DE1085284B

DE1085284B - Circumferential regenerative preheater for gas, air or the like with slot nozzles

Info

Publication number: DE1085284B
Application number: DED22532A
Authority: DE
Inventors: Alfred Behrens; Erich Killinger
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1956-03-15
Filing date: 1956-03-15
Publication date: 1960-07-14

Description

Umlaufender Regenerativ-Vorwärmer für Gas, Luft od. dgl. mit Schlitzdüsen Die Erfindung betrifft einen Regenerativ-Vorwärmer für Gas, Luft od. dgl., bei welchem die Luft bzw. das Gas aus Unterdruckräumen abgesaugt wird und an den Übertrittsstellen mit erhöhter Geschwindigkeit wieder eingeblasen wird, nach Patent 973 548, und durch Druckräume mit Schlitzdüsen derart verteilt wird, daß die aus ihnen ausströmenden Gasstrahlen zusammenhängende Sperrgaswände bilden, und besteht darin, daß die Sperrgase aus dem Rauchgasaustrittsstutzen abgesaugt werden und die Druckräume radial an den Übertrittstellen und am Umfang des Rotors angeordnet sind.Circulating regenerative preheater for gas, air or the like with slot nozzles The invention relates to a regenerative preheater for gas, air or the like. In which the air or the gas is sucked out of the negative pressure spaces and at the transfer points is blown in again at increased speed, according to patent 973 548, and through Pressure spaces with slot nozzles is distributed in such a way that the outflow from them Gas jets form coherent barrier gas walls, and consists in that the barrier gases are sucked out of the flue gas outlet nozzle and the pressure chambers radially to the Transfer points and are arranged on the circumference of the rotor.

Die bekannten Abdichtungen an umlaufenden Luftvorwärmern erstrecken sich in der Mehrzahl darauf, durch Anwendung möglichst kleiner Spielräume, ferner durch verschiedenartig ausgeführte Abdeck- und Schleifbleche den Übertritt von Luft in den Gasraum zu verhindern. Infolge der ständig wechselnden Temperaturen können die Spalten zwischen den feststehenden und den umlaufenden Teilen jedoch nicht beliebig verkleinert werden, andererseits kann die Anpressung schleifender Teile wegen zu starken Verschleißes nur mäßig sein. Da die Druckunterschiede zwischen Luft-und Gasraum aber beträchtlich sind, ist ein Übertritt von Luft- in den Gasraum trotz vielfach komplizierter Abdichtungen nicht zu vermeiden.The known seals on rotating air preheaters extend In the majority of cases, by applying the smallest possible leeway, furthermore the passage of air through differently designed cover and grinding plates to prevent in the gas space. As a result of the constantly changing temperatures however, the gaps between the fixed and rotating parts are not arbitrary can be reduced, on the other hand, the pressure of grinding parts can because of only moderate wear and tear. Since the pressure differences between air and Gas space are considerable, however, a transfer of air into the gas space is possible often more complicated seals cannot be avoided.

Zu dem Luftverlust, der durch die Spalte entsteht, kommt noch die Verlustmenge hinzu, die bei der Drehung mit den einzelnen Sektoren aus dem Luftraum in den Gasraum hinübergeschleust wird. Um dieses Überschleusen zu verhindern, wurden Unterdruckräume an den Übergangsstellen vom Luft- zum Gasstrom angeordnet, die Schleusluft abgesaugt und dem Kaltluftstrom beigemischt. Die Anordnung der Saugräume bedingt jedoch eine Abdeckung des Rotors, die auch an der Mertrittsstelle vom Gas- zum Luftstrom vorgenommen werden muß, von der Mindestbreite eines Sektors. Somit werden jeweils zwei Sektoren dem Wärmeansatz entzogen, und der Rotor muß um die in diesen toten Sektoren befindliche Austauschfläche überdimensioniert werden.In addition to the loss of air caused by the gap, there is also the The amount of loss that occurs during the rotation with the individual sectors from the airspace is added is passed over into the gas compartment. To prevent this overflow, were Negative pressure chambers arranged at the transition points from the air to the gas flow, the lock air sucked off and mixed with the cold air flow. The arrangement of the suction chambers is conditional however, a cover for the rotor, which is also at the point of entry from the gas to the air flow must be made of the minimum width of a sector. Thus, each two sectors are withdrawn from the heat build-up, and the rotor has to get around those dead in these Sectors located exchange area are overdimensioned.

Um einerseits diese Überdimensionierung des Rotors, andererseits kostspielige Abdichtungen zu vermeiden, die ihren Zweck doch nicht in dem gewünschten Maße erfüllen, wird gemäß dem Patent 973 548 vorgeschlagen, die Trennung zwischen Gas- und Luftraum durch Luftsperren zu bewirken. Zu diesem Zwecke werden in den Trennwänden Druckräume angeordnet, aus welchen radial verlaufende Düsenreihen mit großer Geschwindigkeit Luft ausblasen, die in die Zwischeräume zwischen den Heizblechen eintritt und dadurch einen übertritt von Luft in den Gasraum, der quer zu dieser Luftsperre erfolgen müßte, verhindert. Zweckmäßig werden diese Düsen schlitzförmig ausgeführt, damit die Luftsperrwand eine möglichst geringe Tiefe erhalten kann.On the one hand this oversizing of the rotor, on the other hand costly To avoid seals that do not fulfill their purpose to the desired extent, is proposed according to the patent 973 548, the separation between gas and air space to be effected by air locks. For this purpose, pressure spaces are created in the partition walls arranged, from which radially extending rows of nozzles at high speed Blow out air that enters the spaces between the heating panels and thereby one transfer of air into the gas space, which takes place across this air barrier would have to be prevented. These nozzles are expediently made slit-shaped so that the air barrier can have the smallest possible depth.

Die Zusatzerfindung ist eine weitere Verbesserung des Hauptpatentes, indem die Luftsperre durch die Rauchgassperre ersetzt und die Sperrgaswände nicht nur radial, sondern auch am Umfang des Rotors angebracht werden. Auf diese Weise wird eine allseitige Abdichtung des Rotors erzielt, was bei dem Hauptpatent nicht der Fall ist, wo der Rotor nicht am Umfang abgedichtet ist und außerdem noch eine radial angeordnete Trennwand nicht mit einer Sperrgaswand versehen ist.The additional invention is a further improvement of the main patent, by replacing the air barrier with the flue gas barrier and not the barrier gas walls only be attached radially, but also on the circumference of the rotor. In this way an all-round sealing of the rotor is achieved, which is not the case with the main patent is the case where the rotor is not sealed on the periphery and also another one radially arranged partition is not provided with a barrier gas wall.

Bei der Zusatzerfindung wird völlig verhindert, daß die Luft zum Rauchgas übertritt, dagegen werden der Verbrennungsluft Rauchgase in geringer Menge beigemischt, so daß kein CO.-Abfall der Rauchgase zustande kommt. Da ein C 02-Abfall in den Rauchgasen eine Mehrbelastung von Frischlüfter und Saugzug nebst vermehrtem Kraftbedarf und Verminderung des Kesselwirkungsgrades bedeutet, weist die Zusatzerfindung eine erhebliche Verbesserung der Haupterfindung auf. Zusätzlich wird vorgeschlagen, die Schleusluft, die noch im Rotor übriggeblieben und nicht durch das Einwirken der Düsen ausgeblasen ist, in einen verhältnismäßig klein gehaltenen Sektor durch zusätzliches Einblasen von Rauchgas in den erweiterten Luftaustrittsstutzen überzuführen.The additional invention completely prevents the air from becoming the flue gas overflows, on the other hand, flue gases are mixed into the combustion air in small quantities, so that there is no CO. waste in the flue gases. There is a C 02 waste in the flue gases an additional load on the fresh fan and induced draft in addition to increased power requirement and Reduction of the boiler efficiency means, the additional invention has a considerable Improvement of the main invention. In addition, it is suggested that the lock air, which are still left in the rotor and not blown out by the action of the nozzles is, in a relatively small kept sector by additional blowing of flue gas in the extended air outlet nozzle.

Um aber auch die Schleusgasmenge möglichst klein zu halten, wird ein Stutzen unmittelbar vor der übertrittsstelle zwischen Rauchgas- und Luftsektor angeordnet und das Rauchgas durch eine Leitung zum Rauchgasaustrittsstutzen geführt.In order to keep the amount of lock gas as small as possible, a Nozzle arranged directly in front of the transition point between the flue gas and air sectors and the flue gas passed through a pipe to the flue gas outlet nozzle.

Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung beispielsweise und vereinfacht dar. Es zeigt Abb. 1 und 2 den Regenerativ-Vorwärmer in Ansicht und Draufsicht, Abb.3 den Schnitt durch den Vorwärmer entlang der Linie A-A in Abb. 2, Abb. 4 den Schnitt durch einen Druckraum in größerem Maßstab.The drawing represents the subject of the invention for example and simplified. It shows Fig. 1 and 2, the regenerative preheater in view and Top view, Fig. 3 the section through the preheater along the line A-A in Fig. 2, Fig. 4 the section through a pressure chamber on a larger scale.

Das Luftvorwärmergehäuse 1 ist in der Abb. 1 zum Teil im Schnitt dargestellt. Die Rauchgase treten in den Luftvorwärmer durch den Rauchgaseintrittsstutzen 2 ein und aus dem Luftvorwärmer durch den Rauchgasaustrittsstutzen 3 aus. Die Luft, die vorzuwärmen ist, strömt in entgegengesetzter Richtung durch den für die Luft bestimmten Teil des Luftvorwärmers, der in der Abb. 1 im Schnitt gezeigt ist, so daß die Lufteintrittsstutzen 4 oben und die Luftaustrittsstutzen 5 unten am Luftvorwärmer angeordnet sind. Dabei durchströmt die Luft die rotierende Heizfläche bzw. den Rotor 6 des Luftvorwärmers. Zwischen dem Rotor 6 und Gehäuseboden und -deckel sind im Bereich des Luftsektors Druckräume 7 eingebaut, die mit einem Ventilator 8 in Verbindung stehen. Der Ventilator 8 saugt durch die Leitung 9 aus dem Rauchgasaustrittsstutzen 3 Rauchgas ab und drückt es durch die Verbindungsleitungen 10 und 11 als Sperrgas in die Druckräume 7. Diese Druckräume 7 (Abb. 4) sind mit Düsen 12 versehen und werden so angeordnet, daß das Sperrgas in der Richtung der Pfeile nach Abb.2 aus den Räumen ausströmt. Die Düsen 12 sind als längliche Schlitze ausgebildet, die durch möglichst wenig Stege unterbrochen werden, damit die Sperrgaswand auf der ganzen Länge wirksam ist. Durch Regulierklappen 13 wird der Sperrgasdruck so eingestellt, daß er vor und hinter dem Luftv orwärmer die Höhe der Luftpressung hat und dadurch der Luf den Übertritt in den Rauchgassektor verwehrt.The air preheater housing 1 is shown partially in section in Fig. 1. The flue gases enter the air preheater through the flue gas inlet nozzle 2 and from the air preheater through the flue gas outlet nozzle 3. The air that is to be preheated, flows in the opposite direction through the one intended for the air Part of the air preheater, which is shown in section in Fig. 1, so that the air inlet nozzle 4 at the top and the air outlet nozzle 5 at the bottom of the air preheater. Included the air flows through the rotating heating surface or the rotor 6 of the air preheater. Between the rotor 6 and the housing base and cover are in the area of the air sector Built-in pressure chambers 7, which are in communication with a fan 8. The ventilator 8 sucks flue gas through the line 9 from the flue gas outlet nozzle 3 and presses it through the connecting lines 10 and 11 as sealing gas into the pressure chambers 7. These Pressure chambers 7 (Fig. 4) are provided with nozzles 12 and are arranged so that the Sealing gas flows out of the rooms in the direction of the arrows according to Fig. The nozzles 12 are designed as elongated slots that are interrupted by as few webs as possible so that the barrier gas wall is effective along its entire length. By regulating flaps 13, the sealing gas pressure is set so that it is in front of and behind the air preheater the height of the air pressure and thereby the air the passage into the flue gas sector denied.

Ein weiterer Teil des Sperrgases wird durch den Verbindungskanal 14 in den Rotor 6 gedrückt und schiebt die Schleusluft, d. h. die Luftmenge, die als Luftfüllung der Rotorkammern normalerweise in den Gaskanal übergeschleust wird, in den Luftaustrittsstutzen 5. Der Luftaustrittsstutzen 5 erhält eine Erweiterung gemäß Abb. 3, die durch die Rotorgeschwindigkeit bestimmt ist.Another part of the sealing gas is passed through the connecting channel 14 pressed into the rotor 6 and pushes the lock air, d. H. the amount of air that is available as Air filling of the rotor chambers is normally channeled over into the gas duct, in the air outlet stub 5. The air outlet stub 5 receives an extension according to Fig. 3, which is determined by the rotor speed.

Die durch die Leitung 9 abgesaugten Rauchgase werden vor dem Eintritt in das Gebläse 8 durch einen Zyklonabscheider 15 geführt, damit die Flugasche ausgeschieden werde.The flue gases sucked off through the line 9 are in front of the entry passed into the fan 8 through a cyclone separator 15 so that the fly ash is eliminated will.

Es ist zweckmäßig, auch den Schleusvorgang vom Rauchgas in den Luftstrom zu vermindern, und zwar dadurch, daß die Schleusgase an der Übertrittsstelle zwischen Rauchgas- und Luftsektor durch einen Stutzen 16 in den Rauchgasaustrittsstutzen 3 geleitet werden.It is useful to also lock the flue gas into the air stream to reduce, namely that the lock gases at the transfer point between Flue gas and air sector through a connection 16 in the flue gas outlet connection 3 are directed.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Circulating regenerative preheater for gas, air or the like, at. which the air or gas is sucked out of negative pressure spaces and is blown back in at the crossing points at increased speed, according to patent 973 548, and is distributed by pressure chambers with slot nozzles in such a way that that the gas jets flowing out of them form coherent barrier gas walls, characterized in that the sealing gases are sucked out of the flue gas outlet nozzle (3) and the pressure chambers (7) radially at the transition points and on the circumference of the Rotor (6) are arranged.

2. Circulating regenerative preheater according to claim 1, characterized in that a cyclone separator is connected upstream of the suction fan (8) is.

3. Circulating regenerative preheater according to claim 1 and / or 2, characterized in that that part of the barrier gases through a branch line (14) into the rotor at the transition point between the air and flue gas sector of the air preheater in the direction of the air outlet nozzle is pressed.

4. Circulating regenerative preheater according to one of claims 1 to 3, characterized in that the lock gases are discharged at the transition point between the flue gas and air sector through a nozzle (16) and fed to the flue gas outlet nozzle (3).