DD280373A1

DD280373A1 - ARRANGEMENT FOR MAINTAINING BALLASTIC PARTICLES FROM THE FLUE GAS STREAM

Info

Publication number: DD280373A1
Application number: DD32623389A
Authority: DD
Inventors: Kurt Stroeer; Dieter Koritz; Guenter Matuse; Dieter Kalz; Rainer Kolb; Frit Tatschke
Original assignee: Luebbenau Vetschau Kraftwerke; Orgreb Inst Kraftwerke
Priority date: 1989-03-03
Filing date: 1989-03-03
Publication date: 1990-07-04

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. 1The invention relates to an arrangement for the retention of ballast particles from the flue gas stream before Nachschaltheizflaechen, wherein in the region of the deflection, a discharge device is integrated. In this case, the discharge device is formed as a connected to the transverse cable, a discharge channel having deposition chamber. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten ZeichnungenFor this 2 pages drawings

Field of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Aushaltung von Ballastteilchen aus dem Rauchgasstrom vor den Nachschalt heizflächen.The invention relates to an arrangement for the retention of ballast particles from the flue gas stream before the subsequent heating surfaces.

Characteristic of the known state of the art

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.Due to the high concentration of ballast particles (ash, sand, coarse grain) in the outer edge flow of the flue gas stream after the deflection (Querzug), a high erosion of the pipe bends of Nachschaltheizflächen and the lining of the flue is to be recorded.

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.To reduce wear is known to divert the edge flow after deflection, to separate the Ballasttcilchen and to direct the flue gases back into the flue gas stream. To realize this technology, a further channel is formed in parallel in the flue gas duct for the Nachschaltheizflächen, the deflection and outlet openings has (DE-OS 2140167). However, this solution has the disadvantage that the separation device has a high pressure loss. Due to the large separation device a large volume of construction is required, which, due to the relatively hot Rauchgasbeströmung, requires a large insulating effort.

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).In order to avoid these disadvantages, it is known to integrate the discharge devices arranged in the flue gas channel into a discharge channel arranged as a bypass to the smoke channel (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.However, this solution has the disadvantage that, due to the bypass of Nachschaltheizflächen, a proportionate Wärmevei loss, high wear on the discharge and the channel and an additional heat radiation occurs.

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).It is known to achieve with the help of constrictions and catch elements and by Hilfssauganlagen a close / 'complete dedusting of flue gases before induced draft or chimneys (DE-PS 944261).

Der Nachteil des Verfahrens besteht in dem hohen Druckverlust sowie in dem hohen Verschleiß an Leit- J Lenk-Staubkammer-Elementeir.The disadvantage of the method consists in the high pressure loss and in the high wear on Leit- J steering dust chamber elements.

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.Another disadvantage is that the equipment parts of the Entaschungstjinrichtung and Hilfssauganlagen must be designed for a high temperature field when placed in front of the heating surface. The amount of auxiliary energy is very high, the dedusting is thus uneconomical for steam boiler high heat output.

Object of the invention

Ziel der Erfindung ist, eine verschleißarme und ohne Wärmeverluste enthaltende Aushaltung der Ballastteilchen ?u entwickeln.The aim of the invention is to develop a low-wear and without loss of heat containing attitude of the ballast particles.

Explanation of the essence of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Abteileinrichtung direkt in die Umlenkung zu integrieren.The invention has for its object to integrate the compartment device directly into the deflection.

Dies wird dadurch erreicht, daß srfindungsgemäß die Abteileinrichtung als eine mit dem Querzug verbundene, einen Ablcitkanal aufweisende Abscheidekammer ausgebildet ist.This is achieved in that, according to the invention, the compartment device is designed as a separation chamber connected to the transverse cable and having a discharge channel.

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.The invention achieves a special concentration of ash-laden edge streams on flues and their diversions. In the specially designed chamber as a separator heat exchanger, the "deashing" edge flow is guided and deflected in such a way that the abrasive portion (coarse grain, sand) is separated and doused by the diversion of the Leitscheche strongly concentrated ash flue gas boundary layer to coarse grain parts The flow through the separation chamber is controlled via the adjustable guide device in such a way that a uniform distribution of flue gas takes place in the subsequent train To ensure maximum heat release from the surface layer or the deposited sand fractions, the deposition chamber is supplied with air as a partial air quantity of the controlled air component of the boiler.

Ausführungsbeispielembodiment

An einem Ausführungsbeispiel wird die Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt:In one embodiment, the invention is explained in detail. The drawing shows:

Fig. 1: die Anordnung der Abscheidekammer mit Umlenkung am Querzug, Fig. 2: die Anordnung der Aböcheidekammer über eine Lochplatte am Querzug.1: the arrangement of the deposition chamber with deflection on the transverse cable, Fig. 2: the arrangement of the Aböcheidekammer a perforated plate on 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.The steam boiler 1 with the transverse cable 2 and the vertical train 3 has the Nachschaltheizflächen 4 (Fig. 1). Above the transverse tension 2, the false ceiling 5 is arranged, which separates the transverse tension 2 from the upper dead space 6. In the lower part of the transverse tension 2 of the saddle 7 is arranged. The vertical train 3 is limited by the front wall 8 and rear wall 9. Above the secondary heating 4 of the transverse train 2 is extended by the deposition chamber 10.

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.Within the 90 ° deflection 11, the dust concentration elements 12, the ash flow and flue gas distribution elements 13, the inflow elements 14 with the curved outlet 14.1 and the flue gas distribution elements 15 are arranged. The ash-conducting and flue-gas distribution element 13 is connected to the adjusting device 16. The separation chamber 10 is closed over the entire width of the boiler by the separator element 17 with the ash guide elements 18 arranged at an angle to the center, to the rear on the exhaust gas side. In the rear part 19 of the deposition chamber 10, the ash funnel 20 and guide elements 21 are arranged. The separation chamber 10 has the air box 22 with the inlet nozzle 23 and outlet nozzle 24 and the louvers 25. Below the Aochetrichters 20 of the gate valve 26 is arranged with the connecting line 27.

Die Wirkungsweise ist folgende:The mode of action is the following:

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.The flue gases 28 pass from the transverse cable 2 into the 90 ° deflection 11. The deflections of the flue gases along the transverse train 2 result in a very different loading of the flue gases 28 with the ash-sand particles 29 high ash-sand concentration loaded flue gas boundary layer 30. The concentration of the ash-sand Ante ile 29 decreases towards the saddle 7 out strongly. Due to the small amount of ash in the region of the saddle 7, a partial flue gas flow 31 is conducted to the flue gas distribution element 15 immediately after the saddle 7 into the train 3. The flue gas medium flow 32, which is still relatively low loaded with ash-sand particles 29, is guided over the provided with the adjusting device 16 Rauchgasvertcilelement 13 accordingly in the train 3, that a uniform Strömungsvorteilung done (without vortex) and coarse grain particles 33rd be introduced into the surface layer 30.

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).For further dust-sand concentration of the boundary layer 30, the Staubkonzentrationseiement 12 is arranged in front of the deflection 11 accordingly employed. The boundary layer 30 is conducted via the rear wall 9 out into the deposition chamber 10, wherein the inflow element 14 arranged in the rear wall region with the outlet 14.1 ensures a laminar (low-vortex) inflow. Due to the curved shape of the separating element 17, which simultaneously forms the tension rear wall, dust separation takes place solely by the flow velocity of the boundary layer. The separated ash-sand particles 34 fall into the hoppers 20, the ash guide being supported by the guide elements 18. With the elements 12; 13; 14; 15, the flow velocity of the flue gas boundary layer 30 can be influenced. The Leiternernente 21 at the rear part 19 of the chambers 10 secure the ash discharge and the clean gas inlet into the flue gas flow 35 so that the pipe bend 36 of the secondary heating 4 are sealed. In order to ensure an economical operation of the separation plant combustion air 37 is supplied via the inlet port 23 in the lower part 38 of the air box 22 so that the Luftieiteinrichtungen 25 lead the Aufwärmuft several times over the Abscheiderbreite. With this air flow, which is located as an inlet part with air temperatures above the dew point, a use of the heat of the separated ash and sand parts 34 is achieved. The exiting from the outlet nozzle 25 air is highly heated (since the flue gas temperature is very high) and can be supplied to the burners in particular as primary air or be removed as extraneous heat. At the transverse train 2, the deposition chamber 10 is arranged and covered with the Lochleilwand 39 (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 VerschleißThe flow of the flue gas edge layer 30 having the relatively low layer thickness, which is subject to high Ascl concentration, impinges on the hole part wall 3b, which exists only in the upper part of the rear wall 9. The flow of the flue gas layer 3 is deflected at the hole part wall 39. The mass-afflicted particles 40 do not follow the gas flow and pass according to the hole division 41 to 50 to 80% in the deposition chamber 10 and from there via the ash hopper 20 in the ash removal. Within the deposition chamber 10, there is no gas flow. The height öjr hole part wall 39 depends on the thickness of the ash-sand flue gas layer 30. With the retention of the particular coarse sand portions of the proportion of the abrasive substances is much lower. The particulate matter components, which are strongly coupled to the gas, have no significant share of the wear

Durch die Erfindung werden folgende Vorteile erreicht: The invention achieves the following advantages:

- keine zusätzlichen Antriebe zur Abscheidung,- no additional drives for the separation,

- Nutzung der Aschewärme zur Lufterhitzung,- use of ash heat for air heating,

- keine Beeinflussung der Wärmeabgabe der Rauchgase innerhalb der Nachschaltheizflächen,no influence on the heat emission of the flue gases within the secondary heating surfaces,

- einfache Verschleißreparatur,- easy wear repair,

- gleichmaßige Rauchgasverteilung in den Zug der Nachschaltheizflächen,- gleichmaßige flue gas distribution in the train of the Nachschaltheizflächen,

- geringer Investitionsaufwand, nachträglicher Einbau an bestehenden Anlagen.- low capital expenditure, retrofitting to existing plants.

Claims

1. Arrangement for the retention of ballast particles from the flue gas stream before Nachschaltheizflächen, wherein in the region of the deflection, a discharge device is integrated, characterized in that the discharge device is connected as a connected to the transverse cable, a discharge channel having deposition chamber.

2. Arrangement according to An. pruch 1, characterized in that the deposition chamber is formed as a deflection chamber.

3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the deposition chamber is provided with a arranged in the entrance area hole wall.

4. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the deposition chamber is provided with an outer cooling system.

5. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the deposition chamber is provided with arranged in the entrance area adjustable guide devices.

6. Arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that the deflection chamber is arranged with arranged in the chamber outlet adjustable, the pipe bend of the Nachschaltheizflächen overlapping guide devices is provided.

7. Arrangement according to claim 1, characterized in that guide devices are arranged in the transverse train.

8. Arrangement according to claim 1 to 3, characterized in that the discharge channel is provided with a closure.