DD224394B1 - Elektrische zuendeinrichtung fuer einen kohlenstaub-wirbelbrenner - Google Patents

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine elektrische Zündeinrichtung fur einen Kohlenstaub-Wirbelbrenner, die in Form einer aus einem Tragerrohr und einer Keramikhulse als Kopfstuck zusammengesetzten Lanze in das Zentralrohr des Wirbelbrenners eingesetzt und mit einer elektrischen Widerstandsheizung in Form eines freiliegend auf der Keramikhulse aufgewickelten Heizwendeis versehen ist

Charakteristik der bekannten technischen Losungen

Bei Dampfkesselanlagen oder sonstigen mit einer Kohlenstaubfeuerung betriebenen Einrichtungen ist es beim Anfahren aus dem kalten in den Betriebszustand notwendig, den Kohlenstaub-Luftstrom, der von den Brennern in den Feuerraum geblasen wird, zu entzünden Zu diesem Zweck sind bereits Hilfsbrenner bekannt, die unter oder zwischen den eigentlichen Kohlenstaubbrennern angeordnet sind und von denen ein leicht zundbarer Brennstoff, ζ B Gas oder Öl, in zerstäubter Form in den Feuerraum eingeblasen und mit einer glühenden Lunte entzündet wird Durch den durch diese Zundbrenner eingeführten Brennstoff wird dann der ganze Feuerraum langsam aufgeheizt, und zwar so lange, bis die Voraussetzungen fur die Zündung des Kohlenstaub-Luft-Gemisches gegeben sind Alsdann wird der Kohlenstaubbrenner eingeschaltet, dessen Staub-Luft-Gemisch sich an der Flamme des Hilfsbrenners entzündet

Ein derartiges Anfahren erfordert fur das Betreiben des Hilfsbrenners eine große Menge an Gas oder Heizöl Um diese hochwertigen Primarenergietrager fur Verbrennungszwecke zu mindern oder in Wegfall zu bringen, ist es bereits bekannt, Zundbrenner-Anlagen mit aufbereitetem Kohlenstaub zu betreiben

Bei Kohlenstaub-Wirbelbrennern ist bereits vorgeschlagen worden, das Kohlenstaub-Luft-Gemisch durch Zufuhrung von Wärmeenergie in Form von überhitztem Dampf oder in einer Zundmuffel weitgehend vorzuwärmen Fur die elektrische Imtialzundung von Kohlenstaubstrahlen ist bereits bekannt, daß im Zentralrohr des Brenners ein beweglich gelagertes Bündel von Heizstaben einer elektrischen Widerstandsheizung angeordnet ist, wobei das Bündel zur Zündung entlang der Achse des Brennersaus dem Zentralrohr in das Staubfuhrende Primarrohr gefuhrt ist (DD-PS 209894) Diese Anordnung hat den Nachteil, daß vor dem Zünden eine starke Abkühlung der Heizstabe durch den Tragerluftstrom einsetzt, die hohe Heizleistungen erfordert, ebenso treten Verschlackungen der Heizstabe auf, die zur Minderung der Heizleistung und zu elektrischen Kurzschlüssen fuhren

Eine weitere elektrische Zündeinrichtung fur Kohlenstaubbrenner ist bekannt, bei der eine gekapselte elektrische Widerstandsheizung in Form eines Segments als Teil des Brenners angeordnet ist (DD-PS 231 962) Diese Anordnung ist jedoch nur fur die Zündung vorgewärmter Kohlenstaub-Luft-Gemische geeignet

Um die eingesetzte Elektroenergie besser zu nutzen, ist auch schon vorgeschlagen worden, einen Kohlenstaub-Zundbrenner mit einer elektrischen Lichtbogen Zündeinrichtung zu versehen (DD-PS WP F 23 D/241 548) Erhebliche Verschlackungen führten zum Versagen der Funktion Außerdem ist eine komplizierte Steuerung erforderlich, um eine Anpassung an die sich standig ändernden Kohlenstaub-Luft-Gemischzusammensetzungen zu erreichen Alle diese Losungen sind unter den örtlichen Bedingungen zum Zünden feuchter Kohlenstaube nicht geeignet Die eingesetzten Vorrichtungen sind raumlich zu groß, um im Zentralrohr des Wirbelbrenners montiert zu werden Zundmuffeln entfallen aus diesem Grund generell

Die bekannten Zundlanzen weisen darüber hinaus folgende Nachteile auf

Aufgrund der indirekten Aufheizung über Heizmantel oder Einkleidung treten große Warmeverluste und somit elektrische Verluste auf Wahrend die Heizstabe auf ca 1 200-1 400⁰C aufgeheizt werden, betragen die Temperaturen am Zundkopf nur noch ca 1 100X

Die unterschiedliche Aufheizung der einzelnen Bauteile erfordert eine Regelung der Heiztemperatur (Zweipunktregler), um darüber hinaus den Zundkopf nicht zu zerstören

Weiterhin sind Heizstabe bruchempfmdlich und fur transportable Einrichtungen ungeeignet Die Keramikkörper neigen zur Schlackebildung und somit zu Minderung der Heizleistung Abdeckungen, als geschlossener Kuhlschirm mit kleiner Zundoffnung ausgeführt, erfordern ebenfalls eine hohe spezifische Heizleistung

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand fur das Zünden eines Kohlenstaub-Wirbelbrenners zu senken

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine in einen Kohlenstaub-Wirbelbrenner einsetzbare elektrische Zündeinrichtung in Form einer Lanze aus einem Tragerrohr und einer Keramikhulse als Kopfstuck mit einer elektrischen Widerstandsheizung in Form eines freiliegend auf die Keramikhulse aufgewickelten Heizwendeis so auszubilden, daß sie fur eine Zündung von feuchtem Kohlenstauo in einer kalten Brennkammer geeignet und bei einfacher und robuster Konstruktion sowie leichter Bedienbarkeit eine hohe Wärmeleistung erreichbar und ohne eine Regelung der Zundtemperatur betreibbar ist Dies wird erfindungsgemaß dadurch erreicht, daß die Heizwendel in Stromungsnchtung am Anfang von einer Lochscheibe mit Leitschaufeln in Stromungsrichtung und am Ende von einer geschlossenen, entgegen der Stromungsnchtung abgebogenen Ruckstromscheibe eingefaßt ist

Die Heizwendel ist einlagig ein- bzw mehrgängig oder mehrlagig mehrgängig ausgeführt

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die Zündeinrichtung

Die Zündeinrichtung in Form einer Lanze besteht aus einem Tragerrohr 8 und einer Keramikhulse 15, die über eine Isolierscheibe 9 und eine Stellmutter 10 miteinander verbunden sind Auf die Keramikhulse 15 ist eine Heizwendel freiliegend aufgewickelt In Stromungsnchtung gesehen wird die Keramikhulse 15 und die Heizwendel 3 am Anfang von einer Lochscheibe 4 mit Leitschaufeln 14 und am Ende von einer geschlossenen, entgegen der Stromungsrichtung abgebogenen Ruckstromscheibe 2 eingefaßt Die Leitschaufeln 14 sind in Stromungsnchtung angeordnet Die Ruckstromscheibe 2 und die Lochscheibe 4 sind über ein Mittelstuck 1 von der Stellmutter 10 verspannt Das Tragerrohr 8 ist als Ruckleiterfurdie Widerstandsheizung ausgebildet und nimmt über Isolierscheiben 6 den Zu- oder Innenleiter 7 der Widerstandsheizung auf, der über Schrauben 5 mit dem Mittelstuck 1 verbunden ist

Die Heizwendel 3 kann einlagig ein- bzw mehrgängig oder mehrlagig mehrgängig ausgeführt sein Der Flansch 11 wird an die Verstelleinrichtung des Wirbelbrenners montiert Über die Anschlußklemmen 12 wird die Verbindung zu einer Energiequelle, ζ B einen Trafo, hergestellt und die Heizwendel 3 auf eine Zundtemperatur δ 500⁰C aufgeheizt Die Widerstandheizung wird mit einer Kleinspannung betrieben Eine Isolierung des Zu- oder Innenleiters 7 und des Tragerrohres 8 als Ruckleiter ist deshalb nicht erforderlich, weil mit einer Kleinspannung gearbeitet wird, die auf Grund der konstruktiven Ausbildung der Zündeinrichtung trotzdem genügend Zundenergie liefert Dabei kann auch die Heizwendel 3 sehr kompakt ausgebildet sein, wodurch Beschädigungen derselben kaum eintreten

Die Heizwendel 3 liegt direkt im Kohlenstaubstrom 13 Die Lochscheibe 4 erfaßt einen Teil des Kohlenstaubstromes 13 und gibt ihn konzentriert auf die Heizwendel 3 auf Durch die Leiteinrichtungen in Form der Leitschaufeln 14 wird ein radiales Bestromen der Heizwendel 3 bewirkt Die geschlossene Ruckstromscheibe 2 lenkt den Kohlenstaubstrom 13 wieder entgegen der Stromungsnchtung Diese Ruckstromung bewirkt ein längeres Verweilen des Kohlenstaubstromes 13 an der Heizwendel 3 und aufgeheizte, jedoch nicht gezündete Kohlenstaubpartikel bestromen die Heizwendel 3 erneut bis zu ihrer Zündung Diese ist freiliegend angeordnet, um einen direkten Kontakt mit dem Zundmedium zu haben, so daß keine Warmeverluste auftreten Die Ausbildung der Heizwendel, ob einlagig eingangig oder mehrgängig bzw mehrlagig mehrgängig ist von der Feuchte des zu zündenden Kohlenstaub-Luft-Gemisches und dessen Geschwindigkeit abhangig, um den Effekt der Ruckstromung optimal zu gestalten und ein sicheres Zünden zu gewährleisten Die Gestaltung der Heizwendel ist mehrlagig dadurch möglich, daß ζ Β eine Lage in entsprechende Ausarbeitungen der Heizwendel eingelegt und damit eine gegenseitige Isolierung gegeben ist Der Zu- oder Innenleiter 7 und das Tragerrohr 8 als Ruckleiter sind gegenüber der Heizwendel 3 aus einem anderen Werkstoff gebildet, um unerwünschte Erwärmungen zu vermeiden

Die Zündeinrichtung ist zerlegbar, auf Grund ihrer kleinen Ausfuhrung sehr leicht und handlich und schnell an jedem Brenner einsetzbar Sie kann von einer Person montiert und bedient werden Zur Erzeugung der Zundtemperatur kann ein handelsüblicher Trafo eingesetzt werden Die Zundtemperatur wird dabei in kurzer Zeit, etwa drei Minuten, mit geringer elektrischer Leistung erreicht Eine elektrische Regelung der Zundtemperatur ist nicht erforderlich, da mit steigender Temperatur die abgestrahlte Wärmeleistung derzugefuhrten elektrischen Leistung entspricht und ein Verglühen der Heizwendel 3 nicht eintritt Die Zündeinrichtung garantiert eine hohe Zundfreudigkeit auch bei feuchtem Kohlenstaub Fur das Zünden eines Kohlenstaub-Wirbelbrenners wird bei Anwendung der erfindungsgemaßen Losung kein Gas oder Heizöl mehr benotigt Erfolgt der Einsatz der Zündeinrichtung an einem Brenner ohne optische Flammenüberwachung, so verbleibt die Zündeinrichtung in Zundlage (ausgefahren) und wird weiter betneben, wodurch nach einem Abreißen der Flamme im Dampfkessel bei erneuter Zufuhrung von Kohlenstaub eine sofortige Zündung gewährleistet ist

Claims (2)

Erfindungsanspruch

1 Elektrische Zündeinrichtung fur einen Kohlenstaub Wirbelbrenner, die in Form einer aus einem Tragerrohr und einer Keramikhulse als Kopfstuck zusammengesetzten Lanze in das Zentralrohr des Wirbelbrenners eingesetzt und m it einer elektrischen Widerstandsheizung in Form eines freiliegend auf die Keramikhulse aufgewickelten Heizwendeis versehen ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizwendel (3) in Stromungsrichtung am Anfang von einer Lochscheibe (4) mit Leit schaufeln (14) in Stromungsrichtung und am Ende von einer geschlossenen, entgegen der Stromungsnchtung abgebogenen Ruckstromscheibe (2) eingefaßt ist

2 Zündeinrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Heizwendel (3) einlagig ein- bzw mehrgängig oder mehrlagig mehrgängig ausgeführt ist