DE1133068B

DE1133068B - Zyklonfeuerung

Info

Publication number: DE1133068B
Application number: DED11597A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Karl-Heinz Kueppers; Otto Lotz
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1952-02-15
Filing date: 1952-02-15
Publication date: 1962-07-12

Description

Zyklonfeuerung Die Erfindung betrifft eine Zyklonfeuerung mit um eine Achse kreisender Flamme und Flammenaustritt in Richtung der Drehachse aus dem Brennraum und besteht darin, daß der Brennraum mit einem vorzugsweise als Drehkörper ausgebildeten, aus gekühlten Rohren bestehenden Schlackenfangrost versehen ist, der mit dem Brennraum gleichachsig ist und ihn gegen den anschließenden Strahlungsraum abgrenzt.
Die Anordnung des Schlackenfangrostes macht beim Entwurf einer Feuerungsanlage oft Schwierigkeiten, denn er soll so liegen, daß er von den Feuergasen etwa senkrecht getroffen wird, er soll die Schlacke nicht so stark abkühlen, daß sie zäh wird, und er soll den Schlackenabfiuß nicht behindern. Bei Zyklonfeuerungen mit kreisender Flamme und Abführung der Feuergase in Achsrichtung aus dem Brennraum ist es üblich, einen Übergangsraum, oft als Trichter oder als Nachbrennraum bezeichnet, einzuschalten und an dessen Ende, am Übergang zum Strahlungsraum, den Nachbrennrost anzuordnen. Hierbei liegt der Nachbrennrost bereits in einer kälteren Zone, was sich besonders bei Teillast oder bei Betrieb einer Doppelfeuerung mit nur einer Feuerungshälfte störend bemerkbar macht. Die Verbrennung in der kreisenden Flamme ist so gut, daß die Anordnung des Schlackenfangrostes bereits am Austritt aus dem Brennraum möglich wäre, wo er jedoch die Strömung zu sehr stören würde.
Durch die Anordnung gemäß der Erfindung wird der Schlackenfangrost als Drehkörper ausgebildet und in oder unmittelbar am Ende des Brennraumes angeordnet. Da die Flamme selbst einen Drehkörper darstellt, wird sie den Schlackenfangrost stets tangierend treffen. Die Feuergase treffen senkrecht auf die Rohre, ohne aus ihrer Strömungsrichtung stark abgelenkt zu werden, und es genügen wenige Rohre zur Erzielung der gewünschten Fangwirkung.
Die Erfindung ist in den Abb. 1 und 2 in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
Die Muffel 1 wird von einer kreiszylindrischen Wand 2 umgeben. Diese besteht aus einer Gruppe achsparalleler Rohre 3 des befeuerten Dampferzeugers, welche von einem ringförmigen Verteiler 4 ausgehen und in dem ringförmigen Sammler 5 endigen. Eine weitere Gruppe von wenigen Rohren 6 bildet den Boden der Muffel und ist am Feuergasaustritt 7 lotrecht nach oben abgebogen zu den Fangrostrohren 8, welche achsparallel verlaufen und in ringförmige Sammler 9 münden. Dieser Sammler 9 ist auch durch Rohre 10 mit dem Sammler 5 verbunden. Die Rohre für die Zuführung des Wassers zu dem Verteiler 4 und für die Abführung des Dampfwassergemisches aus dem Sammler 9 sind, da nicht zur Erfindung gehörend, nicht mehr dargestellt.
Die Rohre dieses Rohrskelettes sind mit angeschweißten Stiften versehen und mit feuerfester Masse verkleidet. Dort, wo diese Masse geschlossene Wände bilden soll, wie die Wand 2, den Boden 11 und die Decke 12 sind die Rohre 3 bzw. 10 entsprechend dicht angeordnet, während die Rohre 8 frei stehen und zur Bildung des Bodens 11 in die Rohre 6 gegabelt sind. Die Muffel 1 ist von einer Lage Isolierstoff 13 und einem Blechmantel 14 umgeben.
In die Muffel wird durch die Düse 15 der feste Brennstoff mit der Erstluft und durch die Düsen 16 und 17 Zweitluft in regelbarer Menge tangential mit großer Geschwindigkeit eingeblasen. Der Brennstoff verbrennt, während er in Schraubenlinien am Muffelmantel kreist, und die flüssige Schlacke fließt durch die Öffnung 19 in den Nachbrennraum 18 ab. Die Feuergase treten kreisend zwischen den Rohren 8 hindurch in das Innere 20 der Muffel 1 und mit Drall axial durch die Öffnung 7 ebenfalls in den Nachbrennraum 18.
Da an die Muffel üblicherweise ein Strahlungsraum gleichachsig anschließt, können die Rohre des Schlakkenfangrostes als Kühlrohrwände des Strahlungsraumes oder als in ihm befindliche Leitwände weitergeführt werden, gegebenenfalls unter Verwendung von Rohrgabelungen. Sie können jedoch auch als Leitwände (Schottwände) weitergeführt werden. Da diese Wände zunächst keilförmig auseinandergeführt werden müssen, bevor sie parallel verlaufen können, empfiehlt es sich, den Keilwinkel zwischen zwei Wänden kleiner als 15 Bogengrade zu wählen, um Strahlablösung zu verhindern.
Es können auch innerhalb des von dem Schlackenfangrost begrenzten Raumes 20 zusätzliche Schlackenfangrohre angeordnet werden. Sie können in an sich bekannter Weise zu einer Röhre zusammengefaßt werden, aus der Drittluft, gegebenenfalls mit Drall, in die Flamme eingeführt werden kann. Bei über der Muffel angeordnetem Strahlungsraum kann die Schlackenabflußöffnung im Boden des von dem Schlackenfangrost umgrenzten Raumes angeordnet sein.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zyklonfeuerung mit Ableitung der Schlacke in flüssiger Form und mit Flammenaustritt in Richtung der Drehachse aus dem Brennraum, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Brennraumes ein vorzugsweise als Drehkörper ausgebildeter, aus gekühlten Rohren bestehender Schlakkenfangrost angeordnet ist, der mit dem Brennraum gleichachsig ist und ihn gegen den anschließenden Strahlungsraum abgrenzt.
2. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlackenfangrost kreiszylindrisch ist.
3. Zyklonfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennraum am Austrittsende der Feuergase auf den Durchmesser des Schlackenfangrostes verengt ist.
4. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Schlackenfangrostes am Feuergasaustritt in die Kühlrohrwände des Strahlungsraumes übergehen oder gegebenenfalls unter Verwendung von Rohrgabelungen und einer feuerfesten Masse Leitwände bilden, welche miteinander und mit den Wänden des übergangstrichters keilförmige Räume einschließen, deren Keilwinkel kleiner als 15 Bogengrade ist.
5. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Schlackenfangrostes noch einzelne Schlackenfangrohre angebracht sind.
6. Zyklonfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre innerhalb des Schlackenfangrostes eine Röhre bilden, aus der Drittluft in die Flamme gegebenenfalls mit Drall eingeführt werden kann.
7. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schlackenabflußöffnung innerhalb des Schlackenfangrostes oder seiner axialen Projektion befindet. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 470 843; USA: Patentschrift Nr. 1917 275. In Betracht gezogene ältere Patente: Deutsches Patent Nr. 920 203.