DE1242789B - Kohlenstaubbrenner, insbesondere fuer Dampferzeuger grosser Leistung - Google Patents

Kohlenstaubbrenner, insbesondere fuer Dampferzeuger grosser Leistung

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DE1242789B
DE1242789B DE1962W0032696 DEW0032696A DE1242789B DE 1242789 B DE1242789 B DE 1242789B DE 1962W0032696 DE1962W0032696 DE 1962W0032696 DE W0032696 A DEW0032696 A DE W0032696A DE 1242789 B DE1242789 B DE 1242789B
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air
dust
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Application number
DE1962W0032696
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English (en)
Inventor
Heinz Hillekum
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Walther and Co AG
Original Assignee
Walther and Co AG
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Publication date
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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • F23D1/06Burners producing sheet flames

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion Of Fluid Fuel (AREA)

Description

  • Kohlenstaubbrenner, insbesondere für Dampferzeuger großer Leistung Die Erfindung bezieht sich auf die Ausbildung von Kohlenstaubbrennern, insbesondere für Dampferzeuger großer Leistung.
  • Für die Beheizung von Dampferzeugern ist es bekannt, mehrere Einzelbrenner für Kohlenstaub zusammen mit den Luftdüsen in einem Brennerkasten zu vereinigen. Im allgemeinen liegen hierbei Staub-und Luftdüsen übereinander, wobei außerdem noch besondere Mantelluft- und/oder Drittluftdüsen vorhanden sein können, deren Luftströme das Staub-Luft-Gemisch außen umgeben.
  • Da die Menge des der Feuerung zuzuführenden Brennstoffes und der zugehörigen Verbrennungsluft sich proportional der Kesselleistung ändert, so werden üblicherweise bei abnehmender Kesselleistung einzelne Brenner oder Brennergruppen abgeschaltet, vorzugsweise durch Stillsetzen einer oder mehrerer die Brenner speisenden Mühlen. Hierbei ist es von Vorteil, wenn in bekannter Weise mehrere Mühlen auf eine Brennergruppe hinarbeiten, so daß bei Abschalten einer Mühle jedem Brenner noch eine Teilstaubmenge von der anderen Mühle zufließt. Um die abgeschalteten Brenner vor ihrer Zerstörung durch Flammeneinstrahlung zu schützen, ist es erforderlich, sie zu kühlen, wozu sich in erster Linie die Luft aus dem Zweitluftkanal anbietet, weil hierzu keine weiteren Bauteile erforderlich sind.
  • Diese Art der Brennnerkühlung hat zur Folge, daß mit abnehmender Kesselleistung immer größere Kühlluftmengen eingeblasen werden müssen, .die an der Verbrennung gar nicht oder nur unvollkommen teilnehmen, wodurch der Luftüberschuß erhöht und der Kesselwirkungsgrad verschlechtert wird. Der Versuch, die Brennerkühlluft durch Drosselung der Zweitluft des oder der in Betrieb befindlichen Brenner als Verbrennungsluftanteil zu verwenden, führt zu einem ungünstigen Verbrennungsablauf, zu CO-Strähnenbildung, Schieflage der Flamme und gegebenenfalls zu ungenügendem Schmelzfluß der Ascheteilchen, wodurch der Schlackenabfluß gefährdet ist, so daß dieser Weg keinen nachhaltigen Erfolg verspricht.
  • Die Erfahrung hat außerdem gezeigt, daß eine einwandfreie Verbrennung von Kohlenstaub nur erreichbar ist, wenn die Zweitluft wit wesentlich höherer Geschwindigkeit als der Staubstrahl eingeblasen wird, damit die völlige Mischung von Kohlenstaub und Luft erst in einer bestimmten Entfernung von der Brennermündung erfolgt und auf dem Wege dorthin die flüchtigen Bestandteile des Brennstoffes vergast und verbrannt werden, wobei zugleich der verbleibende Kohlenstaub auf die erforderliche Zündtemperatur aufgeheizt wird. Hieraus ergibt sich, daß die Forderung nach einer einwandfreien Verbrennung des Kohlenstaubes sich mit dem Verlangen nach einem weiten Regelbereich der Kesselleistung nicht deckt.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, bei einer beliebigen Kesselleistung, bis herunter zu etwa einem Fünftel der Vollast, stets eine einwandfreie Verbrennung ohne unerwünschten Luftüberschuß aufrechtzuerhalten.
  • Hierbei wird von einem Kohlenstaubbrenner in Rechteckform ausgegangen, bei dem eine zentrale Zweitluftdüse von .der vollen Brennerhöhe zwischen quer unterteilten Staubdüsen von je einem Teil der Brennerhöhe liegt, die ihrerseits von je einer Mantelluftdüse in voller Höhe der Brenneröffnung flankiert sind.
  • Gemäß der Erfindung ist die zentrale Zweitluftdüse in vorzugsweise drei Teilkanäle quer aufgeteilt, von denen wenigstens der mittlereTeilkanal bei jeder Belastung mit voller Luftpressung beaufschlagt wird, und die Staubdüsen in bekannter Weise mit verschiedenen Staubquellen verbunden sind. Damit ist die Gewähr gegeben, daß sich die erforderliche Eindringtiefe des Luftstrahles in den Staubstrahl bei Vollast und Teillast nicht wesentlich ändert, so daß der Staubstrahl stets voll in den Zweitluftstrahl eingesaugt wird.
  • Es empfiehlt sich hierbei, in den mittleren Teilkanal des Zweitluftkanals den Zündbrenner einzubauen.
  • Diese erfindungsgemäße Anordnung der Staub-und Luftdüsen läßt ein bekanntes Regelverfahren zu, mit dem die Feuerung bei einwandfreiem Verbrennungsablauf in weiten Grenzen der jeweiligen Kesselleistung angepaßt werden kann. Hierbei wird das Verhältnis Kohlenstaub zu Primär- oder Trägerluft plus Mantelluft über den ganzen Regelbereich konstant gehalten.
  • Das Regelverfahren spielt sich bei Lastabnahme wie folgt ab: Zunächst wird bei abnehmendem Kohlenstaubgehalt der Primärluft die Mantelluft entsprechend verringert. Ist die Mantelluft bis nahe gegen Null heruntergeregelt, wird eine der Staubdüsen und ein Teil der Zweitluftdüsen abgeschaltet, während die noch arbeitenden Zweitluftdüsen mit voller Luftpressung weiter beaufschlagt werden.
  • Bei einer Querunterteilung der beiden Staubdüsen ist außerdem die Möglichkeit gegeben, nur eine der vier Stauböffnungen zu betreiben, womit etwa ein Viertel der Kesselleistung gedeckt wird, und der danebenliegende Teil der Zweitluftdüse wird hierbei mit nur wenig gedrosselter Luftpressung beaufschlagt.
  • Werden die Staubdüsen jeweils von einer anderen Staubquelle gespeist, so ergibt sich der Vorteil, daß ohne jede Schwierigkeit eine oder mehrere Mühlen abgeschaltet werden können, ohne daß die gleichmäßige Verteilung des Brennstaubes auf die im Betrieb befindlichen Staubdüsen gestört wird. Es können damit z. B. bei vier Brennersätzen und vier Mühlen je eine Teilstaubdüse eines jeden Brennersatzes von je einer Mühle gespeist werden, womit die Gleichmäßigkeit in der Flammenbildung auch bei 1/4-Teillast völlig erhalten bleibt.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 die Brenneröffnungen in Stirnansicht, F i g. 2 die gleiche Anordnung, jedoch mit Ouerunterteilung auch der Stauböffnungen, F i g. 3 eine Darstellung des Strömungsverlaufes bei voller Kesselleistung, F i g. 4 eine Darstellung des Strömungsverlaufes bei halber Kesselleistung.
  • Gemäß F i g. 1 besteht jeder der in Stirnansicht schematisch dargestellten Brennersätze aus den beiden Staubdüsen 10 und 11 der zweimal quer unterteilten Zweitluftdüsen 12, 13, 14 und den Mantelluftschlitzen 15 und 16.
  • Zwischen den Öffnungen liegen Kesselrohre17. Im mittleren Teil der Zweitluftdüse befindet sich der Zündbrenner 18, oberhalb der Düsen ist die Regelung der Mantelluft und des mittleren Teiles der Zweitluft in Abhängigkeit von der Luftpressung der Sekundärluft angedeutet. F i g. 2 zeigt eine Ouerunterteilung auch der Staubdüsen 10, 10a bzw. 11, 11a, die von je einer Staubquelle gespeist werden.
  • Die F i g. 3 und 4 zeigen Bilder der Strömungsverläufe bei voller Beaufschlagung aller Düsen, entsprechend 100% Kesselleistung, bzw. bei Beaufschlaauno, nur einer Staubdüse und Beaufschlagung eines Teiles der Zweitluftdüse mit vollem Druck entsprechend 50 11,1o der Kesselleistung.
  • Oberhalb sind die entsprechenden Geschwindigkeiten als Vektoren aufgetragen. Angenommen ist hierbei, daß eine geringe Luftmenge als Kühlluft den Mantelschlitzen 15, 16 bei abnehmender Kesselleistung weiter zugeführt wird. Aus diesen Figuren ergibt sich, daß bei der kleinsten Kesselleistung nur ein Viertel der Staubdüsen und ein Drittel der Zweitluftdüsen eines jeden Brennersatzes beaufschlagt werden und zur Aufrechterhaltung des erforderlichen Mischvorganges die Geschwindigkeit der Zweitluft nur um ein zulässiges Maß, z. B. von 60 auf 50 m/sec, herabgesetzt zu werden braucht, bei der noch eine einwandfreie Verbrennung möglich ist.

Claims (2)

  1. Patentansprüche: 1. Kohlenstaubbrenner in Rechteckform, insbesondere für Dampferzeuger großer Leistung, bei dem eine zentrale Zweitluftdüse von der vollen Brennerhöhe zwischen quer unterteilten Staubdüsen von je einem Teil der Brennerhöhe liegt, die ihrerseits von je einer Mantelluftdüse in voller Höhe der Brenneröffnung flankiert sind, d a -durch gekennzeichnet, daß die zentrale Zweitluftdüse in vorzugsweise drei Teilkanäle quer aufgeteilt ist, von denen wenigstens der mittlere Teilkanal bei jeder Belastung mit voller Luftpressung beaufschlagt wird, und die Staubdüsen in an sich bekannter Weise mit verschiedenen Staubquellen verbunden sind.
  2. 2. Kohlenstaubbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere Teilkanal der zentralen Zweitluftdüse den Zündbrenner enthält. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 1961043; VGB-Mitteilungen 1960, H. 64, S.10/11, und 1962, H. 78, Anz.-S. 6.
DE1962W0032696 1962-07-28 1962-07-28 Kohlenstaubbrenner, insbesondere fuer Dampferzeuger grosser Leistung Pending DE1242789B (de)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2488978A1 (fr) * 1980-08-23 1982-02-26 Steinmueller Gmbh L & C Bruleur-injecteur pour combustibles pulverulents a dispositif d'amorcage utilisant egalement un tel combustible

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1961043A (en) * 1932-03-25 1934-05-29 Standard Stoker Co Inc Pulverized fuel burner

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