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Schmelzkammerfeuerung für Wasserrohrkessel Die Erfindung betrifft
eine Schmelzkammerfeuerung für Wasserrohrkessel nach Patent 926 874. Gemäß diesem
Patent sind mehrere Schmelzkammern lotrecht übereinander angeordnet und so ausgebildet,
daß ihre Feuergasströme sich erst in dem nachgeschalteten Raume vereinigen und die
Schlacke aus den einzelnen Kammern in den nachgeschalteten Raum und aus diesem durch
eine gemeinsame Schlackenablauföffnung abfließt.
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Bei der durch das Hauptpatent bekanntgewordenen Lösung fließt die
Schlacke nach unten und die Feuergase strömen aus dem Sammelraume nach oben ab.
Die Schlackenablauföffnung wird daher durch strömende Feuergase nur mangelhaft beheizt,
besonders, wenn die untere Schmelzkammer außer Betrieb ist. Aufgabe der Erfindung
ist, diese Beheizung sicherzustellen. Sie wird dadurch gelöst, daß der Feuergasstrom
nach dem Austritt aus den Einzelschmelzkammern zunächst nach unten umgelenkt und
dann etwa waagerecht über die Schlackenabflußöffnung hinweggeführt wird.
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Diese Lenkung des Feuergasstromes kann dadurch erzielt werden, daß
in dem Gasmischraum des Hauptpatents eine lotrechte Rohrwand angeordnet wird, welche
oberhalb der obersten Schmelzkammer abschließt und den Feuergasstrom zu einer U-förmigen
Strömung zwingt. Zweckmäßig wird dann ein gemeinsamer Schlackenfangrost am oberen
Ende des aufsteigenden Schenkels angeordnet, wo dieser in den Strahlungsraum übergeht.
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Bei einer solchen Feuergasführung wirkt die Zwischenwand zugleich
als Prallwand für die aus den Schmelzkammern austretenden Feuergasströme, denen
auf diese Weise noch in Schwebe befindliche Schlacke entzogen wird, die von der
Prallwand zu der Schlackenöffnung abfließt.
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Da die Feuergasströme der oberen Schmelzkammer an der Feuergasaustrittsöffnung
der unteren Schmelzkammer vorbeiströmen, kann die untere Schmelzkammer in bekannter
Weise als Zyklonmuffel ausgebildet werden, welche als Zündfeuerung für die anderen
Feuerungen, als Teillastfeuerung oder als Flugaschenschmelzfeuerung wirkt. Sie hat
den kürzesten Feuergas- und Schlackenweg und kann daher am sichersten mit Teillast
oder mit minderwertigen Brennstoffen betrieben werden, zu denen auch Flugasche zählt.
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Damit die Schlacke der oberen Feuerung sich mit der der unteren nicht
zu früh vermischt, was besonders bei Verfeuerung verschiedener Brennstoffe mit verschiedenartigem
Schlackenverhalten in den einzelnen Schmelzkammern erwünscht sein kann, wird für
den Schlackenabfluß aus der oberen Schmelzkammer eine Tropfkante vorgesehen, oder
es werden besondere Schlackenrinnen angeordnet, welche in die Nähe der Schlackenablauföffnung
führen. Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Feuerung ist in Abb. 1 im lotrechten
Symmetrieschnitt, in Abb. 2 im lotrechten, zur Schnittebene der Abb. 1 senkrechten
Schnitt durch die Nachbrennkammer, in Abb.3 im waagerechten Schnitt durch die obere
Brennkammer dargestellt.
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Die Feuerung besteht aus einer Brennkammer 1 mit keilförmigem Längsschnitt,
einer Nachbrennkammer2. die durch die lotrechte Rohrwand 23 in einen Teil 3 mit
absteigender Strömung und einen Teil 4 mit aufsteigender Strömung unterteilt ist,
und der aufsteigenden Strahlungskammer 5. Die Wände dieser Räume sind in bekannter
Weise mit Kühlrohren des befeuerten Dampferzeugers verkleidet, und zwar die Brennkammer
1 und die Nachbrennkammer 2 mit Stiftrohren, welche feuerseitig mit feuerfester
Masse verkleidet sind; die Strahlungskammer 5 mit ungeschützten Kühlrohren. Zwischen
dem Raum 4 und der Strahlungskammer 5 ist ein Schlackenfangrost 6 angeordnet, welcher
in bekannter Weise aus mit feuerfester Masse verkleideten Stiftrohren besteht, zwischen
denen die Feuergase hindurchströmen. Er hat die Aufgabe, die flüssige Schlacke festzuhalten
und abzuleiten, welche aus den Feuergasen beim Anprall ausgeschleudert wird, und
die Feuergase so stark abzukühlen, daß sie mit einer wenig über dem Schlackenschmelzpunkt
liegenden Temperatur in die Strahlungskammer 5 eintreten. In die Abb. 1 sind die
Feuergastemperaturen in Grad Celsius eingetragen, wie sie bei einem bestimmten Brennstoff
und einer bestimmten
Belastung ungefähr auftreten werden. Hierbei
ist angenommen, daß der Schmelzpunkt der Brennstoffschlacke etwa bei 1150° C liegt.
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Im Boden des Raumes 3 befindet sich eine Öffnung 7 für den Abzug der
flüssigen Schlacke. Sie ist durch die Wände 8 des Schachtes 9 unter Luftabschluß
mit einem nicht dargestellten Wasserbecken verbunden, aus welchem die gekörnte Schlacke
abgezogen wird. Damit die Schlackenabzugsöffnung 7 bei Einfrierungsgefahr zusätzlich
beheizt werden kann, werden durch sie in bekannter Weise Feuergase abgesaugt, welche
durch den an dem Schacht 9 angeschlossenen Kanal 22 regelbar abgezogen werden. Dieser
Teilstrom der Feuergase kann bei schwer schmelzenden Schlacken beträchtlich werden.
Damit der Wärmeinhalt der abgezogenen Feuergase nicht verlorengeht, werden diese
Gase den übrigen Feuergasen an einer Stelle zugemischt, von der aus sie noch einen
Teil der Wärmeaustauscher zu durchströmen haben. Der Kanal 22 kann z. B. in den
Gaszug der N achschaltheizflächen des Dampferzeugers zwischen zwei Heizflächengruppen
einmünden.
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An der Stirnwand des Raumes 3 ist eine Zyklonmuffel 10 bekannter Bauform
angeordnet, in welcher Flugasche allein oder mit Kohle verbrannt werden soll. Diese
Muffel kann auch zum Fahren der Teillast benutzt werden, wenn die Hauptfeuerung
außer Betrieb ist, oder als Zündfeuerung für diese. Sie steht durch den Schlund
il mit der Kammer 3 in Verbindung, während die flüssige Schlacke durch die Öffnung
12 in die Kammer 3 fließt.
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Die keilförmige Brennkammer 1 hat gerade Seitenwände 16, 17, eine
tonnenförmige Decke 14 und einen leicht abfallenden Boden 15, welche durch die nach
außen gekrümmte Stirnwand 13 verbunden sind. Das Staubluftgemisch wird durch im
Scheitel der Brennkammer 1 angeordnete und über deren Breite gleichmäßig verteilte
Brenner 18 tangierend an die Stirnwand 13 eingeblasen. Die Zuführung der Zweitluft
ist nicht dargestellt. Sie kann in bekannter Weise in der Nähe der Brenner 18 oder
an anderer passender Stelle geschehen. Die Anordnung der Zweitluftdüsen ist weitgehend
von dem Gasgehalt des zu verfeuernden Brennstoffes abhängig.
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Die flüssige Schlacke fließt auf dem in der Flammenrichtung leicht
abfallenden Boden 15 gegen den Raum 3 und tropft von der Tropfkante 19 ab. Bei schlecht
fließender Schlacke können besondere Schlakkenabflußrinnen 20 angeordnet werden
mit stark geneigtem Boden, die in der Nähe der Schlackenabzugsöffnungen 7 in den
Raum 3 ausmünden. In diesem Falle kann der Boden 15 waagerecht oder auch mit Gegenneigung
ausgeführt werden. Ein Teil der Feuergase wird durch jede dieser Schlackenabflußrinnen
20 strömen, die Schlacke flüssig halten und die Öffnung 7 beheizen. In die Hauptflamme
kann mittels Düsen 21, welche sich unterhalb der Tropfkante 19 befinden, Drittluft
in das Flammenknie eingeblasen werden, um den Ausbrand zu beschleunigen. Bei mehrfacher
Anordnung werden zweckmäßig die Rinnen 20 so angeordnet, daß sie auf die Öffnungen
7 gerichtet sind, während die Zyklonöffnungen 11 zwischen den Rinnen 20 liegen.