DE1059923B

DE1059923B - Rauchgasrueckfuehrung fuer Strahlungsdampferzeuger

Info

Publication number: DE1059923B
Application number: DED24768A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Juer Puhr-Westerheide
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1957-01-26
Filing date: 1957-01-26
Publication date: 1959-06-25

Description

Rauchgasrückführung für Strahlungsdampferzeuger Die Erfindung betrifft eine Rauchgasrückführung für Strahlungsdampferzeuger, bei welcher den Feuergasen abgekühlte Rauchgase in regelbarer Menge zugesetzt werden, die an einer im Strömungsverlauf der Feuergase hinter den Berührungsheizflächen liegenden Stelle entnommen werden. Die Erfindung besteht darin, daß die aus dem Rauchgaszug des Dampferzeugers vor dem Lufterhitzer entnommenen rückzuführenden Rauchgase vor der Wiedereinführung in den Feuergasstrom durch einen Wärmetauscher geführt werden mit dem Zweck, eine weitgehende Abkühlung der rückgeführten Rauchgase herbeizuführen. Der Wärmetauscher zum Abkühlen der rückgeführten Rauchgase kann in einen normalen Kreislauf des Dampfkessels eingeordnet sein, es ist jedoch auch möglich, den Wärmetauscher einem Fremdkreislauf zuzuordnen.
Bei Schmelzkammerkesseln und insbesondere bei Kesseln mit Zyklonfeuerung ist es betriebstechnisch von großer Bedeutung, die in die nachgeschalteten Schotten- oder Berührungsheizflächen eintretenden Rauchgase auf einer solchen Temperatur zu halten, daß einerseits Überhitzungen des Rohmaterials verhindert und andererseits Schlackenansinterungen infolge des flüssigen Zustandes der Schlackenperlen ausgeschlossen werden. Je höher die Temperatur in dem Verbrennungsraum ist und je mehr Asche in einer solchen Feuerung primär eingebunden wird, um so größere Schwierigkeiten bereitet die Verwirklichung dieser Forderungen. Bei Kesseleinheiten bis zu einer Größenordnung von 150 bis 200 t Dampfleistung ist eine Abkühlung durch eine entsprechende Vergrößerung der Fangroste leicht herbeizuführen, während mit steigender Größe das Problem schwieriger wird, weil sich bei größer werdenden ersten Rauchgaszügen immer schwerer eine ausreichende Abkühlung des Kernes der strömenden Rauchgassäule erreichen läßt. Aus diesem Grunde ist die Rückführung abgekühlter Rauchgase in den Strahlungsraum bei großen Kesseleinheiten eine allgemein vertretene Forderung geworden.
Zu diesem Zweck führt man das abgekühlte Rauchgas, daß die Berührungsheizflächen der nachgeschalteten Züge durchströmt hat, über den Luftvorwärmer und leitet es in die Feuerung zurück.
Nach einem bekannten Vorschlag wird, um den meist am Aggregatende befindlichen Lufterhitzer nicht mit einer Rauchgasmenge belasten zu müssen, die über die normale Rauchgasmenge aus den Feuerzyklonen hinausgeht, die rückzuführende Rauchgasmenge vor dem Luftvorwärmer abgesaugt und über ein Gebläse, das den zum Einblasen in den ersten Zug notwendigen Überdruck erzeugt, den Düsen zugeführt. Der Vorteil der Entlastung des Luftvorwärmers wird bei dieser Anordnung jedoch mit dem Nachteil erkauft, verhältnismäßig heiße Rauchgase in die Feuerung rückführen zu müssen.
Es ist jedoch von großem Wert, mit möglichst niederen Temperaturen in den Strahlungsraum eintreten zu können, da bei diesen die Rauchgasmenge, um eine gewünschte Abkühlung der Feuergase zu erzielen. entsprechend verringert werden kann. Dadurch wird es möglich, das Gebläse kleiner auszulegen und seine Lebensdauer infolge der geringeren Betriebstemperaturen zu erhöhen. Außerdem können die zur Erzielung einer bestimmten Einblasegeschwindigkeit in die Feuergase notwendigen Düsenquerschnitte in den Wänden des Rauchgaszuges infolge des kleineren Volumens der einzublasenden Gase kleiner werden.
Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dar.
Der Feuerraum des mit einer Zyklonfeuerung 1 beheizten Dampferzeugers 2 besteht aus der Brennkammer 3, der Nachbrennkammer 4 und der Strahlungskammer 5. Die Feuergase treten aus der Brennkammer 3 in die Nachbrennkammer 4 über einen Fangrost 6 in den Strahlungsraum ein und werden von diesem über den aufsteigenden uerzug 7, in welchem sich die Überhitzerteile 8 und #' befinden, in den absteigenden Zug 10 geführt, in dem die nachgeschalteten Heizflächen, wie Vorverdampfer und Wasservorwärmer 11, 12 13, angeordnet sind. Von hier werden die Rauchgase über den Kanal 14 dem regenerativen Luftvorwärmer 15 zugeleitet, von dem aus sie in bekannter Weise ins Freie geleitet werden.
Die Rauchgasmenge, die abgekühlt der Feuerung wieder zugeführt werden soll, wird an einer Stelle den nachgeschalteten Zügen entnommen, an der ungefähr eine Temperatur von 750° C -herrscht: Beispielsweise kann dieses an einer hochgezogenen Teilzugtrennwand 16 am Ende des Übergangszuges 7 an der Stelle 17 erfolgen. Am Ende des Teilzuges, der nur der Zuführung der rückzuführenden« Rauchgase dient, befindet sich der Wärmetauscher 18, der nach dem Ausführungsbeispiel mit Speisewasser von ungefähr 100° C Eintrittstemperatur durch die Leitung 19 versorgt wird. Aus dem Wärmetauscher tritt das Speisewasser durch die Leitung 20 in die erste Vorverdampferstufe 13 ein. Nach einer weitgehenden Abkühlung der Rauchgase in dem Wärmetauscher 18 werden diese über das Gebläse 21 in den Ringkanal 22 geführt und treten durch die Schlitzdüsen 23, die an der engsten -Stelle.-des-Strahlungsraumes 5 angeordnet sind, in diesen ein. Durch die an sich bekannte Formgebung der Strahlungskammer wird erreicht, daß die Rauchgasgeschwindigkeit an der Einblasestelle durch die Düsen 23 ansteigt und eine. gute Vermischung der Feuergase mit den rückgeführten Rauchgasen erzielt wird.
Wenn die Temperatur des Speisewassers so hoch liegt, daß die Rauchgase vom Wärmetauscher 18 nicht hinreichend gekühlt werden können, so kann erfindungsgemäß auch ein Teilstrom des Kondensates vor dem Speisewasserbehälter entnommen und durch den Wärmetauscher 18 geführt werden. Durch eine solche Maßnahme ist es möglich, den Niederdruckvorwärmer entfallen zu lassen oder ihn kleiner auszulegen, wobei man allerdings eine gewisse Verschlechterung des Turbinenwirkungsgrades in Kauf nehmen muß. Um einen besonders guten Temperaturabbau der Rauchgase zu erreichen, kann auch vorgesehen werden, einen Fremdkreislauf mit dem Wärmetauscher 18 zu verbinden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Rauchgasrückführung für Strahlungsdampferzeuger, bei welcher den Feuergasen abgekühlte Rauchgase in regelbarer Menge zugesetzt werden, welche an einer im Strömungsverlauf der Feuergase hinter den Berührungsheizflächen liegenden Stelle entnommen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die aus dem Rauchgaszug des Dampferzeugers vor dem Luftvorwärmer (15) entnommenen rückzuführenden Rauchgase vor der Wiedereinführung in den Feuergasstrom durch einen Wärmetauscher (18) geführt werden, damit sie Abkühlung erfahren.
2. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (18) zum Abkühlen der rückgeführten Rauchgase in einen normalen Wasser-, Dampf- oder Luftkreislauf des Dampferzeugers eingeordnet ist.
3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wärmetauscher (18) einem Fremdkreislauf zugeordnet ist, - beispielsweise einer Warmwasserleitung.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die rückgeführten Rauchgase dem Feuergasstrom in einem Bereich des Strahlungsraumes (5) zugeführt sind, der auf einen bedeutend kleineren Querschnitt eingeengt ist, als ihn der folgende Querschnitt des Strahlungsraumes aufweist.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Feuergaszug an der Zuführungsstelle der rückgeführten Rauchgase düsenartig eingeschnürt ist.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu kühlenden Rauchgase an einer Stelle des Rauchgaszuges abziehbar sind, an der sie eine Temperatur von annähernd 750° C aufweisen.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zwecke der Zuführung des rückgeführten Rauchgases zum Wärmetauscher (18) eine Teilzugtrennwand (16) bis zur Entnahmestelle (17) des Rauchgases hochgezogen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 227 322; französische Patentschriften Nr. 1041835, 1083 473; britische Patentschriften Nr. 675 410, 726 244.