DE1162019B

DE1162019B - Feuerung fuer feste Brennstoffe

Info

Publication number: DE1162019B
Application number: DEV18282A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Heinrich Vorkauf
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1960-03-17
Filing date: 1960-03-17
Publication date: 1964-01-30

Description

Feuerung für feste Brennstoffe Die Erfindung betrifft eine Feuerung für feste Brennstoffe mit Zuführung von Erstluft in eine von gekühlten Wänden geführte Brennstoffsäule, welche sich auf einem unteren Rost abstützt, und mit einem an einer Seite der Brennstoffsäule angeschlossenen Feuerraum, der mit der Brennstoffsäule gasseitig in Verbindung steht.
Derartige Feuerungen sind bekannt. Hierbei wird die Erstluft an der dem Feuerraum gegenüberliegenden Wand oder durch ein dort befindliches Stehgitter in die Brennstoffsäule eingeführt und durchströmt diese Säule in waagerechter oder schräger Richtung. Bei diesen Feuerungen erfolgt die stärkste Verbrennung auf Grund der Luftführung unmittelbar an der Seite des Erstlufteintritts, während das in diesem Bereich erzeugte CO; Gas im rückwärtigen Teil der Brennstoffsäule zu CO-Gas reduziert wird. Damit fällt bei dieser Art der Verbrennung auch an der Erstlufteintrittsseite die größte Schlackenmenge an. Die Leistung der Feuerung wird demzufolge von der spezifischen Rostbelastung auf der Lufteintrittsseite begrenzt, da der Schlackenanfall einer höheren Belastung eine Grenze setzt. Ein ungleich starker Schlakkenanfall und die hierdurch begrenzte Leistung sind Nachteile, die bei diesen bekannten Feuerungen auftreten.
Ein weiterer Nachteil dieser Art Feuerung mit Luftdurchtritt durch eine Brennstoffsäule liegt darin, daß nur Brennstoffe mit bestimmter Korngröße verfeuert werden können, da feinkörnige Brennstoffe der Luft einen zu großen Widerstand entgegensetzen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Feuerung zu schaffen, die höher spezifisch zu belasten ist als bekannte Feuerungen und damit eine höhere Leistung abgibt, bei der ferner die entstehende Schlacke und Asche feinkörnig ist und bei welcher darüber hinaus auch Brennstoffe kleiner Körnung verbrannt werden können.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird für eine Feuerung der eingangs genannten Gattung vorgeschlagen, daß in der als Stehgitter ausgebildeten, einen Gasdurchtritt gestattenden Trennwand zwischen Feuerraum und Brennstoffsäule quer zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule Zuführungen für Erstluft angeordnet sind, welche durch Leitbleche, die parallel zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule liegende Fortsätze aufweisen, gegen den Feuerraum hin dicht, zur Brennstoffsäule hin offen sind.
Damit liegen der Lufteintritt und der Luft-Gas-Gemischaustritt auf einer Seite der Brennstoffsäule, wodurch der Brennstoff einmal in eine Reaktionszone und dann in eine Reduktionszone kommt. Bekanntlich ist die Reduktionszone kälter als die Reaktionszone. Die sich ,bildende Schlacke kann daher in der Reduktionszone abkühlen und nicht zu großen Stükken, die die Leistung der Feuerung vermindern und Schwierigkeiten bei ihrer Austragung bereiten, zusammenschmelzen. Da die Verbrennungsluft nicht die ganze Brennstoffsäule zu durchdringen braucht, können Brennstoffe kleiner Körung ebenso verfeuert werden wie solche großer Körnung. Durch die Anordnung von Luftzuführung und Gasaustritt auf der gleichen Seite der Brennstoffsäule kann die Feuerung raumsparend gebaut werden.
Es ist auch eine Feuerung bekanntgeworden, bei der Verbrennungsluft auf ein Brennstoffbett von der Seite des Austritts des Luft-Gas-Gemisches her aufgeblasen wird. Hierbei ist das Brennstoffbett im wesentlichen ruhend und wird nur in größeren Zeitabständen bei Abfuhr des Schlackenkuchens bewegt. Bei dieser Feuerungsart kann der Schlackenkuchen die Verbrennung ungünstig beeinflussen, und unverbrannter Brennstoff wird bei der .nur absatzweise vorgenommenen Entschlackung zwischen jeweils zwei Schlackenkuchen mit ausgetragen, wozu noch der von der im Bereich des Luftstrahles flüssig werdenden und nach unten tropfenden Schlacke bei deren Erstarrung umschlossene, unverbrannte Brennstoff kommt. Diese Nachteile treten bei einer Feuerung nach der Erfindung nicht auf.
Bei der erfindungsgemäßen Feuerung können mehrere Erstluftzuführungen mit Abstand übereinander angeordnet sein, und die -in Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule gesehen - vor, zwischen und hinter diesen liegenden Teile des Stehgitters sind dann zum Feuerraum hin offen. Hierdurch wird eine wesentliche Erhöhung in der Leistung der Feuerung erzielt, es wird aber auch eine fein granulierte Schlacke erreicht, da durch den mehrmaligen Wechsel zwischen Reduktions- und Reaktionszone die Schlacke mit etwaigen Einschlüssen und frischer Brennstoff restlos zum Ausbrand kommen ohne die Gefahr eines Zusammenschmelzens.
Das zum Feuerraum hin liegende Stehgitter kann in bekannter Weise aus Rohren gebildet sein, welche die Luftzuführungen umfassende Rohrteile aufweisen. Hierdurch können die Luftzuführungen bei einfacher Konstruktion und Ausführung gut gekühlt und gegen die Strahlung vom Feuerraum her abgeschirmt werden. Die Luftzuführungen können, um eine glatte, die Brennstoffbewegung nicht hindernde Fläche zu erhalten, nach dem Feuerraum hin aus dem Stehgitter herausragen.
Eine wesentliche Steigerung der Leistung, ein noch besserer Ausbrand des Brennstoffes und die Sicherheit, daß wirklich der gesamte, der Feuerung zugeführte Brennstoff verbrannt wird, erreicht man damit, daß die dem Feuerraum gegenüberliegende Wand vorzugsweise am unteren Ende der Brennstoffsäule, auf einem Teil ihrer Höhe mit einem absperrbaren Lufteintritt versehen ist. In diesem Bereich kann der Brennstoff dann in der von Querbrandfeuerungen her bekannten Weise verbrannt werden, und zwar sowohl kombiniert mit den Luftzuführungen vom Feuerraum her, wie auch bei Absperrung der Erstluftzuführungen auf der Feuerraumseite im Querbrand allein, was bei geringem Leistungsbedarf erwünscht sein kann.
Der die Brennstoffsäule abstützende Rost kann als Ausbrandrost ausgebildet sein, auf welchem bei Luftzufuhr der Schlacke noch Wärme entzogen wird. Er kann geneigt oder annähernd horizontal liegen, je nachdem, welche Art der Schlackenaustragung zur Anwendung kommt.
Die Feuerung kann für eine Brennstoffsäule, aber auch für zwei oder mehr voneinander unabhängige Brennstoffsäulen vorgesehen sein.
Die Zeichnung zeigt zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung.
F i g. 1 zeigt einen lotrechten Längsschnitt durch eine Feuerung; F i g. 2 ist ein ebensolcher Schnitt einer abgewandelten Feuerung.
Bei dem Beispiel der F i g. 1 wird der Brennstoff von einer Aufgabeeinrichtung 1 in schachtförmige Räume eingebracht, die von gekühlten, die Brennstoffsäule 2 führenden Wänden umschlossen sind. Der Brennstoff bewegt sich in zusammenhängender Schicht unter der Schwerkraft. Den Brennstoffsäulen 2 ist auf einer ihrer Seiten der Feuerraum 6 benachbart, wobei zwischen Feuerraum und Brennstoffsäule eine gasseitige Verbindung besteht.
Der schachtförmige Raum wird von den dichten Seitenwänden der Feuerung einerseits und von den Rohren 5, die die dichte Außenwand 3 verkleiden, sowie von dem Stehgitter 4 begrenzt Das Stehgitter 4 bildet die Trennwand zwischen Feuerraum 6 und Brennstoffsäule 2. In diesem Stehgitter sind quer zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule Zuführungen 9 für Erstluft angeordnet, die durch Leitbleche 10, die parallel zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule liegende Fortsätze aufweisen, gegen den Feuerraum 6 hin dicht, zur Brennstoffsäule 2 hin offen sind. Um ein Durchfallen von Brennstoff in den Feuerraum zu verhindern, sind die Rohre des Stehgitters 4 mit schräggestellten Flossen 7 versehen. Die Leitbleche 10 dar Luftzuführungen 9 sind von Rohrteilen 8, die aus den Rohren 4 in den Feuerraum 6 hineinragen, umschlossen. Es sind zwei mit Abstand übereinander angeordnete Luftzuführungen 9 vorgesehen, vor, zwischen und hinter denen das Stehgitter 4 zum Feuerraum 6 hin offen ist. Die Anzahl der Luftzuführungen - eine, zwei oder mehr - ist in erster Linie abhängig von der gewünschten Leistung, von dem gewünschten Verbrennungsablauf und von dem Schlackenverhalten des Brennstoffs.
Durch die Leitbleche bzw. deren Fortsätze wird der Verbrennungsluft ein Weg aufgezwungen, der diese über eine gewisse Strecke parallel zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule durch diese teils in Richtung, teils gegen Richtung ihrer Bewegung führt.
Die Verbrennung geht bei einer Feuerung nach diesem Beispiel so vor sich, daß der frisch zugeführte Brennstoff im Bereich der obersten Öffnung des Stehgitters vorgewärmt und entgast wird. Der Brennstoff kommt dann in den Bereich der obersten Luftzuführung, also in eine Reaktionszone, wo er gezündet, vergast bzw. verbrannt wird. Im weiteren Verlauf gelangt der Brennstoff in eine Reduktionszone, in der eine gewisse Abkühlung erfolgt, und er kommt dann in die nächste Reaktionszone. An diese schließt eine weitere Reduktionszone und hierauf der Ausbrandrost 5' an, der zur Luftzufuhr offen ist. Die ausgebrannte Asche und Schlacke werden von den Austragswalzen 11 nach unten abgeführt.
Bei dem Beispiel der F i g. 2 sind die Verhältnisse ähnlich, wie zu F i g. 1 erläutert; der Unterschied besteht jedoch darin, daß die Außenwand 3 auf einem Teil ihrer Höhe zur Luftzufuhr offen ist. Die Rohre 5 sind hier ebenfalls mit Flossen versehen. Im Bereich des offenen Teils 12 wird die Brennstoffsäule von Verbrennungsluft waagerecht durchströmt, wie bei Querbrandfeuerungen bekannt. Der offene Teil 12 kann durch einen (nicht dargestellten) Schieber verschlossen werden. Durch die vorzugsweise am unteren Ende der Brennstoffsäule vorgesehene Öffnung 12 für Querbrand kann die Leistung der Feuerung noch gesteigert werden. Vor allem aber ergibt sich die Sicherheit, daß der gesamte zugeführte Brennstoff restlos verbrannt wird, selbst dann, wenn die Rohre 4 und 5 einen größeren Abstand voneinander haben. Bei Absperrung der Luftzuführungen 9 kann mit dieser Einrichtung die Feuerung in Zeiten geringen Leistungsbedarfs als reine Ouerbrandfeuerung betrieben werden.
Der Feuerraum 6 ist bei diesem Beispiel an seinem unteren Ende durch Abdeckungen 13 geschlossen. Die dem Ausbrandrost 5' zugeführte Luft wird hierdurch gezwungen, ihren Weg durch den unteren Teil der Brennstoffsäule zu nehmen, was den Ausbrand in diesem Bereich begünstigt. Mit 14 sind die Schlackemausdrücker bezeichnet.

Claims

Patentansprüche: 1. Feuerung für feste Brennstoffe mit Zuführung von Erstluft in eine von gekühlten Wänden geführte Brennstoffsäule, welche sich auf einem unteren Rost abstützt, und mit einem an einer Seite der Brennstoffsäule angeschlossenen Feuerraum, der mit der Brennstoffsäule gasseitig in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß in der als Stehgitter ausgebildeten, einen Gasdurchtritt gestattenden Trennwand (4) zwischen Feuerraum (6) und Brennstoffsäule (2) quer zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule Zuführungen (9) für Erstluft angeordnet sind, welche durch Leitbleche (10), die parallel zur Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule liegende Fortsätze aufweisen, gegen den Feuerraum (6) hin dicht, zur Brennstoffsäule (2) hin offen sind.
2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Erstluftzuführungen (9) mit Abstand übereinander angeordnet sind, und die - in Bewegungsrichtung der Brennstoffsäule gesehen - vor, zwischen und hinter diesen liegenden Teile des Stehgitters (4) zum Feuerraum (6) hin offen sind.
3. Feuerung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Feuerraum (6) hin liegende Stehgitter (4) in bekannter Weise aus Rohren gebildet ist, welche die Luftzuführungen (9) umfassende Rohrteile (8) aufweisen.
4. Feuerung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzuführungen zum Feuerraum hin aus dem Stehgitter herausragen.
5. Feuerung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Feuerraum gegenüberliegende Wand (5), vorzugsweise am unteren Ende der Brennstoffsäule, auf einem Teil ihrer Höhe mit einem absperrbaren Lufteintritt (12) versehen ist (F i g. 2).
6. Feuerung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der die Brennstoffsäule abstützende Rost (5') als Ausbrandrost und geneigt oder annähernd horizontal ausgebildet ist.
7. Feuerung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr voneinander unabhängige Brennstoffsäulen vorgesehen sind. B. Feuerung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstluftzuführungen einzeln. absperrbar sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 945 284, 1075 780, 818 988, 302 002, 193122, 806 459, 1007 460, 525 219, 645 501; österreichische Patentschriften Nr. 143 707, 56 386; schweizerische Patentschrift Nr. 235 536; USA.-Patentschrift Nr. 1744 562; französische Patentschrift Nr. 908 457.