DE1075780B - Feuerung mit Nachverbrennungsraum und Zweitluftzufuhr - Google Patents

Description

• Feuerung mit Nachverbrennungsraum und Zweitluftzufuhr Die Erfindung betrifft eine Feuerung mit einem Nachverbrennungsraum, in dem im wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase eine oder mehrere Wände od. dgl. angebracht sind, an deren Rückseite Zweitluft zugeführt wird.
• Bei den bekannten Vorrichtungen strömt die Zweitluft über ein gelochtes Rohr ungehindert in den Nachverbrennungsraum ei'n:'-Infolge der großen Geschwindigkeit, die die Verbrennungsgase in dem Nachverbrennungsraum haben; wird die aus den Öffnungen des gelochten Rohres austretende Luft von diesen Gasen mitgerissen. Infolgedessen geht den in nächster Nähe des Luftrohres befindlichen Gasen Luft in überschüssiger Menge zu, während die Gase, die innerhalb des Nachverbrennungsraums in größerer Entfernung von dem Luftzuleitungsrohr strömen, kaum mit der zugeleiteten Luft in Berührung kommen. Diese Gase verlassen den Schornstein fast unverbrannt oder haben erst in dem hinter der Feuerung angeordneten Wärmeaustauscher Gelegenheit; mit dem Sauerstoff der zugeleiteten Luft zu reagieren. Dies nun ist nicht erwünscht, da hierdurch die Möglichkeit gesteigert wird, daß sich Teer in dem Wärmeaustauscher ablagert und Verschmutzung dieser Vorrichtung auftritt. Durch größere Ausführung des Nachverbrennungsraums kann man diese Nachteile verringern. Bei den dann vorliegenden größeren Abmessungen steigern sich aber die Baukosten der Feuerung, während die Heizfläche des Kessels nicht nennenswert größer wird.
• Mit der Erfindung ist eine Feuerung geschaffen, bei der die Zweitluft nicht gleich nach deren Einleitung in den Nachverbrennungsraumvon den darin vorhandenen Verbrennungsgasen mitgerissen wird, so daß die obengenannten Nachteile nicht auftreten. Dies ist dadurch erreicht, daß gemäß der Erfindung die Wände eine lange, relativ schmale Form aufweisen und die Zweitluftzuführung unmittelbar hinter den Wänden und parallel zu deren Längsrichtung erfolgt.
• Hinter diesen Wänden gibt es ein Gebiet mit geringeren Strömungsgeschwindigkeiten. Bei der Durchleitung vonZweitluft durch diesesGebiet erreicht man, daß der Luftstrahl nicht von dem Strom der Verbrennungsgase fortgeblasen wird, sondern längs der rückwärtigen Seite der Wände zieht, wobei die um die Wände wirbelnden Gase an jeder Stelle längs dieser Wände.eine geringe-Menge Luft mitreißen. Der Luftstrahl. erreicht jetzt.' auch die äußeren Enden der Wände, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die Luft allenthalben in dem Nachverbrennungsraum mit den Verbrennungsgasen in Berührung zu bringen. Wenn die Gase nachher in den Wärmeaustauscher eintreten,-sind sie völlig verbrannt und dies, ohne daß hierzu ein größerer Nachverbrennungsraum notwendig ist.
• Die Wände können flach ausgeführt sein. Auch ist es möglich, sie, was ihren Querschnitt betrifft, gekrümmt oder geknickt auszuführen, und man ordnet sie dann so an, daß die Zweitluftzuführung unmittelbar hinter der Hohlseite der Wände erfolgt.
• Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann auch jede Wand aus zwei parallel zueinander liegenden Plattenteilen bestehen, welche in kurzem Abstand und unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Die Zweitluft wird dann zwischen den beiden Wänden parallel zu ihrer Längsrichtung zugeführt und wird dann durch die quer zu diesen Wänden strömenden Verbrennungsgase allmählich mitgeführt.
• Bei Feuerungen, bei denen die zwischen der Hauptverbrennungskammer und dem Nachverbrennungsraum vorgesehene Wand aus einem aus Rohren oder Stäben zusammengesetzten Rost besteht (deutsche Patentschrift 827 990), kann die Zweitluftzuführung jetzt unmittelbar hinter diesen Rohren parallel in deren Längsrichtung erfolgen. Hierdurch wird das bei dieser Feuerung übliche Zweitluftzufuhrrohr, das in dem Nachverbrennungsraum angeordnet und infolge der in diesem Raum herrschenden hohen Temperatur starkem Verschleiß durch Abbrennen ausgesetzt ist, hinfällig. Um die Erzeugung von-Wirbeln hinter den Rohren zu fördern, kann die dem Nachverbrennungsraum zugekehrte Seite der Rohre flach ausgeführt sein.
• --Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar.
• Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Feuerung für feste Brennstoffe; Fig.2 zeigt das Strömungsbild bei quer zu dem Strom der Verbrennungsgase angebrachten Prallwänden; Fig.3 zeigt einen Querschnitt einer Feuerung mit einem aus Rohren zusammengesetzten hinteren Rost; Fig.4 zeigt einen Querschnitt dieses hinteren Rotes in größerem Maßstab.
• Der Brennstoff gelangt aus dem Bunker 1 in die Verbrennungskammer 2. Die Verbrennungsluft wird mittels des Gebläses 3 zugeleitet und durch ein Verteilungsrohr 4 aufgeteilt in Erstluft, die durch den in der Verbrennungskammer vorhandenen Brennstoff 'strömt, und Zweitluft, die über eine Leitung 5 in einen Nachverbrennungsraum 6 hineingeblasen wird.
• In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.1 ist in dem Nachverbrennungsraum 6 eine Wand 7 angebracht, die sich über die volle Breite des Nachverbrennungsraums erstreckt und mit ihrer breiten Seite senkrecht zu der Richtung des Stromes der Verbrennungsgase in diesem Raum steht. Es entstehen hinter dieser Wand nunmehr zwei Wirbel a und b, die in entgegengesetzter Richtung rotieren, wie in Fig.2 eingezeichnet ist. Gleich hinter dieser Wand liegt zwischen diesen Wirbeln ein nahezu strömungsfreies Gebiet. Über eine Öffnung 8 in der Seitenwand des Nachverbrennungsraums wird die Zweitluft derart zugeleitet, daß sie durch dieses strömungsfreie Gebiet hindurch der gegenüberliegenden Seitenwand zuströmt. An jeder Stelle längs der Wand 7 entziehen die mit d und b bezeichneten Wirbel dem Luftstrahl eine Menge Luft. Dies geschieht aber dermaßen, daß der Luftstrahl tief genug in den Nachverbrennungsraum hineindringt, um über die volle Breite dieses Raumes Luft abzugeben. Gegebenenfalls kann an jeder der beiden Seiten des Nachverbrennungsraums hinter dieser Wand Luft in diesen Raum eingeleitet werden. Weiterhin gibt es die Möglichkeit, mehrere Wände anzubringen, sowohl hintereinander wie auch nebeneinander.
• Wie in Fig. 2 eingezeichnet, können die Wände 7' gekrümmt ausgeführt sein. Bei dieser Ausführung werden die Wände 7' so angebracht, daß ihre konvexe Seite von dem Strom der Verbrennungsgase getroffen wird, wobei das strömungsfreie Gebiet an der konkaven Seite der Wände befindlich ist. Weiterhin können Wände mit einem geknickten Querschnitt verwendet werden. In diesem Falle können zwei in einem Winkel zueinander stehende Wände 7" in kurzem Abstand voneinander angebracht werden. Eine geringe Menge Gas c strömt dann zwischen den beiden Wänden hindurch, wobei dis Zuleitung der Luft hinter jeder Wand 7" erfolgt.
• In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig.3 ist die Verbrennungskammer 2 an der Gasaustrittsseite von einem Rost begrenzt, der aus vertikalen Rohren 9 zusammengesetzt ist. In der Weise, wie oben beschrieben, bilden sich hinter diesen Rohren Doppelwirbel und ein strömungsfreies Gebiet. An der Wand des Bunkers 1 ist ein Luftzuleitungsrohr 10 angebracht, das mit der Leitung 5 in Verbindung steht. Dieses Rohr wird wirksam gekühlt, indem es über einen großen Teil seiner Länge mit der wassergekühlten Bunkerwand Berührung hat. In diesem Rohr ist eine Anzahl Öffnungen 11 angeordnet, die hinter den Rohren 9 in den Nachverbrennungsraum 6 münden. Hinter jedem Rohr gibt es nunmehr einen Luftstrahl, dessen Dicke allmählich abnimmt, indem er den Verbrennungsgasen, die zwischen den Rohren hindurchströmen,Luft abgibt. DasDurchdringungsvermögen dieses Luftstrahls ist auch hier derart, daß den in dem am meisten nach unten gelegenen Teil des Nachverbrennungsraums befindlichen Gasen noch Luft abgegeben wird. Selbstverständlich ist es auch möglich, das Luftzuleitungsrohr 10 in bezug auf den hinteren Rost auf halbem Wege anzubringen und sowohl nach oben als auch nach unten Luft hinter die Rohre zu blasen.
• Um die Bildung eines Doppelwirbels in dem hinter den Rohren gelegenen Gebiet zu fördern, kann mit der rückwärtigen Seite der Rohre ein flaches Blech 12 verschweißt sein. Dieses Blech kann nach Wahl leicht konkav oder leicht konvex ausgeführt sein. Verbrennung dieses Bleches ist nicht zu befürchten, da es die wassergekühlten Rohre 9 berührt und keinerlei Berührung mit dem glühenden Brennstoff aufweist.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Feuerung mit einem Nachverbrennungsraum, in dem im wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase eine oder mehrere Wände od. dgl. angebracht sind, an deren Rücksexte Zweitluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (7) eine lange relativ schmale Form aufweisen und die Zweitlufteinführung (8) unmittelbar hinter den Wänden und parallel zu deren Längsrichtung erfolgt.
2. 2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wände (7) einen gekrümmten oder geknickten Querschnitt aufweisen und die Zweitluftzuführung (8) unmittelbar hinter der Hohlseite der Wände erfolgt.
3. 3. Feuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Wand aus zwei parallel zueinander liegenden Plattenteilen (7") besteht, welche in kurzem Abstand und unter einem Winkel zueinander angeordnet sind.
4. 4. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zwischen der Hauptverbrennungskammer (2) und dem Nachverbrennungsraum (6) vorgesehene Wand aus einem aus Rohren oder Stäben (9) zusammengesetzten Rost besteht und die Zweitluftzuführung (11) unmittelbar hinter diesen Rohren parallel in deren Längsrichtung erfolgt.
5. 5. Feuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Nachverbrennungsraum (6) zugekehrte Seite der Rohre (9) flach ausgeführt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 827 990, 945 284; deutsche Patentanmeldungen St 3482 I a/ 13a (bekanntgemacht am 30.4.1952), M 647Ia/24a (bekanntgemacht am 2.12.1954), p 24787 Ia/24a (bekanntgemacht am 17. 4. 1952) ; österreichische Patentschrift Nr. 186353 (deren Unterlagen, bekanntgemacht am 15. 12. 1954) ; britische Patentschriften Nr. 439 350, 336 356.