DD271038A3 - Kompaktbrenner fuer die kohlenstaubdruckvergasung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaub-Kompaktbrenner, der in Kohlenstaub-Druckvergasungsreaktoren zum Einsatz kommt. Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines verbesserten Brenners, der weniger Aufwand bei der Festigung, beim Transport und der Montage/Demontage erfordert. Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Brenner mit minimaler Baulaenge zu schaffen. Erfindungsgemaess gehen die durch koaxial angeordnete Brennerrohre gebildeten Ringraeume am dem Brennermund gegenueberliegenden Ende in Tellerraeume ueber. Mehrere Tellerraeume von benachbarten Ringraeumen sind in einem Tellergehaeuse zusammengefasst. Die Zu- und Abfuehrungen der Medien sind in achsparalleler oder bis zu 20 geneigter Richtung angeordnet und mit den zugehoerigen Tellerraeumen verbunden. Figur

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaub-Kompaktbrenner, der in Kohlenstaub-Druckvergasungsreaktoren zum Einsatz kommt. Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind bereits Kohlenstaubvergasungsbrenner mit der komplexen Aufgabe Zündung, Flammenüberwachung und Vergasungsmittelzuführung entwickelt worden, wobei die Medienzuführung zu den einzelnen Brennerrohrringräumen durch eine kaskadenförmige vertikale Staffelung über seitliche Anschlußstutzen erfolgt. In der Patentschrift DD 237363 ist ein solcher Brenner dargestellt. Die Anzahl der Zuführungs- oder im Fall von Kühlwasser auch Abführungsstutzen kann aber bei komplizierterer Ausführung gegenüber der schematischen Darstellung in dieser Schrift größer sein. Durch die große Anzahl der Anschlußstutzen führt dieser Brenneraufbau zu einer großen Brennerlänge mit großem Bauraumanspruch. Diese Brennerlänge führt zu hohen Aufwendungen für die Flammenüberwachung, bei der Fertigung, der Montage und Demontage, bei den Medienanschlußzuführungen und bei dem Transport.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, einen Brenner zu schaffen, der durch geringen Fertigungs-, Transport-, Montage- und Demontageaufwand die Ökonomie und die technologischen Parameter der Staubdruckvergasung weiter verbessert.

Darlegung des Wesens der Erfindung Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, durch konstruktive Gestaltung einen Brenner mit minimaler Baulänge bei

gleichbleibender bzw. verbesserter Betriebszuverlässigkeit und Betriebstauglichkeit zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die durch die koaxial angeordneten Brennerrohre gebildeten Ringräume am dem Brennermund gegenüberliegenden Ende in Tellerräume übergehen, wobei zweckmäßig mehrere Tellerräume von benachbarten Ringräumen in einem Tellergehäuse iiisammengefaßt sind. Nach der Erfindung können bei einer

technologisch bedingten Vielzahl von Medienzu- und -abführungen aach mehrere Tellergehäuse mit mehreren Tellerräumen vorhanden sein, die bei gegenseitiger Verbindung vorteilhaft wieder einen Tellerraum bilden können. Die Zu- und Abführungen der Medien sind mit den zugehörigen Tellerräumen verbunden. Die die Tellerräume trennenden Tellerscheiben können membranartig ausgebildet sein, so daß Wärmedehnungen einfach kompensiert werden können. Es entspricht weiter der

Erfindung, daß einzelne Rohre, zum Beispiel die der Kohlenstaubzuführung, in Ein- oder Mehrrohrausführung durch einen Ringraum parallel zur Brennerachse bis in die Nähe des Brennermundes geführt sind. Bei einer kegelstumpfartigen Ausbildung der Tellergehäuse und entsprechender AbstuNng der Tellerräume ist es möglich, die Zuführungen bis in die Tellerräume zu führen, ohne benachbarte Tellerräume zu durchdringen. Die Wirkungsweise der Erfindung ist aus der Beschreibung im Zusammenhang mit der Zeichnung erkennbar. Die durch die

zugehörigen Zu- oder Abführungen geförderten Medien fließen über die Tellerräume in beziehungsweise aus den bekannten

Ringräumen in die Medienloitungen. Die Tellerräume dienen als Anschlußelement, Verteiler oder Sammler. Die Form der Tellerräume ond die Gestaltung der Übergänge sind den Fördermedien angepaßt. Die Vorteile de^r Erfindung stellen sich wie folgt dar: Auf Grund der minimierten Baulänge des Brenners und der sich damit ergebenden geringen Längeunterschiede der einzelnen Brennerrohre könnten die Problerr > der Wärmedehnung auf einfache Art und Weise beherrscht werden. Da zwischen den

einzelnen Kühiwassertellerräumen nur die Druckverlustdifferenz zur Wirkung kommt, können diose Tellerscheiben mit geringer

W-nddicke membranartig ausgeführt werden. Durch die kurze Baulänge bietet der zentra' angeordnete Kanal für die Flammenüberwachungsvorrichtung die Voraussetzung,

im Austausch entsprechende Kontrolleinrichtungen, zum Beispiel für den Brennermund unc" das Kühlpaket der

Brennerbefestigungsvorrichtung zum Einsatz zu bringen. Ausführungsbelspiol

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt einen Kompaktbrenner im Längsschnitt. Der dargestellte Brenner dient der Kohlenstaubvergasung unter Druck und ist mit einem zentralen Pilotbrenner ausgerüstet. Mittig im Brenner befindet sich ein Kanal für die Flammenüberwachung. Im Anschluß an den Brennerbefestigungsflansch 4 befindet sich das Staubteiltellergehäuse 1, in welches in achsparalleler Anordnung einmal von der dem Brennerbefestigungsflansch 4 zugewandten Unterseite die Kühlmittelzuführung 7 und von der Oberseite die Kühlmittelabführung 6 eingebunden sind. Die Kohlenstaubzuführung 5 ist ein Ein- oder Mehrrohrausführung im Oberteil des Staubteiltellergehäuses 1 eingebunden und wird in einem Ringraum 21 bis in einen Sammler 25 in der Nähe des Brennermundes 18 geführt. Anschließend an das Staubteiltellergehäuse 1 folgt das Oxydationsmittelringgehäuse 2 mit einer oder bis zu drei Oxydationsmittelzuführungen C.

Auf das Oxydationsmittelringgehäuse 2 ist mittels Stiftschrauben 22 das zweiteilige Pilotbrennertellergehäuse 3 angeflanscht. Im Unterteil des Pilotbrennertellergehäuses 3 sind in die maximal 2C° geneigte Gehäuseunterseite die Kühlwasserzuführung IG und die Kühlwasserabführung 9 eingebunden und mit entsprechenden Kühlwassertellerräumen 20 verbunden, welche durch eine Tellerscheibe 23 voneinander getrennt sind. In die Trennfuge des Pilotbrennertellergehäuses 3 ist der Sauerstofftellerraum 14 eingearbeitet, welcher durch Tellerscheiben 23 von den Kühlmedien getrennt ist. Im Oberteil des Pilotbrennertellergehäuses 3 sind in achsparalleler oder bis zu 20" geneigter Anordnung die Kühlmittelzuführung 11, die Kühlmittelabführung 12, die Sauerstoffzuführung 13 und die Brenngaszuführung 16 eingebunden. Diese Zu- beziehungsweise Abführungen sind über Bohrungen 19 mit den entsprechenden Kühlwassertellerräumen 20, dem Sauerstofftellerraum 14 und dem Brenngastellerraum 15 verbunden. Die Trennung der Tellerräume erfolgt hier ebenfalls durch Tellerscheiben 23, welche mit den entsprechenden Brennerrohren 24 verbunden sind.

Den Abschluß des Pilotbrennertellergehäuses 3 bildet der Anschluß für die Flammenüberwachungsvorrichtung 17. Die erfindungsgemäße Lösung bringt für den praktischen Betrieb des Brenners zahlreiche Vorteile. Die wesentliche Verkürzung verringert die Probleme bei der Fertigung und Montage. Bei einem notwendig werdenden Wechsel des Brenners oder des im Brenner befindlichen Pilotbrenners ist dies mit gegenüber herkömmlichen Lösungen geringerem Aufwand möglich. Dabei spielen Platzbedarf, Einsatz von Hebezeugen und Belastung der einzelnen Bauelemente eine Rolle. Die gemäß Stand der Technik bekannten Brenner werfen dazu noch Probleme hinsichtlich der thermischen Längenänderung auf. Besonders bedeutsam sind diese bei einem Brenner entsprechend diesem Beispiel. Die Ineinanderschachtelung vieler medienführenden Ringräume, wobei gekühlte und ungekühlte Brennerrohre vorhanden sind, verlangt bei einem Brenner nach der bekannten Bauart komplizierte Maßnahmen zum Ausgleich unterschiedlicher Längendehnung. Nach der erfindungsgemäßen Lösung lassen sich diese Probleme durch membranartige Ausbildung der Tellerscheiben 23 auf einfache Weise lösen.

Claims (2)

1. Kompaktbrenner für die Kohlenstaubvergasung mit einem zentralen Pilotbrenner oder einer anderen Zündeinrichtung, wobei koaxial angeordnete Brennerrohre Ringräume bilden und eine oder mehrere rohrförmige Zuführungen für den Kohlenstaub bis zu einem Sammler in Nähe des Brennermundes geführt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringräume (21) an einem dem Brennermund (18) gegenüberliegenden Ende in Tellerräume (14,15,20) übergehen, wobei zweckmäßig mehrere Tellerräume (14,15,20) von benachbarten Ringräumen in einem Tellergehäuse (1,3) zusammengefaßt sind und die Zu- und Abführungen der Medien in die zugehörigen Tellerräume münden.

2. Kompaktbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Tellerräume trennenden Tellerscheiben (23) membranartig ausgebildet sind.