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Kohlenstaubfeuesung mit über dem Brennraum angeordnetem Strahlungsraum
Die Erfindung betrifft eine Kohlenstaubfeuerung mit über dem Brennraum angeordneten
Strahlungsraum und einer starken Einziehung der Feuerraumwände zwischen den beiden
Räumen sowie -Rüelcführung abgekühlter Rauchgase in den Strahlungsraum und besteht
darin, daß die Einblasedüsen für die rückgeführten Rauchgase in dem Bereich des
Strahlungsraumes angeordnet sind, in welchem der aus dem Brennraum austretendeFeuergasstrom
auf einen mittleren Teilquerschnitt des Strahlungsraumes eingeengt ist.
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Es ist bekannt, abgekühlte Rauchgase an der Grenze zwischen Brennraum
und Strahlungsraum -dem Feuergasstrome zuzumischen, um dadurch die Enddampftemperatur
des Dampfüberhitzers des befeuerten Dampferzeuges zu beeinflussen. Zu diesem Zweck
werden die Rauchgase entweder im Brennraum so zugeführt, daß sie die Flamme umhüllen,
oder am Ende des Brennraumes an der Einschnürung, damit sie möglichst tief in den
Feuergasstrom eindringen und sich mit ihm vermischen. Da es sich um große Rauchgasmengen
handelt, sind nicht nur große Kanalquerschnitte, sondern auch eine hohe Pressung
erforderlich, um den Gegendruck der Feuergase zu überwinden.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird eine Kraftersparnis dadurch
erzielt, daß die Rauchgase in einen Unterdruckraum einströmen. Die Druckverteilung
an den Wänden des düsenförmigen Raumes ist derart, daß der Unterdruck an der Einschnürung
am größten ist und mit der Erweiterung des Strömungsquerschnittes abnimmt. Werden
die Rauchgase gemäß der Erfindung an einer Stelle zugeführt, an welcher zwar der
Strahlungsraum bereits seinen vollen Querschnitt hat, der Feuergasstrom dagegen
noch nicht, so werden die eingeführten Rauchgase längs der Wände der Düse entgegen
der Fenergasströmungsrichtung fließen, dabei allmählich von dem Feuergasstrom erfaßt
und in ihm verwirbelt werden. Damit diese Gegenströmung nicht geschwächt wird, ist
es erwünscht, die Rauchgase mit geringer Geschwindigkeit in den Strahlungsraum einzuführen.
Bei geringer Geschwindigkeit ist die Einströmrichtung von geringem Einfluß, doch
bedeutet es einen kleinen Energiegewinn, wenn die Rauchgase in der Richtung einströmen,
in der sie sich längs der Düsenwände bewegen sollen.
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Durch die erzielte Strömung der Rauchgase werden die Wände des Strahlungsraumes
gekühlt. Auch die Feuergase werden durch das Zumischen der Rauchgase abgekühlt.
Entsprechend kühlen sich auch die in den Feuergasen schwebenden Schlackenteilchen
ab, so daß Schlackenansinterungen an den nachgeschalteten Berührungsheizflächen
wie an den Wänden des Strahlungsraumes nicht eintreten werden. Dabei erscheint besonders
wirksam, daß Schlackenteilchen, welche an die Wände des Strahlungsraumes im Gebiete
heißer Feuergase gelangen, zunächst den Gegenstrom der kühlen Rauchgase durchqueren
müssen.
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Es ist anzustreben, die Einführungsdüsen für die abgekühlten Rauchgase
bei einem Strahlungsraum mit seitlichem Feuergasabzug vor der Umlenkstelle des Feuergasstromes
anzuordnen, weil die Umlenkung die gleichmäßige Druckverteilung im Feuergasstrom
stört und ihn einseitig an die Wand drängt. Bei einer Schlitzdüse, welche durch
Zusammenziehen von nur zwei einander gegenüberliegenden Wänden des Strahlungsraumes
gebildet wird, genügt es, die Einführungsöffnungen für die rückgeführten Rauchgase
nur in diesen Wänden anzuordnen, wenn sie nicht die Seitenwände sind.
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Abb. 1 zeigt eine gemäß der Erfindung ausgebildete Kohlenstaubfeuerung
im lotrechten Symmetrieschnitt, Abb.2 einen Teilschnitt nach einer zur Schnittebene
der Abb. 1 senkrechten und ebenfalls lotrechten Ebene.
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An die Stelle von Kohlenstaub können auch andere Brennstoffe treten,
bei deren Verfeuerung eine der vorerwähnten Wirkungen angestrebt wird.
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Der Dampferzeuger besitzt einen Verbrennungsraum 1, dessen Vorderwand
2 und Rückwand 3 sowie dessen Boden 4 mit Verdampfungsrohren ausgekleidet sind.
Diese Rohre führen von dem unteren Sammler 5 bis zu der Trommel 6. Der Wasserraum
der Trommel 6 kann durch Fallrohre, die nicht dargestellt sind, unmittelbar mit
dem Sammler 5 verbunden werden.
die Seitenwände des Verbrennungsraumes
1 sowie des >trahlungsraumes 7 sind mit lotrechten Verdampungsrohren ausgekleidet,
die durch Sammler oder anlere Rohrverbindungen mit dem- Sammler-5 und der Ciommel
6 verbunden werden können.
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Der Verbrennungsraum 1 und der Strahlungsraum 7 laben rechteckige
.Querschnitte. Zwischen den beiden Zäumen sind die Verdampfungsrohre der Vorder-
und Rückwand nach innen gekröpft und bilden eine düsenförmige Einschnürung B.
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An den entgegengesetzten Seiten des Verbrennungsraumes 1 sind entlang
den abgeschrägten Wandteilen 9 xnd 10 die Brennergruppen 11 angebracht. Die Achsen
12 der Brenner 11 sind nach- unten und innen geneigt. Die Flammen der beiden entgegengesetzten
Brenner-;ruppen 11 prallen in der Zone A aufeinander, breiten sich aus und strömen
-über den Boden 4 des Verbrennungsraumes 1 in der Richtung auf die entgegen-;esetzten
Wände 2 und 3 zu. Die Verbrennungsgase bewegen sich -weiter aufwärts entlang den
Wänden 2 und 3 und zwischen den Brennern (s. Abb. 2) und werden an den geneigten
Wandteilen 9 und 10 zur Mitte der Einschnürung abgelenkt, so daß ein eingeschnürter
Feuergasstrom 13 mit hoher Geschwindigkeit in der Mitte des Strahlungsraumes 7 entsteht.
Zwischen diesem Feuergasstrom 13 und der Vorderwand 15 bzw. Rückwand 16 des Strahlungsraumes
7 bilden sich Unterdruckzonen B und C, in die die rückgeführten Rauchgase eingeführt
werden. Der Wirbel, der in diesen Zonen entsteht, fördert die Durchmischung der
rückgeführten abgekühlten Gase mit den heiß enFeuergasen, die aus dem Verbrennnungsraum
entweichen. Die Eintrittsöffnungen 14 für die rückgeführten Gase werden durch die
Kröpfung einiger Rohre der Vorderwand 15 bzw. Rückwand 16 des Strahlungsraumes 7
gebildet. Die Rauchgase werden hinter dem Berührungsüberhitzer 17 abgesaugt und
durch Leitungen mit Hilfe eines Ventilators den Einführungskammern 18 zugeführt,
aus welchen sie durch zwei Reihen von Öffnungen 14, die entlang den Wänden 15 und
16 angeordnet sind, in den Strahlungsraum ein- und an den abgeschrägten Wänden 19
und 20 entlang nach unten strömen.
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Auf diese Weise wird eine gute Durchmischung der abgekühlten rückgeführten
Gase mit den aus dem Verbrennungsraum 1 ausströmenden Feuergasen erzielt. Die von
den Feuergasen mitgerissenen Schlackenteilchen, die sich in flüssiger oder teigiger
Form befinden, werden relativ schnell abgekühlt und in den festen Zustand übergeführt.
Auf diese Weise werden die Wände des Strahlungsraumes 7 schlackenfrei gehalten.
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Der Berührungszug ist durch zwei Rohrreihen 21 und 22 von dem Strahlungsraum
7 getrennt. Diese Rohre stellen die Verlängerung der Rohre dar, mit denen die Rückwand
16 verkleidet ist, und münden mit ihren oberen Enden in die Trommel 6 ein.
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Der Verbrennungsraum 1 kann als Schmelzkammer ausgeführt werden. In
diesem Fall ist eine Öffnung in dem Boden 4 für den Schlackenabfluß erforderlich.