DE1057718B

DE1057718B - Kombinierter Wasserrohr-Rauchrohr-Kessel mit Wanderrostfeuerung

Info

Publication number: DE1057718B
Application number: DEV10378A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Theodor Piedboeuf
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Current assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Priority date: 1956-03-19
Filing date: 1956-03-19
Publication date: 1959-05-21

Description

Kombinierter Wasserrohr-Rauchrohr-Kessel mit Wanderrostfeuerung Die Erfindung betrifft einen kombinierten Wasser--Rauchrohr-Kessel mit Wanderrostfeuerung, bei i rohr welchem der Wasserrohrkessel im wesentlichen aus den den Feuerraum allseitig auskleidenden Kühlrohren gebildet wird, und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung derartiger Dampferzetiger zum Gegenstand, durch die nicht nur eine einfache, niedrige, platzsparende und übersichtliche Kesselanordnung geschaffen wird, sondern die darüber hinaus auch noch den Vorteil hat, daß die Leistung des Kessels und dessen Wirkungsgrad wesentlich gesteigert wird.
Abgesehen von den inzwischen veralteten und unwirtschaftlichen Danipferzeugern dieser Art mit vor dein Rauchrohrkessel vorgebautem Wasserrohrkessel als Verfeuerung mit festem Rost sind auch schon Wasserrohr-Rauchrohr-Kessel bekanntgeworden, bei den-en der Rauchrohrkessel oberhalb der Heizfläche des den Feuerraum unigebenden Wasserrohrkessels angeordnet ist. Dieser Kessel hat ab-er ebenfalls den -Nachteil, daß der Feuerraum außerordentlich hoch gebaut werden mußte, damit die Verbrennungsgase vor Eintritt in die Rauchrohre ausbrennen können. Die Leistung dieser Feuerung war daher sehr gering. Auch bei diesen Kesseln ergab sich durch den hohen Feuerraum des Wasserrohrk--ssels und dem darüber angeordneten Rauchrohrkessel eine sehr hohe und teure Bauweise des Kessels.
Andererseits sind Wasserrohrkessel bekanntgeworden, bei denen der Feuerraum in eine untere, unmittelbar über einem Wanderrost liegende Brennkammer und eine größere obere Brennkammer unterteilt ist. Diese Kesselausführung hatte aber den Nachteil, daß die Strahlungswärnie in den Brennkammern nicht ausgenutzt wurde, so daß der Wirkungsgrad sehr niedrig war.
Mit' der Erfindung werden alle diese Nachteile und Schwierigkeiten der bekannten kombinierten Wasserrohr-Ratichrohr-Kessel dadurch beseitigt, daß der mit Kühlrobren ausgekleidete Feuerraum durch über dem Wanderrost befindliche niedrige Deck-en derart abgegrenzt wird, daß die hinteren Verbrennungsgase vom Rastende gezwungen werden, nach vorn zum Rostanfang hinzuströmen und die gesamten Verbrennungsgase in eine über dem vorderen Drittel des Wanderrostes angeordnete und an die Decken angeschlossene Umlenkkammer eintreten, aus der sie nach intensiver Durchinischung mit zugeführter Wirbelluft in die Rohre des über der Feuerung angeordneten Rauchrohrkessels einströmen und mehrere Züge durchstreichen, bevor sie den Kessel verlassen.
Durch diese Ausgestaltung des Feuerraumes und die zwangsweise Führung der Verbrennungsgase gemäß der Erfindung wird eine außerordentlich hohe spezifische Kesselleistung bei einfacher Konstruktion und kleinstmöglicher Bauweise des Kessels erzielt.
Infolge des niedrigen Feuerraumes werden die im hinteren Ende des Wanderrostes aufsteigenden Verbrennungsgase nach vorn geführt, wodurch sich im vorderen Rostdrittel eine intensive Mischung der vorderen und hinteren Verbrennungsgase ergibt. Da die von dem hinteren Ende des Wanderrostes aufsteigenden Verbrennungsgase im allgemeinen noch einen erlieblichen Luftüberschuß haben im Gegensatz zum mittleren und vorderen Teil des Wanderrostes, in welchem die Verbrennungsgase keinen oder nur einen (Teringen Luftüberschuß hab-en, wird bei der Durchmischung gleichzeitig der Luftiiberschuß ausgeglichen, so daß die im vorderen Rostteil auftretenden noch unverbrannten Gase frühzeitig ausbrennen können. Beim Eintritt der Verbrennungsgase in die vorn liegende Umlenkkammer wird durch die Einführung von Wirbelluft nochmals eine intensive- Durchinischung und Durchwirbelung der Verbrennungsgase mit der Verbrennungsluft vorgenommen, so daß die #ierbrennung sgase bei ihrem Austritt aus der Unilenkkamer restlos ausgebrannt in die anschließenden Rauchrohre des Rauchrohrkessels einströmen, ohne Nachverbrennungen zu verursachen.
Durch die besondere Flainmenführting und die konzentrierteVerwirbelung mit der Verbrennungsluft ist es möglich, eine vollständige Verbrennung auf kleinstem Raum vorzunehmen, so daß die vorgeschlagene Kesselausführung in Verbindung mit dem Wanderrost mit einer außerordentlich hohen Brennkammerbelastung gefahren werden kann.
Da für den Durchtritt der Rauchgase durch den Rauchrohrkessel mehrere Züge vorgesehen sind, haben die Rauchgase auf dem langen Weg bis zum Kesselende genügend Zeit, sich weitgehend abzukühlen. Auch ermöglicht die vorgeschlagene Vierzugbauart Z, mit hinterern Ratichgasaustritt eine bessere Aus-Z, nutzung der Kesselheizfläche und gestattet die Anordnung von weiteren Nachsthaltheizflächen hinter dein Rauchrohrkessel.
Um zu verhindern, daß bei der auftretenden. hohen Feuerraumteniperatur die von den Rauchgasen mitgerissenen Fitigaselienteilchen in teilweise flüssigem oder teigigem Zustand in die Rauchrohre gelangen, t# werden die den Feuerraum allseitig auskleidenden Kühlrohre mit enger Teilung verlegt. In der Umlenkkainmer werden die Gase so weit abgekühlt, daß sie bei ihrem Eintritt in den Rauchrohrkessel eine Temperatur unterhalb des Aschenerweichungspunktes besitzen.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß auch magere Kohlen in der Feuerung gut verbrannt werden können, weil die heißen Rauchgase ständig über die frisch eingebrachte Kohle hinwegstreichen und sie dadurch schnell zur Zündung bringen. Ebenso werden feuchte Brennstoffe durch die zurfickströmenden heißen Verbrennungsgase schnell getrocknet und verbrannt.
Zur Steigerung der Verbrennungsgeschwindigkeit ist es auch noch möglich, Verbrennungsluft durch Seitenwanddüsen in den Feuerraum einzublasen.
Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung dar, und zwar zeigt Abb. 1 den Wasserrohr-Rauchrohr-Kessel in einem mittleren Längsschnitt, Abh. 2 den Gegenstand der Abb. 1 in einem Querschnitt nach Linie A-A.
Bei dem kombinierten Wasserrohr-Rauchrohr-Kessel ist der Rauchrohrkessel 1 oberhalb des Wasserrohrkessels 2 angeordnet. Der Wasserrohrkessel 2 wird im wesentlichen aus den den Feuerratim 3 allseitig auskleidenden Kühlrohren und den dazugehörigen Sammlern gebildet. Zur Beheizung des Kessels ist eine Wanderrostfeuerung vorgesehen, die aus dem Wanderrost 4 der Brennstoffaufgabevorrichtung 5 und dem Schichtenregler 6 besteht. über die Blasvorrichtung 7 kann ein Teil des Brennstoffes auf den Rost aufgeblasen -,verden.
Der Feuerraum 3 ist außerordentlich niedrig gehalten, und nur in seinem vorderen Drittel ist ein Austritt für die Feuergase nach oben in die sich anschließende Umlenkkammer 8 vorgesehen. Der übrige Teil des Feuerraumes ist durch die hintere Feuerratimdecke 9 und die vordere Zünddecke 10 nach oben abgeschlossen. Die von der Feuerraumrückwand bis zur t-lmleiikkammer verlaufende Feuerraumdecke 9 ist leicht nach hinten geneigt angeordnet und liegt z# el annähernd auf gleicher Höhe mit der vorderen Zünddecke 10.
Die in der hinteren Halfte des Feuerraumes aufsteigenden Verbrennungsgase werden durch die Feuerramildecke 9 nach vorn geführt und vermischen sich im vorderen Drittel des Feuerraumes mit den vorderen Verbrennungsgasen.
An der Vorderwand bzw. Vordere und Rück-wand der Umlenkkammer sind Wirbelluftdüsen 11, 12 vorgesehen, durch die Verbrenntingsluft gleichmäßig über die Breite des Feuerraumes verteilt eingeblasen wird. Die Verbrennungsgase werden bei ihrem Eintritt in die Umlenkkaminer 8 intensiv von der Wirbelltift durchmischt und brennen in der Umlenkkammer restlos aus, bevor sie nach hinten umgelenkt werden und in die Rohre des Rauchrohrkessels 1 einströmen. Die Wände des Feuerraumes 3 und der Umlenkkanimer 8 sind allseitig mit den mit enger Teilung, verlegten Kühlrohren des Wasserrohrkessels 2 ausgekleidet. Die Kühlrohre sind hierbei so verlegt, daß sie zunächst den Feuerraum und in ihrer Verlängerung ohne Einschaltung von Zwischensammlern auch die Umlenkkamtner verkleiden. Die von den beiden Seitenwandsammlern 13 ausgehenden Seitenwandkühlrohre 14 sind in ihrem Verlauf nach oben der vorderen und hinteren Deckenwand des Feuerraurnes angepaßt und bilden zugleich die Seitenwandausklei-(lung der Umlenkkammer 8.
Um auch eine ausreichende Kühlung im unteren Teil des Feuerraumes zu erzielen, sind die Seitenwandrohre 14 unten durch Abnveigungen auseinandergezogen. Die Seitenwandsammler 13 dienen zugleich als Rostkühlbalken. Die aus dem Vorderwandsammler 15 austretenden VorderwandkÜhlrohre 16 sowie die von dem Rückwandsammler 17 ausgehenden Rückwandrohre 18 sind unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Sammler nach innen zur Bildung der vorderen und hinteren Deckenkühlrohre abgebogen. In ihrem weiteren Verlauf verkleiden die Rohre 16, 18 die Vorder- und Rückwand der Umlenkkammer 8. Sowohl die Seitenwandrohre 14 als auch die Vorder-und Rückwandrohre 16, 18 werden am Ende der Umlenkkammer 8 durch die Stirnwand 19 in den Wasserraum des Rauchrohrkessels 1 eingeführt. Die Seitenwandsammler 13 sowie die Vorder- und Rückwandsamml-er 15, 17 sind durch Fallrohre 20 an den Wasserraum des Ratichrührkessels angeschlossen, so daß ein einwandfreier Wasserumlauf gewährleistet ist. Vorder- und Rückwandsammler 15, 17 können auch aus den Sammlern 13 gespeist werden.
Die aus der Urnlenkkammer 8 austretenden Rauchgase treten zunächst in die den zweiten Zug bildenden Rauchrohre 21 des Rauchrohrkessels ein und durchströmen anschließend jeweils nach Umlenkung den dritten und vierten Zug, bevor sie am hinteren Kessel austreten, Der dritte Rauchgaszug wird aus den Rauchrohren 22 gebildet, während für den vierten Zug die Rauchrohre 23 vorgesehen sind. Um eine Verschmutzungsgefahr zu vermeiden, weisen die sich an der Umlenkkammer anschließenden Rauchrohre 21 einen wesentlich größeren Durchmesser auf als die Rauchrohre der nachfolgenden Züge.
Soll ein Überhitzer vorgesehen werden, so besteht die Möglichkeit, die Überhitzerheizflächen in die für die hintere Umlenkung der Rauchgase zwischen dem zweiten und dritten Zug vorgesehene Kammer 24 einzubauen. Außerdem gestattet die hintere Rauchgasabführung am Kesselende die Anordnung von weiteren Nachschaltheizflächen hinter dem Rauchrohrkessel.

Claims

PATENTANSPR(ICHE.- 1. Kombinierter Wasserrohr-Rauchrohr-Kessel mit Wanderrostfeuerung, bei welchem der Wasserrohrkessel im wesentlichen aus den den Feuerraum allseitig auskleidenden Kühlrohren gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit Kühlrohren (14, 16, 18) ausgekleidete Feuerraum (3) durch über dem Wanderrost (4) befindliche Decken (9, 10) derart begrenzt wird, daß die hinteren Verbrennungsgase vom Rostende gezwungen werden, nach vorn zum Rostanfang hinzuströmen und die gesamten Verbrennungsgase in eine über dem vorderen Drittel des Wanderrostes angeordnete und an die Decken (9, 10) angeschlossene Umlenkkammer (8) eintreten, aus der sie nach intensiver Durchrnischung mit zugeführter Wirbelluft in die .Rohre (21) des üher der Feuerung, angeordneten Rauchrohrkessels einströmen.
2. Kombinierter Kessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den Feuerraum (3) auskleidenden Kühlrohre (14, 16, 18) in die vordere Stirnwand (19) des Rauchrohrkessels einmünden. 3. Kombinierter Kessel nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlrohre (14, 16, 18) der Feuerkammer (3) zugleich die Wandauskleidung der Umlenkkammer (8) bilden. 4. Kombinierter Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandrohre (14) in ihrem unteren Teil vor Eintritt in die Seitenwandsammler (13) gegabelt sind. 5. Kombinierter Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorder- und Rückwandkühlrohre (16, 18) zugleich die Deckenrohre des Feuerraumes (3) bilden. 6. Kombinierter Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seitenwandrohre (14) dem Verlauf der vorderen und hinteren Deckenwand angepaßt sind. 7. Kombinierter Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückwandrohre (18) unmittelbar nach ihrem Austritt aus dem Rückwandsammler als Deckenrohre mit geringer Steigung nach vorn abgebogen sind. 8. Kombinierter Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wirbelluftdüsen (11, 12) an der vorderen und/oder hinteren Rückwand der Umlenkkammer (8) in Höhle des Feuergaseintrittes angeordnet sind. 9. Kombinierter Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Feuerkammer (3) Verbrennungs1uft durch Seitenwanddüsen ein-eblasen wird. 10. Kombiniert-er Kessel nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die an die Umlenkkammer (8) anschließenden Rauchrohre (21) einen wesentlich größeren Durchmesser als die Rauchrohre (22, 23) der nachfolgenden Züge haben. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 486 948; USA.-Patentschriften Nr. 1733 647, 747 020; Zeitschrift »Fetierungstechnik«, 1942, S. 34.