DE1028275B

DE1028275B - Melting chamber firing consisting of several combustion chambers for a radiant steam generator

Info

Publication number: DE1028275B
Application number: DEV10943A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Otto Engler; Franz Orsinski
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Current assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Priority date: 1956-07-20
Filing date: 1956-07-20
Publication date: 1958-04-17

Description

Aus mehreren Brennkammern bestehende Schmelzkammerfeuerung für einen Strahlungsdampferzeuger Die Erfindung betrifft eine aus mehreren Brennkammern bestehende Schmelzkammerfeuerung für einen Strahlungsdampferzeuger, bei der die Feuergasaustrittsquerschnitte der Brennkammern unmittelbar oder nahe nebeneinanderliegen und mit Schlackenfangrosten versehen sind, durch die die Feuergase aus den Brennkammern nach oben in einen gemeinsamen Strahlungsraum abströmen.Melting chamber firing consisting of several combustion chambers for one Radiant steam generator The invention relates to a combustion chamber consisting of several combustion chambers Melting chamber firing for a radiant steam generator in which the fire gas outlet cross-sections of the combustion chambers are located directly or close to one another and with slag grids are provided, through which the fire gases from the combustion chambers up into a common Flow away from the radiation space.

Der Einbau einer Kühlrohrwand in den Feuerraum ist bei Dampferzeugern mit Trockenentaschung zur Zuführung von Zweitluft sowie zur Verbesserung der Verbrennung und der Wärmeabfuhr bekannt.The installation of a cooling pipe wall in the furnace is necessary for steam generators with dry ash removal to supply secondary air and to improve combustion and the heat dissipation known.

Um bei Schmelzkammerfeuerungen bei niedriger Teillast einen flüssigen Schlackenabzug aufrechtzuerhalten, hat man den für die Feuerung zur Verfügung stehenden Raum in mehrere selbständig beheizte Einzelkammern unterteilt. Der Betrieb der Kesselanlage erfolgt hierbei so, daß bei Vollast sämtliche Einzelschmelzkammern beheizt sind, während bei Schwachlast eine oder mehrere Kammern abgeschaltet werden.In order to obtain a liquid in melting chamber firing at low partial loads To maintain slag discharge, one has to use the one available for the furnace Room divided into several independently heated individual chambers. Operation of the boiler system takes place in such a way that all individual melting chambers are heated at full load, while one or more chambers are switched off when the load is low.

Die Unterteilung der Feuerung in Einzelbrennkammern wurde bisher so vorgenommen, daß eine oder mehrere lotrechte Rohrwände parallel zur Längsachse des Kessels in den Feuerraum eingezogen wurden, so daß sich, über die Kesselbreite verteilt, zwei oder mehrere nebeneinanderliegende Schmelzkammern ergaben. Um auch bei Teillastbetrieb mit nur einer Kammer eine gleichmäßige Beaufschlagung des Strahlungsraumes und der nachgeschalteten Heizflächen zu erreichen, ist auch schon vorgeschlagen worden, die Rohrwand quer zur Kessellängsachse anzuordnen. In diesem Falle ergeben sich mehrere hintereinanderliegende Einzelschmelzkammern, die sich jeweils über die ganze Breite des Kessels erstrecken.The division of the furnace into individual combustion chambers has been the same up to now made that one or more vertical pipe walls parallel to the longitudinal axis of the Boiler were pulled into the combustion chamber so that, distributed over the width of the boiler, two or more adjacent melting chambers resulted. To even with partial load operation with only one chamber a uniform application of the radiation space and the to achieve downstream heating surfaces has also been proposed, to arrange the pipe wall transversely to the longitudinal axis of the boiler. In this case result several consecutive single melting chambers, each over the whole Extend the width of the boiler.

Bei derartig aufgeteilten Feuerungen liegen die Feuergasaustrittsquerschnitte der Einzelschmelzkammern nebeneinander, damit mit jeder Kammer allein auch annähernd eine gleichmäßige Beaufschlagung des gemeinsamen Strahlungsraumes und der Heizflächen erzielt werden kann. Vorteilhafterweise wird außerdem in den Feuergasaustrittsquerschnitten jeder Schmelzkammer ein Schlackenfangrost vorgesehen, durch den die Feuergase der dazugehörigen Kammer strömen, um von den flüssigen und teigigen Schlackenteilchen möglichst befreit zu werden, bevor sie in den gemeinsamen Strahlungsraum eintreten. Die Schlackenfangroste können hierbei am zweckmäßigsten so angeordnet werden, daß die Feuergase von unten in den anschließenden Strahlungsraum einströmen.In the case of furnaces divided in this way, the fire gas outlet cross-sections are located of the individual melting chambers next to each other, so with each chamber alone also approximately uniform exposure of the common radiation space and the heating surfaces can be achieved. It is also advantageous in the fire gas outlet cross-sections Each melting chamber is provided with a slag grate through which the fire gases associated chamber flow to remove the liquid and doughy slag particles to be freed as possible before they enter the common radiation space. The slag grids can be arranged most expediently so that the fire gases flow into the adjoining radiation room from below.

Werden diese Feuerungen nun bei Schwachlast z. B. mit nur einer Schmelzkammer betrieben, so läßt es sich nicht vermeiden, daß die von den Verbren-2 nungsgasen durch den Schlackenfangrost mitgerissenen Schlacken- und Ascheteilchen sich auf den danebenliegenden Fangrost der nicht in Betrieb befindlichen Kammer absetzen. und durch den Fangrost hindurch auf den Boden der nicht befeuerten Kammer gelangen, wo sie Anhäufungen bilden. Außerdem besteht die Gefahr, daß sich hierbei der Schlackenfangrost durch die noch teigigen Schlackenteilchen zusetzt. Soll diese Teilkammer bei Vollast wieder in Betrieb genommen werden, ist es kaum möglich, die angesammelten Schlacken- und Ascheteilchen in der Kammer und am Fangrost in kurzer Zeit einzuschmelzen, so daß ein einwandfreier Schmelzbetrieb nur mit großen Schwierigkeiten wiederhergestellt werden kann.Are these firings now at low load z. B. with only one melting chamber operated, it cannot be avoided that the combustion gases from the combustion 2 The slag and ash particles carried away by the slag grate rise Put down the air trap next to the chamber that is not in operation. and get through the cooling grate to the floor of the unfired chamber, where they accumulate. In addition, there is a risk that the slag grate will be removed clogged by the still doughy slag particles. Should this subchamber be at full load are put back into operation, it is hardly possible to remove the accumulated slag and to melt ash particles in the chamber and on the cooling grate in a short time, see above that a perfect smelting operation can only be restored with great difficulty can be.

Um diese Schwierigkeiten zu beseitigen und mit Sicherheit sowohl bei Teillastbetrieb mit nur einer Schmelzkammer als auch bei Inbetriebnahme der anderen Schmelzkammern einen einwandfreien, flüssigen Schlackenabzug zu gewährleisten, werden gemäß der Erfindung die Schlackenfangroste der Einzelschmelzkammern zum ; Strahlungsraum hin durch eine in den unteren Teil des Strahlungsraumes eingebaute, geschlossene Rohrwand voneinander getrennt.To eliminate these difficulties and with certainty both at Partial load operation with only one melting chamber and when the others are put into operation Melting chambers to ensure a flawless, liquid slag removal according to the invention, the slag grates of the individual melting chambers for; Radiation room through a closed one built into the lower part of the radiation space Pipe wall separated from each other.

Durch eine derartige Rohrwänd bleiben die aus den Einzelschmelzkammern austretenden Feuergasströme beim Eintritt in den gemeinsamen Strahlungsraum zunächst voneinander getrennt. Hierdurch wird verhindert, daß beim Betrieb mit nur einer Schmelzkammer die von den Feuergasen mitgerissenen Schlacken- und Ascheteilchen sich auf den danebenliegenden Fangrost der nicht in Betrieb befindlichen Kammer absetzen und durch den Fangrost hindurch auf den Boden der nicht befeuerten Kammer gelangen können. Auch kann der Schlackenfangrost der nicht in Betrieb befindlichen Kammer nicht mehr durch teigige Schlackenteilchen verstopft werden. Es ist daher möglich, abgeschaltete Einzelschmelzkammern bei Übergang auf Vollast sofort wieder mit einwandfreiem Schmelzfluß in Betrieb zu nehmen.Such a pipe wall means that those from the individual melting chambers remain exiting fire gas flows when entering the common radiation space initially separated from each other. This prevents that when operating with only one Melting chamber the slag and ash particles carried away by the fire gases on the cooling grate next to the chamber that is not in operation Put it down and put it through the cooling grate on the floor of the unfired chamber reach can. The slag grate can also not be in operation in the chamber are no longer clogged by doughy slag particles. It is therefore possible to switch off individual melting chambers when switching to full load to be put back into operation immediately with perfect melt flow.

Damit die Rauchgase auch bei Betrieb. mit nur einer Schmelzkammer sich über den ganzen Querschnitt des Strahlungsraumes ausbreiten können, ist die Rohrwand nur in dem unteren Teil des Strahlungsraumes als geschlossene Wand ausgebildet und nach oben hin auseinandergezogen. Das Auseinanderziehen der Rohrwand kann zweckmäßig so erfolgen, daß die Rohre zu. parallelen, quer zur Rohrwand verlaufenden Schottentafeln abgebogen werden und so den Strahlungsraum durchziehen. Hierdurch wird eine besonders einfache Rohrführung erzielt.So that the smoke gases also during operation. with only one melting chamber can spread over the entire cross-section of the radiation space is that Pipe wall designed as a closed wall only in the lower part of the radiation space and pulled apart upwards. It can be useful to pull the pipe wall apart done so that the pipes close. parallel bulkhead panels running across the pipe wall be bent and so pull through the radiation space. This makes one special simple pipe routing achieved.

Außerdem sind gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Rohrwand sowie die Einzelschmelzkammern quer zur Kessellängsachse angeordnet, so daß sie sich jeweils über die ganze Breite des Kessels erstrecken. Durch diese Anordnung wird es möglich, daß die nachgeschalteten Berührungsheizflächen auch bei Teillastbetrieb über die ganze Breite von den Rauchgasen beaufschlagt werden können.In addition, according to the further embodiment of the invention, the pipe wall and the individual melting chambers arranged transversely to the longitudinal axis of the boiler, so that they each extend over the entire width of the boiler. Through this arrangement it is possible that the downstream contact heating surfaces even with partial load operation can be acted upon by the flue gases over the entire width.

Durch die eingebaute Rohrwand mit den Schottentafeln wird auch eine wesentliche Vergrößerung der Strahlungsheizfläche erreicht, so daß sich die durch den Schlackenfangrost hindurchtretenden Feuergase schneller abkühlen können, bevor sie in die Berührungsheizflächen eintreten. Der Strahlungsraum kann hierdurch kleiner gehalten werden. Besonders wichtig ist eine solche Anordnung bei großen Dampferzeugern, denn bei derartigen Anlagen reicht die Rohrauskleidung der Wände allein nicht aus, um eine ausreichende Rauchgasabkühlung vorzunehmen.The built-in pipe wall with the bulkhead panels also creates a substantial enlargement of the radiant heating surface achieved, so that the through the fire gases passing through the slag grate can cool down faster before they enter the contact heating surfaces. As a result, the radiation space can be smaller being held. Such an arrangement is particularly important for large steam generators, because in such systems the pipe lining of the walls alone is not enough, in order to carry out a sufficient cooling of the flue gas.

Die Rohrwand mit ihren oberen Schottentafeln kann als Strahlungsüberhitzer oder auch als zusätzliche Kesselheizfläche ausgebildet werden. Bei der Ausbildung als Strahlungsüberhitzer ergeben sich in Verbindung mit den Berüh rungsüberhitzern für die verschiedensten Laststufen konstante Heißdampftemperaturen, Muß man aus besonderen Gründen auf die Weiterführung der Rohre durch den Strahlungsraum verzichten, können die Rohre der Rohrwand im unteren Drittel des Strahlungsraumes zu den beiden Seitenwänden hin abgebogen und an außerhalb des Strahlungsraumes angeordnete lotrechte Sammler angeschlossen werden.The pipe wall with its upper bulkhead panels can be used as a radiation superheater or can be designed as an additional boiler heating surface. In training as a radiation superheater result in connection with the contact superheaters for the most varied load levels constant hot steam temperatures, you have to go refrain from continuing the pipes through the radiation room for special reasons, the pipes of the pipe wall in the lower third of the radiation space can connect to the two Sidewalls bent towards and perpendicular to the outside of the radiation space Collectors are connected.

Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 einen Strahlungsdampferzeuger im Längsschnitt, Abb.2 ein Ausführungsbeispiel für die im Strahlungsraum angeordnete trennende Rohrwand.The object of the invention is shown in the drawing using an exemplary embodiment shown, namely Fig. 1 shows a radiant steam generator in longitudinal section, Fig.2 shows an embodiment for the separating pipe wall arranged in the radiation space.

Der dargestellte Strahlungsdampferzeuger 1 ist mit einer Schmelzkammerfenerung versehen, welche aus den beiden Brennkammern 2 und 3 besteht. Zwischen und oberhalb der Brennkammern befindet sieh der gemeinsame Strahlungsraum 4. Die Brennkammern sind im unteren Teil des Dampferzeugers angeordnet und so ausgebildet, daß zwischen ihnen der volle Strahlungsraumquerschnitt erhalten bleibt. Die Feuergase werden in den Brennkammern 2, 3 zunächst nach unten geführt, bestreichen die Schlackenabflußöffnungen 5, 6, werden nach oben umgelenkt und strömen durch die Schlackenfangroste 7, 8 von unten in den Strahlungsraum 4 ein. Die Schlackenfangroste der Einzelschmelzkammern liegen hierbei dicht nebeneinander. Zwischen den Schlackenfangrosten 7, 8 ist in dem unteren Teil des Strahlungsraumes eine geschlossene Rohrwand 9 eingebaut, durch welche die Feuergasaustrittsquerschnitte der Einzelbrennkammern zur Strahlungskammer hin voneinander getrennt sind. Die Rohre der Rohrwand 9 sind nach oben hin aufgelockert und zu parallelen, quer zur Rohrwand 9 verlaufenden Schottentafeln 10 abgebogen, die den Strahlungsraum lotrecht durchziehen. Ist nur eine der Brennkammern 2 oder 3 in Betrieb, so setzen sich die von den Feuergasen noch durch den Schlackenfangrost mitgerissenen Schlacken-und Ascheteilchen an der Rohrwand 9 ab; sie können daher nicht den Schlackenfangrost der nicht in Betrieb befindlichen anderen Kammer verstopfen. Die Rohrwand 9 sowie die Einzelschmelzkammern 2, 3 verlaufen quer zur Kessellängsachse und erstrecken sich jeweils über die ganze Breite des Kessels. Hierdurch wird erreicht, daß die Rauchgase auch bei Teillastbetrieb mit nur einer Brennkammer die Berührungsheizflächen über die ganze Kesselbreite gleichmäßig beheizen.The radiant steam generator 1 shown is equipped with a melting chamber furnace provided, which consists of the two combustion chambers 2 and 3. Between and above of the combustion chambers see the common radiation space 4. The combustion chambers are arranged in the lower part of the steam generator and designed so that between the full cross-section of the radiation space is retained for them. The fire gases are In the combustion chambers 2, 3 initially guided downwards, brush the slag drainage openings 5, 6, are deflected upwards and flow through the slag grids 7, 8 from down into the radiation space 4. The slag grates of the individual melting chambers are close to each other. Between the slag grids 7, 8 is in the lower part of the radiation space built a closed pipe wall 9, through which are the fire gas outlet cross-sections of the individual combustion chambers to the radiation chamber are separated from each other. The tubes of the tube wall 9 are loosened up towards the top and bent to parallel bulkhead panels 10 running transversely to the pipe wall 9, which run through the radiation space perpendicularly. Is only one of the combustion chambers 2 or 3 in operation, the gases from the fire will still settle through the slag grate entrained slag and ash particles on the pipe wall 9; therefore they can do not clog the slag grate of the other chamber that is not in operation. The pipe wall 9 and the individual melting chambers 2, 3 run transversely to the longitudinal axis of the boiler and each extend over the entire width of the boiler. This achieves that the flue gases are the contact heating surfaces even with partial load operation with only one combustion chamber Heat evenly across the entire width of the boiler.

Die Wände der Brennkammern 2, 3 und der Strahlungskammer 4 sind allseitig mit Kühlrohren versehen bzw. werden durch eng nebeneinander verlegte Kühlrohre gebildet, welche, von den unteren Sammlern ausgehend, ohne Zwischensammler nach oben durchgeführt sind. Innerhalb der Schmelzkammern 2, 3 sind die Kühlrohre mit Stampfmusse verkleidet.The walls of the combustion chambers 2, 3 and the radiation chamber 4 are on all sides provided with cooling pipes or are formed by cooling pipes laid close together, which, starting from the lower collectors, carried out upwards without an intermediate collector are. Inside the melting chambers 2, 3, the cooling tubes are covered with rammed earth.

Die Vorder- und Rückwände sowie die Decken und Böden der Brennkammern 2, 3 werden durch die aus den Sammlern 11, 12, 13 und 14 austretenden Kühlrohre 15, 16 17 und 18 gebildet, die in ihrer oberen Verlängerung gleichzeitig die Vorder- und Rückwandauskleidung der Strahlungskammer übernehmen. Die Rohre 16 und 17 sind außerdem so verlegt, daß sie die Trennwände zwischen den Brennkammern 2, 3 und dem Strahlungsraum 4 bilden. In ihrem unteren Teil sind die Rohrwände 16 und 17 zu Schlackenfangrosten 7, 8 aufgelockert. Die Seitenwände der Brennkammern und des Strahlungsraumes werden durch die Rohre 19 gekühlt. Die den Strahlungsraum und die Brennkammern allseitig auskleidenden Kühlrohre 15 bis 19 werden nach oben geführt und münden in die Obertrommel 20. Durch die Fallrohre 21 werden die unteren Sammler an den Wasserkreislauf angeschlossen.The front and rear walls as well as the ceilings and floors of the combustion chambers 2, 3 are through the exiting from the collectors 11, 12, 13 and 14 cooling pipes 15, 16 17 and 18 formed, which in their upper extension at the same time the front and take over the rear wall lining of the radiation chamber. The tubes 16 and 17 are also laid so that they the partitions between the combustion chambers 2, 3 and the Form radiation space 4. In its lower part, the pipe walls 16 and 17 are to form slag grids 7, 8 loosened. The side walls of the combustion chambers and the radiation space are cooled by the tubes 19. The radiation space and the combustion chambers on all sides lining cooling pipes 15 to 19 are guided upwards and open into the upper drum 20. The lower collectors are connected to the water circuit through the downpipes 21.

Die im Strahlungsraum eingebaute Rohrwand 9 mit ihren oberen Schottentafeln 10 ist in dem Ausführungsbeispiel als Strahlungsüberh.itzer ausgebildet. Dieser ist mit dem im zweiten Zug angeordneten Berührungsüberhitzer 22 verbunden. Zur Endüberhitzung oder zur Zwischenüberhitzung des Dampfes ist in dem waagerechten Verbindungskanal eine weitere Überhitzerheizfläche 23 eingebaut. Auf ihrem Wege zum Kesselende durchströmen die Rauchgase außerdem die Vorwärmerheizflächen 24 und 25 sowie den Luftvorwärmer 26.The pipe wall 9 built into the radiation space with its upper partition panels 10 is designed as a radiation superheater in the exemplary embodiment. This is connected to the touch superheater 22 arranged in the second train. For final overheating or for reheating the steam is in the horizontal connecting duct another superheater heating surface 23 installed. Flow through on their way to the end of the kettle the flue gases also the preheater heating surfaces 24 and 25 and the air preheater 26th

Claims

PATENT CLAIMS: 1. SchmeIzkammerfeuerung consisting of several combustion chambers for a radiation steam generator, in which the fire gas outlet cross-sections of the combustion chambers are located directly or close to one another and are provided with slag grates through which the fire gases flow out of the combustion chambers upwards into a common radiation chamber, characterized in that the slag grates (7, 8) of the individual melting chamber (2, 3) are separated from each other towards the radiation space (4) by a well-known, closed pipe wall (9) built into the lower part of the radiation space.

2. Melting chamber furnace according to claim 1, characterized in that the tubes of the tube wall (9) are pulled apart upwards and pull through the radiation space (4) as parallel partition panels (10).

3. Melting chamber furnace according to claims 1 and 2, characterized in that the pipe wall (9) and the individual melting chambers (2, 3) transverse to the longitudinal axis of the boiler run and each extend over the entire width of the boiler.

4. Melting chamber firing according to claims 1 to 3, characterized in that the pipe wall (9) with the from it emerged Schottentafeln (10) designed as a radiation superheater is.

5. Melting chamber firing according to claims 1 and 2, characterized in that that the pipe wall (9) is formed from boiler tubes.

6. Melting chamber firing according to claims 1 and 5, characterized in that the tubes of the tube wall (9) in the lower third of the radiation space (4) in a manner known per se to the both side walls are bent and outside the radiation space in perpendicular Merge collectors. Publications considered: German Patent No. 956 094.