DD275516A1 - Kohlenstaub-flachschlitzbrenner - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaub-Flachschlitzbrenner mit in mehreren Ebenen angeordneten Staubfingern. Dabei ist ein Staubfinger als ein zum Brennermund diffusorartig erweiterter Kanalabschnitt ausgebildet. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaub-Flachschlitzbrenner.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Als Hauptbrenner für die Verbrennung von Kohlenstaub in Feuerungen, insbesondere in einem Dampfkessel, werden Flachschlitz- oder Drallbrenner eingesetzt. Diese Brenner müssen im Teillastbereich durch separate Zündbrenner gestützt werden, da die Kohlenstaubkonzentration des Hauptbrenners nicht für ein stabiles Zünden ausreicht. Außerdem muß mit Hilfe dieser Zündbrenner beim Anfahren über eine längere Zeit eine geringe Wärmeleistung in die Brennkammer eingetragen werden, um u. a. die erforderlichen Gradienten einzuhalten. Dazu sind größere Staubgewinnungs- und/oder Zündölanlagen erforderlich. Zur Erhöhung der Kohlenstaubkonzentration ist es zwar bekannt, einen Teilkanal oder Teilbrenner abzusperren (DD-PS 149256, 231108), jedoch ist eine Zündung aufgrund der erhöhten Strömungsgeschwindigkeit nicht realisierbar. Darüber hinaus nimmt der Verschleiß dieser Teile der Brenner wesentlich zu.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, die Kohlenstaubkonzentration zum Zwecke der Erweiterung des stabilen Teillastbereiches und/oder Einleitung der Zündung örtlich zu erhöhen, ohne die dargestellten Nachteile zu übernehmen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei verringerter Gesamtstaubmenge und örtlich verringerter Strömungsgeschwindigkeit an einer bestimmten Stelle eine hohe Staubkonzentration zu gewährleisten. Dies wird dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß ein Staubfinger als ein zum Brennermund diffusorartig erweiterter Kanalabschnitt ausgebildet ist.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:

Fig. 1: einen Schnitt des Flachschlitzbrenners schematisch,

Fig.2: eine Ansicht der Staubfinger eines Teilbrenners von der Brennkammer aus.

Der Kohlenstaubkanal 1 nach Kohlenstaub-Ventilatormühle (nicht dargestellt) ist vor Kohlenstaubflachschlitzbrenner 2 als Anordnung von Teilkanälen 3.1; 3.2; 3.3; 3.4 ausgebildet (Fig. 1). Die Teilkanäle 3.1; 3.2; 3.3; 3.4 sind in die Staubfinger 4.1; 4.2; 4.3; 4.4 des Flachschlitzbrenners 2 eingebunden (Fig. 1 und 2). Die Staubfinger 4.1; 4.2; 4.3; 4.4 werden durch den Luftkasten 5 geführt. An der unteren Wandung 6 des untersten Staubfingers 4.1 ist an der möglichst weit vom Brennermund 7 des Flachschlitzbrenners 2 entfernt liegenden Stelle die verstellbare Kanalklappe 9 über die Welle 8 angelenkt.

Durch die Stellung „a" der Klappen 9 ist der Querschnitt 10 des Staubfingers 4.1 für den Dauerbetrieb, durch die Stellung „b" der diffussorartig erweiterte Querschnitt 11 und durch die Stellung „c" der Verschluß des Staubfingers 4.1 gewährleistet. Dabei befindet sich in der Stellung „b" die Klappe 9 noch vollständig im Luftkasten 5.

Die Klappe 9 ist entweder selbst als oder mit der elektrischen Widerstandsheizung 12 ausgebildet oder mit einer beliebigen Heizung versehen. Die elektrische Widerstandsheizung ist gleichzeitig als Zündpotential ausbildbar.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Das von der Kohlenstaub-Ventilatormühle in den Kohlenstaubkanal 1 geförderte Kohlenstaub-Trägergas-Gemisch wird auf die Teilkanäle 3.1; 3.2; 3.3; 3.4 aufgeteilt und in die Staubfinger 4.1; 4.2; 4.3; 4.4 gefördert. Im Anfahrprozeß und im Teillastbereich des Flachschlitzbrenners 2 wird die Klappe 9 in die Stellung „b" gefahren. Die Strömungsgeschwindigkeit des im Brennerfinger 4.1 strömenden Anteils des Kohlenstaub-Fördergas-Gemisches wird durch die so gebildete diffusorartige Querschnittserweiterung auf den Querschnitt 11 allmählich verringert.

Dadurch wird infolge der konstanten Sinkgeschwindigkeit des Kohlenstaub-Fördergasgemisches (d.h. der Gutwolke) die Kohlenstaubkonzentration bis zum Brennermund 7 im unteren Teil des Staubfingers 4.1 wesentlich erhöht. Bedingt durch die sich ausbildende laminare Grenzschichtströmung an der Wandung der Klappe 9, ist in diesem Abschnitt des Staubfingers 4.1 auch ein genügend großer Anteil an Feinkorn im Fördergas zur sicheren Zündung und stabilen Teiliastbetrieb des Flachschlitzbrenners 2 enthalten.

So führt die Verdopplung des Querschnittes 11 am Brennermund 7 zu einer Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit des Anteils des Kohlenstaub-Fördergas-Gemisches im Brennerfinger 4.1 um etwa 50% (z.B. von 12 bis 20m/s auf 6 bis 10m/s). Aufgrund der Vergrößerung der Neigung der Wandung 6 durch die Stellung „b" der Klappe 9 werden trotz der Verringerung der Strömungsgeschwindigkeit keine Ablagerungen auftreten.

In Abhängigkeit von der Flammenstabilität des Flachschlitzbrenners 2 beim Anfahren oder Belastungsschwankungen wird die Klappe 9 im Normalbetrieb in die Stellung „a" gefahren.

Dem Ausgleich von Brennstoffqualitätsschwankungen, die eine gröbere Ausmahlung des Kohlenstaubes zur Folge haben, dient die Stellung „c" der Klappe 9. Durch den Verschluß des Brennerfingers 4.1 wird die Eintrittsgeschwindigkeit des Kohlenstaub-Fördergasgemisches in der Brennkammer etwas erhöht, wodurch die Aufenthaltszeit in der Brennkammer besonders für Grobkorn wächst. Damit kann ein höherer Anteil Grobkorn effektiv verbrannt werden.

Durch die Länge der Klappe 9 und die geringe Strömungsgeschwindigkeit des Kohlenstaub-Fördergas-Gemisches in der Stellung „b" der Klappe 9 bedingt, wird der Kohlenstaub durch die elektrische Widerstandsheizung 12 weiter aufgetrocknet und erhitzt und zündet am Brennermund auf Grund der hohen Staubkonzentration und der Heißluftzufuhr über den Luftkasten 5. Damit kann im Anfahrprozeß die Mühle schon bei geringeren Brennkammertemperaturen zugeschaltet werden. Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

1. Sichere Zündung des Flachschlitzbrenners.

2. Stabilisierung der Verbrennung an Flachschlitzbrennern.

3. Erweiterung des stabilen Teillastverhaltens des Flachschlitzbrenners.

4. Verkürzung des Anfahrprozesses.

5. Teilweise Einsparung aufwendiger Zündbrenneranlagen.

6. Geringe Aufwendungen für Umrüstung, Wartung und Betrieb.

7. Senkung der spezifischen Mahlarbeit.

8. Verbrennungstechnische Beherrschung ballastreicher Kohlen.

Claims (6)

1. Kohlenstaub-Flachschlitzbrenner mit in mehreren Ebenen angeordneten Staubfingern, gekennzeichnet dadurch, daß ein Staubfinger als ein zum Brennermund diffusorartig erweiterter Kanalabschnitt ausgebildet ist.

2. Brennernach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die diffusorartige Erweiterung verstellbar ausgebildet ist.

3. Brenner nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß der Kanalabschnitt als eine eine Wandung bildende Klappe ausgebildet ist.

4. Brenner nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der unterste Staubfinger die diffusorartige Erweiterung aufweist.

5. Brenner nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß die Klappe beheizbar ausgebildet ist.

6. Brenner nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß an der Klappe ein Zündpotential angeordnet ist.