DE1005674B

DE1005674B - Firebox floor made of cooling tubes for melting chamber boiler

Info

Publication number: DE1005674B
Application number: DEK21289A
Authority: DE
Inventors: Otto Mueller; Norbert Schweda
Original assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Current assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Priority date: 1954-02-26
Filing date: 1954-02-26
Publication date: 1957-04-04

Description

Aus Kühlrohren gebildeter Feuerraumboden für Schmelzkarnmerkessel Die Erfindung bezieht sich auf einen aus Kühlrohren gebildeten Feuerraumboden für die Schmelzkammer eines Strahlungsröhrenkessels, insbesondere mit Kohlenstaubfeuerung, welcher eine Öffnung für den Abfluß schmelzflüssiger Brennstoffrückstände frei 1äßt, zu der der Boden in mehreren geneigten Ebenen abfällt, wobei die nicht an die Abflußöffnung herangeführten Bodenrohre an Stoßkanten der Bodenebenen durch den Boden hindurchgeführt sind.Firebox floor made of cooling tubes for melting carpentry boilers The invention relates to a furnace floor formed from cooling tubes for the melting chamber of a radiant tube boiler, in particular with pulverized coal combustion, which leaves an opening for the drainage of molten fuel residues, to which the floor slopes down in several inclined planes, which are not at the drainage opening brought up ground pipes passed through the ground at the abutting edges of the ground levels are.

Schon bei bekannten Kesseln dieser Art war der Brennkammerboden Becken- oder trichterförmig ausgebildet, wobei die Trichterwandung aus mehreren ebenen Flächen zusammengesetzt war, die von den Seitenwänden der Brennkammer her zu der Ab@flußö$nung geneigt lagen. Dementsprechend waren Kühlröhre von den - verschiedenen Seitenwänden her, je Wand parallel zueinander, im Boden verlegt, von denen je Seitenwand einige bis an die Ablauföffnung herangeführt und in dieser aus der Brennkammeir herausgebogen waren, während die übrigen durch den Boden hindurch aus der Brennkammer herausgebogen waren, an Stellen, an welchen sie auf die Bodenrohre der benachbarten Seitenwand trafen. Hierbei floß zum überwiegenden Anteil die in der Brennkammer ausfalleMe Schlacke in die zur Abflußöffnung führenden Bodenkanten des Feuerraumtrichters zusammen, wodurch der Schlackenablauf sich auf wenige Abflußpunkte an der Abflußöffnung konzentrierte. Dies war an sich für einen sicheren Schlackenahlauf, insbesondere bei geringen Belastungen der Feuerung, also bei .relativ geringen Temperaturen: und geringem Schlackenanfall in der Brennkammer, günstig. Nachteilig war indessen, daß diese Bodenkanten dem Schlackenangriff nur ungenügend standhielten. Da an diesen Bodenkanten die Kühlrohre quer zum Schlackenfluß standen, konnten Rinnen nur durch Einbringen einer Stampfmasse od. dgl. zwischen die Rohrbögen erzielt werden, die indessen im Laufe der Zeit der Schlacke den Zutritt zu den Rohrdurchführungen durch den Boden freigab, weil sie durch den Angriff der Schlacke. und durch die quer zueinander gerichteten Wärmedehnungen der Rohre sowie die Wärmedehnungen der Rohrbögen zerstört wurden.Even in known boilers of this type, the combustion chamber floor was basin or funnel-shaped, the funnel wall consisting of several flat surfaces was composed, which was from the side walls of the combustion chamber to the drainage opening inclined. Correspondingly, cooling tubes were from the - different side walls ago, each wall parallel to each other, laid in the floor, some of which per side wall brought up to the drain opening and bent out of the combustion chamber in this while the rest were bent out of the combustion chamber through the floor where they were on the bottom pipes of the adjacent side wall met. The predominant part here flowed out of the precipitates in the combustion chamber Slag together in the bottom edges of the furnace funnel leading to the drainage opening, whereby the slag drainage was concentrated on a few drainage points at the drainage opening. This was in itself for a safe slag approach, especially with low loads the furnace, i.e. at relatively low temperatures: and low levels of slag in the combustion chamber, cheap. However, it was disadvantageous that these bottom edges the Withstood the slag attack only insufficiently. Since the cooling pipes at these bottom edges stood across the slag flow, channels could only be created by introducing a rammed earth Od. Like. Be achieved between the pipe bends, which, however, over the course of time Slag gave access to the pipe penetrations through the ground because they by the attack of the slag. and through the thermal expansions directed transversely to one another the pipes and the thermal expansion of the pipe bends were destroyed.

Wesentliche Verbesserungen hierin werden gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß die an den Rohrdurchführungen verlaufenden Stoßkanten höher angeordnet sind als die Stoßkanten, die längs Bodenrohren Rinnen zur Abflußöffnung hin bilden. Dies wird dadurch erreicht, daß dein Boden abwechselnd Rinnen und Sättel aufweist, wobei sowohl die Stoßkanten der Rinnen als auch die Scheitelkanten der Sättel zur Abflußöffnung hin geneigt verlaufen und die Bodenrohre etwa an den Scheitelkanten der Sättel durch den Boden führen. Hierbei liegen die Rohrdurchführungen, also die empfindlichsten Teile, an den höchsten Stellen: des Bodens, wo sie dem Angriff der Schlacke a wenigsten ausgesetzt sind.Substantial improvements herein are thereby made in accordance with the invention achieves that the abutting edges running on the pipe penetrations are arranged higher are as the abutting edges that form gutters along the bottom pipes towards the drainage opening. This is achieved by the fact that your soil has alternating gutters and saddles, both the abutting edges of the grooves and the apex edges of the saddles for The drain opening is inclined and the bottom pipes are approximately at the apex edges the saddle through the ground. Here are the pipe penetrations, so the most sensitive parts, at the highest points: the floor, where they are subject to attack Slag are least exposed.

Weiterhin werden. gemäß der Erfindung bei ein e2-als Zyklon ausgebildeten Schmelzkammer mit in die Schmelzkammer eintauchendem Abzugsrohr für die Feuergase die durch die Schmelzkammer hindurchgeführten Kühlrohre des Gasabzugsrohres durch die Scheitel der Bodensättel nach, außen geführt. Hierdurch wird erreicht, daß sämliche Durchdringuugs= stellen des Schmelzkammerbodens in dem am wenigsten durch Schlacke beaufschlagten Teil des Bodens liegen.Continue to be. according to the invention with an e2-designed as a cyclone Melting chamber with a discharge pipe for the flue gases that plunges into the melting chamber through the cooling pipes of the gas exhaust pipe passed through the melting chamber the vertices of the soil saddles led outwards. This ensures that all Penetration = place the bottom of the melting chamber where there is the least amount of slag acted upon part of the floor.

Ist die Feuerung eine Tangentialfeuerung, so werden gemäß der Erfindung die Bodensättel so@ angeordnet, daß ihre Scheitel etwa unterhalb der BrenristQ_ffeinführung beginnen und von dort aus etwa radial zur Abflußöffnung hin verlaufen. Auf diese Weise entsteht unter jedem Brennstoffstrahl ein nach unten sich erweiternder Raum, in welchem beim Ingangsetzen der Feuerung sich die Asche zunächst über den. Rinnen zwischen den Sätteln anhäufen kann, ohne die Brennstoffzuführung zu behindern. Der Fenerraumboden gemäß der Erfindung eignet sich sowohl für Brennkammern mit kreisrunden oder sonstwie .abge= rundeten oder eckigen Querschnitten. Bei diesen empfiehlt es sich, die Bodensättel etwa diagonal,) 'also. zu den Eckkanten der Brennkammer gerichtet;. anzuordnen.If the furnace is a tangential furnace, according to the invention the bottom saddles so @ arranged that their apexes approximately below the BrenristQ_ffeinführung begin and from there extend approximately radially to the drain opening. To this In this way, a space that expands downwards is created under each fuel jet, in which when the furnace is started, the ashes are initially over the. Gutters can accumulate between the saddles without hindering the fuel supply. Of the Fenerraumboden according to the invention is suitable both for combustion chambers with circular or otherwise .abge = rounded or angular cross-sections. With these it recommends itself, the soil saddles about diagonally,) 'so. directed towards the corner edges of the combustion chamber. to arrange.

In den Zeichnungen ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt: Es- zeigt Abb. 1 einen lotrechten Schnitt durch die unteren. Teile eines Strahlungsdampferzeugers mit um eine, lotrechte Achse angeordneter Zyklonfeuerung, Abb. 2 einen waagerechten Schnitt nach der Linie cc-b der Abb. 1, Abb. 3 einen waagerechten Schnitt nach der Linie c-d der Abb. 1.In the drawings the invention is in one embodiment shown: It shows Fig. 1 a vertical section through the lower. Parts a radiant steam generator with a cyclone furnace arranged around a vertical axis, Fig. 2 is a horizontal section along the line cc-b in Fig. 1, Fig. 3 shows a horizontal section along the line c-d in Fig. 1.

Der dargestellte Strahlungsdampferzeuger besitzt eine Brenn- bzw. Schmelzkammer 1, welche den Brennstoff; z. B. Kohlenstaub; aus den Zuleitungen 2 durch die Düsen 3 und Verbrennungsluft aus den Zuleitungen 4 durch die Luftkästen 5 zugeführt erhält, wobei die Brennstoff- und Luftströmei tangential an einen oder mehrere um die lotrechte Brennkammermittelachse gedachte Brennkreise gerichtet sind. Die Brennkammer ist in bekannter Weise ähnlich einem Zyklonstaubabscheider ausgebildet mit einem zentral zur Brennkammermittelachse angeordneten Kanal 6, der in die Brennkammer hineinragt. Der Ringraum zwischen der Brennkammerwand und dem Kanal 6 ist oberhalb der Brennstoff- und Luftdüsen nach oben. hin abgeschlossen. Durch die Form der Brennkammer und die tangentiale Brennstoffzuführung bildet sich ein Flammenwirbel aus, in welchem die Feuergase zunächst auf schraubengangförmigem Wege bis unter den. Kanal 6 nach abwärts strömen, worauf sie nach der Umlenkung durch den. Kanal 6 entweichen.. Dabei gelangen die Teile des Brennstoffes, wie Asche od. dgl., die aus der Flamme ausgeschieden werden, entlang der Wandung der Brennkammer auf den Feuerraumboden.. Bei genügend hoher Temperatur in der Brennkammer werden die Rückstände geschmolzen. Sie fließen dann, durch die Abflußöffnung 7 aus der Brennkammer ab, wobei sie zum Abschrecken, zweckmäßig in einen nicht dargestellten Wasserbehälter eingeleitet werden, der Teil einer Schlackenfördereinrichtung sein, kann. Die Brenn- oder Schmelzkammer 1 ist ringsum mit Kesselrohren 9 ausgekleidet, die aus einem oder mehreren Verteilern 10 entspringen.. Die Kesselrohre sichern die Haltbarkeit der Schmelzkammer, indem sie einen großen Teil der auf ihre Wandung vom Feuer abgestrahlten, Wärme aufnehmen. Sie sind in bekannter Weise mit feuerfesten Stoffen 8; gegebenenfalls auch Schlacke, zum Feuer hin abgeschirmt, um nicht zu viel Wärme aus der Brennkammer aufzunehmen, bzw. um in der Brennkammer eine für das Schmelzen der Brennstoffrückstände notwendige Temperatur aufrechtzuerhalten. Von. den unteren. Enden der Rohre 9 wird der Boden der Brennkammer gebildet. Hierbei sind die Bodenrohre vom: vier Seiten, her je Seite parallel zueinander verlegt. Die Rohre 9' sind bis an die Ablauföffnung 7 herangeführt und an dieser zu Verteilern 10 hin umgebogen. Die Rohre 9" sind dagegen etwa dort, wo. sie die Rohre der benachbartem. Wand kreuzen würden, mit Abbiegungen durch den. Boden hindurch zu den Verteilern 10 geführt. Die Rohrei 9"' führen an der äußeren Begrenzung des Bodens bzw. im Verlauf der Wandung der Brennkammer am Boden vorbei in die Verteiler 10 oder 10'. Bei dieser Rohrführung bildet jeweils die eine Hälfte der Bodenrohre einer Feuerraumwaü;d bzw. eines Wandsegmentes mit einer Hälfte der Bodenroh:ra derr benachbarten, Feuerraumwand Sättel, an deren: Scheitelkanten 11 die Rohre durch den Boden hindurchführen. Zwischen den Sätteln verlaufen in Richtung der Bodenrohre in der Mitte jeder Feuerraum.wand b.zw. jedes Wandsegmentes tiefliegende, zur Ablauföffnung führende Rinnen 12.The radiant steam generator shown has a combustion or Melting chamber 1, which contains the fuel; z. B. coal dust; from the supply lines 2 through the nozzles 3 and combustion air from the supply lines 4 through the air boxes 5 is supplied, the fuel and Luftströmei tangential to one or several imaginary combustion circles around the vertical combustion chamber center axis are directed. The combustion chamber is designed in a known manner similar to a cyclone dust separator with a channel 6 which is arranged centrally to the combustion chamber center axis and which enters the combustion chamber protrudes. The annular space between the combustion chamber wall and the channel 6 is above the fuel and air nozzles up. completed. Due to the shape of the combustion chamber and the tangential fuel supply forms a flame vortex in which the fire gases initially on a helical path to below the. Channel 6 after flow downwards, whereupon they are deflected by the. Channel 6 escape .. Thereby the parts of the fuel, such as ash od. The like. That excreted from the flame along the wall of the combustion chamber on the combustion chamber floor .. If sufficient If the temperature in the combustion chamber is high, the residues are melted. You flow then, through the discharge opening 7 from the combustion chamber, where they for quenching, are expediently introduced into a water tank, not shown, the part a slag conveyor can be. The combustion or melting chamber 1 is Lined all around with boiler tubes 9, which consist of one or more manifolds 10 arise .. The boiler tubes ensure the durability of the melting chamber by they absorb a large part of the heat radiated from the fire on their walls. You are in a known manner with refractories 8; possibly also slag, shielded from the fire so as not to absorb too much heat from the combustion chamber, or in order to have one in the combustion chamber necessary for the melting of the fuel residues Maintain temperature. From. the lower. Ends of the tubes 9 becomes the ground the combustion chamber formed. Here the bottom pipes are from: four sides, each side laid parallel to each other. The tubes 9 'are brought up to the outlet opening 7 and bent at this to distributors 10. The pipes 9 ", however, are about there, Where. they the pipes of the neighboring one. Wall, with turns through that. The floor is passed through to the manifolds 10. The paddy eggs 9 "'lead to the outer Boundary of the floor or in the course of the wall of the combustion chamber past the floor into the distributor 10 or 10 '. In this pipe guide, one half forms each the bottom tubes of a furnace wall or a wall segment with one half of the Raw floor: saddles on the adjacent firebox wall, on whose apex edges 11 pass the pipes through the floor. Between the saddles run towards the floor pipes in the middle of each furnace wall or each wall segment deep, Channels leading to the drainage opening 12.

An die Ablauföffnung führen daher vier Rinnen, so. daß die Menge der ablaufenden Rückstände an. vier Stellen der Öffnung 7 abläuft.Therefore, four gutters lead to the drain opening, see above. that the amount of draining residues. four places of the opening 7 expires.

Der Kanal 6 ist von Rohren 13 begrenzt, die durch Rohrgabeln 14 auf wenige Rohrstränge 15 vereinigt sind. Die Rohrstränge 15 sind an die Verteiler 10' angeschlossen und im Bereich der Scheitelkanten 11 durch den Boden -hindurchgeführt. Sowohl die Verteiler 10 als auch die Verteiler 10' erhalten, das Zulaufwasser aus Fallrohren 16. Die Brennkammer ist im übrigen in üblicher Weise mit einer Isolierstoffschicht 17 und einem Blechmantel 18 umgeben.The channel 6 is delimited by pipes 13 which are combined into a few pipe strings 15 by pipe forks 14. The pipe strings 15 are connected to the distributors 10 'and passed through the floor in the region of the apex edges 11. Both the distributors 10 and the distributors 10 ′ receive the feed water from downpipes 16. The combustion chamber is otherwise surrounded in the usual way with a layer of insulating material 17 and a sheet metal jacket 18.

Obwohl der Gegenstand der Erfindung im vorstehenden im Zusammenhang mit einem Naturumlauf-Strahlungsdampferzeuger für die Verfeuerung von Kohlenstaub beschrieben. wurde, ist seine Anwendung nicht auf solche Dampferzeuger beschränkt. Er kann vielmehr mit gleichem Erfolg auch für Strahlungsdampferzeuger mit Zwangumlauf oder Zwangdurch= lauf angewendet werden. Fernar kann: in allen: oder nur einem Teil seiner Rohre ein anderes Arbeitsmittel; beispielsweise Druckluft, Dampf od. dgl., erhitzt werden, und als Brennstoff können. auch Zellstofflauge oder anleire- in feinverteilter Form einfuhrbare Brenn-istoffe in Betracht kommen. Schließlich kann die Verfeuerung der Brennstoffe auch unter höherem als atmosphärischem Druck erfolgen, und es kann, die Erfindung vorteilhaft auf Feuerungen mit Abzug der abscheidbaren Stoffein fester Form angewendet werden.Although the subject matter of the invention in the above context with a natural circulation radiation steam generator for the combustion of coal dust described. its application is not limited to such steam generators. Rather, it can also be used with the same success for radiant steam generators with forced circulation or forced run can be used. Fernar can: in all: or only in part another tool of work in its pipes; for example compressed air, steam or the like, can be heated and used as fuel. also cellulose liquor or anleire- in fuels which can be introduced in finely divided form come into consideration. Finally can the fuels are also burned under higher than atmospheric pressure, and it can, the invention advantageously on furnaces with deduction of the separable Substances are applied in solid form.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Firebox floor formed from cooling tubes for the Schm: elzkammer of a radiation tube, boiler, in particular with Kob.lenstaubfeuerung, which has an opening for the drainage of molten fuel residues lets to which the ground in several. sloping levels sloping where, where not Floor pipes brought up to the outlet opening at the abutting edges of the floor levels are passed through the floor, characterized in that the running, abutting edges are arranged higher than the abutting edges, which are along the ground pipes Form channels towards the drainage opening.

2. Feuerraumbo according to claim 1, characterized characterized in that the bottom alternately gutters and. Has saddles, with both the abutting edges of the gutters as well as the apex edges of the saddles to the drainage opening are inclined towards the bottom, and the bottom pipes are roughly at the apex of the saddles through the. Lead floor.

3. Firebox floor according to claims 1 and 2, characterized marked that at one as a cyclone. trained fusible cords; r with in the Melting chamber immersed flue pipe for the fire gases passing through the melting chamber cooling pipes passed through. of the gas discharge pipe through the apex of the soil saddles are led to the outside.

4. Fenerxaumboden according to claims 1 and 2, characterized -marked that with tangential firing the bottom saddles are so arranged &d; ate their vertices start and from about below the fuel inlets run approximately radially towards the outlet opening. Considered publications: Austrian Patent No. 168 728; U.S. Patent No. 1986,655; Magazine_ »fuel @ ff, Warmth, power ”, 1951, p.

5, picture B.