DE1045029B

DE1045029B - Shaft firing for flame tube smoke tube boilers that can be operated with solid fuels

Info

Publication number: DE1045029B
Application number: DEB32110A
Authority: DE
Inventors: Marcel Louis Charles E Baillon
Original assignee: MARCEL LOUIS CHARLES EDMOND BA
Current assignee: MARCEL LOUIS CHARLES EDMOND BA
Priority date: 1954-05-21
Filing date: 1954-08-04
Publication date: 1958-11-27

Description

Mit festen Brennstoffen zu betreibende Schachtfeuerung für Flammrohr-Rauchrohrkessel Es ist bereits ein Kessel mit Feuerung für feste Brennstoffe bekannt, welcher eine Herdfeuerplatte und einen über der Feuerplatte angeordneten Brennstoffschacht enthält, zwischen dessen unterem Ende und der Feuerplatte an der zum Kessel außenliegenden Seite des Schachtes ein erster, die Verbrennungsluft einlassender Spalt vorhanden ist, an der zum Kessel innenliegenden Schachtseite ein zweiter, die Verbrennungsgase auslassender Spalt und hinter ihm zum Kesselinnern hin ein Schirm, dessen unteres Ende mit der Feuerplatte einen dritten, die Schlacken durchlassenden Spalt bildet.Shaft firing for flame tube smoke tube boilers that can be operated with solid fuels It is already known a boiler with firing for solid fuel, which one Contains stove fire plate and a fuel shaft arranged above the fire plate, between its lower end and the fire plate on the outside of the boiler On the side of the shaft there is a first gap that lets in the combustion air is, on the inside of the shaft to the boiler, a second, the combustion gases venting gap and behind him to the inside of the boiler a screen, the lower one The end with the fire plate forms a third gap that allows the slag to pass through.

Durch die Erfindung wird ein solcher Kessel so verbessert, daß im Betrieb hinsichtlich der Feuerung und Verbrennung keine Nachteile eintreten, die noch bei dem bekannten Kessel auftreten.By the invention, such a boiler is improved so that in There are no disadvantages in operation with regard to the firing and combustion still occur in the known boiler.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß die Höhe des zweiten Spaltes wesentlich größer ist als die Höhe des dritten Spaltes, so daß zwischen dem zweiten und dritten Spalt ein großer Durchgangsquerschnitt durch den dort befindlichen Brennstoff vorhanden ist.The invention consists essentially in that the height of the second Gap is much larger than the height of the third gap, so that between the second and third gap a large passage cross-section through the one located there Fuel is available.

Durch die Erfindung wird neben einer Verbesserung der Verbrennung insbesondere ein Mitreißen von Brennstoffteilchen in das Innere der Verbrennungskammer vermieden, und es wird verhütet, daß die Dicke der sich bei der Verbrennung bildenden Schlackenschicht einen zu großen Einfluß auf den Betriebsgang des Kessels ausübt, so daß auch ein gleichmäßigerer Gang des Kessels erzielt wird.The invention not only improves combustion in particular, entrainment of fuel particles into the interior of the combustion chamber avoided, and it is prevented that the thickness of those formed during combustion The slag layer has too great an influence on the operation of the boiler, so that a more even operation of the boiler is achieved.

Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 eine Querschnittsansicht des Heißwasserlcessels, Fig. 2 eine Seitenansicht, Fig. 3 eine Ansicht der Rückseite, Fig. 4 einen Teilquerschnitt durch die zum Heizkessel gehörige Feuerung.The drawing represents an embodiment of the subject matter of Invention. It shows Fig. 1 a cross-sectional view of the hot water bottle, FIG. 2 shows a side view, FIG. 3 shows a view of the rear side, FIG. 4 shows a partial cross-section through the combustion system belonging to the boiler.

Die Fig. 1 bis 3 stellen einen automatischen Sammelheizungskessel, und zwar einen Flammrohr-Rauchrohrkessel dar.Figs. 1 to 3 represent an automatic collective heating boiler, namely a flame tube smoke tube boiler.

Dieser Kessel enthält seitliche Wasserabteile und eine ebene Herdfeuerplatte 1, über welcher ein Brennstofftrichter 2 angeordnet ist, der den Brennstoff aufnimmt. Der Brennstofftrichter 2 mündet in den Schacht 3, von wo er auf die Feuerplatte 1 gelangt. Über die Platte 1 ist ein erster Spalt 4 auf der Außenseite für die Zuführung der Verbrennungsluft, auf der Innenseite ein zweiter Spalt 5 für die Abführung der Verbrennungsgase in die Verbrennungskammer 9 und ein dritter Spalt 6 für die Entleerung der Schlacken in einen Aschenfall 10 am äußeren Ende der Feuerplatte 1 hinter der Verbrennungskammer vorhanden.This boiler contains side water compartments and a flat stove fire plate 1, above which a fuel funnel 2 is arranged, which receives the fuel. The fuel funnel 2 opens into the shaft 3, from where it reaches the fire plate 1. Above the plate 1 is a first gap 4 on the outside for the supply of combustion air, on the inside a second gap 5 for the discharge of the combustion gases into the combustion chamber 9 and a third gap 6 for emptying the slag into an ash trap 10 on the outside End of the fire plate 1 behind the combustion chamber.

Ein Ansaugventilator erzeugt in der Feuerung Unterdruck, wodurch Luftzufuhr durch den ersten Spalt 4 hindurch erfolgt; die Luft durchquert die in Glut befindliche Brennstoffschicht und unterhält die Verbrennung.A suction fan creates a vacuum in the furnace, which causes a supply of air takes place through the first gap 4; the air crosses the glowing embers Fuel layer and maintains the combustion.

Zusätzliche Luftzulässe sind in zwei Lochstreifen 7 und 8 quer über die Platte 1 hin in der Verbrennungskammer parallel zu den beiden Spalten 4 und 5 vorhanden.Additional air inlets are in two punched strips 7 and 8 across the plate 1 in the combustion chamber parallel to the two columns 4 and 5 available.

Ein Stoßkolben 11, der durch eine Bewegungsvorrichtung 43, 47 betätigt wird, schiebt periodisch die aus Brennstoff und Schlacke bestehende Masse gegen den Aschenfall 10 hin.A push piston 11 actuated by a movement device 43,47 periodically pushes the mass of fuel and slag against it the ashfall 10.

Man hat festgestellt, daß die Dicke der Schlackenschicht, erreicht sie die Höhe des zweiten Spaltes 5, den Betrieb des Kessels so beeinflußt, daß die Leistung vermindert wird. Die Schlacken verengen dann den Durchgang der Flammen, und ihre Abzugsgeschwindigkeit wird beträchtlich erhöht. Brennstoffstücke können in die Verbrennungskammer 9 mitgerissen werden. Das Verbrennungsverhältnis ist dann so geändert, daß auch die Regulierung der Zusatzluftzuführungen geändert werden muß.It has been found that the thickness of the slag layer has reached it affects the height of the second gap 5, the operation of the boiler so that the Performance is reduced. The cinders then narrow the passage of the flames, and their withdrawal speed is increased considerably. Pieces of fuel can be entrained into the combustion chamber 9. The combustion ratio is then changed so that the regulation of the additional air supply is also changed got to.

Diese Unzuträglichkeiten werden durch die Erfindung vermieden, indem die Masse aus Brennstoff und Schlacke gezwungen wird, durch zwei aufeinanderfolgende Spalten 5, 6, d. h. den zweiten und dritten Spalt, verschiedener Höhe hindurchzugehen.These inconveniences are avoided by the invention by the mass of fuel and slag is forced through two consecutive Columns 5, 6, d. H. to go through the second and third crevices, of different heights.

Der dritte Spalt 6 wird begrenzt von dem senkrechten Schirm 14 im Innern der Verbrennungskammer und der Feuerplatte. Das Vorhandensein dieses dritten Spaltes 6, der im wesentlichen nur Schlacken durchläßt, gestattet es, die Höhe des zweiten Spaltes 5 derart zu vergrößern, daß der Brennstoff zwischen dem zweiten Spalt 5 und dem dritten Spalt 6 eine Böschung bilden kann, die den Flammen einen beträchtlichen Durchgangsquerschnitt bietet.The third gap 6 is delimited by the vertical screen 14 in the Inside the combustion chamber and the fire plate. The presence this third gap 6, which essentially only lets slag through, allows it to increase the height of the second gap 5 so that the fuel between the second gap 5 and the third gap 6 can form an embankment which the flames offers a considerable passage cross-section.

Der größte Teil der Flammen wird also durch diesen Durchgang austreten, ohne daß sich daraus ein übermäßiges Abflachen der Flammen und der damit verbundenen Brennstoff-Mitnahmegefahr ergibt.So most of the flames will come out through this passage, without resulting in an excessive flattening of the flames and the associated flames There is a risk of fuel being taken along.

Der Schirm 14 ist durch einen Kasten mit zueinander parallel stehenden Wänden gebildet, die unter sich mit ihren unteren und oberen Teilen durch halbzylindrische Wände verbunden sind. Die beiden äußersten Enden des Kastens kommunizieren frei mit den seitlichen Wasserabteilen des Kesselkörpers. Der obere Teil des Kastens ist mit dem oberen Wasserabteil des Kesselkörpers durch senkrechte Verbindungsrohre verbunden, deren Querschnitt genügend groß ist, um einen Wasserumlauf quer durch den Kasten ohne Dampferzeugung zuzulassen.The screen 14 is through a box with mutually parallel Walls formed under them with their lower and upper parts by semi-cylindrical Walls are connected. The two extreme ends of the box communicate freely with the side water compartments of the boiler body. The top of the box is connected to the upper water compartment of the boiler body through vertical connecting pipes connected, the cross-section of which is large enough to allow water to circulate across it to allow the box without steam generation.

Die Rohre 12 und 13 dienen zur Zufuhr der Erstluft auch hin zu dem ersten Spalt, das ist der Lufteintrittsspalt 4. Der Verbrennungslufteintritt erfolgt also an der Stelle, wo die Brennstoffschicht am schwächsten ist und wo dementsprechend der Luftdurchgang den geringsten Widerstand vorfindet.The tubes 12 and 13 also serve to supply the first air to the first gap, that is the air inlet gap 4. The combustion air inlet takes place i.e. at the point where the fuel layer is weakest and where accordingly the passage of air has the least resistance.

Die Erstluft tritt zu einem großen Teil durch den ersten Spalt 4 und zu einem weniger großen Teil durch die Rohre 12 und 13 ein (Fig. 4). Demgemäß ist die Zone C die der intensiven Verbrennung mit hoher Temperatur. Es erfolgt ein fortgesetzter Nachschub frischen Brennstoffes aus der Zone A nach der Zone B, wo das Austreiben der flüchtigen Bestandteile des Brennstoffes erfolgt.A large part of the first air passes through the first gap 4 and to a lesser extent through tubes 12 and 13 (FIG. 4). Accordingly is Zone C is that of intense, high temperature combustion. A continued one ensues Fresh fuel replenishment from zone A to zone B, where it is driven out the volatile components of the fuel takes place.

Der Trichter besitzt in seinem oberen Teil kleine Öffnungen 84, die der Außenluft Zutritt in den Trichter gewähren. Die Schwelgase gelangen, da in der Feuerung Unterdruck herrscht, in die Verbrennungszone.The funnel has small openings 84 in its upper part, which allow outside air to enter the funnel. The smoldering gases get there in the Firing negative pressure prevails in the combustion zone.

Die Feuerung ist vorzüglich für Brennstoffe mit einem hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen geeignet; sie ermöglicht eine fast rauchlose Verbrennung.The firing is excellent for fuels with a high content suitable for volatile components; it enables an almost smokeless combustion.

In der Zone D ist die Verbrennung weniger lebhaft, und die Schlacken sammeln sich in der Zone E auf der Feuerplatte. Sie werden durch den Stoßkolben 11 durch den Spalt 6 hindurch gegen die Zone F und den Aschenfall 10 hin bewegt. Aus den beiden Lochstreifen 7 und 8 gelangt Zusatzluft in die Zone D und E, wo die unverbrannten Brennstoffreste verbrannt werden. Die Zusatzluft wird beim Durchgang durch die Schlacke hindurch erwärmt und gelangt daraufhin in die Verbrennungskammer 9, wo die Verbrennung der noch unverbrannten gasförmigen Bestandteile des Brennstoffs erfolgt. Die in die Verbrennungskammer gelangten festen Brennstoffteilchen und Schlacken setzen sich auf den in Glut befindlichen Brennstoff ab, wo sie verbrennen.In zone D the combustion is less vigorous and the slag collects in zone E on the fire plate. They are moved by the impact piston 11 through the gap 6 towards the zone F and the ash trap 10 . Additional air comes from the two perforated strips 7 and 8 into zones D and E, where the unburned fuel residues are burned. The additional air is heated as it passes through the slag and then reaches the combustion chamber 9, where the combustion of the still unburned gaseous components of the fuel takes place. The solid fuel particles and slag that have entered the combustion chamber settle on the embers in the fuel, where they burn.

Die in der Zone C der intensiven Verbrennung gebildete Schlacke wird durch eine Brennstoffschicht getragen, welche unter Zutritt der aus den Lochstreifen 7 austretenden Zusatzluft völlig ausbrennt. Die Schlacke sinkt ab unter dem Druck der über ihr befindlichen Brennstoffmasse. Ist die Schlackenschicht hinreichend hoch, so tritt der Stoßkolben 11 in Tätigkeit und schiebt die vom Brennstoff bedeckte Schlackenschicht unter dem Schirm 14 hindurch nach der Zone E. Diese Schlackenschicht wächst noch während ihrer Beförderung nach dem Aschenfall hin, und in der Zone F sind nur noch Schlackenkuchen und Asche vorhanden.The slag formed in zone C of intensive combustion is borne by a fuel layer, which is exposed to the from the punched tape 7 escaping additional air burns out completely. The slag sinks under the pressure the fuel mass above it. Is the slag layer sufficient high, the push piston 11 comes into action and pushes the one covered by the fuel Layer of slag under the screen 14 through to zone E. This layer of slag still grows during their transport after the ash fall, and in zone F there are only cindercakes and ashes left.

Der Stoßkolben 11 bewegt die Masse aus Brennstoff und Schlacken, und der Schirm 14 begrenzt die Höhe der Brennstoffschicht über der Schlackenmasse.The impact piston 11 moves the mass of fuel and slag, and the screen 14 limits the height of the fuel layer above the slag mass.

Durch Öffnungen 15 im oberen Teil der Verbrennungskammer gelangen die Flammen in die Abkühlungselemente.Pass through openings 15 in the upper part of the combustion chamber the flames in the cooling elements.

Weder der Brennstoffnachschub noch die Erstluftzufuhr werden verändert. Nur die Zusatzluftzuführung aus den beiden Lochstreifen 7 und 8 quer über die Feuerplatte hin ist mit einer Verstellvorrichtung versehen, welche die Verteilung der Luftmengen erlaubt.Neither the fuel supply nor the initial air supply are changed. Only the additional air supply from the two perforated strips 7 and 8 across the fire plate hin is provided with an adjustment device that controls the distribution of the air volumes permitted.

Vor den Erstluft-Zuführungsrohren 12, 13 befindet sich eine nach unten offene Luftkammer, die seitlich mit einer abnehmbaren Wand 77 (Fig. 1) verschlossen ist. Zwischen Luftkammer und Stoßkolben 11 ist ein schmaler Spalt vorhanden. Etwa in diesen Bereich austretende Rauchgase werden in die Luftkammer eingesaugt, da im Feuerraum Unterdruck herrscht.In front of the first air supply pipes 12, 13 there is an air chamber which is open at the bottom and which is laterally closed by a removable wall 77 (FIG. 1). There is a narrow gap between the air chamber and the impact piston 11. Any smoke gases escaping into this area are sucked into the air chamber, as there is negative pressure in the combustion chamber.

Die senkrechten Wände des Brennstofftrichters sind mit Öffnungen 84 versehen, damit durch Lufteintritt die Ansammlung von Schwelgas verhindert werde. Die Schwelgase werden in den Brennschacht gesaugt. Wenn man Brennstoff mit einem hohen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen benutzt, würde eine beträchtliche Menge von Rauch durch diese Löcher austreten. Um diese Unzuträglichkeit zu vermeiden, sind die Öffnungen an Rohrleitungen 184 angeschlossen, die in die Luftkammer münden.The vertical walls of the fuel funnel are apertured 84 provided so that the accumulation of carbonization gas is prevented by the entry of air. The smoldering gases are sucked into the combustion shaft. When you have fuel with you High volatile content used would be a significant amount of smoke escaping through these holes. To avoid this inconvenience, the openings are connected to pipes 184 which open into the air chamber.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Shaft firing that can be operated with solid fuels For flame tube / smoke tube boilers with a combustion plate with a combustion air inlet gap and a combustion gas outlet gap between the firing plate and the shaft walls and a slag discharge gap between one connected to the boiler water circulation Screen and the combustion plate is present, characterized in that the height of the combustion gas outlet gap (second gap 5) is much larger than that the slag outlet gap (third gap 6).

2. Shaft firing system according to claim 1, characterized in that first air supply pipes (12, 13) into the interior of the fuel shaft (3) open above the combustion air inlet gap (first gap 4).

3. Shaft firing system according to claim 2, characterized in that an air chamber which is open at the bottom and can be closed laterally by a removable wall (77) is provided in front of the first air supply pipes (12, 13) and between the air chamber and the air chamber in a manner known per se the firing plate guided push piston (11) remains a narrow gap. Documents considered: Belgian Patent No. 506 473.