DE1124621B

DE1124621B - Firing for solid fuels with combustion shaft through which the combustion air flows horizontally

Info

Publication number: DE1124621B
Application number: DEN18109A
Authority: DE
Inventors: Daniel Klijzing
Original assignee: Bronswerk NV
Current assignee: Bronswerk NV
Priority date: 1959-04-01
Filing date: 1960-04-01
Publication date: 1962-03-01

Description

Feuerung für feste Brennstoffe mit von der Verbrennungsluft waagerecht durchströmtem Brennschacht Die Erfindung betrifft eine Feuerung für feste Brennstoffe mit einem von der Verbrennungsluft waagerecht durchströmten Brennschacht, welcher an der Seite, wo die Erstluft zugeführt wird, von einer wassergekühlten Wand begrenzt wird, welche mit Abstand über dem Boden der Verbrennungskammer endet.Firing for solid fuels with horizontal combustion air flow through combustion shaft The invention relates to a furnace for solid fuels with a combustion shaft through which the combustion air flows horizontally, which on the side where the primary air is supplied, bounded by a water-cooled wall which ends at a distance above the bottom of the combustion chamber.

Bei einer bekannten Anlage besteht die vordere Wand der Verbrennungskammer aus einer Reihe vertikaler wassergekühlter Rohre, welche an ihrer unteren Seite in einen horizontalen Sammelkanal ausmünden. Ein Teil der für die Verbrennung erforderlichen Luft strömt zwischen diesen Rohren hindurch zur Verbrennungskammer, während ein anderer Teil unter dem Sammelkanal hindurch in die Verbrennungskammer eintritt. Die Herstellung einer derartigen, aus Rohren zusammengesetzten Wand ist umständlich und erfordert viel Material, was die Fertigungskosten der Anlage in ungünstigem Sinne beeinflußt. Ferner besteht die Gefahr, daß der Wasserumlauf in den Rohren infolge Kesselsteinbildung soweit zurückgeht, daß die Rohre mangels hinreichender Kühlung verbrennen. Ein weiterer Nachteil ist, daß eine Verschmutzung der Luftkammer dadurch auftritt. daß Brennstoffteile und Verbrennungsrückstände zwischen den Rohren hindurchfallen. Dieser Nachteil kann dadurch verringert werden, daß die Rohre mit Flossen versehen werden, was jedoch die Konstruktion noch komplizierter macht.In one known installation, the front wall of the combustion chamber consists from a series of vertical water-cooled tubes, which are on their lower side open into a horizontal collecting channel. Part of that required for incineration Air flows between these tubes to the combustion chamber during a another part enters the combustion chamber under the collecting duct. The manufacture of such a wall composed of tubes is cumbersome and requires a lot of material, which makes the manufacturing cost of the system unfavorable Affects the senses. There is also the risk that the water will circulate in the pipes due to the formation of scale decreases so far that the pipes are insufficient for lack of Burn cooling. Another disadvantage is that the air chamber becomes dirty thereby occurs. that fuel particles and combustion residues between the pipes fall through. This disadvantage can be reduced by having the tubes Fins can be provided, which makes the construction even more complicated.

Die Erfindung sieht eine Anlage vor, bei der diese Nachteile nicht auftreten; dies wird dadurch erreicht, daß die den Brennschacht an der Lufteintrittsseite begrenzende Wand geschlossen ausgeführt und an der dem Brennschacht zugewendeten Seite mit senkrecht verlaufenden Rippen ausgerüstet ist. Eine derartige Wand ist leicht herzustellen, und die Gefahr einer Überhitzung durch ungenügenden Wasserumlauf wird vermieden. Ein Teil der unter der Wand zugeführten Erstluft strömt durch die von den Rippen gebildeten Kanäle nach oben und sodann in waagerecht verlaufender Richtung durch die Verbrennungskammer. Feine Asche, die in die Kanäle gelangt, sinkt nach unten und wird bei der in regelmäßigen Zwischenräumen vorgenommenen Entschlackung entfernt.The invention provides a system in which these disadvantages do not exist appear; this is achieved by placing the combustion shaft on the air inlet side delimiting wall executed closed and facing the combustion shaft Side is equipped with vertically running ribs. One such wall is easy to manufacture, and the risk of overheating due to insufficient water circulation is avoided. Part of the initial air supplied under the wall flows through the channels formed by the ribs upwards and then horizontally Direction through the combustion chamber. Fine ash that gets into the canals will sink downwards and becomes with the detoxification carried out at regular intervals removed.

Es hat sich gezeigt, daß mit einer Feuerung gemäß der Erfindung die gleiche Höchstbelastung erreicht werden kann wie mit der bekannten Ausführung. Die erreichbare Mindestleistung liegt jedoch weit niedriger, so daß der Brennstoffverbrauch einer als Zentralheizungskessel verwendeten Anlage gemäß der Erfindung bei Nachtbelastung geringer ist als bei der bekannten Konstruktion. Bei letzterer beträgt die zu erreichende Mindestbelastung etwa 10 % der Normalbelastung. Durch Verwendung eines Absperrorgans, mit dem die Luftzufuhr durch den Vorderrost völlig abgesperrt werden kann, ist es möglich, die Mindestbelastung auf 3 % der Normalbelastung herabzusetzen. Bei der Konstruktion gemäß der Erfindung kann diese Mindestbelastung jedoch ohne Verwendung dieses thermostatisch gesteuerten Absperrorgans erreicht werden. Wird nämlich der Ventilator ausgeschaltet und weiterhin nicht entschlackt, so sind nach einiger Zeit die Kanäle an der Unterseite mit Asche gefüllt, so daß die Luft, auch infolge des geringen Druckgefälles zwischen der Vorder- und der Rückseite der Verbrennungskammer, nicht mehr über die Kanäle durch den oberen Teil der Verbrennungskammer strömt, sondern ausschließlich durch die sich auf dem Boden der Verbrennungskammer befindenden Verbrennungsrückstände und Brennstoffteile. Die Folge davon ist, daß die Wärmeerzeugung sinkt, jedoch im unteren Teil der Verbrennungskammer doch soviel Luft zugeführt wird, daß das Feuer hier nicht erlischt. Hierdurch ist auch der Verlust durch nicht verbrannten Brennstoff in den Verbrennungsrückständen gering.It has been shown that with a furnace according to the invention the same maximum load can be achieved as with the known design. the achievable minimum power is much lower, so that the fuel consumption a system used as a central heating boiler according to the invention at night time is less than in the known construction. In the case of the latter, the amount to be achieved is Minimum load about 10% of the normal load. By using a shut-off device, It is with which the air supply through the front grate can be completely shut off possible to reduce the minimum exposure to 3% of the normal exposure. In the Construction according to the invention can, however, this minimum load without use this thermostatically controlled shut-off device can be achieved. Namely the Fan switched off and still not purged, so after a while the channels at the bottom are filled with ash, so that the air, also as a result of the low pressure gradient between the front and rear of the combustion chamber, no longer flows through the channels through the upper part of the combustion chamber, but exclusively by those located on the floor of the combustion chamber Combustion residues and fuel parts. The consequence of this is that the heat generation sinks, but so much air is supplied in the lower part of the combustion chamber that the fire does not go out here. As a result, the loss is not due either burned fuel in the combustion residues is low.

Durch die große gekühlte Fläche der Vorderwand ist die Temperatur in unmittelbarer Nähe dieser Wand nicht so hoch, daß die gebildete Schlacke sich an der Wand festsetzt.Due to the large cooled area of the front wall, the temperature is in the immediate vicinity of this Wall not so high that the educated Slag clings to the wall.

Es sei bemerkt, daß eine Feuerung bekannt ist, bei der die Wand vertikale, in die Verbrennungskammer vorspringende Kühlelemente aufweist. Die Wand ist hier jedoch als ein aus vertikalen Rohren bestehender Rost ausgeführt.It should be noted that a furnace is known in which the wall is vertical, has cooling elements projecting into the combustion chamber. The wall is here but designed as a grate consisting of vertical tubes.

Die Zeichnung stellt Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung dar. Es zeigt Fig. 1 einen senkrecht geführten Schnitt durch die Feuerung, Fig. 2 einen waagerecht geführten Schnitt durch die Vorderwand hindurch, Fig. 3 einen waagerecht geführten Schnitt durch die Vorderwand einer anderen Ausführung.The drawing represents exemplary embodiments of the subject matter of the invention FIG. 1 shows a vertical section through the furnace, FIG. 2 shows a horizontal section through the front wall, FIG. 3 shows a horizontal cut through the front wall of another version.

Der Brennstoff befindet sich in einem Vorratsbunker 1 und gelangt in die Verbrennungskammer 2.The fuel is located in a storage bunker 1 and arrives into the combustion chamber 2.

Die Verbrennungskammer wird von zwei wassergekühlten Seitenwänden 3, einer senkrecht stehenden Vorderwand 4 und einem senkrecht stehenden Rohrgitter 5 begrenzt, auf das Flossen 6 aufgeschweißt sind, um ein Durchfallen von Brennstoffteilen zu vermeiden.The combustion chamber is made up of two water-cooled side walls 3, a vertical front wall 4 and a vertical tubular grille 5 limited to the fins 6 are welded to prevent fuel parts from falling through to avoid.

Den Boden der Verbrennungskammer bildet ein Rost 7, welcher sich so weit von der Vorderwand befindet, daß die Verbrennungsrückstände mit Hilfe eines Schlackenschiebers 8 unter der Vorderwand hindurch aus der Verbrennungskammer entfernt werden können.The bottom of the combustion chamber forms a grate 7, which is so far from the front wall that the combustion residues with the help of a Slag slide 8 removed from the combustion chamber under the front wall can be.

Die für die Verbrennung benötigte Luft wird durch einen Ventilator 9 in ein Verteilerstück 10 geblasen. In diesem Verteilerstück ist eine verstellbare Klappe Il vorgesehen, die die zugeführte Luft verteilt, und zwar strömt ein Teil der Luft zu einer Luftkammer 12 und ein Teil über eine Umlaufleitung 13 und ein mit kleinen öffnungen 14 versehenes Rohr 15 als Zweitluft in eine Nachverbrennungskammer 16. Von der Nachverbrennungskammer strömen die Verbrennungsgase zu einem Wärmetauscher, welcher an den Schornstein angeschlossen ist (nicht dargestellt).The air required for the combustion is blown into a distributor piece 10 by a fan 9. An adjustable flap II is provided in this distributor piece, which distributes the air supplied, namely part of the air flows to an air chamber 12 and part of it flows via a circulation line 13 and a pipe 15 provided with small openings 14 as secondary air into an afterburning chamber 16. The combustion gases flow from the post-combustion chamber to a heat exchanger which is connected to the chimney (not shown).

Die der Luftkammer 12 zugeführte Erstluft strömt durch die Verbrennungsrückstände auf dem Rost 7 zur Verbrennungskammer. An der der Verbrennungskammer zugewendeten Seite der Vorderwand 4 sind senkrecht verlaufende Stäbe 17 aufgeschweißt, so daß zwischen den Stäben Kanäle 18 gebildet werden, die sich über die ganze Höhe der Vorderwand erstrecken.The first air supplied to the air chamber 12 flows through the combustion residues on the grate 7 to the combustion chamber. On the side of the front wall 4 facing the combustion chamber, vertically extending rods 17 are welded so that channels 18 are formed between the rods which extend over the entire height of the front wall.

Da der Widerstand, den die Luft beim Durchströmen der Verbrennungsrückstände auf dem Rost 7 erfährt, viel größer ist als in dem darübergelegenen Teil der Verbrennungskammer, nimmt ein großer Teil der Erstluft den mit Pfeil A bezeichneten Weg und strömt zu den Kanälen 18. Since the resistance that the air experiences when flowing through the combustion residues on the grate 7 is much greater than in the part of the combustion chamber located above it, a large part of the first air takes the path indicated by arrow A and flows to the ducts 18.

Von diesen Kanälen aus wird die Verbrennungskammer dann in waagerecht verlaufender Richtung von der Luft durchströmt.From these channels the combustion chamber becomes horizontal running direction of the air flows through.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 (Feuerung für Grobkoks) sind Stäbe mit einem Durchmesser von 16 mm verwendet, die je in einer Entfernung von etwa 50 mm voneinander vorgesehen sind. Die Kanäle können daher nicht soweit durch Brenn-Stoff verstopft werden, daß der Luftdurchgang behindert wird. Feine Aschenteile, die in die Kanäle gelangt sind, fallen nach unten und werden in regelmäßigen Zeitabständen mit dem Schlackenschieber 8 entfernt. Die Stäbe bestehen in ihrer Längsrichtung aus mehreren Teilen, um Spannungen in den Schweißnähten bei Temperaturschwankungen zu vermeiden.In the embodiment according to FIGS. 1 and 2 (furnace for coarse coke) rods with a diameter of 16 mm are used, each at a distance of about 50 mm from each other are provided. The channels can therefore not go that far are clogged by fuel that the passage of air is obstructed. Fine Ash particles that have got into the channels fall down and become regular Time intervals removed with the slag pusher 8. The bars are in theirs Longitudinal direction from several parts to avoid tension in the weld seams with temperature fluctuations to avoid.

Bei Nachtbelastung wird der Ventilator ausgeschaltet, so daß das Feuer lediglich noch durch den Schornsteinzug brennend erhalten wird. Da auch nicht mehr entschlackt wird, sammelt sich im unteren Teil der Kanäle soviel Asche, daß auch durch das geringe Druckgefälle zwischen der Luftzufuhr- und der Gasabfuhrseite der Verbrennungskammer der Luftzustrom zu diesen Kanälen stark abnimmt. Die Erstluft geht dabei soweit zurück, daß die Verbrennung nur noch im unteren Teil der Verbrennungskammer aufrechterhalten wird, wobei die Luft den durch die Pfeile 8 bezeichneten Weg nimmt. Die Belastung des Kessels beträgt hierbei nur noch etwa 3,1/a der normalen Belastung.At night the fan is switched off, so that the fire is only kept burning by the chimney draft. No longer there either is detoxified, so much ash collects in the lower part of the channels that too due to the low pressure gradient between the air supply and the gas discharge side of the Combustion chamber the air flow to these ducts decreases sharply. The first air goes back so far that the combustion only takes place in the lower part of the combustion chamber is maintained, the air taking the path indicated by the arrows 8. The load on the boiler is only about 3.1 / a of the normal load.

An Stelle runder Stäbe können auch Stäbe eines anderen Querschnittes, z. B. rechteckige Stäbe, der Vorderwand aufgeschweißt werden. Auch Fig. 3 zeigt eine Vorderwand mit Rippen 17' welche Kanäle 18' bilden. Die Vorderwand kann leicht geneigt stehen, jedoch nicht soweit, daß die in die Kanäle gelangte Asche am Sinken gehindert wird. Die Erfindung kann auch bei Anlagen angewendet werden, bei denen durch das Fehlen der Rückwand der Brennstoff eine natürliche Böschung in der Verbrennungskammer bildet.Instead of round bars, bars with a different cross-section, z. B. rectangular bars, the front wall are welded. 3 also shows a front wall with ribs 17 'which channels 18' form. The front wall can be easily Stand inclined, but not so far that the ashes that have got into the canals are sinking is prevented. The invention can also be applied to systems in which due to the lack of the rear wall of the fuel a natural embankment in the combustion chamber forms.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Firing for solid fuels with one of the Combustion air flowed horizontally through the combustion shaft, which one on the side where the first air is supplied, is limited by a water-cooled wall, which ends at a distance above the bottom of the combustion shaft, characterized in that the wall delimiting the combustion shaft on the air inlet side is designed to be closed and on the side facing the firing shaft with vertically extending ribs is provided.

2. Furnace according to claim 1, characterized in that the ribs consist of rods welded to the front wall.

3. Firing according to claim 2, characterized in that the bars are interrupted in the longitudinal direction.

4th Furnace according to claim 1, characterized in that the ribs are inserted into the combustion chamber bordering plate of the front wall are pressed in. Considered publications: German Patent Nos. 972 396, 138 801, 86 287, 25 313; German interpretation document No. 1079 258; U.S. Patent Nos. 964,502, 1446145.