DD280373A1 - Anordnung zur aushaltung von ballastteilchen aus dem rauchgasstrom - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aushaltung von Ballastteilchen aus dem Rauchgasstrom vor Nachschaltheizflaechen, wobei im Bereich der Umlenkung eine Ableiteinrichtung eingebunden ist. Dabei ist die Ableiteinrichtung als eine mit dem Querzug verbundene, einen Ableitkanal aufweisende Abscheidekammer ausgebildet. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aushaltung von Ballastteilchen aus dem Rauchgasstrom vor den Nachschalt heizflächen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Bedingt durch die hohe Konzentration von Ballastteilchen (Asche, Sand, Grobkorn) in der äußeren Randströmung des Rauchgasstromes nach der Umlenkung (Querzug), ist ein hoher Verschleiß durch Erosion an den Rohrbögen der Nachschaltheizflächen und an der Ausmauerung des Rauchgaszuges zu verzeichnen.

Zur Verschleißminderung ist bekannt, die Randströmung nach Umlenkung abzuleiten, die Ballasttcilchen abzutrennen und die Rauchgase zurück in den Rauchgasstrom zu leiten. Zur Realisierung dieser Technologie wird parallel im Rauchgaskanal für die Nachschaltheizflächen ein weiterer Kanal gebildet, der Umlenkung und Austrittsöffnungen aufweist (DE-OS 2140167). Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß die Abscheideeinrichtung einen hohen Druckverlust aufweist. Durch die große Abscheideeinrichtung wird ein umfangreiches Bauvolumen benötigt, das, bedingt durch die relativ heiße Rauchgasbeströmung, einen großen Isolieraufwand erfordert.

Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, die im Rauchgaskanal angeordneten Ableiteinrichtungen in einen als Bypass zum Rauchkanal angeordneten Ableitkanal einzubinden (DD-PS 214913, DE-OS 1526140).

Diese Lösung weist jedoch den Nachteil auf, daß, bedingt durch die Umgehung der Nachschaltheizflächen, ein anteiliger Wärmevei lust, ein hoher Verschleiß an den Ableiteinrichtungen sowie dem -kanal sowie eine zusätzliche Wärmeabstrahlung eintritt.

Es ist bekannt, mit Hilfe von Einschnürungen und Fangelementen sowie durch Hilfssauganlagen eine nahe/' vollständige Entstaubung von Rauchgasen vor Saugzug oder Schornsteinen zu erzielen (DE-PS 944261).

Der Nachteil des Verfahrens besteht in dem hohen Druckverlust sowie in dem hohen Verschleiß an Leit- J Lenk-Staubkammer-Elementeir.

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die Anlagenteile der Entaschungstjinrichtung sowie der Hilfssauganlagen für ein hohes Temperaturfeld bei Anordnung vor der Heizfläche ausgelegt sein müssen. Der Aufwand an Hilfsenergie ist sehr hoch, die Entstaubung wird damit unökonomisch für Dampfkessel hoher Wärmeleistung.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist, eine verschleißarme und ohne Wärmeverluste enthaltende Aushaltung der Ballastteilchen ?u entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abteileinrichtung direkt in die Umlenkung zu integrieren.

Dies wird dadurch erreicht, daß srfindungsgemäß die Abteileinrichtung als eine mit dem Querzug verbundene, einen Ablcitkanal aufweisende Abscheidekammer ausgebildet ist.

Durch die Erfindung wird eine besondere Konzentration von aschebeladenen Randströmen an Rauchgaszügen und deren Umlenkungen erreicht. In der besonders gestalteten Kammer als Abscheider-Wärmeübertrager wird die „entaschungswürdige" Randströmung so geführt und umgelenkt, daß der schleißende Anteil (Grobkorn, Sand) abgetrennt und entascht wird. Durch die Umlenkung der durch Leitoleche stark konzentrierten Asche-Rauchgas-Randschicht werden Grobkornteile an der unisolierten Wand abgesch'eden und über die Sammelrinne und Trichter in die Entaschung bzw. vor E-Filter eingeleitet. Entsprechend des Anteils an Sann und Asche wird die Bsströmung der Abscheidekammer über die stellbare Leiteinrichtung so gesteuert, daß eine gleichmäßige Rauchgasverteilung im anschließenden Zug erfolgt. Zur Gewährleistung einer maximalen Wärmeentbindung der Randschicht bzw. der abgeschiedenen Sandanteile wird die Abscheidekammer mit Luft beströmt als Teilluftmenge des gesteuerten Luftanteils des Kessels.

Ausführungsbeispiel

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:

Fig. 1: die Anordnung der Abscheidekammer mit Umlenkung am Querzug, Fig. 2: die Anordnung der Aböcheidekammer über eine Lochplatte am Querzug.

Der Dampfkessel 1 mit dem Querzug 2 und dem senkrechten Zug 3 weist die Nachschaltheizflächen 4 auf (Fig. 1). Oberhalb des Querzuges 2 ist die Zwischendecke 5 angeordnet, die den Querzug 2 vom oberen Totraum 6 trennt. Im unteren Teil des Querzuges 2 ist der Sattel 7 angeordnet. Der senkrechte Zug 3 ist durcn die Vorderwand 8 und Rückwand 9 begrenzt. Oberhalb der Nachschaltheizfläche 4 ist der Querzug 2 durch die Abscheidekammer 10 erweitert.

Innerhalb der 90°-Umlenkung 11 sind die Staubkonzentrationselemente 12, die Ascheleit-undRauchgasverteilelemente 13, die Anströmelemente 14 mit dem gekrümmten Auslauf 14.1 und die Rauchgasverteilelemente 15 angeordnet. Das Ascheleit- und Rauchgasverteilelement 13 ist mit der Stelleinrichtung 16 verbunden. Die Abscheidekammer 10 wird über die gesamte Kesselbreite durch das Abscheiderelement 17 mit den schräg zur Mitte angeordneten Ascheführungselementen 18 nach hinten tauchgasseitig abgeschlossen. Irn Hinterteil 19 der Abscheidekammer 10 sind die Aschetrichter 20 und Leitelemente 21 angeordnet. Die Abscheidekammer 10 weist den Luftkasten 22 mit dem Eintrittsstutzen 23 und Austrittsstutzen 24 sowie den Luftleiteinrichtungen 25 auf. Unterhalb des Aochetrichters 20 ist der Absperrschieber 26 mit der Verbindungsleitung 27 angeordnet.

Die Wirkungsweise ist folgende:

Die Rauchgase 28 gelangen aus dem Querzug 2 in die 90°-Umlenkung 11. Durch die Umlenkungen der Rauchgase entlang des Querzuges 2 besteht eine stark unterschiedliche Beladung der Rauchgase 28 mit den Asche-Sand-Teilchen 29. Im D<3ckenbereich 5 besteht eine mit hoher Asche-Sand-Konzentration beladene Rauchgas-Randschicht 30. Die Konzentration der Asche-Sand-Ante ile 29 nimmt zum Sattel 7 hin stark ab. Auf Grund der geringen Aschemenge im Bereich des Sattels 7 wird ein Teilrauchgasstrom 31 an dem Rauchgasverteilelement 15 unmittelbar nach Sattel 7 in den Zug 3 geleitet. Der Rauchgas-Mittelstrom 32, der noch relativ gering mit Asche-Sand-Teilchen 29 beladen ist, wird über das mit der Stelleinrichtung 16 versehene Rauchgasvertcilelement 13 entsprechend so in den Zug 3 geführt, daß eine gleichmäßige Strömungsvorteilung erfolgt (ohne Wirbel) und Grobkornteilchen 33 in die Randschicht 30 eingeleitet werden.

Zur weiteren Staub-Sand-Konzentration der Randschicht 30 ist das Staubkonzentrationseiement 12 vor der Umlenkung 11 entsprechend angestellt angeordnet. Die Randschicht 30 wird über die Rückwand 9 hinaus in die Abscheidekammer 10 geleitet, wobei das im Rückwandbereich angeordnete Anströmelement 14 mit dem Auslauf 14.1 eine laminare (wirbelarme) Einströmung sichert. Durch die gekrümmte Form des Abscheideelementes 17, das gleichzeitig die Zugrückwand bildet, erfolgt eine Staubabscheidung allein durch die Strömungsgeschwindigkeit der Randschicht. Die abgeschiedenen Asche-Sand-Teilchen 34 fallen in die Trichter 20, wobei die Ascheführung durch die Führungselemente 18 unterstützt wird. Mit den Elementen 12; 13; 14; 15 kann die Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgas-Randschicht 30 beeinflußt werden. Die Leitelernente 21 am Hinterteil 19 der Kammern 10 sichern die Ascheableitung und die Reingaseinleitung in die Rauchgasströmung 35 so, daß die Rohrbogen 36 der Nachschaltheizfläche 4 abgedichtet werden. Zur Sicherung einer ökonomischen Betriebsweise der Abscheideanlage wird Verbrennungskaltluft 37 über den Eintrittsstutzen 23 im Unterteil 38 des Luftkastens 22 so zugeführt, daß die Luftieiteinrichtungen 25 die Aufwärmluft mehrmals über die Abscheiderbreite führen. Mit dieser Luftbeströmung, die als Eintrittsteil mit Lufttemperaturen oberhalb des Taupunktes liegt, wird eine Nutzung der Wärme der abgeschiedenen Asche-und Sandteile 34 erzielt. Die· aus dem Austrittsstutzen 25 austretende Luft ist hocherhitzt (da die Rauchgastemperatur sehr hoch ist) und kann den Brennern insbesondere als Primärluft zugeführt werden bzw. als Fremdwärme abgeführt werden. Am Querzug 2 ist die Abscheidekammer 10 angeordnet und mit der Lochleilwand 39 abgedeckt (Fig. 2).

Die mit hoher Ascl i'.onzentration behaftete Strömung der Rauchgas· Randschicht 30 mit der relativ geringen Schichtdicke prallt auf die Lochteilwand 3b, dio nur im oberen Teil der Rückwand 9 besteht. Die Strömung der Rauchgasschicht 3 wird an der Lochteilwand 39 umgelenkt. Die massebehafteten Teilchen 40 folgen nicht dem Gasstrom und gelangen entsprechend der Lochteilung 41 zu 50 bis 80% in die Abscheidekammer 10 und von dort über den Aschetrichter 20 in die Entaschungsanlage. Innerhalb der Abscheidekammer 10 kommt es zu keiner Gasströmung. Die Höhe öjr Lochteil wand 39 richtet sich nach der Dicke der Asche-Sand-Rauchgas-Schicht 30. Mit der Aushaltung der insbesondere grobsn Sandanteile wird der Anteil der schleißenden Stoffe wesentlich geringer. Die Feinstaubanteile, die an das Gas stark gekoppelt sind, haben keinen bedeutenden Anteil an dem Verschleiß

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht:

- keine zusätzlichen Antriebe zur Abscheidung,

- Nutzung der Aschewärme zur Lufterhitzung,

- keine Beeinflussung der Wärmeabgabe der Rauchgase innerhalb der Nachschaltheizflächen,

- einfache Verschleißreparatur,

- gleichmaßige Rauchgasverteilung in den Zug der Nachschaltheizflächen,

- geringer Investitionsaufwand, nachträglicher Einbau an bestehenden Anlagen.

Claims (8)

1. Anordnung zur Aushaltung von Ballastteilchen aus dem Rauchgasstrom vor Nachschaltheizflächen, wobei im Bereich der Umlenkung eine Ableiteinrichtung eingebunden ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Ableiteinrichtung als eine mit dem Querzug verbundene, einen Ableitkanal aufweisende Abscheidekammer ausgebildet ist.

2. Anordnung nach An. pruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidekammer als Umlenkkammer ausgebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidekammer mit einer im Eingangsbereich angeordneten Lochwand versehen ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidekammer mit einem äußeren Kühlsystem versehen ist.

5. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß die Abscheidekammer mit im Eingangsbereich angeordneten verstellbaren Leiteinrichtungen versehen ist.

6. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Umlenkkammer mit im Kammerausgang angeordneten verstellbaren, die Rohrbogen der Nachschaltheizflächen überdeckenden Leiteinrichtungen versehen ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß im Querzug Leiteinrichtungen angeordnet sind.

8. Anordnung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Ableitkanal mit einem Verschluß versehen ist.