DE1193192B

DE1193192B - Vorrichtung zur Verfeuerung von Schwemmkohle

Info

Publication number: DE1193192B
Application number: DED39922A
Authority: DE
Inventors: Heinz Jochims; Werner Heitmueller
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1962-09-26
Filing date: 1962-09-26
Publication date: 1965-05-20
Also published as: GB1059266A

Description

Vorrichtung zur Verfeuerung von Schwen:inikohle Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verfeuerung von Schwemmkohle in einer Kohlenstaubbrennkammer, insbesondere in einer Zyklonmuffel, bestehend aus einem an sich bekannten Druckzerstäuber mit Nadelventil, welches zugleich die Menge des aus dem Zerstäuber austretenden Brennstoffes und des im Kreislauf rückgeführten Brennstoffes regelt. Sie besteht darin, daß die Zuleitung und die Rückleitung mit je einem Dreiwegventil od. dgl. versehen sind, welche es bei abgeschlossenem Nadelventil ermöglichen, Kühlwasser durch das Rohrsystem zu leiten.
Im Gegensatz zur Schlammkohle, welche ein Ab- fallprodukt der Kohlenaufbereitung ist, ist Schwemmkohle ein aus etwa zwei Teilen körniger Kohle und einem Teil Wasser hergestelltes Gemisch, das durch Rohrleitungen gepumpt werden kann. Die Verminderung der Beförderungskosten durch diese Maßnahme ist so groß, daß für die Verbrennung eine Wiederherstellung des früheren Zustandes vermieden werden kann, obwohl der Wasserballast die Wirtschaftlichkeit mindert.
Die Schwemmkohle kann mit Hilfe von Zerstäubem ähnlich wie Öl versprüht und in Schwebe oder unter dem Einflusse der Fliehkraft verbrannt werden. Für Schmelzfeuerungen, wie die Zyklonfeuerung, ist die vollständige Verbrennung großer Mengen auf kleinem Raum in der Zeiteinheit notwendig, um trotz des Wärmeentzuges für die Verdampfung des Wasseranteils und die überhitzung des daraus entstandenen Wasserdampfes den Schlackenfluß zu sichern. Es müssen daher auch Störungen im Zerstäubersystem vermieden werden. Solche Störungen sind möglich, wenn entsprechend der Belastung die zerstäubte Brennstoffmenge starken Schwankungen unterliegt. Es kann zu Entmischung in den Rohrleitungen und dadurch zu Verstopfungen kommen. Solche Störungen wirken dann auf andere Leitungsteile zurück und können dazu führen, daß die Förderung völlig versaat.
CD Bei luftgefördertem Kohlenstaub ist das Umwälzsystem bekannt. Es soll Staubablagerungen in den Leitungen verhindern, ist jedoch explosionsgefährlich und aus diesem Grunde verlassen worden. In einigen Fällen wurden inerte Gase zur Förderung benutzt, welche vor der Verfeuerung von dem Brennstoff getrennt werden mußten.
Es sind auch ölbrenner bekannt, bei welchen eine größere Brennstoffmenge in den Brenner gefördert wird als jeweils benötigt wird, und bei welchen der überschuß zur Pumpe zurückgeleitet wird. Bei Anwendung dieser bekannten Vorrichtungen zur Förderung von Schwemmkohle ist dafür zu sorgen, daß während der Zeit, da der Umlauf außer Betrieb ist, Ablagerungen in den Rohrleitungen vermieden werden. Auch ist der Zerstäuber zu kühlen. Daher wird aemäß der Erfindung während der Arbeitspause das C Rohrsystem von Kühlwasser durchflossen. Dazu werden gemäß der Erfindung in der Zuleitung und in der Rückleitung je ein Dreiwegventil od. dgl. eingebaut, welche die Umschaltung ermöglichen. Weiter kann das Rückflußrohr die Spindel des Nadelventils umschließen, um sie dauernd zu kühlen. Die zu- und abströmenden Mengen des Arbeitsmittels und/oder des Kühlwassers können mit Hilfe induktiver oder anderer Meßgeräte gemessen und nach diesen Messungsergebnissen geregelt werden.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Anordnung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt F i g. 1 in schematisierter Darstellung die Gesamtanordnun,-" F i g. 2 in größerem Maßstab den Zerstäuber mit der Umlaufeinrichtung', F i g. 3 den Zerstäuberkopf halb im Längsschnitt, halb in Ansicht, F i g. 4 den Querschnitt durch die Zerstäuberrohre, F i g. 5 den Querschnitt durch den Zerstäuberkopf. Gemäß F i g. 1 wird der als zunächst trocken an-Cr genommene körnige Brennstoff aus einem Bunker 1 mittels eines Walzenzuteilers 2 in eine Mischschnecke 3 aufgegeben, der aus einer Rohrleitung, 4, selbstverständlich unter Luftabschluß und unter Druck, Wasser zugesetzt wird. Das Gemisch wird in einen Behälter 5 gefördert, in dem ein Rührwerk 6 die Mischung, die beispielsweise aus zwei Gewichtsteilen Kohle und einem Gewichtsteil Wasser bestehen soll, aufrechterhält. Aus diesem Behälter 5 fließt das fließfähige Gemisch durch eine Rohrleitung 7 zu einer Pumpe 8, welche es durch die Rohrleitung 9 zu dem Zerstäuber führt. Aus dem Zerstäuberkopf 10 tritt die benötigte Menge des Gemisches in die Feuerung aus, während der überschuß durch die Rohrleitung 11 in den Behälter 5 zurückgelangt.
In F i g. 1 ist der Zusammenbau dargestellt, wie er sich für eine Versuchsanlage eignet. In Wirklichkeit wird sich zwischen der Schnecke 3 und dem Behälter 5 eine viele Kilometer lange, mit Förderpumpen versehene Rohrleitung befinden. Die in F i g. 1 dargestellten und nicht näher erläuterten Antriebs- und Regelvorrichtungen werden als an sich bekannt vorausgesetzt.
In F i g. 1 sind auch die Feuerungseinrichtung und die von ihr beheizte Dampferzeugungsanlage schematisch dargestellt. Die Feuerungseinrichtung besteht aus zwei Zyklonmuffeln 12,13 mit dem gemeinsamen, aufsteigenden Strahlungsraum 14 und dem absteigenden Berührungszug 15. Jeder Muffel 12, 13 wird der feste, körnige Brennstoff in bekannter Weise tangential zugeführt durch mehrere längs einer Mantelerzeugenden angeordnete Brennstoff-Erstluftdüsen 16 und die Zweitluft ebenfalls tangential durch mehrere ähnlich angeordnete Düsen 17. Die Feuerung kann also in bekannter Weise betrieben werden mit trockener Kohle, der Muffel 13 kann jedoch zusätzlich oder auch allein Schwemmkohle durch den Zerstäuber 10 zugeführt werden, wobei die Zweitluftdüsen 17 weiter in Betrieb bleiben.
Damit bei Außerbetriebnahme der Schwemmkohlenzuführung der Zerstäuberkopf nicht durch Einstrahlung aus der Muffel beschädigt wird, ist eine besondere Kühleinrichtung vorgesehen. In die Leitung 9 sind ein Dreiwegventil 18 und in die Leitung 11 ein Dreiwegventil 19 eingebaut, welche es ermöglichen, unter Abschluß vom Behälter 5, aus Rohrleitung 20 Kühlwasser in das System 9-10-11 einzuführen und durch Rohrleitung 21 abzuführen. Zu diesem Zweck ist die Zerstäuberdüse 22 mittels des an der Verstellspindel 23 befindlichen Ventilkegels 24 absperrbar (F i g. 2). Auf diese Weise wird auch das Umlaufsystern leergespült, so daß Ablagerungen vermieden werden. Mit Hilfe einer induktiven Meßanlage 25-26-27 kann die strömende Menge in bekannter Weise ermittelt werden.
Der Zerstäuber 10 ist den besonderen Erfordernissen der Schwemmkohlenbeschleunigung angepaßt (F i g. 3, 4, 5). Er besteht, ähnlich einem ölzerstäuber, aus einem die Spindel 23 urnhüllenden und sie tragenden Rohr 28, das dem Rückfluß des nicht versprühten Gemisches dient und daher mit der Rücklaufleitung 11 verbunden ist. Die Zuführung des Gemisches aus der Leitung 9 erfolgt mittels eines kreisringförmigen Verteilers 29, von dem vier achsparallele Rohre 30, 31, 32, 33 durch Kanäle 34, 35, 36, 37 von flach-rechteckigem Querschnitt mit dem Hohlraum 38 des Sprühkopfes 10 tangential verbunden sind.
Der Zerstäuber wird getragen von einer Platte 39, die zusammen mit einem zylindrischen Mantel 40 in der bei Zyklonen mit axialer Brennstoffzuführung bekannten Weise ausgebildet und an den Abschlußkegel 41 angebaut sind. In F i g. 2 ist daher nur in vereinfachter Weise ein Wasserkühlmantel mit Zu-und Abfluß angedeutet. Dem zylindrischen Raum wird in bei Zyklonmuffeln ebenfalls bekannter Weise die den versprühten Brennstoff aufnehmende Erstluft durch einen Stutzen 42 tangential zugeführt, um den Brennstoff auf die zylindrische Muffelwand überzuleiten, wo er mit der Zweitluft in Berührung kommt.

Claims

Patentansprüche: 1. Vorrichtung zur Verfeuerung von Schwemmkohle in einer Kohlenstaubbrennkammer, insbesondere in einer Zyklonmuffel, bestehend aus einem an sich bekannten Druckzerstäuber mit Nadelventil, welches zugleich die Menge des aus dem Zerstäuber austretenden Brennstoffes und des im Kreislauf rück-geführten Brennstoffes regelt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuleitung(9) und die Rückleitung(11) mit je einem Dreiwegventil (18, 19) od. dgl. versehen sind, welche es bei abgeschlossenem Nadelventil (22, 23, 24) ermöglichen, durch das Rohrsystem (9, 30, 10, 28, 11) Kühlwasser zu leiten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zu- und abströmenden Mengen, beispielsweise mittels induktiver Meßgeräte, gemessen werden. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß . das Rückflußrohr (28) die Spindel (23) des Nadelventils (24) umschließt. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, von einem Ringverteiler (29) ausgehend, mehrere achsparallele Zuführrohre (30, 31, 32, 33) zum Zerstäuberkopf (10) führen, die mit achsparallelen Schlitzen tangential in diesen einmünden. 5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Haube (39, 40), die den Zerstäuber umschließt, wassergekühlt und mit tangentialer Erstluftzuführung versehen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 732 625; Patentschrift Nr. 22 076 des Amtes für Erfindungs-und Patentwesen in der sowjetischen Besatzungszone Deutschlands; Zeitschrift »Brennstoff-Chemie« 1937, S. 484.