DD224394B1

DD224394B1 - ELECTRIC TERMINATION DEVICE FOR A CARBONIZED SPINE BURNER

Info

Publication number: DD224394B1
Application number: DD26388184A
Authority: DD
Inventors: Winfried Richter; Peter Bartholomaeus
Original assignee: Boxberg Kraftwerk Veb
Priority date: 1984-06-07
Filing date: 1984-06-07
Publication date: 1987-04-29
Also published as: DD224394A1

Description

Hierzu 1 Seite ZeichnungFor this 1 page drawing

Field of application of the invention

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 istThe invention relates to an electrical ignition device for a pulverized coal vortex burner, which is used in the form of a composite of a support tube and a Keramikhulse lumbar head lance in the central tube of the vortex burner and provided with an electrical resistance heating in the form of an exposed wound on the Keramikhulse Heizwendeis

Characteristic of the known technical solutions

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 entzündetIn the case of steam boilers or other equipment operated with pulverized coal, when starting from cold to operating conditions it is necessary to ignite the pulverized coal air flow which is blown into the combustion chamber by the burners. For this purpose, auxiliary burners are already known which are placed below or between the actual pulverized coal burners are arranged and of which an easily combustible fuel, B gas or oil, is blown into the combustion chamber in atomized form and ignited with a glowing slug. The fuel is then slowly heated up by the fuel introduced through this combustion burner, specifically Then until the conditions for the ignition of the coal dust-air mixture are given Then the pulverized coal burner is turned on, the dust-air mixture ignited at the flame of the auxiliary burner

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 betreibenSuch start-up requires a large amount of gas or fuel oil to operate the auxiliary burner. To reduce or eliminate these high-quality primary energy supplies for combustion purposes, it is already known to operate combustor systems with treated pulverized coal

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 fuhrenIn coal dust vortex burners has already been proposed to largely preheat the coal dust-air mixture by supplying heat energy in the form of superheated steam or in a Zundmuffel For the electrical Imtialzundung of pulverized coal is already known that in the central tube of the burner, a movably mounted bundle of Heats of electrical resistance heating is arranged, the bundle is guided for ignition along the axis of the burner from the central tube in the Staubfuhrende primary tube (DD-PS 209894) This arrangement has the disadvantage that prior to ignition uses a strong cooling of the heating rod by the carrier air flow , which requires high heating power, as well occur slagging of the heating rod, which lead to the reduction of heating power and electrical short circuits

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 geeignetA further electrical ignition device for pulverized coal burners is known, in which an encapsulated electrical resistance heating in the form of a segment is arranged as part of the burner (DD-PS 231 962). However, this arrangement is only suitable for the ignition of preheated pulverized coal-air mixtures

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 generellIn order to make better use of the electrical energy used, it has also been proposed to provide a pulverized coal ignition burner with an electric arc ignition device (DD-PS WP F 23 D / 241 548) Significant slagging led to the failure of the function In addition, a complicated control is required All these solutions are not suitable under the local conditions for igniting moist coal dust The devices used are too large to be mounted in the central tube of the swirl burner Zundmuffeln omitted from this Reason in general

Die bekannten Zundlanzen weisen darüber hinaus folgende Nachteile aufThe known Zund lances also have the following disadvantages

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 100XDue to the indirect heating via a heating jacket or cladding, large heat losses and thus electrical losses occur. While the heating rod heats up to approx. 1 200-1 400 ⁰ C, the temperatures at the ignition head are only about 1 100X

Die unterschiedliche Aufheizung der einzelnen Bauteile erfordert eine Regelung der Heiztemperatur (Zweipunktregler), um darüber hinaus den Zundkopf nicht zu zerstörenThe different heating of the individual components requires a control of the heating temperature (two-step controller), in addition to not destroy the ignition head

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 HeizleistungFurthermore, heating rod are breakable and unsuitable for transportable devices The ceramic bodies tend to form slag and thus to reduce the heating capacity covers, designed as a closed Kuhlschirm with a small Zundoffnung also require a high specific heating capacity

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist es, den Aufwand fur das Zünden eines Kohlenstaub-Wirbelbrenners zu senkenThe aim of the invention is to reduce the cost of igniting a pulverized coal vortex burner

Darlegung des Wesens der ErfindungExplanation of the essence of the invention

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 istThe invention has the object of providing a usable in a pulverized coal vortex burner electric ignition device in the form of a lance from a support tube and a Keramikhulse head as a stucco with an electrical resistance heating in the form of an exposed wound on the Keramikhulse Heizwendeis form so that they for an ignition of This is achieved according to the invention achieved in that the heating coil in Stromungsnchtung at the beginning of a perforated disc with vanes in the direction of flow and at the beginning of a perforated disc with guide vanes in the direction of flow and on End of a closed, against Stromungsnchtung bent Rückuckscheibe is bordered

Die Heizwendel ist einlagig ein- bzw mehrgängig oder mehrlagig mehrgängig ausgeführtThe heating coil is single-layer single or multi-speed or multi-layer multi-speed

Ausfuhrungsbeispielexemplary

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausfuhrungsbeispiel naher erläutert werden Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch die ZündeinrichtungThe invention will be explained in more detail below on an exemplary embodiment The accompanying drawing shows a section through the ignition device

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 istThe ignition device in the form of a lance consists of a support tube 8 and a Keramikhulse 15, which are interconnected via an insulating 9 and an adjusting nut 10. On the Keramikhulse 15 a heating coil is unwound wound in Stromungsnchtung the Keramikhulse 15 and the heating coil 3 at the beginning from a perforated disc 4 with guide vanes 14 and at the end of a closed, against the flow direction bent return plate 2 edged The vanes 14 are arranged in Stromungsnchtung The return plate 2 and the perforated disc 4 are clamped via a central stucco 1 of the adjusting nut 10. The support tube 8 is as Ruckleiterfurdie resistance heating is formed and takes on insulating 6 on the input or inner conductor 7 of the resistance heating, which is connected via screws 5 with the central stucco 1

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 eintretenThe heating coil 3 can be designed to be single-railed, multi-speed or multi-layered. The flange 11 is mounted on the adjusting device of the fluidized-bed burner. The terminals 12 establish the connection to an energy source, B a transformer, and the heating coil 3 to a ignition temperature δ 500 ⁰ C heated The resistance heater is operated with a low voltage An insulation of the inner or inner conductor 7 and the support tube 8 as a recoil conductor is therefore not required, because it works with a low voltage, which still supplies enough ignition energy due to the structural design of the ignition device Also, the heating coil 3 be made very compact, which damage the same hardly occur

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 vermeidenThe heating coil 3 is located directly in the pulverized coal flow 13 The perforated disk 4 detects part of the pulverized coal flow 13 and concentrates it on the heating coil 3 Through the guide means in the form of the guide vanes 14, a radial energizing the heating coil 3 is effected The closed return flow disk 2 directs the pulverized coal flow thirteenth again against the Stromungsnchtung This recoil causes a longer residence of coal dust stream 13 to the heating coil 3 and heated, but not ignited coal dust particles energize the heating coil 3 again until it is ignited This is exposed to have a direct contact with the ignition medium, so that no heat losses occur The formation of the heating coil, whether single-layered or multi-layered or multi-layered, is dependent on the humidity of the pulverized coal-air mixture to be ignited and its velocity in order to optimally shape the effect of the return flow and to ensure reliable ignition ewährleisten The design of the heating coil is multi-layer possible in that eingel Β inserted a layer in corresponding elaborations of the heating coil and thus given a mutual isolation of the inner or inner conductor 7 and the support tube 8 as a return conductor are formed opposite the Heizwendel 3 of a different material to avoid unwanted warming

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 istThe ignition device can be dismantled, due to its small execution very light and handy and quickly used on any burner It can be mounted and operated by a person To generate the ignition temperature a commercial transformer can be used The ignition temperature is in a short time, about three minutes An electrical regulation of the ignition temperature is not necessary, since with increasing temperature the radiated heat output corresponds to the supplied electric power and a burnout of the heating coil 3 does not occur. The ignition device guarantees a high level of ignition even with damp coal dust For igniting a pulverized coal dust When using the ignition device on a burner without optical flame monitoring, the ignition device remains in Zundlage (extended) and is wide r adjacent to it, whereby after a tearing of the flame in the boiler with renewed supply of coal dust an immediate ignition is ensured

Claims

invention claim

1 Electrical ignition device for a pulverized coal vortex burner, which is used in the form of a composite of a support tube and a Keramikhulse head as a lance in the central tube of the vortex burner and m it provided with an electrical resistance heating in the form of an exposed wound on the Keramikhulse Heizwendeis, characterized in that the heating coil (3) in the direction of flow at the beginning of a perforated disc (4) with guide vanes (14) in the flow direction and at the end of a closed, against the Stromungsnchtung bent return pulley (2) is bordered

2 ignition device according to item 1, characterized in that the heating coil (3) is single-layer one or more or multi-layered running multiple passes