rotatably mounted on the fixed axis, two-armed control lever with one arm is connected to the control slide of the steam engine and with.
the other arm with a control weight supported swinging on the axle. is in operative connection, sometimes runs through, so there is need for improvement in order to ensure the exact actuation of the movable grate bars and their retention in their end positions, since the service life of the grate and the perfect visual environment are largely dependent on this.
If the grate bars do not have the correct drive speed, and if the control slide and steam piston are in the wrong position, they do not reach their exact end positions, this can lead to burning or charring of the exposed or protruding grate bar parts, which is particularly noticeable with aggressive coal inaclit.
The desired improvement can be achieved expediently by the fact that the control lever of the steam valve, which can be rotated on the fixed axis, is arranged between sewable brake elements and the valve rod driven by it through a valve rod sealed by means of a labyrinth stuffing box. Relieved double-piston control slide is connected to two separate out., - puff lines with different, preferably controllable flow cross-sections, whereby an automatically operating gripper or catch, which is rotatably mounted on the control vessel, holds the control weight in its rest position.
Instead of two separate, long exhaust lines, one is sufficient if the common exhaust line is connected to the exhaust areas of the valve box by a tubular intermediate piece that prevents the steam from passing through from one end of the control valve to the other end by means of a non-return valve . Another means of monitoring the correct operation of the grate bar drive is the arrangement of a Signalein direction that acoustically indicates to the heater whether the steam piston and the control piston have returned to their correct end positions or not.
By attaching a steam whistle, which serves as a signaling device, to the condensate drain cock on the bottom of the steam cylinder, the whistle only sounds for a very short time during each double stroke when the piston is in the normal position, while it sounds for a fraction of a second when the piston is incorrectly positioned Continuous tone generated and thereby alerted the heater. In addition, each can. Because the stroke position actually reached can be made visually visible by the control driver emerging from the compressed air chamber in airtight manner.
Finally, precautions can also be taken to keep the mercury from becoming unusable as a result of the ingress of lubricating oil into the mercury chambers. The perfections result in the steam piston and the parts driven by it moving forward and backwards a little slower.
In Fig. 6, 121 denotes the gimbal-mounted steam engine, the piston of which is pivoted by means of a piston rod 123 via a ball joint to a preferably welded frame 124 mounted in the lower wind space of the boiler furnace, preferably welded, for driving the individual coal bed sections 125a, 125b B> ... </B> movably provided grate bars 126 is connected.
The stroke of these grate bars, which with two paws 127 comprise a variable width driver 7.27a, can be adjusted from the outside during operation, the frame 124 always covering the same distance and with. an arm 128 also drives the coal pusher 129, which is adjustable in terms of its stroke length.
The movable grate bars 1.26 lying on cooled grate bars 130 and the stationary grate bars 131 located between them and mounted in the same way have buccles 132 which form transverse sleepers in their planar arrangement which, in connection with the coal pusher 129, cause the coal fed in to be pushed over the lower, already ignited or burning coal, which explains the term “excess firing”.
At a certain distance from the steam engine. nenzy cylinder 121 and higher than this is arranged a box 133, which holds the control device for the steam valve ent .. The spatial separation is provided in addition to the improved clarity, to an extension of the steam path between rule valve body and steam cylinder 121 with the purpose to achieve reassurance. Then the moving parts do not go into their end positions with too hard blows.
The friction of the grate bars against each other and ge compared to the grate bars in conjunction with the resulting slag friction also result in a braking force that counteracts the movement of the grate bars.
The steam generating system shown places special demands on the properties of the feed water preheater, as it is located in the second boiler pass, surrounded by flue gases on all sides. A finned pipe feed water preheater is therefore required, which must be leak-proof, tension-free, corrosion-resistant and free from air pockets.
According to FIGS. 7, 8, 10 and 1.1, the finned tubes 191. 193 are freely movable on all sides and sealed in the round openings 03 of the side plates 192 at 202 and form an endless elastic structure with the outer bends 193 Pipe snake. The side plates 192 are screwed on in a flexible and displaceable manner with respect to the U-iron frame 194, which form part of the boiler frame, so that the depressions in the masonry can be accommodated without tension.
The ribs 195 are designed according to the vacuum overflow principle, in that by subdividing the ribs with alternately slightly bent slot edges 196 an intensive all-round flushing of the pipes, thus the most perfect heat exchange with the smallest (Tewielit achieved and <tank of gentle deflection and overflow - the hot lawn can be worked with the lowest pressure gradient.
The absolute operational reliability requires that the usual flange connections of the finned tubes 1.91_ with the bends 193 replaced by more reliable constructions. will. Since the feed water preheater is housed inside the boiler block, there is no: possibility of retightening the usual flange screws; Identify dripping parts and insert new sealing washers.
To do justice to these special operating conditions. The sealing is done by soft iron nipple pipes 197. For assembly and safety reasons, these calibrated pipe sockets: e 197 must be at least half the diameter of the popular pipe widths. In order to achieve a sufficient sealing surface pressure, the nipples used are provided with wide grooves 198 of shallow depth (about 0.1 inch), which reduces the surface to about half and achieves a specific pressure that is twice as high.
If you leave the usual flat gasket next to it, you get a double gasket, which finds its justification in the difficult operating conditions under which the feed water heater worked. The metal wire then absorbs all the pressure, while the flat wire only prevents any slight dripping and creates complete tightness with few and lighter visual steals.
During production, the nipple tubes are pulled through a caliber and the finned tube ends and those of the elbows are bored out using caliber milling cutters with a pre-cut and Naeli knife.
Get more favorable conditions for pulling in the nipple. if you make them slightly tapered on both sides or at least sharpen their ends to a smaller diameter than the pipe diameter. Two screws are sufficient to pull in the nipples, but we recommend. See, when using a flange connection at the same time, a larger number of flange screws should be provided.
The described features of the feed water preheater are therefore summarized in the freely movable mounting of the finned pipes in the side plates, in the use of grooved Aasdre hungen provided white iron nipples to seal the connection points between the pipes and bends and in the application of so-called overflow ribs . The preheater obtained in this way is permanently tight, so that it can be housed together with the boiler in the same painter's block.
In this configuration and arrangement, the bends take part in the heat transfer; they are placed in the flue gas flow together with the finned tubes, no longer have a cooling effect and are therefore also appropriately provided with fins in addition to the drawing. Recesses 200 are cast or worked into the end faces of the flanges 1.99 and recesses 01 are cast or incorporated on the annular inner surfaces which are opposite the grooves 198.
For the cast-iron design of the feedwater preheater, apart from the corrosion that occurs as a result of seeing the wrought-iron pipes, the boiler shell presses into the hot ribbed pipes.
The cast-iron pipes can be kept in stock because of their low acquisition costs, so that the pipes that are out of service can be drilled out in a known manner or removed from the boiler by means of hydrochloric acid preparations pumped through them, and a special water purifier can no longer be used when Buss iron pipes are used can.
The external cleaning of the finned tube feedwater preheater is carried out by an electric motor-driven, not shown, soot blower, whose nozzle tubes blow the steam out of a combined rotary and translational movement, whereby screw surfaces are coated with a few jet steam jets, which blow off effectively with relatively low steam consumption the finned tube surfaces make possible. In Fig. 7.2 to 14, the structure of the ver used air heater is shown.
This is. designed as a cross-flow heat exchanger and consists of individual cast iron, screwed-together ribbed plates 270, which are provided on one side with vertical ribs for guiding the heating gases and on the other side with horizontal ribs for air routing. The directions for gas and air can change depending on how the air heater is installed in the boiler.
The height of the ribs arranged on both sides of the rib plates for the gas and air flow can be selected to be of different sizes in order to create the most favorable heat exchange conditions. Of the paired opposite edges of the rib plates, the edges running parallel to the ribs have planar, strip-like reinforcements 271 projecting on the side of the ribs parallel to them, which at the same time act as a spacer between adjacent rib plates, as well as for the tight joining of the same a block with separate air and gas spaces 272 and 273, respectively.
Is essential to the air heater. Furthermore, the subdivision of the ribs 274 and 275 in their longitudinal direction by interruptions 276 into short rib pieces and the alternating bending of their edges 277, creating an intensive flushing of the entire heating surface and a good distribution of the temperatures, especially directly on the cast skin becomes.
This not only enables a relatively high heat transfer coefficient, but also avoids the annoying sweating of the sheet metal due to the locally occurring low temperatures in sheet metal air heaters.
Low weight with high heat output, high resistance to corrosion, avoidance of the risk of clogging, little space required, low acquisition costs, easy cleaning option through automatic blow-off or by using wire brushes, complete tightness and absolute operational safety are the further advantages of using the The air heater described in the boiler system appears particularly useful.
Appropriately, the ribbed plates are cast without cores, not machined, the grooves in the Diehtfläehen and the Sehrau benlöeher designed conically and cast. A sootblower used for cleaning the ribbed plates, for example, can consist of perforated Dainpfausblasrohren, which, running in a long stuffing box, receive the steam through them.
Its automatic to-and-fro movement takes place, as with the bus blower of the feed water preheater, by a screw spindle which, driven by a motor, screws back and forth in a fixed nut under the influence of a reversing impact weight or similar devices. The actuation of the bus blower is again appropriately limited to the times when excess steam is available for this purpose.
As indicated in FIG. 14. is, in the area of the hot inlet ends for the exhaust gases, protective noses 279 are placed on the puddle-like connecting parts 27S between the adjacent ribbed plates, the asbestos being hooked onto the flange screws 280 and permanently painted on. 281 are isolated.
The system described represents. Only one exemplary embodiment that can experience various changes in terms of the technical details of both the main system parts as well as the auxiliary units and the type of their actuation without exceeding the scope of the invention. The described practical assembling of the individually described plant parts, various of which are more or less widely known, result in particular technical advantages in the described application, configuration or combination.
From an economic point of view, these have the effect that with relatively low fuel consumption, depending on the load, an almost straight line efficiency curve is obtained. An additional favorable property of the unit described is that it adapts immediately to any mode of operation, for example is particularly flexible and elastic in the event of fluctuating steam extraction.
The assembly of the individual parts of the system in a boiler block is simple, mechanically and thermally insensitive and enables easy and overlooked operation and a high level of operational reliability. The built-in smoldering room allows. a cheap accumulation of liquid fuels as a by-product without any special energy expenditure.