Verfahren und Anlage zum Verfeuern fester Brennstoffe. Es sind Feuerungsanlagen zum Verfeuern fester Brennstoffe bekannt, bei denen der verwendete Brennstoff mittels Primärluft ver brannt wird und die so erzeugten Gase unter Zusatz von Sekundärluft restlos verbrannt werden.
Der richtige Zusatz von Sekundärluft bildet dabei das Wesentliche. Setzt man nicht die richtige Menge Sekundärluft zu, so ergeben sieh unvermeidlich Wärmever luste. War die zugeführte Luftmenge zu gering, so sind in den Gasen, die durch den Schornstein ins Freie gelangen, noch unver- brannte, brennbare Gase enthalten. Dieser Übelstand lässt sich durch Zuführung von Sekundärluft im Überschuss vermeiden.
Das Ergebnis einer solchen Zuführung von Se kundärluft. ist jedoch, dass die Temperatur der nach der Zufuhr diese Luft entstehenden Gase, im Vergleich zur Temperatur, die man bei der Zuführung der theoretisch richtigen Menge erzielt, niedriger sein wird, was davon herrührt, dass die Menge der in der Verbren nungsluft enthaltenen Gase, die sich nicht an der Verbrennung beteiligen und folglich auf Kosten eines Teils der Verbrennungswärme eine Erwärmung erfahren, grösser ist.
Weil die Gase in diesem Falle eine niedrigere Tem peratur haben, ist die Übertragung von Wärme in Wärmeaustauscher geringer, über dies erhöht sich, da die Menge der Gase grösser ist, der Verlust an in diesen Gasen enthal- tener Wärme, die mit den durch den Schorn stein ins Freie gelangenden Gasen entweicht. Steigert man, unter Analysierung der Gase, allmählich die Zuführung von Sekun därheft, bis in den Verbrennungsgasen brenn bare Gase nicht mehr enthalten sind, so er gibt sich, dass die Luftmenge, die zuzuführen ist, bedeutend höher als die, theoretisch er forderliche ist. Dies ergibt sich daraus, dass sich die Kaltluft nur schwer mit den heissen Gasen vermischt.
Bei Betrachtung der Flam men, die im Sekundärverbrennungsraum ent stehen, erkennt man eine langgedehnte, schmale Flamme, die an der Zufuhrstelle der Sekundärluft einsetzt und im Falle, dass der N4'ärmeaustauscher oder der Kessel gleich nach der Feuerungslage aufgestellt ist, hinter dem Wärmeaustauscher aufhört. Dies lässt darauf schliessen, dass an einer Stelle eine Verbrennung stattfindet, die sich nach dem Wärineaustauscher befindet. Die sich hierbei entwickelnde Wärme geht aber beim Durch gang durch den Schornstein verloren.
Die schmale Flamme deutet darauf hin, dass ein Teil der brennbaren Gase nicht sofort ver brennt. Ein Stück ihres Weges strömen diese Gase an den Wänden des Wärmeaustauschers entlang, wobei sie ihre Wärme an das zu wärmende Medium abgeben. Die Temperatur jener Gase kann während dieser Zeit bis un ter den Entflammungspunkt herabsinken, so dass sie unverbrannt den Schornstein ver lassen.
Um diesen Missstand zu beheben, muss überschüssige Luft zugeführt werden. Dies ist und bleibt. ein notwendiges Übel. Indem man nunmehr nach dem Verfahren gemäss der Erfindung Sekundärluft in einer Rich tung, die senkrecht zu jener des Gasstroms steht, zuführt, wird der zu der restlosen Ver brennung benötigte Luftüberschuss geringer. Nimmt man die Einleitung von Sekundärluft in dieser Weise vor, so kommt eine relativ gute Mischung derselben mit den Verbren nungsgasen zustande.
Bei sachgemässer An bringung der Zufuhröffnungen und entspre chender Zufuhr der Luft. kann erreicht wer den, dass die Luft sich über den vollen Quer schnitt des Kanals, durch den die Gase hin durchströmen, verteilt und die Verbrennungs gase somit an jedem Punkt des Querschnittes mit der Verbrennungsluft in Berührung kom men. Es bildet sich dann eine breite Flamme, die fast den vollen Querschnitt des Kanals ausfüllt. Ein vorzeitiges Abkühlen der Gase bis unter den Entflammungspunkt ist somit ausgeschlossen. Infolge des geringeren Luft überschusses und der besseren Verbrennung steigt die Temperatur der Abgase im Wärme austauseher, wodurch der Wärmeaustausch besser und der Schornsteinverlust geringer wird.
Eine weitere Herabsetzung des Luftüber schusses, den man zur völligen Verbrennung braucht, lässt sich dadurch erzielen, dass man die Sekundärluft in der Ebene, die senkrecht zur Richtung des Gasstroms verläuft, in Tur bulenz versetzt.
1Vach der Erfindung ist ferner eine An lage vorgesehen, bei der im Abfuhrkanal für die brennbaren Gase mindestens ein für die Zufuhr von Sekundärluft vorgesehenes Rohr angeordnet ist, in dessen Wand Öffnungen angebracht sind, deren ylittellinie senkrecht zur Richtung des Gasstroms steht. Vorzugs weise wird das Rohr derart angeordnet, da.ss seine 31ittellinie senkrecht zur Richtung des Gasstroms steht.
An Hand der Zeichnung sollen das Ver- fahren und die Anlage gemäss der Erfindung beispielsweise erläutert werden.
Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt einer ins besondere zu der Verfeuerung von Grobkoks geeigneten Feuerungsanlage, während in Fig. ? ein Querschnitt dieser Feuerungs- anlage dargestellt ist.
Fig.3 zeigt einen Längsschnitt eines für die Zuführung von Sekundärluft vorgese henen Rohrs mit zwei Ausbildungsmöglich keiten seiner Bohrungsreihen.
Der Brennstoff fällt unter dem Einfluss der Schwerkraft aus dem Brennstoffbunker 1 in den Verbrennungsraum \?. Die Seitenwände 3 und 4 der Feueritngsanlage und zwei Reihen von senkrecht gestellten, wassergekühlten Roh ren 5 und 6, bilden die umfangsseitige Be grenzung des Verbrennungsraums. Der Rost 7 bildet dessen Boden. Die Rohre 5 sind kürzer als die Rohre 6, wodurch die sich auf dem Rost 7 ansammelnde Schlacke mittels eines Schlackenstössels 8 durch den unterhalb des Sammelrohrs 9 befindlichen offenen Raum hindurch auf den Vorderteil 10 des Rostes ge stossen werden kann.
Die erloschene und er kaltete Schlacke sowie die im Aschenraum 12 unterhalb des Rostes angesammelte Asche kann durch eine mittels einer Tür 11 ab schliessbare Öffnung entfernt. werden. Ein an die Öffnung 13 angeschlossener Ventilator bläst die Verbrennungsluft in einen Luftver- teilungskasten 14. Dieser Kasten ist auf Seite der Wand, die von der Reihe der kürzeren Rohre 5 gebildet wird, offen, so dass ein Teil der Luft durch die zwischen den Rohren be findlichen Lücken strömt und dann, nachdem sie in waagrechter Richtung durch die Brenn stoffsäule im Raum ? hindurchgegangen ist, in den R.aiim 17 gelangt. Im Boden 15 des Verteilungskastens befindet sich eine Öffnung 16.
Durch diese Öffnung gelangt ein Teil der in den Verteilungskasten eingeblasenen Luft. in den Aschenraum 12 und strömt dann in schräger Richtung durch die Verbrennungs reste und den auf diesen befindlichen Brenn stoff. Dank der Zufuhr dieser Luft bildet. sieh eine auf dem Schlackenbett S liegende Ver brennungszone, deren Form etwa jener in Fig.l mit. V bezeichneten entspricht. Unter der Bezeichnung Verbrennungszone soll in dieser Beschreibung diejenige Zone verstan den werden, in der eine völlige Verbrennung des Brennstoffes erfolgt.
Das in der Verbrennungszone gebildete C0#> streicht durch die zwischen der Verbren nungszone und der von den Rohren 6 gebil deten. Rohrreihe befindliche Zone glühenden Brennstoffes. In dieser in der Zeichnung mit R bezeichneten Zone findet. die Reduktion des Kohlendioxyds zu CO statt. Letzteres strömt durch die zwischen den Rohren 6 be findlichen Lücken hindurch und gelangt in den Sekundärverbrennungsraum 17, in dem es unter Bildung von C02 verbrennt. Die Ein leitung von Sekundärluft in den Raum 17 erfolgt durch das Rohr 18.
In der Wand dieses Rohrs, das mit dem Luftv erteilungs kalten 14 in Verbindung steht., ist eine grö ssere Anzahl Bohrungen 19' und 19" geringen Durchmessers angebracht, durch die die Luft in den Raum 17 eintritt.
Die Achsen dieser Bohrungen stehen senk recht zur Richtung des durch den Raum 17 hindurchgehenden Gasstroms, und infolgedes sen, bewegt sich die ausströmende Sekundär hift quer zu dem Gasstrom. Weil die Achse des Rohrs 18 ebenfalls senkrecht. zum Gas strom steht und dieses Rohr zwei einander diametral gegenüberliegende Reihen von Boh rungen besitzt, entsteht am Rohr eine quer durch den Raum 17 verlaufende Luftwand, die von den Gasen durchbrochen werden muss. Die dadurch herbeigeführte, sofortige restlose Verbrennung erfolgt, ohne dass ein grosser Luftüberschuss erforderlich ist.
Ein Teil des Gasstroms strömt über das Rohr hinweg, der andere unter ihm hindurch. Sorgt man nun dafür, dass das Verhältnis des Gesamtdurchlasses der Bohrungen der obern Reihe zu dem der untern Reihe dem Verhält nis des oberhalb des Rohrs liegenden Teils der durch die Rohrachse gehenden Quer schnittfläche des Kanals zu jenem des un terhalb ihm liegenden Teils entspricht, so er reicht man, dass die brennbaren Gase und die Luft über und unter dem Rohr das gleiche Mengenverhältnis aufweisen. Dadurch geht die Verbrennung im Sekundärverbrennungs- raum gleichmässig vor sich.
Die Durchmesser der verschiedenen Bohrungen können von gleicher Grösse sein und ihre Achsen können parallel zueinander verlaufen. Lässt man aber die Sekundärluft in einer senkrecht zur Rich tung des Gasstroms stehenden Ebene wir beln, so wird die Verbrennung noch besser. Man kann dies beispielsweise dadurch erzie len, dass man die Durchmesser der Bohrun gen der einzelnen Reihe abwechselnd verschie den gross ausbildet.
In Fig. 3 ist dies für die untere Reihe angegeben, in der die Bohrun gen 20 einen Durchmesser von 5 mm, die Bohrungen 21 hingegen einen kleineren Durchmesser von 3 mm aufweisen sollen. Weil die Strömungsgeschwindigkeit der Luft entsprechend der Grösse der Bohrungen ver schieden ausfällt, entstehen Wirbel, die eine gute Vermischung der Sekundärluft mit den brennbaren Gasen fördern. Diese 'Turbulenz der Sekundärluft lässt sich ebenfalls dadurch erzeugen, dass man, wie in Fig. 3 oben ange geben, die Bohrungen derart in der Bohr wand anordnet, dass die Winkel, die die Achsen der Bohrungen der einzelnen Reihen zur Achse des Rohrs bilden, abwechselnd ver schieden gross sind.
Im Ausführungsbeispiel sind die Achsen der Bohrungen 22 senkrecht zur Achse des Rohrs angeordnet, während die öffnungen 23 unter spitzem Winkel zur Rohrachse ausgebohrt sind.
Es sei noch beigefügt, dass auch mehrere Rohre 18 zur Zufuhr von Sekundärluft vor handen sein könnten.
Ferner könnte bei ein und demselben Rohr die eine Bohrungsreihe gemäss Fig. 3 oben, die andere Reihe gemäss Fig. 3 unten ausge bildet sein.