Wasserrohrkessel Es sind schon Wasserrohrkessel für die gleichzei tige oder wahlweise Verbrennung von Kohle und Öl bekanntgeworden. Neben einer am unteren Ende der Brennkammer angeordneten Rostfeuerstelle für feste Brennstoffe sind bei diesen Kesseln in die Feuerraum wände ein oder mehrere Brenner für flüssige oder ge gebenenfalls auch gasförmige Brennstoffe eingebaut. Für Heizungsanlagen werden solche Kessel meist so ausgelegt, dass das Leistungsverhältnis von Kohle zu Öl etwa<B><I>50:</I></B> 50 beträgt.
Da Heizungskessel während der meisten Zeit nur mit Teillast betrieben werden, ist es möglich, hierbei den jeweils günstigsten Brennstoff zu verbrennen und nur bei Vollastbetrieb Kohle- und Ölfeuerung gleichzeitig in Betrieb zu nehmen. In der Praxis treten hierbei allerdings einige Schwierigkei ten auf.
So muss beispielsweise bei reiner Ölfeuerung der Rost gegen die Wärmeeinwirkung der Ölflamme geschützt werden, da während des Betriebes der Öl feuerung die den Rost kühlende Unterluft wegfällt. Bisher hat man zu diesem Zweck den Rost mit Schlacke oder mit feuerfesten Steinen abgedeckt. Beide Verfahren sind äusserst umständlich und zeit raubend, wodurch eine schnelle Umstellung von festen auf flüssigen Brennstoff und umgekehrt nicht möglich ist. Wenn der Rost durch Schlacke abgedeckt wird, ist es zudem von der Geschicklichkeit des Hei zers abhängig, ob tatsächlich ein ausreichender Schutz gewährleistet ist.
Bei reiner Kohlenfeuerung tritt weiterhin die Schwierigkeit auf, dass der in die Brennkammerwand eingebaute Brenner für flüssige oder gasförmige Brennstoffe der Wärmestrahlung ausgesetzt ist, die im Laufe der Zeit zu seiner Zerstörung führen kann.
Diese bei den bekannten Kesseln .auftretenden Schwierigkeiten werden durch die vorliegende Erfin dung auf einfache Weise beseitigt. Die Erfindung betrifft einen Wasserrohrkessel mit einer Rostfeuerstelle für feste Brennstoffe und minde- stens einer im oberen Teil des Feuerraumes angeord neten Brennerfeuerstelle für flüssige oder gasförmige Brennstoffe, welcher Kessel erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist,
dass zwischen beiden Feuerstellen mindestens eine der Umfassungswände der Brenn- kammer nasenartig so weit nach innen vorspringt, dass der Rost der Rostfeuerstelle gegen die Strahlungs- wärmeeinwirkung der Brennerfeuerstelle für flüssige oder gasförmige Brennstoffe abgeschirmt ist.
Dadurch wird der Rost gegen unmittelbare Wärmeeinwirkung geschützt, wenn die Brennerfeue- rung für flüssige oder gasförmige Brennstoffe in Be trieb ist. Als besonders zweckmässig hat es sich er wiesen, wenn hierbei der Rost seitlich unterhalb der Brennkammer angeordnet ist.
Auf diese Weise ist der Rost allein durch die Aus bildung des Feuerraumes so ausreichend gegen die Wärmeeinwirkung der Öl- oder Gasflamme geschützt, dass sich eine zusätzliche Abdeckung erübrigt. Der Übergang von einer Feuerungsart auf die andere oder auch der Betrieb beider Feuerungen gleichzeitig ist also bei diesem Kessel möglich, ohne dass irgend welche Änderungen notwendig sind.
Der nasenartige Vorsprung der F euerraumwand ist auch insofern von Vorteil, als er eine intensive Durchwizbelung der Rauchgase herbeiführt und so eine vollkommene Ver brennung begünstigt.
Um darüberhinaus eine Beschädigung des Bren ners für flüssige oder gasförmige Brennstoffe durch Wärmeeinwirkung bei reinem Rostbetrieb zu verhin dern, kann dabei dem Brenner dauernd eine gewisse Luftmenge zugeführt und durch ihn in die Brenn- kammer eingeblasen werden.
Es hat sich gezeigt, dass es für die ausreichende Kühlung des Brenners genügt, wenn etwa 10% der gesamten Verbrennungsluft durch ihn eingeblasen wird. Diese durch den Brenner in den oberen Teil der Brennkammer eingeführte Luft dient dort gleichzeitig zur Nachverbrennung der noch nicht vollständig ausgebrannten Rauchgase.
Um das Verhältnis von Rostunterluft zu der durch den Bren ner zugeführten Luft über alle Lastbereiche konstant zu halten, wird nach einer bevorzugten Ausführungs- form des Kessels vorgeschlagen, die zur Steuerung der dem Rost und dem Brenner zugeführten Luftmenge dienenden Regelorgane entsprechend miteinander zu kuppeln. Auf diese Weise wird dann automatisch die dem Brenner zugeführte Luftmenge verringert,
wenn die dem Rost zugeführte Luftmenge geringer wird und umgekehrt.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen: Fig. 1 einen erfindungsgemässen Wasserrohrkessel mit seitlich neben dem Rost angeordnetem Fallzug im Querschnitt, Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 11-1f der Fig. 1 und Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen erfindungs- gemässen Wasserrohrkesse1 mit hinter dem Rost an geordnetem Fallzug.
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Kessel weist den Feuerraum 1 und den in Richtung des Brennstoff vorschubes gesehen seitlich daneben angeordneten Sturzzug 2 auf, die beide von Wasserrohren 3 be grenzt sind. Diese Wasserrohre 3 sind unten an die Sammelrohre 4 angeschlossen und enden oben in der Trommel 5. Zum Betrieb mit festen Brennstoffen ist der Kessel mit einem Wanderrost 6 ausgerüstet. In der hinteren Brennkammerwand ist zusätzlich ein Brenner 7 für flüssige oder gasförmige Brennstoffe angeordnet.
Die eine seitliche Brennkammerwand ist unterhalb des Brenners 7 in Form eines Vorsprungs 8 nasenartig so weit nach innen vorgezogen, dass der Wanderrost 6 gegen die direkte Strahlung der Flamme des Brenners 7 geschützt ist. Damit der nasenartige Vorsprung 8 nicht zu weit nach innen reichen muss, wurde der Wanderrost 6 nicht in der Mitte unter dem Feuerraum 1 angeordnet, sondern seitlich versetzt. In dem Sturzzug 2 sind Nachschaltheizflächen 9 unter gebracht.
Der in Fig.3 dargestellte Kessel unterscheidet sich von dem oben beschriebenen hauptsächlich dü- durch, dass der Fallzug 2 in Vorschubrichtung des Brennstoffes gesehen nicht seitlich neben dem Feuer raum 1, sondern hinter ihm angeordnet ist.
Zwischen Feuerraum 1 und Fallzug 2 ist ausserdem noch ein Übersetzer 10 eingeschaltet. Bedingt durch den an dersartigen Aufbau dieses Kessels ist es hier not wendig, sowohl die vordere als auch die hintere Brennkammerwand mit nasenartigen Vorsprüngen 8 zu versehen, um einen ausreichenden Schutz des Rostes 6 zu erreichen. Die Luftversorgung der Zonen 11 des Wanderrostes 6 erfolgt durch den Ventilator 12. Zur Regelung der Luftmenge dient dabei die Drosselklappe 13. Der Brenner 7 wird dagegen von dem Ventilator 14 mit Luft versorgt.
Die Luftleitung 15 ist an einer Stelle mit dem Verteilerkanal 16 für den Zonenwind verbunden. Die Verbindungsöffnung kann durch die Regelklappe 17 ganz oder teilweise verschlossen werden.
Beim ausschliesslichen Betrieb des Kessels mit flüssigen oder gasförmigen Brennstof fen wird die Klappe 17 ganz geschlossen (gestrichelte Stellung) und der Ventilator 14 versorgt den Brenner 7 mit Luft, wobei die in der Luftleitung 15 eingebaute Stellklappe 18 geöffnet ist. Der Ventilator 12 ist während dieser Zeit ausser Betrieb. Bei Betrieb mit festen Brennstoffen arbeitet dagegen nur der Venti lator 12, der dem Wanderrost 6 den erforderlichen Unterwind zuführt.
Die Windmenge wird durch die Drosselklappe 13 eingestellt, die bei Betrieb mit festen Brennstoffen so mit der Klappe 17 gekuppelt wird, dass beim Öffnen der Drosselklappe 13 auch die Klappe 17 um einen bestimmten Betrag geöffnet wird. Auf diese Weise wird jeweils ein bestimmter Teil der Luftmenge dem Brenner 7 zur Kühlung zugeführt. Dabei bleibt die Stell'klappe 18 geschlossen.
An beiden beschriebenen Ausführungsbeispielen können statt eines Brenners mehrere solche vorhan den sein.
Water tube boilers There are already water tube boilers for the simultaneous or optional combustion of coal and oil become known. In addition to a grate hearth for solid fuels arranged at the lower end of the combustion chamber, one or more burners for liquid or gaseous fuels are installed in these boilers in the furnace walls. For heating systems, such boilers are usually designed so that the power ratio of coal to oil is about <B> <I> 50: </I> </B> 50.
Since heating boilers are only operated at partial load for most of the time, it is possible to burn the most economical fuel and only operate coal and oil firing at the same time when operating at full load. In practice, however, some difficulties arise here.
For example, in the case of pure oil firing, the grate must be protected against the effects of heat from the oil flame, since the lower air that cools the grate is omitted during operation of the oil firing. So far, the grate has been covered with slag or refractory bricks for this purpose. Both processes are extremely laborious and time-consuming, which means that a quick changeover from solid to liquid fuel and vice versa is not possible. If the grate is covered by slag, it also depends on the skill of the heater whether sufficient protection is actually guaranteed.
In the case of pure coal firing, the problem arises that the burner for liquid or gaseous fuels built into the combustion chamber wall is exposed to thermal radiation, which over time can lead to its destruction.
These difficulties occurring in the known boilers are eliminated in a simple manner by the present invention. The invention relates to a water-tube boiler with a grate fireplace for solid fuels and at least one burner fireplace for liquid or gaseous fuels arranged in the upper part of the furnace, which boiler is characterized according to the invention
that between the two hearths at least one of the surrounding walls of the combustion chamber protrudes in a nose-like manner inward so that the grate of the grate hearth is shielded from the radiant heat effect of the burner hearth for liquid or gaseous fuels.
This protects the grate against the direct effects of heat when the burner combustion for liquid or gaseous fuels is in operation. It has proven to be particularly useful if the grate is arranged laterally below the combustion chamber.
In this way, the grate is sufficiently protected against the effects of heat from the oil or gas flame through the formation of the combustion chamber alone that an additional cover is not required. The transition from one type of furnace to the other or the operation of both furnaces at the same time is possible with this boiler without any changes being necessary.
The nose-like projection of the firebox wall is also advantageous in that it induces an intensive swirling of the flue gases and thus promotes complete combustion.
In order to prevent damage to the burner for liquid or gaseous fuels from the effects of heat in pure grate operation, a certain amount of air can be continuously fed to the burner and blown through it into the combustion chamber.
It has been shown that for sufficient cooling of the burner it is sufficient if about 10% of the total combustion air is blown through it. This air, which is introduced into the upper part of the combustion chamber by the burner, is used there at the same time for post-combustion of the not yet completely burned out flue gases.
In order to keep the ratio of air under the grate to the air supplied by the burner constant over all load ranges, it is proposed according to a preferred embodiment of the boiler to appropriately couple the regulating elements used to control the amount of air supplied to the grate and the burner. In this way, the amount of air supplied to the burner is automatically reduced,
when the amount of air supplied to the grate decreases and vice versa.
Two exemplary embodiments of the invention are shown in the drawing. 1 shows a water tube boiler according to the invention with a drop draft arranged laterally next to the grate, FIG. 2 shows a section along line 11-1f in FIG. 1 and FIG. 3 shows a longitudinal section through a water tube boiler according to the invention with behind the grate in an orderly drop pull.
The boiler shown in Figs. 1 and 2 has the furnace 1 and the side of the camber 2 arranged next to it as seen in the direction of the fuel feed, both of which are bordered by water pipes 3 be. These water pipes 3 are connected at the bottom to the header pipes 4 and end at the top in the drum 5. The boiler is equipped with a traveling grate 6 for operation with solid fuels. A burner 7 for liquid or gaseous fuels is also arranged in the rear combustion chamber wall.
One side wall of the combustion chamber is protruded in the form of a projection 8 in the form of a nose so far inwards below the burner 7 that the traveling grate 6 is protected against the direct radiation of the flame of the burner 7. So that the nose-like projection 8 does not have to extend too far inward, the traveling grate 6 was not arranged in the middle under the combustion chamber 1, but rather offset laterally. In the lintel 2 Nachschaltheizflächen 9 are brought under.
The boiler shown in FIG. 3 differs from the one described above mainly in that the drop pull 2, viewed in the direction of advance of the fuel, is not arranged laterally next to the furnace 1, but behind it.
A translator 10 is also switched on between combustion chamber 1 and drop draft 2. Due to the construction of this boiler, it is not necessary to provide both the front and the rear combustion chamber wall with nose-like projections 8 in order to achieve adequate protection of the grate 6. The air supply to the zones 11 of the traveling grate 6 is provided by the fan 12. The throttle valve 13 serves to regulate the amount of air. The burner 7, on the other hand, is supplied with air by the fan 14.
The air line 15 is connected at one point to the distribution duct 16 for the zone wind. The connection opening can be completely or partially closed by the control flap 17.
When the boiler is operated exclusively with liquid or gaseous fuel, the flap 17 is completely closed (dashed position) and the fan 14 supplies the burner 7 with air, the adjustable flap 18 built into the air line 15 being open. The fan 12 is out of operation during this time. When operating with solid fuels, on the other hand, only the ventilator 12, which supplies the traveling grate 6 with the required underwind.
The amount of wind is set by the throttle valve 13, which is coupled to the valve 17 during operation with solid fuels so that when the throttle valve 13 is opened, the valve 17 is also opened by a certain amount. In this way, a certain part of the amount of air is fed to the burner 7 for cooling. The control flap 18 remains closed.
In the two embodiments described, several such can be IN ANY instead of one burner.