DE1218649B

DE1218649B - Melting chamber firing with an almost vertical cylindrical combustion chamber

Info

Publication number: DE1218649B
Application number: DEK21660A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Theodor Geissler
Original assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Current assignee: Kohlenscheidungs GmbH
Priority date: 1954-03-30
Filing date: 1954-03-30
Publication date: 1966-06-08

Description

Schmelzkammerfeuerung mit annähernd lotrechter zylindrischer Brennkammer Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmelzkammerfeuerung mit annähernd lotrechter zylindrischer Brennkammer, deren Brennstoff- und Luftdüsen tangential zu einem oder mehreren um die Achse der Brennkammer gedachten Brennkreisen gerichtet sind und aus der ein zentrisch zur Brennkammerachse gelegener und in die Brennkammer eingreifender Kanal die aufsteigenden Feuergase in eine sich allmählich erweiternde Strahlungskammer führt, wobei Brennkammer, Strahlungskammer und Kanal von gekühlten Rohren. begrenzt sind.Melting chamber firing with an almost perpendicular cylindrical combustion chamber The invention relates to a melting chamber firing with an approximately perpendicular cylindrical combustion chamber, the fuel and air nozzles of which are tangential to an or are directed around the axis of the combustion chamber imaginary combustion circles and from which one located centrally to the combustion chamber axis and engaging in the combustion chamber Channel the rising fire gases into a gradually expanding radiation chamber leads, with combustion chamber, radiation chamber and channel of cooled tubes. limited are.

Im Hauptpatent 1010 224 ist zur Aufhebung der Rotationsströmung der Feuergase, die zu unerwünschten Schlackenausscheidungen in der Strahlungskammer führt, vorgeschlagen worden, innerhalb des Feuergaskanals radiale Wände anzuördnen, die etwa die obere Hälfte des Feuergaskanals ausfüllen, wohingegen die untere Hälfte frei von Einbauten ist. Durch diese Konstruktion wurden einerseits eine einwandfreie Drallvernichtung erzielt und andererseits gute Abscheidebedingungen im unteren Teil des Feuergaskanals aufrechterhalten. Im Hinblick auf den Eigenkraftbedarf der Feuerung ist es anzustreben, den durch die radialen Wände hervorgerufenen Druckverlust möglichst gering zu halten. Es ist daher im Hauptpatent auch vorgeschlagen worden, die Eintrittsenden der radialen Wände schaufelförmig abzubiegen, so daß sie die Rotationsströmung der Feuergase nahezu stoßfrei in eine axiale Strömungsrichtung überleiten.In the main patent 1010 224, to abolish the rotational flow of the fire gases, which leads to undesirable slag deposits in the radiation chamber, it has been proposed to create radial walls within the fire gas channel, which approximately fill the upper half of the fire gas channel, whereas the lower half is free of built-in components. With this construction, on the one hand, perfect swirl destruction was achieved and, on the other hand, good separation conditions were maintained in the lower part of the fire gas duct. With regard to the internal power requirement of the furnace, the aim is to keep the pressure loss caused by the radial walls as low as possible. It has therefore also been proposed in the main patent to bend the inlet ends of the radial walls in the shape of a scoop so that they transfer the rotational flow of the fire gases into an axial flow direction with almost no impact.

Die konstruktive Ausbildung und fertigungstechnische Herstellung derartiger Wände ist insbesondere dann sehr aufwendig, wenn die Kühlrohre des Feuergaskanals achsparallel verlaufen. Um auch für derartige Feuerungen eine einfache Konstruktion für die Wände zu schaffen, werden diese derart ausgebildet, daß sie in Hauptströmungsrichtung der Feuergase über eine größere Wegstrecke hin in ihrer Eingriffstiefe zunehmen. Bei dieser Ausführung der Wände bietet es keine Schwierigkeit, die zur Bildung der Wände benötigten Rohre von den Kühlrohren des Feuergaskanals abzuzweigen oder sie direkt aus ihnen herzustellen, ohne daß bei Naturumlaufkesseln Störungen im Wasserumlauf wegen unzureichender Steigung der Rohre befürchtet werden müssen. Es spielt dabei auch keine Rolle, daß der Beginn der Wände unter Umständen schon im unteren Teil des Feuergaskanals liegt, da dort die Eingriffstiefe der Wände noch derart gering ist, daß die Rotationsströmung und damit die günstigen Abscheidebedingungen erhalten bleiben.The structural training and production engineering of such Walls is very complex, especially when the cooling pipes of the fire gas duct run axially parallel. In order to have a simple construction for such furnaces To create for the walls, these are designed so that they are in the main flow direction of the fire gases increase in their depth of action over a greater distance. In this design of the walls there is no difficulty in forming the walls Walls needed to branch off pipes from the cooling pipes of the fire gas duct or they can be produced directly from them without disturbances in the water circulation in natural circulation boilers due to insufficient slope of the pipes must be feared. It plays a part also does not matter that the beginning of the walls may already be in the lower part of the fire gas duct is because there the depth of engagement of the walls is still so small is that the rotational flow and thus the favorable separation conditions are preserved stay.

In den Abbildungen ist der Gegenstand der Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt A b b. 1 einen lotrechten Teilschnitt durch eine Schmelzkammerfeuerung mit in den Feuergaskanal eingebauten Rohrwänden, A b b. 2 einen gleichen Teilschnitt mit Rohrwänden anderer Formgebung.In the figures, the subject matter of the invention is shown in two exemplary embodiments shown. It shows A b b. 1 shows a vertical partial section through a furnace with pipe walls built into the fire gas duct, A b b. 2 shows an identical partial section with tube walls of a different shape.

Die kreiszylindrische Brenn- und Schmelzkammer 1 ist mit dem Strahlungsraum 2 durch den Feuergaskanal 3 runden Querschnitts verbunden. Die Brennkammer wird von Strahlungsrohren 4 umschlossen, die ihrerseits durch einen Mantel aus Schamottematerial 13, eine Isolierschicht 14 und eine Blechverkleidung 15 gegen die äußere Atmosphäre abgeschlossen sind.The circular cylindrical combustion and melting chamber 1 is connected to the radiation space 2 by the fire gas duct 3 of round cross section. The combustion chamber is enclosed by radiation tubes 4, which in turn are closed off from the outside atmosphere by a jacket made of firebrick material 13, an insulating layer 14 and a sheet metal cladding 15.

Zur Feuerseite hin sind die Strahlungsrohre 4 mit einer Wärmedämmschicht 12 abgekleidet. Die Strahlungsrohre 4 gehen von den unteren Verteilern 6 aus, die ihr Wasser durch die zwischen dem Schamotte-und Isoliermauerwerk angeordneten Fallrohre 5 erhalten. In den Verteilern 6 entspringen außer den Strahlungsrohren 4 noch die Rohre 7, die, zu einem Bündel zusammengefaßt, den unteren Teil der Brennkammer in axialer Richtung durchqueren. Die Rohre 7 werden mittels Gabelrohren 8 in ihrer Zahl vervielfacht und bilden den Feuergaskanal 3, der auf seiner Außenseite ebenfalls mit einer Wärmedämmschicht versehen ist.On the fire side, the radiation pipes 4 are provided with a thermal insulation layer 12 disguised. The radiation tubes 4 go from the lower manifolds 6, the their water through the downpipes arranged between the fireclay and insulating masonry 5 received. In the distributors 6, in addition to the radiation tubes 4, the Tubes 7, which, combined into a bundle, the lower part of the combustion chamber in traverse in the axial direction. The tubes 7 are by means of fork tubes 8 in their Number multiplied and form the fire gas channel 3, which is also on its outside is provided with a thermal insulation layer.

Ein Teil der Rohre 7 wird dazu verwendet, um die in den Feuergaskanal3 eingreifenden Rohrwände 9 zu bilden. Die Rohrwände 9 sind in größeren Abständen gleichmäßig über-den Umfang des Feuergaskanals 3 verteilt, weisen in der Strömungsrichtung der Feuergase über eine größere Wegstrecke hin eine zunehmende Eingriffstiefe auf und ziehen sich dann allmählich wieder in die Ebene der Begrenzungsrohre zurück. Die Rohrwände 9 können verschiedenartige Gestalt haben. So können sie gemäß A b b.1 eine Dreiecksform mit abgerundeten Ecken oder, wie in A b b. 2 gezeigt, mehr eine Kurvenform aufweisen.A part of the pipes 7 is used to transfer the in the fire gas channel 3 engaging pipe walls 9 to form. The pipe walls 9 are at larger intervals evenly over the circumference of the fire gas duct 3 distributed, wise in the direction of flow of the fire gases over a greater distance an increasing one Engagement depth and then gradually pull themselves back into the plane of the limiting tubes return. The pipe walls 9 can have various shapes. So they can according to A b b.1 a triangular shape with rounded corners or, as in A b b. 2 shown have more of a curve shape.

Der Brennstoff,-z. B. Kohlenstaub, und die Verbrennungsluft treten "durch die Düsen 10 und 11 tangential zu einem um die Brennkammermittelachse gedachten Kreis in die Brennkammer ein und entwickeln eine auf schraubengangförmigem Wege nach unten führende Flamme, deren Feuergase in den Feuergaskanal 3 einströmen. Durch die Rohrwände 9 werden dort die Randschichten des schraubengangförmig kreisenden Feuergasstromes- allmählich zunehmend erfaßt und ohne erheblichen Wirbel oder Stoß von der kreisenden Bewegung in eine axiale Bewegung übergeführt.The fuel, -z. B. coal dust, and the combustion air "enter" through the nozzles 10 and 11 tangential to an imaginary circle around the combustion chamber center axis into the combustion chamber and develop a spiral downwardly leading flame, the fire gases of which flow into the fire gas channel 3. Through the pipe walls 9 there, the edge layers of the helical, circular flow of fire gas are gradually increasingly grasped and converted from the circular movement into an axial movement without significant eddies or impacts.

Die in der Schmelzkammer aus den Feuergasen ausgeschiedenen geschmolzenen Aschenteile fließen durch die Öffnung 16 in das Wasserbad des Entschlackers 17 ab.The molten ash particles separated from the fire gases in the melting chamber flow through the opening 16 into the water bath of the deslagger 17 .

Obwohl der Gegenstand der Erfindung im vorstehenden im Zusammenhang mit einem Naturumlauf-Strahlungsdampfkessel für die Verfeuerung von Kohlenstaub beschrieben wurde, ist seine Anwendung nicht auf solche beschränkt. Er kann vielmehr mit gleichem Erfolg auch für Strahlungsdampfkessel mit Zwangumlauf oder Zwangdurchlauf angewendet werden. Ebenfalls kann in allen oder nur einem Teil seiner Rohre ein anderes Arbeitsmittel, beispielsweise Druckluft, Dampf od. dgl. erhitzt werden, und als Brennstoff können auch Zellstofflauge oder andere in feinverteilter Form einfuhrbare Brennstoffe in Betracht kommen. Schließlich kann die Verfeuerung der Brennstoffe auch unter höherem als .atmosphärischem Druck erfolgen.Although the subject matter of the invention in the above context with a natural circulation radiant steam boiler for the combustion of coal dust has been described, its application is not limited to such. Rather, he can with the same success for radiant steam boilers with forced circulation or forced circulation be applied. It can also be used in all or only part of its pipes other work equipment, for example compressed air, steam or the like, are heated, and cellulose liquor or other finely divided form can also be used as fuel Importable fuels come into consideration. Finally, the burning of the Fuels also take place under higher than atmospheric pressure.

Claims

Claim: Melting chamber firing with an approximately perpendicular cylindrical Combustion chamber whose fuel and air nozzles are tangential to one or more around the axis of the combustion chamber imaginary combustion circles are directed and from the one centrally located to the axis of the combustion chamber and engaging in the combustion chamber the rising fire gases into a gradually expanding radiation chamber leads, with combustion chamber, radiation chamber and channel limited by cooled tubes and in the case of the patent 1010 224 approximately in the upper half of the Feuergasauslaßkanals- walls formed from cooling tubes are arranged, which engage radially in the channel, daduich characterized that the radial walls in the main flow direction of the. ° Fire gases increase over a greater distance in: their depth of action. . -