DE1049038B

DE1049038B - Verfahren zur Verfeuerung fluessiger oder gasfoermiger Brennstoffe und Kesselfeuerung zur Ausuebung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1049038B
Application number: DEY239A
Authority: DE
Inventors: Felix Ganz
Original assignee: Ygnis AG
Current assignee: Ygnis AG
Priority date: 1956-10-10
Filing date: 1957-06-28
Publication date: 1959-01-22

Description

Verfahren zur Verfeuerung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe und Kesselfeuerung zur Ausübung des Verfahrens Es sind Heizvorrichtungen für flüssige Brennstoffe bekannt, bei denen die in den Verbrennungsraum eingeführte Flamme außerhalb der Längsachse des Feuerungsraumes entlang der einen Wandung eingeführt und die Heizgase am hinteren Ende des Feuerungsraumes umgelenkt und dem anderen Wandungsteil des Feuerungsraumes entlang einer verhältnismäßig großen Austrittsöffnung zugeführt werden (USA.-Patentschrift 1731310).
Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Flamme in Form eines Ovals durch den Feuerungsraum zu führen und ihr am Anfang ihres Weges zwecks Herbeiführung eines guten Brennstoffgemisches, Sekundärluft zuzuführen (USA.-Patentschrift 1376Ö10). wobei die Rauchgase ungehinderten Abzug fanden.
Bei einer anderen Ausführungsform der Feuerung eines Heizungskessels (USA.-Patentschrift 2 465 712) sind die Einströmdüsen gegen den Boden des Feuerungsraumes gerichtet, um im Feuerungsraum eine wilde Wirbelung zu erzielen. Eine verhältnismäßig große Anzahl von an der Decke des Feuerungsra,umes vorgesehenen Abzugsrohren ermöglichen den ungehinderten Abzug der Rauchgase aus dem Feuerungsraum.
Durch die österreichische Patentschrift 139183 wurde ein Verfahren zur Verbrennung flüssiger Brennstoffe bekannt, bei der ein Teil der noch sehr heißen Verbrennungsgase mit der einströmenden Luft gemischt und nach der Stelle, wo die Verbrennung beginnt, zurückgeführt wird.
Die Vorrichtung zur Durchführung des zuletzt genannten Verfahrens ist derart ausgebildet, daß die Verbrennungsgase innerhalb des Heizraumes einen spiralförmigen Weg beschreiben, wobei am Ende des Heizraumes ein Teil der Verbrennungsgase zur Einströmöffnung zurückgeführt wird.
Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren zur Verfeuerung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe wird in einem zylindrischen Feuerungsraum durchgeführt, und zwar liegt das Neue darin, daß durch den Gebläsedruck des Brenners im Feuerungsraum in an sich bekannter Weise ein atmosphärischer Überdruck erzeugt und vor den Eintrittsöffnungen der Rauchrohre, die sich nahe oder vorzugsweise an der Brennerseite befinden, eine Stauzone geschaffen wird, durch welche die im Feuerungsraum umgelenkten Heizgase gezwungen werden, den Flammenkern im Gegenstrom zu kreuzen.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird erreicht. daß die im Gegenstrom zurückgeleiteten Heizgase die noch unverbrannten Gasteilchen an die Glutzone des Flammenkerns heranführen, so daß eine praktisch restlose Verbrennung erfolgt.
Bei der Kesselfeuerung zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der von einem Wassermantel umgebene zylindrische Feuerungsraum, bis auf die durch den Wassermantel hindurchgeführten einen verhältnismäßig geringen Austrittsquerschnitt aufweisenden Rauchrohre, deren Mündungen sich nahe oder vorzugsweise an der Brennerseite des Feuerungsraumes befinden, völlig dicht und wird der Brennstoff unter Druck parallel zur Achse des Feuerungsraumes eingeführt, und das Erfinderische wird hierbei darin gesehen, daß das Brennerrohr unterhalb oder oberhalbderLängsachsedesFeuerungsraumes angeordnet ist.
Die Zeichnungen stellen zwei Ausführungsbeispiele der zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens dienenden Kesselfeuerung dar. Es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch die Kesselfeuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kesselfeuerung nach Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt durch eine Einzelheit in größerem Maßstab, Fig. 4 einen Querschnitt durch die Kesselfeuerung gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel, von vorn gesehen, und Fig. 5 einen Längsschnitt durch die Kesselfeuerung nach Fig. 4.
Bei der Kesselfeuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 bis 3 ist mit G das Gehäuse bezeichnet, das den Wassermantel W umschließt. 1 bezeichnet den Feuerungsraum, der von der Feuerbüchse 2 ummantelt ist. Die Feuerbüchse 2 ist beim dargestellten Beispiel als Hohlzylinder ausgebildet, hinten durch einen gewölbten Boden vollständig abgeschlossen und vorn durch die Feuerungstüre 3 verschließbar. Die Feuerungstüre 3 besitzt in ihrem untern Teil, und zwar unterhalb. der Längsachse des Feuerungsraumes 1 eine zur Aufnahme des Brennerrohres eines - weil bekannt - nicht näher dargestellten Ölbrenners dienende Öffnung 4. Die Feuerbüchse 2 ruht auf dem V-förmigen Querschnitt aufweisenden Sockel s, der sich frei beweglich auf der Unterlage 6 abstützt, so daß er durch Wärmeeinwirkung bedingte Ausdehnungen der Feuerbüchse 2 mitmachen kann und schädliche Spannungen vermieden werden.
Die Feuerbüchse 2 ist an ihrem oberen Ende mit einem kammerartigen Aufsatz 9 versehen, an den die vorderen Enden der den Wassermantel W durchziehenden Rauchrohre 10 angeschlossen sind, deren andere Enden in den Economiser 11 einmünden.
Die Rauchrohre 10 sind durch die Düsen 13 an den kammerartigen Aufsatz 9 angeschlossen. Wie aus Fig. 3 der Zeichnung ersichtlich, sind die Eintrittsöffnungen der Düsen 13 erweitert, so daß der Eintritt der Rauchgase mit geringstem Widerstand erfolgen kann. Durch die beschriebene Ausbildung der Düsen 13 wird noch der weitere Vorteil erreicht, daß bei einer gegebenenfalls notwendig werdenden Auswechslung eines Rauchrohres 10 die Trennung und nachherige Wiedervereinigung an der Schweißstelle erfolgen kann, ohne daß die benachbarte Wandung des Aufsatzes beschädigt werden muß.
Bei Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit der dargestellten Kesselfeuerung, wird die Flamme vom Brenner, wie aus Fig. 2 der Zeichnung ersichtlich, unterhalb der Längsachse des Feuerungsraumes in den Feuerungsraum 1 eingeblasen. Da die Feuerbüchse 2 hinten vollständig geschlossen ist, werden die Heizgase am hinteren Ende der Feuerbüchse umgelenkt. Durch die unter dem Einfluß eines nicht gezeichneten Gebläses einströmende Verbrennungsluft wird im Feuerungsraum ein Überdruck in bezug auf die Atmosphäre erzeugt, und da die Rauchrohre 10 nur einen verhältnismäßig geringen Austrittsquerschnitt aufweisen, bildet sich vor denselben eine Stauzone, wodurch der Großteil der umgelenkten Heizgase gezwungen wird, den Flammenkern, wie in Fig. 2 mit Pfeilen angedeutet, zu kreuzen, was zur Folge hat, daß die noch nicht verbrannten Gasteilchen an die Glutzone der Flamme herangeführt werden und eine praktisch restlose Verbrennung erzielt wird.
Die beschriebene Kesselfeuerung benötigt keine Umkehrkammern für die Heizgase, wodurch ein erheblicher Widerstand in Wegfall kommt, Sauggebläse entbehrlich sind und Konstruktion sowie Einbau wesentlich vereinfacht werden.
Indem die beschriebene Kesselfeuerung lediglich eine Abgasführung ins Freie benötigt, können die Kaminquerschnitte derart klein gehalten werden, daß sie nur einen Bruchteil der sonst üblichen Kaminquerschnitte ausmachen.
Die Praxis hat gezeigt, daß mit der beschriebenen Kesselfeuerung eine restlose Verbrennung selbst bei Verwendung von schwefelhaltigen Ölen ohne Schamottierung möglich ist, wobei weder Ruß- noch Koksansatz feststellbar sind,--und keine wesentliche Schwefelablagerung im Kessel stattfindet. Bei der Kesselfeuerung gemäß dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 4 bis 5 sind diejenigen Teile, die mit der Kesselfeuerung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel übereinstimmen, mit denselben Bezugszeichen versehen. An Stelle des kammerartigen Aufsatzes 9 ist die Feuerungstüre 3 nahe ihrem oberen Ende inwendig mit einem Leitkanal 15 versehen, durch den die der Feuerbüchse 2 entströmenden Heizgase zu den Rauchrohren 10 geleitet werden, von wo sie zum Economiser 11 gelangen.
Durch Anwendung des beschriebenen Verfahrens können mit einer Zweizugkesselfeuerung vorteilhaftere Wirkungen erzielt werden als bisher mit einer Dreizugkesselfeuerung, wobei die erfindungsgemäße Kesselfeuerung aber konstruktiv noch viel einfacher ist und in gedrängter Bauart ausgeführt werden kann.

Claims

P ATENTANSPACCHE: 1. Verfahren zur Verfeuerung flüssiger oder gasförmiger Brennstoffe in einem zylindrischen Feuerungsraum, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Gebläsedruck des Brenners im Feuerungsraum in an sich bekannter Weise ein atmosphärischer Überdruck erzeugt und vor den Eintrittsöffnungen der Rauchrohre, die sich nahe oder vorzugsweise an der Brennerseite befinden, eine Stauzone geschaffen wird, durch welche die im Feuerungsraum umgelenkten Heizgase gezwungen werden, den Flammenkern im Gegenstrom zu kreuzen.
2. Kesselfeuerung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei welcher der von einem Wassermantel umgebene zylindrische Feuerungsraum, bis auf die durch den Wassermantel hindurchgeführten, einen geringen Austrittsquerschnitt aufweisenden Rauchrohre, deren Mündungen sich nahe oder vorzugsweise an der Brennerseite des Feuerungsraumes befinden, völlig dicht ist und der Brennstoff unter Druck parallel zur Achse des Feuerungsraumes eingeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Brennerrohr unterhalb oder oberhalb der Längsachse angeordnet ist.
3. Kesselfeuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuerungsraum (1) an seinem vorderen Ende oben mit einem kammerartigen Aufsatz (9) versehen ist, an den die einen Enden der Rauchrohre (10) angeschlossen sind.
4. Kesselfeuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rauchrohre (10) durch Düsen (13) mit erweiterten Eintrittsöffnungen an den kammerartigen Aufsatz (9) angeschlossen sind.
5. Kesselfeuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet daß die Feuerungstüre (3) nahe ihrem oberen Ende mit einem Leitkanal (15) für die dem Feuerungsraum (1) entströmenden Rauchgase versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 490378; österreichische Patentschrift Nr. 139183; schweizerische Patentschrift Nr. 316 109; USA.-Patentschriften Nr. 1376 010, 1410 708, 1731310, 2 465 712; Zeitschrift »Energie«, Jg.8 (1956), Nr.9, S.365.