Vorrichtung zum pneumatischen Abmessen und Einbringen von pulverförmigen, korrosionshemmenden Additives in den Feuerungsraum von Ölfeuerungen Bekanntlich verursacht der Gehalt vieler Heizöle an Vanadin und Schwefel Schwierigkeiten bei ihrer Verwendung in ölfeuerungsanlagen. Es treten Korro sionen im Bereich hochtemperierter Konvektionsheiz- flächen, aber auch an nachgeschalteten Heizflächen in niedrigeren Temperaturbereichen auf.
Die an den Heizflächen abgelagerten Aschen setzen den Wir kungsgrad der Feuerungsanlage herab und müssen dementsprechend in Abständen entfernt werden. In folge ihrer Unlöslichkeit ist ihre Entfernung mit Wasser oder Dampf, die man während des Betriebes oder während einer kurzen Unterbrechung vornehmen könnte, nicht möglich. Das Vanadin setzt weiterhin den. Schmelzpunkt feuerfester Materialien in der Strahlungszone von Ölfeuerungen herab und führt zu deren Zerstörung.
Um die Wirkungen der in der Feuerungszone ge bildeten aggressiven Verbindungen (V205 und S03) zu verhindern, zum mindesten zu mildern, setzt man dem Heizöl solche Stoffe (Additives) zu, die die aggressiven Verbindungen in unschädliche umwan deln. Diese Stoffe werden entweder dem Heizöl in fester bzw. flüssiger Form zugesetzt oder sie werden unmittelbar in die Feuerungszone eingeblasen.
Als geeignete Additives haben sich unter anderem Aluminiumoxyd und besonders Calciumoxyd kombi niert mit Magnesiumoxyd erwiesen. Ebenso wirksam wie wirtschaftlich vorteilhaft ist die Anwendung von Dolomit als natürliche Calcium-Magnesium-Verbin- dung. Besonders bewährt hat sich eine Methode, bei der Dolomit in Staubform in der Nähe der Brenner in die Feuerungszone eingeblasen wird, wodurch eine gute Vermischung mit den Verbrennungsgasen er reicht wird.
Die Menge z. B. des Dolomitpulvers richtet sich nach dem Gehalt des Heizöles an Vanadin und Schwefel. Zur Bindung derselben durch das Dolomit- pulver wird man zum mindesten ein molares Verhält nis wählen, vorteilhafterweise aber einen gewissen Überschuss an Dolomit zugeben. Ein hoher, womöglich unkontrollierter überschuss ist zu vermeiden, um den Ascheanfall nicht unnötig zu vergrössern.
Es handelt sich also darum, der Verbrennungsluft eine verhältnismässig kleine Menge eines pulverför migen Additives, z. B. Dolomitpulver, nach der Heiz ölmenge und deren V- und S-Gehalt dosiert, leicht regulierbar, kontinuierlich und sehr gleichmässig in der Verbrennungszone zuzumischen. Die bekannten Vorrichtungen erfüllen diese Bedingungen nur in un genügendem Masse. Weiterhin wurde beobachtet, dass Teile dieser Vorrichtung einem starken Verschleiss unterliegen, verursacht durch eine erodierende bzw. schmirgelnde Wirkung des mit Dolomitpulver be ladenen Luftstromes auf die Zuführungsleitung und die Einblasedüse, besonders deren Düsenmund.
Es wurde nun eine Vorrichtung entwickelt, mit welcher pulverartige Additives in kleinen, genau regulierbaren Mengen sehr gleichmässig und ohne Erosionsgefahr der Apparateteile durch den pulverbeladenen Luft- strom dem Verbrennungsraum pneumatisch zugeführt werden können.
Die Vorrichtung besteht aus einer in Richtung ihrer Längsachse verstellbaren Treibdüse, einer Fangdüse, einer zwischen diesen Düsen sich erstreckenden Mischkammer, einer verschleissfesten Gummi- oder Kunststoff-Förderleitung und einer Ein blasedüse, an der ein Bügelaufsatz für den Durchlass von Verbrennungsluft so angeordnet ist, dass diese Luft wenigstens annähernd parallel zur Richtung des aus der Einblasedüse austretenden Gemischstromes aus diesem Aufsatz ausströmt,
so dass der Verschleiss an der Düsenmündung durch erodierende Wirkung des austretenden Pulver-Luftstromes vermieden wird. Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. Aus einem konischen Vorratsbehälter 1 rieselt das Dolomitpulver in eine Mischkammer 2, in welche die Treibdüse 3 verstellbar hineinragt, die an eine Luftleitung, gespeist aus der Unterwindleitung oder dem Pressluftnetz, angeschlossen ist.
Die Misch kammer 2 wird vorne abgeschlossen durch eine fest eingebaute Fangdüsenplatte 4, deren Düsenöffnung kleiner als die der Treibdüse ist. Es ist weiterhin wesentlich, dass die der Treibdüse zugekehrte Seite der Fangdüse scharfkantig ausgeführt ist und der Kanten winkel wenig mehr als 90 beträgt.
Dadurch prallt ein Teil des aus der Treibdüse austretenden Luft stromes gegen die Fangdüsenplatte 4 und verwirbelt den in der Mischkammer 2 befindlichen Pulverstaub, von dem ein Teil von der Förderluft aufgenommen und durch die Fangdüsenöffnung mittels der Förder- leitung 6 zur Einblasedüse 7 transportiert wird. Durch Bewegung der Treibdüse 3 in Richtung ihrer Längs achse mit Hilfe einer Verstellschraube 5 kann der Abstand zwischen der Treibdüse 3 und der Fangdüse 4 verändert und damit die zu fördernde Staubmenge variiert werden.
Es ist möglich, die Staubmenge zu sätzlich durch Regulierung der Treibluftmenge zu beeinflussen.
Eine Förderleitung 6 verbindet die Mischvorrich tung mit der Einblasedüse 7; sie besteht aus einem Gummi- oder Kunststoffschlauch, womit die Erosions- gefahr vermieden wird. Die Einblasedüse 7 wird so durch das Brennerluftrohr 8 in dessen Raum 9 ein geführt, dass sie in den durch das Rohr 8 strömenden und die Brenndüse 10 umspülenden Verbrennungs luftstrom ragt und die Düsenmündung sich ungefähr in einer Ebene mit der Mündung der Brenndüse 10 befindet. Am Mündungsende der Düse 7 ist ein Bügelstück 11 (siehe Fig. la) angebracht.
Diesem ist eine zungenförmige Öffnung 12 vorgeordnet, durch die Verbrennungsluft in das Bügelstück einströmt. Die Luft wird durch dieses Stück bis zu dessen Mündung wenigstens annähernd parallel zum Pulver-Luftstrom im Mündungsende der Düse geführt, wobei eine Trennwand 13 eine Vermischung der beiden Ströme vor der Mündung verhindert. Dadurch wird ein Teil der nicht laminar, sondern rotierend in den Feue- rungsraum eintretende Verbrennungsluftstrom so um gelenkt,
dass er wenigstens annähernd in gleicher Richtung wie das aus der Einblasedüse 7 austretende Pulver-Luft-Gemisch, also wenigstens annähernd par allel zum Pulver-Luft-Strom aus dem Bügelstück strömt. Das Pulver-Luft-Gemisch strömt dadurch ohne Verwirbelung aus der Düsenmündung aus, wo durch die erodierende Wirkung der Feststoffparti- kelchen auf die Düsenmündung vermieden wird.
Apparatus for pneumatically measuring and introducing powdery, corrosion-inhibiting additives into the combustion chamber of oil-fired systems It is known that the vanadium and sulfur content of many heating oils causes difficulties when they are used in oil-firing systems. Corrosion occurs in the area of high-temperature convection heating surfaces, but also on downstream heating surfaces in lower temperature ranges.
The ashes deposited on the heating surfaces reduce the efficiency of the combustion system and must accordingly be removed at intervals. As a result of their insolubility, their removal with water or steam, which could be carried out during operation or during a brief interruption, is not possible. The vanadium continues to set that. Melting point of refractory materials in the radiation zone of oil fires decreases and leads to their destruction.
In order to prevent or at least mitigate the effects of the aggressive compounds (V205 and S03) formed in the combustion zone, substances (additives) are added to the heating oil that convert the aggressive compounds into harmless ones. These substances are either added to the heating oil in solid or liquid form or they are blown directly into the firing zone.
Aluminum oxide and especially calcium oxide combined with magnesium oxide have proven to be suitable additives. The use of dolomite as a natural calcium-magnesium compound is just as effective as it is economically advantageous. A method has proven particularly effective in which dolomite is blown in dust form near the burner into the firing zone, so that it is well mixed with the combustion gases.
The amount z. B. of dolomite powder depends on the vanadium and sulfur content of the fuel oil. At least one molar ratio will be selected to bind them with the dolomite powder, but advantageously a certain excess of dolomite will be added. A high, possibly uncontrolled excess should be avoided in order not to unnecessarily increase the amount of ash.
So it is a matter of the combustion air a relatively small amount of a pulverför shaped additive such. B. dolomite powder, dosed according to the amount of heating oil and its V and S content, easily adjustable, continuously and very evenly admixed in the combustion zone. The known devices meet these conditions only to an insufficient extent. It was also observed that parts of this device are subject to heavy wear, caused by an erosive or abrasive effect of the air flow loaded with dolomite powder on the supply line and the injection nozzle, especially its nozzle mouth.
A device has now been developed with which powder-like additives can be pneumatically fed into the combustion chamber in small, precisely controllable quantities, very evenly and without the risk of erosion of the apparatus parts through the powder-laden air flow.
The device consists of a propulsion nozzle adjustable in the direction of its longitudinal axis, a collecting nozzle, a mixing chamber extending between these nozzles, a wear-resistant rubber or plastic delivery line and a blower nozzle on which a bracket attachment for the passage of combustion air is arranged so that this air flows out of this attachment at least approximately parallel to the direction of the mixture flow emerging from the injection nozzle,
so that wear and tear on the nozzle orifice due to the erosive effect of the escaping powder air flow is avoided. The drawing shows an embodiment of the device. The dolomite powder trickles out of a conical storage container 1 into a mixing chamber 2 into which the propellant nozzle 3 protrudes adjustably and is connected to an air line fed from the underwind line or the compressed air network.
The mixing chamber 2 is closed at the front by a permanently installed catch nozzle plate 4, the nozzle opening of which is smaller than that of the driving nozzle. It is also essential that the side of the collecting nozzle facing the driving nozzle has a sharp-edged design and that the edge angle is little more than 90.
As a result, part of the air stream emerging from the propellant nozzle collides with the collecting nozzle plate 4 and swirls the powder dust in the mixing chamber 2, some of which is taken up by the conveying air and transported through the collecting nozzle opening to the injection nozzle 7 by means of the conveyor line 6. By moving the driving nozzle 3 in the direction of its longitudinal axis with the help of an adjusting screw 5, the distance between the driving nozzle 3 and the catch nozzle 4 can be changed and thus the amount of dust to be conveyed can be varied.
It is possible to additionally influence the amount of dust by regulating the amount of propellant air.
A delivery line 6 connects the Mischvorrich device with the injection nozzle 7; it consists of a rubber or plastic hose, which avoids the risk of erosion. The injection nozzle 7 is guided through the burner air tube 8 into its space 9 in such a way that it protrudes into the combustion air stream flowing through the tube 8 and around the burner nozzle 10 and the nozzle mouth is approximately in one plane with the mouth of the burner nozzle 10. At the mouth end of the nozzle 7, a bracket piece 11 (see Fig. La) is attached.
A tongue-shaped opening 12 is arranged upstream of this, through which combustion air flows into the bracket piece. The air is guided through this piece up to its mouth at least approximately parallel to the powder air flow in the mouth end of the nozzle, a partition 13 preventing the two flows from mixing in front of the mouth. As a result, part of the combustion air flow entering the combustion chamber, not laminar but rotating, is diverted so that
that it flows at least approximately in the same direction as the powder-air mixture exiting from the injection nozzle 7, that is to say at least approximately parallel to the powder-air flow from the bracket piece. The powder-air mixture flows out of the nozzle mouth without turbulence, which is avoided by the erosive effect of the solid particles on the nozzle mouth.