DD287765A5 - Verfahren und einrichtung zum zuenden einer feuerung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Einrichtung zum Zuenden einer Hauptfeuerung auf Kohlenstaubbasis, insbesondere an Dampferzeugern. Demnach ist vorgesehen, dasz aus der Freistrahlflamme von mindestens einer Kohlenstaubzuendbrennkammer noch nicht vollstaendig ausgebrannter Kohlenstaub in den Feuerraum gebracht wird und in den Flammenkern dieser Freistrahlflamme aus einer zusaetzlichen Duese ein Kohlenstaubstrahl gerichtet wird. Letzterer Kohlenstaub kann qualitativ minderwertiger sein als der fuer die Zuendbrennkammer. Es wird durch die Zuendbrennkammer ein gegenueber der erforderlichen Gesamtzuendleistung auf eine wesentlich geringere Teilleistung beschraenktes Zuendfeuer erzeugt und die Gesamtleistung erst durch die zusaetzliche Kohlenstaubzufuhr erzielt. Figur{Zuenden; Hauptfeuerung; Kohlenstaub; Zuendbrennkammer; unvollstaendiger Ausbrand; zusaetzliche Duese; Flammenkern; Freistrahlflamme; geringe Teilleistung; Gesamtzuendleistung}

Description

Hierzu 1 Seite Zeichnung

Anwendungsgebiet der Erfindung

Dio Erfindung betrifft ein Verfahren zum Zünden einer Feuerung auf Kohlenstaubbasis sowie eine dazugehörige Ginrichtung und findet vorzugsweise bei Dampferzeugern Verwendung.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, zum Zünden von Feuerungen, speziell bei Hauptkohlenstaubbrennern in großen Dampferzeugern, Zündbrennkammer in solcher Weise auszubilden, bei welcher der überwiegende Teil des Ausbrandes erst nach Brennkammeraustritt erfolgt (DD-PS 209 246). Die in der Zündbrennkammer herrschenden Rezirkulationsverhältnisse, die aus der Führung insbesondere der Sekundärluft resultieren, gestatten die Verwendung einer Zündquelle mit niedriger Zündenergie bei reinem Kohlenstaubbetrieb, also beispielsweise einer Glühkerze mit geringer elektrischer Leitung (wie beispielsweise in DD-PS 267778).

Bei größeren Feuerungen machen sich jedoch entweder sehr großo Zündbrennkammern oder mehrere kleinere erforderlich. Außerdem ist die Zündsicherheit in hohem Maße von der der Zündbrennkammer zugeführten Kohlenstaubqualität abhängig, so daß es zum Zünden der Zufuhr einer größeren Menge qualitativ höherwertigen Kohlenstaubes bedarf, während für den Betrieb der Hauptfeueruny selbst minderwertigerer Kohlenstaub, sowohl bezogen auf die Staubfeinheit als auch den Wasser- und Ballaststoffgehalt, als den Anforderungen genügend verwendet wird.

Nun ist bereits versucht worden, die Zündsicherheit derartiger Zündbrennkammern durch den Einsatz spezieil ummantelter Heizstäbe zu verbessern (DD-PS 2)0576). Dies geht jedoch mit einer Erhöhung der elektrischen Zündleistung einher.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung bezweckt eine ökonomischere Durchführung des Zündvorganges bei insbesondere größeren Feuerungsanlagen auf Kohlenstaubbasis.

-2- 287 765 Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Zündvorgang von Feuerungen auf Kohlenstaubbasis so zu gestalten, daß mit geringerem Aufwand, insbesondere an Zündenergie, eine sichere Zündung gewährleistet wird und der Bedarf an hochwertigem Kohlenstaub für den Zündprozeß herabgesetzt werden kann.

Zur erfindungsgemäßen Lösung dieser Aufgabe ist vorgesehen, daß aus der Freistrahlfl&mme von mindestens einer Kohlenstaubzündbrennkammer noch nicht vollständig ausgebrannter Kohlenstaub in den Feuerraum gebracht wird. In den Flammenkern der Freistrahlflamme dieser Kohlenstaubzündbrennkammer wird nun aus einer zusätzlichen Düse ein Kohlenstaubstrahl gerichtet. Damit ist zum einen mittels der Kohlenstaubzündbrennkammer ein in der erforderlichen Zündleistung auf eine Teilleistung beschränktes Zündfeuer erzeugt worden, während die notwendige, bis auf ein Maximum führbare Gesamtzündleistung durch die zusätzliche Zuführung von Kohlenstaub in den Flammenkern der Zündfeuerung erzielt wird. Hierbei mischt sich der bereits gezündete oder sich im Stadium des Zündens befindliche, aber noch nicht ausgebrannte Kohlenstaub, der aus der Kohlenstaubzündbrennkammer mit heraustritt, unter Verwirbelung unter den Kohlenstaub, der aus der Düse in die Freistrahlflamme gerichtet wird. Danach wird letzterer nicht nur durch die Flamme selbst erhitzt, sondei η dies wird verbunden durch den Kontakt oder die Nähe zu den ausglühenden Kohlenstaubpartikeln aus der Kohlenstaubzündbrennkammer. Dies bedingt den Effekt, daß zum äußeren, flammbedingten Zündvorgang noch ein innerer, sich aus den Staubpartikeln selbst heraus entwickelnder hinzukommt, womit nicht nur große Feuerraumbereiche schnell beaufschlagbar sind, sondern durch die erhöhto Zündungswirksamke^fi auch qualitativ minderwertigerer Kohlenstaub durch die Düse eingeblasen werden kann. Die beim Einblasvorgang verwendete Transponluftwirdzugleich als Verbrennungsluft genutzt. Es ist am zweckmäßigsten, die Zündleistung der Kohlenstaubzündbrennkammer auf Va der Gesamtzündleistung im Feuerraum zu begrenzen. Dadurch genügen insbesondere bei großen Feuerungen entweder kleinere Zündbrennkammern oder deren verwendete Anzahl kann herabgesetzt werden.

Zur Kohlenstaubversorgung von Kohlenstaubzündbrennkammer und Düse sind mehrere Varianten gemäß der Erfindung möglich. So können die Zuleitungen von einem gemeinsamen Bevorratungsbunker ausgehen. In diesem Falle würde beiderseits der qualitativ gleichwertige Kohlenstaub verwendet werden. Ökonomisch zweckmäßiger ist dagegen ensprechend den vorgenannten Zündungsverhältnissen, daß die Kohlenstaub-Zuleitung für Düse und Zündbrennkammer jeweils von unterschiedlichen Bevorratungsbunkern ausgehen, in denen verschiedene Kohlenstaubqualitäten gelagert sind. Es ist auch möglich, den Kohlenstaub für die Düse aus dem Mühlensystem direkt zu entnehmen, das für die Zubereitung des Kohlenstaubes für den Hauptfeuerungsbetrieb vorgesehen ist, so daß nur ein Bevorratungsbunker für qualitativ höhorwertigeren Kohlenstaub zum Betreiben dor Zündbrennkammer erforderlich wird. Innerhalb dieser Kohlenstaubzündbrennkammer genügt dann eine Glüheinrichtung geringer elektrischer Leistung, beispielsweise eine Glühkerze, um den funktionssicheren Zündbetrieb aufrechterhalten zu können. Entsprechend den Einsatzbedingungen für den Betrieb der Kohienstaubzündbrennkammer ist dort ein definiertes Brennstaubbeladungsverhältnis erforderlich, während das für den Kohlenstaub, der durch die zusätzliche Düse eingeblasen wird, keine Rolle spielt. Damit kann der Kohlenstaub auch mittels anderer Medien wie beispielsweise Dampf durch die Düse gefördert werden, während die Tertiärverbrennungsluft aus anderen Quellen zuführbar ist.

Im Bedarfsfall ist mittels der vorgesohenon Merkmale auch außer dem Zündbetrieb noch ein Stützfeuerbetrieb für die Feuerung möglich.

Ausfuhrungsbeispiel

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels näher dargestellt und beschrieben. In der Zeichnung wird dazu eine schematische Darstellung gegeben. Wie daraus hervorgeht, ist im Bereich eines Durchbruches an die Wandung 2a eines Feuerraumes 2, beispielsweise von einem Dampferzeuger, eine Kohlenstaubzündbrennkammer 1 angeflanscht. Sie weist eine Zuleitung 4 auf, durch die auf nicht näher dargestellte Weise ein Kohlenstaub-Luft-Gemisch zuführbar ist. Die Luft dient dabei zugleich als Transportmedium für den Kohlenstaub sowie als Primärverbrennungsluft in der Kohlenstaubzündbrennkammer 1. Der Kohlenstaub ist zweckmäßigerweise In einem nicht gezeigten Bevorratungsbunker gelagert. Die Kohlenstaubzündbrennkammer 1 weist in ihrem Inneren ein Brennrohr 1 b auf. In dieses mündet zentral und düsenförmig die Zuleitung 4. Tangential am äußeren Mantel der Kohlenstaubzündbrennkammer 1 im Bereich des der Zuleitung 4 entgegengesetzten Fndos mündet eine Sekunaärluftzuführung 1 a, wodurch Sekundärluft im Ringraum zwischen dem Mantel der Kohlenstaubzündbrennkammer 1 und dem Brennrohr 1 b im Gegenstrom zur Zugrichtung im Brennrohr 1 b geleitet wird. Dabei sind Zutrittsöffnungen für die Sekundärluft in das Brennrohr 1 b vorgesehen in Form einer Ringdüse mit Verdrallungsleiteinrichtungen rund um die Zuleitung 4 und durch Ringspalto an Segmentenden des Brennrohres 1 b. In das Brennrohr 1 b ragt außerdem noch ein elektrischer Glühzünder 1 c. Dieser kann sowohl als Glühkerze oder als Glühstab ausgebildet sein. Es genügt eine geringe elektrische Zündleistung zu seinem Betrieb und er braucht nach Abschalten nicht entfernt zu werden. Neben der Kohlenstaubzündbrennkammer 1 ist die Wandung 2a des Feuerrauines 2 nochmals durchbrochen und es ragt eine Düse 3 in den Feuerraum 1. Diese Düse 3 ist das Endglied einer Kohlenstaubförderstrecke, die durch eine Zuleitung 5 nur angedeutet ist. Die Düse 3 ist so gerichtet, daß der von ihr ausgestoßene Kohlenstaub-Förderluftstrahl in den Flammenkern der Freistrahlflamme der Kohlenstaubzündbrennkammer 1 führt. Der Kohlenstaub, der in der Zuleitung 5 mit Druckluft transportiert wird, wobei die Förderluft zugleich als Tertiärverbrennungsluft vorgesehen ist, wird auf nicht näher gezeigte Weise auch einem Bevorratungsbunker entnommen. In diesem ist solcher Kohlenstaub gelagert, der gegenüber dem für die Zündbrennkammer 1 qualitativ minderwertiger sein kann.

Eine weitere, hier nicht näher gezeigte Möglichkeit besteht darin, den Kohlenstaub für die Düse 3 dem Mühlensystem zu entnehmen, da» für die Zubereitung des Kohlenstaubes für den Hauptfeuerungsbetrieb vorgesehen ist. Die Kohlenstaubzufuhr durch die Zuleitung 5 ist auf gleichfalls nicht näher gezeigte Weise mengenmäßig regelbar.

Die Erfindung funktioniert wie folgt:

Durch die Zuleitung 4 wird ein Kohlenstaub-Primärluft-Gemisch in das Brennrohr 1 b der Kohlenstaubzündbrennkammer 1 eingeblasen, mit verdrallt einströmender Sekundärluft vermischt und durch den elektrischen Glühzünder 1 c gezündet. Die Rezirkulationsbedingungen in Verbindung mit der Brennkammerausblldung bewirken, daß ein kräftiger Flammenstrahl entsteht, der in das Innere des Feuorraumes 2 gelangt, wobei mit dieser Freistrahlflamme auch ein hoher Anteil noch nicht ausgebrannter Kohlenstaubpartikel ausgestoßen wird und diese Partikel besonders im Flammenkern konzentriert auftreten. In diesen Flammenkern wird nun der Strahl aus der Düse 3 gerichtet, so daß Kohlenstaub mit Luft hinzugemischt wird. Dabei kommt es zu einem Durchdringen von Kohlenstaub, der bereits glüht, mit dem neu eingeblasener Kohlenstaub unter Verwirbelungsbedingungen. So wirkt neben der reinen Flammhitze des Brennkammerstrahles noch die Berührung oder enge Nachbarschaft der zwar gezündeten, aber noch nicht ausgebrannten Kohlenstaubpartikel des Brennkamr.ierstrahles auf die Kohlenstaubpartikel aus der Düse 3 ein. Damit erhöht sich deren Zündfähigkeit, so daß auch qualitativ minderwertiger Kohlenstaub noch ausreichend in Brand gebracht wird. Dies gewährleistet eine rationelle Zündung großer Feuerungen und ist im Bedarfsfall auch zu Zwecken einer Stützfeuerung einsetzbar.

Claims (7)

1. Verfahren zum Zünden einer Feuerung auf Kohlenstaubbasis, vorzugsweise bei Dampferzeugern, dadurch gekonnzeichnet, daß aus der Freistrahlflamme von mindestens einer Kohlenataubzündbrennkammer (1) noch nicht ausgebrannter Kohlenstaub in den Feuerraum (2) gebracht wird und in den Flammenkern der Freistrahlflamme aus mindestens einer Düse (3) ein spezieller Kohlenstaubstrahl gerichtet wird, wobei das eigene Zündfeuer der Kohlenstaubzündbrennkammer (1) gegenüber der erforderlichen Gesamtzündleistung im Feuerraum (2) auf eine wesentlich geringere Teilleistung beschränkt bleibt und die Menge des durch die Düse (3) zuführbaren Kohlenstaubes regelbar ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstaubzündbrennkammer-Zündleistung auf ¹/3 der Gesamtzündleistung im Feuerraum (2) begrenzt ist.

3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Düse (3) qualitativ minderwertigerer Kohlenstaub als der Kohlenstaubzündbronnkammer (1) zugeführt wird,

4. Einrichtung zum Zünden einer Feuerung, vorzugsweise bei Dampferzeugern, wobei mindestens eine Kohlenstaubzündbrennkammer in den Feuerraum gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Kohlenstaubzündbrennkammer (1), die von einem solchen Typ ist, bei dem der überwiegende 7v\ des Ausbrandes erst nach Brennkammeraustriw erfolgt, noch mindestens eine Düse (3) als Endglied einer Kohlenstaubförderstrecke in den Feuerraum (2) gerichtet ist, deren Strahl in die Freistrahlflamme der Kohlenstaubzündbrennkammer (1) führt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstaub-Zuleitungen (4; 5) für die Kohlenstaubzündbrennkammer (1) und für die Düse (3) von einem gemeinsamen Bevorratungsbunker ausgehen.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstaub-Zuleitung (4) für die Kohlenstaubzündbrennkammer (1) von einem Bevorratungsbunker ausgeht, während die Kohlenstaub-Zuleitung (5) für die Düse (3) von einem anderen Bevorratungsbunker ausgeht, wobei im Bevorratungsbunker für den Betrieb der Düse (3) qualitativ minderwertigerer Kohlenstaub als im Bevorratungsbunker für den Betrieb der Kohlenstaubzündbrennkammer (1) gelagert ist.

7. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstaub für die Düse (3) aus dem Mühlensystem entnehmbar ist, das für die Zubereitung des Kohlenstaubes für den Hauptfeuerungsbetrieb vorgesehen ist.