DE1083058B

DE1083058B - Verfahren zum Reinhalten der Heizflaechen von Abhitzekesseln und Einrichtung zur Durchfuehrung des Verfahrens

Info

Publication number: DE1083058B
Application number: DESCH26333A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Rudolf Hingst
Original assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Current assignee: Schmidtsche Heissdampf GmbH
Priority date: 1959-07-10
Filing date: 1959-07-10
Publication date: 1960-06-09

Description

Verfahren zum Reinhalten der Heizflächen von Abhitzekesseln und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Reinhalten der Heizflächen von Abhitzekesseln, die durch staubhaltige und/oder Rückstände absetzende Gase metallurgischer Öfen, z. B. die Abgase von Röstöfen, wie Wirbelschicht- oder Etagenöfen, beheizt werden.
Zur Reinigung der Heizflächen von durch heiße staubführende Abgase beheizte Abhitzekessel bedient man sich im allgemeinen der bekannten Rußbläser. Das Abblasen der verschmutzten Rohrheizflächen mittels Dampf oder Preßluft ist aber nur in den Fällen ausreichend, in denen es sich um leichtere Staub- und Rußablagerungen auf den Rohrheizflächen handelt. Setzen die zur Beheizung des Kessels verwendeten heißen Abgase aber krustenartige feste Rückstände an den Rohrheizflächen ab, so ist durch Abblasen durch Rußbläser eine Säuberung der Heizflächen nicht mehr ausreichend möglich.
In solchen Fällen bedient man sich des sogenannten Kugelregens, mit dem es dann auch gelingt, die Heizflächen einigermaßen sauberzuhalten. Dieses Verfahren besteht darin, daß Stahlkugeln oder -sand von oben in den die Rohrheizflächen aufnehmenden Heizzug eingestreut werden. Diese Reinigungsteilchen schlagen dann auf Grund ihres Aufprallens auf die Heizflächen die Schmutzansätze los. Zur Durchführung der Kugelregenreinigung bedarf es besonderer Einrichtungen, denn es müssen die Reinigungsteilchen wieder von den von den Rohrheizflächen abgeschlagenen Verunreinigungen getrennt werden, und außerdem ist ein Rücktransport der Reinigungsteilchen zu der Aufgabestelle erforderlich.
Auch ist bereits vorgeschlagen worden, anstatt der Stahlkugeln oder des Stahlsandes auf die zu reinigenden Heizflächen einen Regen von groben Abbrandpartikeln aus der Produktion, eines das heiße Gas für den nachgeschalteten Abhitzekessel liefernden Röstofens fallenzulassen. Bei diesem Verfahren wird das spätere Trennen der Partikeln von den Verunreinigungen gespart, während andererseits Einrichtungen zum Bunkern des Abbrandes und zum Transport desselben in die Bunker über den Heizzügen des Kessels vorgesehen sein müssen.
Diesem Bekannten gegenüber besteht die Erfindung darin, daß die Heizflächen des Abhitzekessels in ein Bett wirbelfähigen Gutes eingelagert sind und dieses Bett durch die die Heizflächen beaufschlagenden heißen Abgase in wirbelnde Bewegung versetzt wird.
Durch die Erfindung ist es in einfacher Weise möglich, die Heizflächen eines Abhitzekessels, der einem metallurgischen Ofen, z. B. einem dem Abrösten von Pyriten dienenden Röstofen, Wirbelschichtofen oder Etagenofen im Zuge der abziehenden heißen Röstgase nachgeschaltet ist, vollkommen selbsttätig und wirkungsvoll dauernd sauberzuhalten bzw. überhaupt jegliches Ansetzen von Staub od. dgl. an den Heizflächen von vornherein zu unterbinden, so daß dieselben immer in vollkommen sauberem Zustand erhalten bleiben. Ein mit einer derartigen Heizflächenreinigung versehener Abhitzekessel wird daher kaum jemals seinen Wirkungsgrad infolge Heizflächenverschmutzung verschlechtern.
Vorteilhaft kann es sein, als Wirbelgut Abbrandteilchen des das Heizgas liefernden, demAbhitzekessel vorgeschalteten Ofens zu verwenden. Hierbei kann das Wirbelgut besonders aufgegeben werden, oder es wird durch das Abgas aus dem Ofen dem Wirbelbett des Abhitzekessels zugeführt.
Die Einrichtung, d. h. der Abhitzekessel zur Durchführung des Verfahrens, ist vorteilhaft mindestens zweistufig ausgebildet, indem mindestens zwei mit dem wirbelfähigen Stoff beschickte, in bekannter Weise mit gasdurchlässigen Rostböden versehene Wirbelbetten mit den in ihnen angeordneten Kesselheizflächen in Strömungsrichtung der durch die Rostböden der Betten hindurchgeführten Ofenabgase übereinander angeordnet sind. Hierbei kann es von Vorteil sein, daß die Größe der in Durchströmungsrichtung des Heizgases übereinander angeordneten Wirbelbetten vom Gaseinlaß des Kessels bis zum Gasauslaß zunimmt.
Beispiele von Abhitzekesseln sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen zweistufigen Abhitzekessel im Schnitt und Fig.2 einen dreistufigen Abhitzekessel in andersartiger Ausführung im Schnitt.
Der vom Kesselmantel l umschlossene Raum des Abhitzekessels nach Fig. 1 wird durch zwei mit Abstand zueinander und übereinander angordnete gasdurchlässige Rostböden 2 in zwei Wirbelbettabschnitte 3 unterteilt. Im Bereich der Wirbelbettabschnitte 3 sind Heizflächen 4, z. B. Rohrschlangen od. dgl., angeordnet. Unter den unteren Rostboden 2 mündet die Zuleitung 5 für das Beheizungsmittel, z. B. das heiße Abgas eines Wirbelschichtofens od. dgl. (nicht gezeichnet). Über dem oberen Rostboden 2 bzw. dem oberen Wirbelbett 3 ist der Gasabzug 6 in dem Kesselmantel 1 angeordnet, der in einen an sich bekannten Staubabscheider 7 mündet. Der Staubabscheider 7 ist in üblicher Weise mit dem Reingasabzug 8 und dem Staubabzug 9 versehen. Von dem Staubabzugsrohr 9 führt ein mittleres, mit einem Absperrventil 10 versehenes Verbindungsrohr 11 zu dem unteren Wirbelbettabschnitt 3. Der Wirbelbettabschnitt 3 ist außerdem mit denAbzugsrohren 12 versehen, die es ermöglichen, die Schichthöhe des Wirbelbettes über dem Rost 2 regelnd zu beeinflussen. Die Heizflächen 4 der einzelnen Wirbelbettabschnitte 3 sind in üblicher Weise mittels Steigrohren 13 und Fallrohren 14 mit der Dampfwassertrommel 15 verbunden.
Zur Arbeitsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ausgeführt: Auf die gasdurchlässigen Rostböden 2 ist eine Schicht wirbelfähigen Stoffes, z. B. Abbrandpartikeln od. dgl., aufgebracht. Das über die Zuleitung 5' zugeführte Abgas eines metallurgischen Ofens, z. B. das heiße Abgas eines Wirbelschichtofens, tritt durch den unteren gasdurchlässigen Rostboden 2 in den Wirbelbettabschnitt 3 ein und läßt die auf den Rostboden 2 aufgebrachten Stoffteilchen in fließende Bewegung geraten, so daß diese immerwährend die in diesem Wirbelbettabschnitt angeordneten Heizflächen 4 umsspülen. Die Teilchen werden hierbei eine reibende oder schabende Wirkung auf die Kesselrohre ausüben, so daß durch das Heizgas mitgeführter Staub und/oder aus dem Abgas ausfallende Rückstände sich gar nicht erst an den Heizflächen absetzen können, sondern sich der Wirbelschicht mitteilen. Die leichteren Teilchen werden mit dem Gasstrom durch den nächsten Rostboden 2 in die auf demselben aufgebrachte Wirbelschicht mitgerissen, in deren Bereich der gleiche Vorgang stattfindet, wie er für den unteren Wirbelbettabschnitt beschrieben ist. Steigt das Niveau der wirbelnden Schicht im unteren als auch im oberen Wirbelbettabschnitt durch den mit dem Heizmittel mitgeführten Staub u. dgl. zu sehr an, ist es erforderlich, die Schichthöhe zu vermindern. Dieses geschieht durch Abziehen von wirbelndem Stoff aus den Wirbelbettabschnitten 3 mittels der Abzugsrohre 12. Das aus der oberen Wirbelschicht nach oben austretende abgekühlte Gas wird durch den Gasabzug 6 dem nachgeschalteten Staubabscheider 7 zugeführt, indem der in diesem Abgas noch enthaltene Staub ausgeschieden und durch das Staubabzugsrohr 9 abgezogen wird. Sollte aus irgendeinem Umstand die Wirbelschichtstärke z. B. in dem unteren Wirbelbettabschnitt 3 zurückgehen, so ist es möglich, Staubteilchen, die vorher in dem Staubabscheider 7 abgeschieden wurden, mittels des Verbindungsrohres 11, das den unteren Wirbelbettabschnitt 3 mit dem Staubabzugsrohr 9 des Staubabscheiders 7 verbindet, in den Wirbelbettabschnitt zu überführen, indem durch Öffnen des Absperrventils 10 über das Verbindungsrohr 11 so lange Staub in den Wirbelbettabschnitt geschleust wird, bis die Wirbelschicht wieder die erforderliche Höhe erreicht hat.
Die erfindungsgemäße Einrichtung nach Fig.2 ist z. B. dreistufig ausgebildet, wobei die einander folgenden Wirbelbettabschnitte 3 vom Gaseinlaß 5 zum Gasauslaß 6 zu an Größe zunehmen. Bei dieser Ausbildung entstehen dann mehrere übereinander angeordnete Temperaturzonen. Die Wirbelschichten in den einzelnen Abschnitten bestehen aus verschieden großen Stoffteilchen, von denen die im untersten Wirbelbettabschnitt wirbelnden Teilchen am größten und schwersten sind, während die in den weiteren Wirbelschichten entsprechend der abnehmenden Strömungsgeschwindigkeit der abziehenden Abgase entsprechend leichter und kleiner sind. Entsprechend des sich beim Durchzug von unten nach oben durch die einzelnen Wirbelbettabschnitte verringernden Wärmeinhaltes der Abgase ist außerdem die Möglichkeit der Unterbringung von entsprechend mehr Heizfläche in den größeren Wirbelbettabschnitten gegeben, so daß eine gute Wärmeausnutzung des Wärmeinhaltes der Abgase erreicht wird.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Reinhalten der Heizflächen von Abhitzekesseln, die durch staubhaltige und/ oder Rückstände absetzende Gase metallurgischer Öfen, z. B. die Abgase von Rostöfen, wie Wirbelschicht- oder Etagenöfen, beheizt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizflächen des Abhitzekessels in ein Bett wirbelfähigen Gutes eingelagert sind und dieses Wirbelbett durch die die Heizflächen beaufschlagenden Heizgase in wirbelnde Bewegung versetzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wirbelgut Aschenteilchen und/ oder Abbran.dteilchen des das Heizgas liefernden, dem Abhitzekessel vorgeschalteten metallurgischen Ofens verwendet werden.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelgut besonders den Wirbelbetten aufgegeben wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wirbelgut mittels des Abgasstromes in die Wirbelbetten eingebracht wird.
5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens zwei mit dem wirbelfähigen Gut beschickte, in bekannter Weise mit gasdurchlässigen Rostböden (2) versehene Wirbelabschnitte (3) mit den in ihnen angeordneten Kesselheizflächen (4) in Strömungsrichtung der durch die Rostböden (2) hindurchgeführten Ofenabgase übereinander in einem umgebenden Kesselmantel (1) angeordnet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der in Durchströmungsrichtung des Heizgases übereinander angeordneten Wirbelbettabschnitte (3) vom Gaseinlaß (5) bis zum Gasauslaß (6) zunimmt.
7. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß absperrbare Verbindungsrohre (11) die einzelnen übereinander angeordneten Wirbelbettabschnitte (3) mit dem Abzugsrohr (9) eines in bekannter Weise der Einrichtung nachgeschalteten Staubabscheiders (7) verbinden. B. Einrichtung nach den Ansprüchen 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Wirbelbettabschnitte (3), zumindest aber die unteren desselben, mit Abzugsrohren (12) zur Beeinflussung der Schichthöhe der wirbelnden Schicht in den einzelnen Wirbelbettabschnitten (3) versehen ist.