DE1279882B

DE1279882B - Flat burner for a coal dust ceiling firing

Info

Publication number: DE1279882B
Application number: DE1961M0048969
Authority: DE
Inventors: Erich Immig
Original assignee: MAN Maschinenfabrik Augsburg Nuernberg AG
Current assignee: MAN AG
Priority date: 1961-05-06
Filing date: 1961-05-06
Publication date: 1968-10-10

Description

Flachbrenner für eine Kohlenstaub-Deckenfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf einen Flachbrenner für eine Kohlenstaub-Deckenfeuerung, dem das Kohlenstaub-Primärluft-Gemisch durch ein in Brennermitte gelegenes Staubluftrohr mit langgestrecktem rechteckigem Querschnitt und die Sekundärluft mittels schwenkbarer, an den äußeren Längsseiten des Brenners angeordneter, in Längsrichtung abgewinkelter Klappen geregelt zugeführt werden, wobei sich sowohl das Staubluftrohr als auch die schwenkbaren Klappen über die gesamte Länge des Brennerquerschnittes erstrecken.Flat burners for a pulverized coal ceiling furnace The invention relates on a flat burner for a pulverized coal ceiling firing, to which the pulverized coal primary air mixture through a dust air tube with an elongated rectangular one in the middle of the burner Cross-section and the secondary air by means of swiveling, on the outer long sides of the burner arranged, longitudinally angled flaps fed in a regulated manner be, with both the dust air tube and the pivoting flaps over extend the entire length of the burner cross-section.

Es sind verschiedene regelbare Mischbrenner bekannt, bei denen zu beiden Seiten der Düse am Gehäuse des Brenners angeordnete, miteinander gekuppelte Klappen in den Sekundärluftstrom einschwenkbar sind.Various controllable mixing burners are known for which to arranged on both sides of the nozzle on the housing of the burner, coupled to one another Flaps can be pivoted into the secondary air flow.

So ist insbesondere ein Kohlenstaub-Deckenbrenner bekannt, dessen in Brennermitte gelegenes Staubluftrohr mit langgestrecktem rechteckigem Querschnitt an seiner Außenwand im Mündungsbereich glatte ebene Flächen aufweist und an dessen beiden Längsseiten wiederum die Sekundärluft mittels in Längsrichtung abgewinkelter, verstellbarer Klappen geregelt zugeführt wird. Beim Betrieb eines so gestalteten Brenners bildet sich im Feuerraum ein % orwiegend geschlossenes, mittiges Strahlenbündel aus, wodurch sich für die Brennstaubteilchen infolge fehlender Mittenwirbel nur eine kurze Verweilzeit im Brennraum und damit eine schlechte Vermischung mit der Sekundärluft und ein ungenügender Ausbrand ergibt. Es entstehen bei diesem bekannten Brenner zu beiden Seiten des mittigen, fast geradlinig verlaufenden Strahlenbündels lediglich kleine Seitenwirbel, die stets ein seitliches Auspendein dei Flamme ermöglichen und damit eine unruhige Flammenlage zur Folge haben, so daß wegen dieser mangelnden Stabilität in weiterer nachteiliger Weise die Flammen benachbarter Brenner beeinflußt werden können.In particular, a pulverized coal burner is known, the dust air pipe of which is located in the center of the burner and has an elongated rectangular cross-section on its outer wall in the mouth area, and on the two long sides of which the secondary air is in turn supplied in a regulated manner by means of adjustable flaps angled in the longitudinal direction. When operating a so-designed burner a% orwiegend closed, central radiation beam is formed in the combustion chamber, resulting in a short residence time in the combustion chamber and thus poor mixing results for Brennstaubteilchen due to lack of middle vertebrae with the secondary air and an insufficient combustion. With this known burner, only small side eddies arise on both sides of the central, almost straight-line beam, which always allow a lateral discharge of the flame and thus result in a restless flame position, so that because of this lack of stability, the flames of neighboring ones are further disadvantageous Burner can be influenced.

Demgegenüber schlägt die Erfindung vor, die Außenwand des Mündungsteiles des Staubluftrohres mit dachförmigen Lenkkörpern zu versehen und die Form der schwenkbaren Klappen der Gestalt dieser Lenkkörper anzupassen. Die von der Sekundärluftzuführune, aus an den beiden Außenlängswänden des Staubluftrohres entlangstreichende Zweitluft wird zunächst einmal durch den oberen Teil jedes dachförmi2en Lenkkörpers von der zugehörigen Wand abgedrängt, also am Weiterströmen parallel zum Prii-närluftstrom gehindert und alsdann in je ein schräg auf die Düsenmündung gerichtetes, von dem anschließenden Teil der Lenkkörper und der schrägen, freien Endfläche jeder schwenkbaren Klappe gebildetes Kanalstück geleitet, um aus diesem dann die Primärluft kreuzend auszutreten. Es wird somit zwangsweise die Sekundärluft in zwei Teilströmen auf den Kohlenstaubaustritt hingelenkt, so daß eine intensive Mischung zwischen Kohlenstaub und Luft bewirkt wird und bei Veränderung der Stellung der Klappen eine Regelung dieser Mischung je nach der Beschaffenheit der Kohle erreicht werden kann. Neben außenliegenden, abgeschrägten Wirbeln entsteht gleichzeitig ein innerer, kräftiger Doppelwirbel, hinter dem Prallkörper, wobei dieser Doppelwirbel bei vollkommener Symmetrie eine stabile Zündung des Brennstoffes und eine intensive Verbrennung einleitet. In jedem dieser mittigen Wirbel findet nämlich außerdem eine Rezirkulation auf der Staubseite der Brennstrahlen statt, was eine Erhöhung der Verweilzeit der Brennstoffteilchen im Feuerraum und somit einen sehr ausgiebigen Ausbrand zur Folge hat. Die innere Rezirkulation der Brennstrahlen verursacht zudem eine stabile und ruhige Flammenlage, wie überhaupt ein größerer Regelbereich selbst bei Schwachlast möglich ist.In contrast, the invention proposes to provide the outer wall of the mouth part of the dust air tube with roof-shaped steering bodies and to adapt the shape of the pivotable flaps to the shape of these steering bodies. The sweeping along the Sekundärluftzuführune, at the two outer longitudinal walls of the dust-laden air tube secondary air is initially forced through the upper portion of each dachförmi2en steering body from the associated wall, thus preventing parallel to Prii-närluftstrom the further flow and then in a respective obliquely directed to the nozzle orifice, guided by the adjoining part of the steering body and the inclined, free end face of each pivotable flap formed channel piece, in order to then exit the primary air in a crossing manner. The secondary air is thus forcibly directed in two partial flows to the coal dust outlet, so that an intensive mixture between coal dust and air is effected and, when the position of the flaps is changed, this mixture can be regulated depending on the nature of the coal. In addition to external, beveled vortices, an inner, powerful double vortex is created behind the impact body, whereby this double vortex initiates stable ignition of the fuel and intensive combustion with perfect symmetry. In each of these central eddies, there is also a recirculation on the dust side of the combustion jets, which increases the residence time of the fuel particles in the combustion chamber and thus results in a very extensive burnout. The internal recirculation of the combustion rays also causes a stable and calm flame position, as a larger control range is possible even with low loads.

Ferner ist es möglich, den Endbereich der Verbrennung des Kohlenstaub-Luft-Gemisches durch diese Führung der gesamten Sekundärluftmenge schräg zur Brennerlängsachse jeweils zu verlagern, so daß eine schnelle oder eine verzögerte Verbrennung herbeigeführt werden kann. Bei der Verwendung gasarmer Kohle werden beispielsweise die schwenkbaren Klappen mehr zur Brennerlängsachse hin bewegt, wodurch der Sekundärluftstrom unmittelbar zum Kohlenstaubaustritt geführt und die Zündfähigkeit eines solchen Kohlenstaub-Luft-Gemisches verbessert wird. Andererseits sind bei gasreicher Kohle die Klappen nach auswärts zu schwenken, so daß die Zündung des Kohlenstaub-Luft-Gemisches tiefer in den Feuerraum hineinverlegt, also eine Verzögerung der Verbrennung bewirkt wird.It is also possible to limit the end of the combustion of the pulverized coal-air mixture through this guidance of the entire amount of secondary air at an angle to the burner's longitudinal axis to relocate each time, so that a rapid or a delayed combustion is brought about can be. When using low-gas coal, for example, the pivotable Flaps moved more towards the burner longitudinal axis, whereby the secondary air flow is immediate led to the coal dust outlet and the ignitability of such a coal dust-air mixture is improved. On the other hand, in the case of gas-rich coal, the Succeed to pivot outwards, so that the ignition of the coal dust-air mixture deeper moved into the combustion chamber, thus causing a delay in combustion.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die im Sekundärluftquerschnitt angeordneten Schwenkklappen über Zahnsegmente gegenläufig miteinander gekuppelt, wie außerdem ihre Bewegung über ein mit einem Stellgetriebe verbundenes Hebelgestänge durch die automatische Kesselregelung gesteuert wird.In a further embodiment of the invention, they are in the secondary air cross-section arranged swivel flaps coupled in opposite directions via toothed segments, as well as their movement via a lever linkage connected to an actuating gear controlled by the automatic boiler control.

Erfindungsgemäß besteht ferner das Gelfäuse des Brenners aus einem Oberteil und einem Unterteil, wobei der Oberteil mit abnehmbaren Deckeln versehen ist, an denen die schwenkbaren Klappen drehbar- gelagert sind.According to the invention, the gel housing of the burner also consists of a Upper part and a lower part, the upper part being provided with removable lids is on which the pivotable flaps are rotatably mounted.

Der technische Fortschritt des erfindungsgemäßen Brenners besteht einmal in der Möglichkeit der Regelung der gesamten Verbrennungsluft durch'die Klappen, zum anderen in der Durchmischung des Kohlenstaubes mit der gesamten Verbrennungsluft innerhalb des Brenners selbst wie auch in der durch die Lenkkörper verursachten strömungsgünstigen Luftführung, wobei immer gleiche Luftgeschwindigkeiten bei Laständerungen gewährleistet sind. Gegenüber den bekannten Ausführungen ist außerdem eine leichte Zugänglichkeit zu allen Brennerflächen vorhanden.The technical progress of the burner according to the invention exists once in the possibility of regulating the entire combustion air through the flaps, on the other hand in the mixing of the coal dust with the entire combustion air inside the torch itself as well as in that caused by the steering body aerodynamic air flow, with the same air velocities with load changes are guaranteed. Compared to the known versions, there is also a slight one There is access to all burner surfaces.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch den Mischbrenner in der Ebene IJ in F i g. 2 und F i g. 2 einen Schnitt in der Ebene II-11 in F i g. 1. Der regelbare Mischbrenner für eine Kohlenstaub-Deckenfeuerung besteht -aus dem Gehäuse 1, 2 der Kohlenstaubdüse 3 und der Sekundärluftzuführung 4. Das Gehäuse hat rechteckigen Querschnitt und ist zweiteilig ausgeführt. Der untere Teil 2 ist in die Feuerraumdecke 5 eingesetzt und unten nach dem Feuerraum 6 zu offen. Die zur Zuführung des Kohlenstaub-Primärluft-Gemisches dienende Düse 3 hat ebenfalls rechteckigen Querschnitt und nimmt die ganze Breite des Gehäuses 1, 2 ein. Sie ist in der Mitte desselben angeordnet. Ihre Mündung liegt im unteren Teil 2 des Gehäuses. Nach oben schließt an die Düse 3 ein konisches Zuführungsrohr 7 für das Kohlenstaub-Primärluft-Gemisch an.An exemplary embodiment of the invention is shown schematically in the drawing. It shows F i g. 1 shows a section through the mixing burner in plane IJ in FIG. 2 and F i g. 2 shows a section in the plane II-11 in FIG. 1. The controllable mixing burner for a pulverized coal ceiling firing consists of the housing 1, 2 of the pulverized coal nozzle 3 and the secondary air supply 4. The housing has a rectangular cross-section and is made in two parts. The lower part 2 is inserted into the furnace ceiling 5 and is open towards the furnace 6 at the bottom. The nozzle 3 , which is used to supply the pulverized coal / primary air mixture, also has a rectangular cross section and occupies the entire width of the housing 1, 2. It is arranged in the middle of the same. Their mouth is in the lower part 2 of the housing. At the top, a conical feed pipe 7 for the coal dust / primary air mixture connects to the nozzle 3.

Die Sekundärluftzuführung 4 ist ein Kanalkrümmer mit einem dem oberen Teil 1 des Gehäuses 1, 2 angepaßten Querschnitt und ist an dem Teil 1 befestigt. Zur Regelung der Ausströmgeschwindigkeit der Sekundärluft ist zu beiden Seiten der Düse 3 am oberen Teil 1 des Gehäuses je eine Klappe 8 angeordnet, die in den Sekundärluftstrom eingeschwenkt werden kann. Die Klappen 8 haben parallel zur Längsachse der Düse 3 liegende Schwenkachsen 9, die an Deckeln 10 des Gehäuseoberteiles 1 gelagert und durch Zahnsegmente 11 miteinander gekuppelt sind. Ihre Betätigung erfolgt gemeinsam gegensinnig durch ein Hebelgestänge 12, das mit einem Stellgetriebe (nicht dargestellt) verbunden ist. Damit der Austritt der Sekundärluft stets auf den Kohlenstaub-Primärluft-Strahl gerichtet ist und eine gute Durchmischung beider stattfindet, sind an den beiden Seiten der Düse 3 dachfönnige. Führungsbleche 13 angebracht. Außerdem haben die Klappen 8 eine den Führungsblechen 12-entsprechende Form.The secondary air supply 4 is a duct bend with a cross section that is matched to the upper part 1 of the housing 1, 2 and is attached to the part 1 . To regulate the outflow speed of the secondary air, a flap 8 is arranged on both sides of the nozzle 3 on the upper part 1 of the housing and can be swiveled into the secondary air flow. The flaps 8 have pivot axes 9 lying parallel to the longitudinal axis of the nozzle 3 , which are mounted on covers 10 of the upper housing part 1 and are coupled to one another by toothed segments 11. They are operated jointly in opposite directions by a lever linkage 12 which is connected to an actuating gear (not shown). So that the exit of the secondary air is always directed towards the coal dust / primary air jet and a good mixing of the two takes place, there are 3 roof-mounted windows on both sides of the nozzle. Guide plates 13 attached. In addition, the flaps 8 have a shape corresponding to the guide plates 12.

In der öffnung des unteren Teiles 2 des Gehäuses 1, 2 -nach dem Feuerraum 6 zu sind in der Längsachse des Gehäuses in bekannter Weise Prallkörper 14 angeordnet, die auf ein Deckenrohr 15 aufgesetzt werden. Diese Prallkörper 14 dienen ebenfalls zur Mischung des Kohlenstaub-Primärluft-Gemisches mit der Sekundärluft. Sie können durch Abnehmen der Deckel 9 und der Klappen 8 leicht überprüft und gegebenenfalls ausgewechselt werden.In the opening of the lower part 2 of the housing 1, 2 toward the combustion chamber 6 , impact bodies 14 are arranged in a known manner in the longitudinal axis of the housing and are placed on a ceiling pipe 15 . These baffles 14 also serve to mix the coal dust / primary air mixture with the secondary air. They can easily be checked by removing the cover 9 and the flaps 8 and replaced if necessary.

Die Verstellung der Klappen 8, eine Zwischenstellung ist in F i g. 1 gestrichelt angedeutet, erfolgt über das Hebelgestänge 11 und das Verstellgetriebe in Abhängigkeit vom Druck der Sekundärluft, wobei -die Regelung der Klappenstellung an die automatische Kes#elregelung angeschlossen ist-.The adjustment of the flaps 8, an intermediate position, is shown in FIG. 1 indicated by dashed lines, takes place via the lever linkage 11 and the adjusting gear as a function of the pressure of the secondary air, the control of the flap position being connected to the automatic boiler control.

Claims

Claims: 1. Flat burner for a pulverized coal overhead furnace, to which the pulverized coal / primary air mixture is fed through a dust air pipe with an elongated rectangular cross-section located in the middle of the burner and the secondary air is fed in a controlled manner by means of pivoting flaps arranged on the outer long sides of the burner and angled in the longitudinal direction, Both the dust air tube and the pivotable flaps extend over the entire length of the burner cross section, d a d urch g e - indicates that the outer wall of the mouth part 'of the dust air tube (3 ) carries roof-shaped steering bodies (13) along its two long sides and the The shape of the pivotable flaps (8) is adapted to the shape of this steering body.

2. Flat burner according to claim 1, characterized in that the swivel flaps (8) arranged in the secondary air cross-section are coupled in opposite directions via toothed segments (11) and their movement is controlled by the automatic boiler control via a lever linkage (12) connected to an actuating gear. 3. Flat burner according to claims 1 and 2, characterized in that the housing of the burner consists of an upper part (1) and a lower part (2) and the upper part (1) is provided with removable covers (10) on which the flaps ( 8) are rotatably mounted.

Considered publications: German patent applications W 1660 1 a / 241 (published on October 30, 1952), W 3079 1 a / 24 1 (published on July 24 , 1952), W5928Ia / 241 (published on October 29, 1953) ; British Patent Application No. 631337.