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Strahlungsdampferzeuger mit Schmelzkammerfeuerung, insbesondere Zyklonfeuerung
Die Erfindung betrifft einen Strahlungsdampf -erzeuger mit Schmelzkammerfeuerung,
insbesondere Zyklonfeuerung, bei dem sich an die Schmelzkammer bzw. an den Nachbrennraum
ein aufsteigender und an diesen ein absteigender Strahlungszug anschließt, und besteht
darin, daß die lichte Breite dieser Strahlungszüge das Maß von (60-0,06 t/h) mm
je t/h maximaler Dauerdampfleistung unterschreitet, wobei die Tiefe senkrecht zur
Breite des Zuges kleiner ist als 4 m, im Berührungszuge jedoch größer als die Tiefe
eines Strahlungszuges, und daß die Schmelzkammer unterhalb des absteigendem Strahlungszuges
angeordnet ist.
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Infolge der großen Brennleistungen sind die Brennkammern klein gegenüber
den für die Abkühlung der Feuergase notwendigen Strahlungsräumen. Trotzdem nehmen
die Brennkammern verhältnismäßig viel Grundfläche weg, weil sie gewöhnlich frei
neben denn Strahlungszug aufgestellt werden. Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung
eines Strahlungsdampferzeugers, bei welchem in Ausnutzung der durch die kleinen
Brennkammern ermöglichten Raumersparnis zugleich der umbaute Raum und die überbaute
Grundfläche möglichst klein werden.
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Es ist bekannt, die Schmelzkammer eines Strahlungsdampferzeugers unterhalb
des waagerechten oder schräg ansteigenden Übergangszuges anzuordnen, der den aufsteigenden
Strahlungszug mit dem absteigenden Berührungszug verbindet. Diese Anordnung ist
nur zweckmäßig, wenn der aufsteigende Strahlungszug verhältnismäßig kurz ist. Wird
er so lang, d;aß er in U-Form abgeknickt werden muß, so ergibt sich eine bessere
Raumausnutzung, weil durch die gewünschte Temperaturabsenkung nur die Summe der
Längen der beiden Strahlungszüge bedingt ist, die Längenaufteilung dagegen den übrigen
Bedingungen, insbesondere der notwendigen Länge des Berührungszuges angepaßt werden
kann.
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Die notwendige Länge der Strahlungszüge kann dadurch verkürzt werden,
daß in ihnen in an sich bekannter Weise Schottenheizflächen angeordnet werden. Wegen
der Höhe der für die Überhitzung benötigten Feuergastennperaturen empfiehlt es sich,
in dem aufsteigenden Strahlungszug einen Teil des Da,mpfüberhitzers, in dem absteigenden
Strahlungszug einen Teil des Zwischenüberhi,tzers in Form von Schottenwänden anzuordnen.
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Damit die angestrebte Raumausnutzung nicht allein von der Raumaufteilung
bewirkt werden muß, empfiehlt es sich, die Querschnittsabnnessungen der Strahlungszüge
in ein Verhältnis zur Feuerungsleistung bzw. der damit erzeugbaren Dampfleistung
zu bringen, denn zwischen der Wärmeübertragung durch Strahlung und der Strömungsgeschwindigkeit
der Feuergase im Strahlungszug besteht kein Zusammenhang. Dieser ergibt sich vielmehr
aus der Feuerleistung je 1 m lichter Zugbreite, wobei die Anordnung der Zyklonmuffeln
einen gewissen Einfluß hat. Berechnungen haben ergeben, daß es möglich ist, Strahlungszüge
anzuwenden, deren lichte Breite je t/h dauernd maximal erzeugbarer Dampfmenge parallel
zur Kesselfront gemessen kleiner ist als (60-0,06 t/h) mm, d. h. bei 500 t/h kleiner
alis 30 mm je t/h Dampfleistung. Dabei kann die Breite jedes Strahlungszuges,
senkrecht zu diesem Maß gemessen, kleiner sein als 4 m; bei anschließendem Berührungszug
empfiehlt es sich jedoch, das Maß, auch wenn es weniger als 4 m beträgt, größer
zu nehmen als beim Strahlungszug. Die Abmessungen des Berührungszuges, auch seine
Länge, können beträchtlich vermindert werden, wenn zwischen dem absteigenden Strahlungszug
und dem Berührungszug Feuergase zur Trocknung des Brennstoffes abgeleitet werden,
welche nicht wieder in die Feu ergaszüge zurückgelungen. Zur Vortrocknung bzw. Mahltrocknung
von Rohbraunkohle können bis zu 50 °/o der Feuergasmenge an dieser Stelle entnommen
werden.
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Bei Feuerungen dieser Größe wird nicht selten die Forderung gestellt,
zum Anheizen, für Schwachlast oder auch, um überschüssiges Brenngas zu verheizen,
die Feuerung mit Gasbrennern zu versehen, welche allein oder gemeinsam mit der Schmelzfewerung
Volllast und allein Teillast fahren können. Die zur Verfügung stehenden Gase, meist
Gichtgas, Generatorgas oder Erdgas, haben einen geringeren Heizwert als Kohle.
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Gemäß der Erfindung werden die Gasbrenner an der freien Breitwand
des aufsteigenden Strahlungszuges und gegebenenfalls an den anschließenden Seitenwänden
angebracht. Die Brennkammer und der Nachbrennraum sind dadurch von der Gas.beheizung
ausgenommen,
und die Verbrennungsgase des Brenngases gelangen mit einer so hohen Temperatur an
den überhitzen daß es möglich ist, dieselbe Dampftemperatur zu halten wie mit Kohlenstaubfeuerung.
Doch ist es erwünscht, die Gasbrenner weit genug entfernt 'von den Schottenwänden
anzuordnen, damit nicht etwa Flammenspitzen in den überhitzer gelangen und ungleiche
Beheizung der im Dampfstrom parallel geschalteten Rohrtafeln des Überhitzers verursachen.
Bei Anordnung von Gasbrennern, insbesondere 'der viel Raum beanspruchenden Gichtgasbrenner
mit ihren Zuleitungen, kann sich die bessere Raumausnutzung dadurch ergeben, daß
die Brennkammer an der Stirnwand und die Gasbrenner an der Rückwand des aufsteigenden
Strahlungszuges angeordnet werden.
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Ein gemäß der Erfindung ausgebildeter Strahlungsdampferzeuger mit
Zyklonfeuerung ist in, Abb. 1 im lotrechten SymnIetrieschnitt, in Abb. 2 im dazu
senkrechten, lotrechten Schnitt durch den aufsteigenden, in Abb. 3 und 4 in dazu
parallelen Teilschnitten durch den absteigenden Strahlungszug und durch den Berührungszug
dargestellt.
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Der Zwangdurchflußdampferzeuger wird beheizt mit Hilfe von fünf Zyklomnuffeln
1 bis 5, welche in M-Form angeordnet sind, wodurch es möglich ist, mit jeder beliebigen
Anzahl von Muffeln den Dampferzeuger symmetrisch zu beheizen. Die aus den Muffeln
austretenden Feuergase prallen gegen die dichte Rohrwand 6 des Nachbrennraumes 7
und strömen zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes 8 hindurch in den aufsteigenden
Strahlungszug 9. Im oberen Teil desselben sind die Schottenwände 10 des Dampfüberhitzers
angeordnet. An der Decke werden die Feuergase umgelenkt und strömen zwischen den
zu einem Kühlrost 11 auseinandergezogenen Rohren der Rückwand des Zuges 9 in den
Strahlungszug 12, in welchem die Rohrtafeln 13 des Zwischenüberhitzers angeordnet
sind. Durch den Umführungszug 14 strömen die Feuergase weiter in den Berührungszug
15, der noch Heizfläche 16 des Zwischenüberhitzers, 17 des Restverdampfers und 18
des Lufterhitzers enthält.
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Die Zuführung von Luft und Brennstoff zu und in die Muffeln wird als
bekannt vorausgesetzt und ist daher nicht dargestellt. Die flüssige Schlacke fließt
aus der Muffel durch die Öffnung 19 in den Nachbrennraum 7 und aus diesem durch
die Öffnung 20 und den Schacht 21 unter Lüftäbschluß in den Wasserbehälter 22, aus
dem sie mittels Kratzbandes 23 ausgetragen wird.
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An der Stirnwand und den anschließenden Seitenwänden des aufsteigenden
Strahlungszuges 9 sind die Gichtgasbrenner 24 angeordnet, denen aus der Leitung
25 durch Stichleitungen 26 das Gas und aus dem Kanal 27 durch Stichkanäle 28 die
Luft in regel- und absperrbarer Menge zugeleitet wird. Aus dem Kanal 14 wird durch
Öffnungen 29 in regelbarer Menge Feuergas entnommen für die Mahltrocknung des Brennstoffes
Rohbraunkohle in der nicht dargestellten Mahltrocknungsaniage. Die B.rüden dieser
Anlage werden nach Entstaubung ins Freie oder in den nicht dargestellten Kamin des
Dampferzeugers geleitet.