DE1401748A1 - Firing for intermittent combustion, especially for steam and heating boilers - Google Patents

Firing for intermittent combustion, especially for steam and heating boilers

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DE1401748A1 DE1961A0038393 DEA0038393A DE1401748A1 DE 1401748 A1 DE1401748 A1 DE 1401748A1 DE 1961A0038393 DE1961A0038393 DE 1961A0038393 DE A0038393 A DEA0038393 A DE A0038393A DE 1401748 A1 DE1401748 A1 DE 1401748A1
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    • F23C—METHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C15/00—Apparatus in which combustion takes place in pulses influenced by acoustic resonance in a gas mass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B1/00—Methods of steam generation characterised by form of heating method
    • F22B1/02—Methods of steam generation characterised by form of heating method by exploitation of the heat content of hot heat carriers
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Description

Dampf·- und Heizkessel" Steam and boiler "

Die Erfindung betrifft eine Feuerung für intermittierende Verbrennung. In solchen Feuerungen erfolgt die Verbrennung mehr oder weniger explosionsartig, wodurch in den angeschlossenen Gasauslaßkanälen sehr hohe Gasgeschwindigkeiten auftreten. Bei Feuerungen für Dampf- oder Heizkessel sind diese Auslaßkanäle wassergekühlte Dank der hohen Gasgeschwindigkeit ergibt sich eine sehr gute Wärmeübertragung. Feuerungen dieser Art sind bekannt, die mit einer so hohen Eigenfrequenz arbeiten, daß die Anlage infolge der hohen Schallstärke in der Umgebung störend wirkt. Es wurde auch eine Anlage vorgeschlagen, bei der dit Verbrennungsfrequenz durch intermittierend arbeitende, »wangläufig gesteuerte Brennstoffzufuhrvorrichtungen bestimmt wird, wodurch die Verbrennungsfrequenz auf beliebig geringe Werte verringert werden kann und daher die störenden Geräusche verringert oder ganz beseitigt werden.The invention relates to a furnace for intermittent combustion. In such furnaces the Combustion more or less explosive, as a result of which very high gas velocities in the connected gas outlet ducts appear. In the case of furnaces for steam or heating boilers, these outlet ducts are water-cooled thanks to the high Gas velocity results in a very good heat transfer. Firings of this type are known to work with work at such a high natural frequency that the system has a disruptive effect due to the high sound intensity in the environment. An installation has also been proposed at the combustion frequency determined by intermittently operating, »continuously controlled fuel supply devices as a result of which the combustion frequency can be reduced to any low value and therefore the annoying noises be reduced or eliminated entirely.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Feuerung derThe invention relates to a furnace of the

Unterlagen (Art. 7 § I Ab*. 2 Nr. 1 Safe S des Anderungsge* v. 4. 9. Documents (Art. 7 § I Ab *. 2 No. 1 Safe S of the amendment * v. 4. 9.

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letztgenannten Art und kennzeichnet sich im wesentlichen dadurch, daß die Feuerung aus wenigstens zwei Brennkammern besteht, deren durch Rückschlagventile geregelte Lufteinlässe an einen gemeinsamen Luftzufuhrkanal angeschlossen sind und die zwangläufig gesteuerte Brennstoffzufuhrvorrichtungen aufweisen, die Brennstoff abwechselnd in die Kammern einspritzen, welche mit je einem Auslaßkanal in Verbindung stehen, die ineinander übergehen zwecks Bildung einer symmetrischen Strahlpumpe, so daß aus einer Brennkammer bei der Verbrennung ausströmende Gase einen Unterdruck im Abgaskanal einer Brennkammer erzeugen, in die gerade Luft eingesaugt wird. Eine solche Kombination zweier oder mehrerer Brennkammern ergibt wesentliche Vorteile. Da stets Luft in eine der Brennkammern eingesaugt wird, ist im Luftzufuhrkanal immer ein Luftstrom vorhanden, der ohne nennenswerte Verzögerung selbsttätig abwechselnd von der einen in die andere Brennkammer umgelenkt wird. Dadurch kann die Bewegungsenergie der Luft zur Füllung der Brennkammern ausgenutet werden, so daß das eingesaugte Luftvolumen und damit die Leistung der feuerungen erhöht wird.The latter type and is essentially characterized in that the furnace consists of at least two combustion chambers whose air inlets are regulated by non-return valves are connected to a common air supply duct and the positively controlled fuel supply devices have, which inject fuel alternately into the chambers, each of which is in communication with an outlet channel that merge into one another to form a symmetrical one Jet pump, so that gases flowing out of a combustion chamber during combustion create a negative pressure in the exhaust gas duct create a combustion chamber into which air is being sucked. Such a combination of two or more Combustion chambers have significant advantages. Since air is always sucked into one of the combustion chambers, it is in the air supply duct there is always an air flow that automatically alternates from one to the other without any significant delay other combustion chamber is diverted. This allows the kinetic energy the air to fill the combustion chambers are grooved, so that the volume of air sucked in and thus the performance of the furnaces is increased.

Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben·The invention is described in more detail using an exemplary embodiment shown in the drawing.

Die dargestellte Feuerung enthält zwei Brennkammern 1 und 2, die je mit durch Rückschlagventile 3 geregelten Lufteinlässen 4 versehen sind. Die beiden BrennkammernThe furnace shown contains two combustion chambers 1 and 2, each of which is controlled by check valves 3 Air inlets 4 are provided. The two combustion chambers

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stehen in offener Verbindung alt je einem Auslaflkanal 5 bzw. 6, die ineinander übergehen Eweoke Bildung einer symmetrieohen Strahlpumpe 7 mit einem Diffusor 9, an den ein Schalldämpfer 10 angeschlossen ist.are in open connection with one outlet channel each 5 resp. 6, which merge into one another Eweoke formation of a symmetrical jet pump 7 with a diffuser 9 to which a silencer 10 is connected.

Der Brennstoff wird mit Hilfe einer sohematisoh angedeuteten Brennstoffpumpe 11 zugeführt, von der getrennte Leitungen 12 und 13 zu in den Brennkammern angeordneten Einspritzdüsen H bzw. 15 führen. Die Pumpe 11 liefert in regelmäßigen Zeitintervallen Brennstoff intermittierend und abwechselnd in je eine der beiden Brennkammern 1 und 2·The fuel is with the help of a sohematisoh indicated fuel pump 11 supplied, from the separate lines 12 and 13 to arranged in the combustion chambers Guide injection nozzles H or 15. The pump 11 delivers in regular time intervals fuel intermittently and alternately in one of the two combustion chambers 1 and 2

Luft gelangt in die Anlage durch einen mit der freien Luft in Verbindung stehenden Luftzufuhrkanal 16, der einen Schalldämpfer 17 enthält. Der Luftzufuhrkanal 16 mündet in eine Verteilungskammer 18 ein, an welche die Lufteinlässe 4 der Brennkammern 1 und 2 angeschlossen sind*Air enters the system through an air supply duct 16 which is in communication with the free air, the a muffler 17 contains. The air supply channel 16 opens into a distribution chamber 18 to which the air inlets 4 of the combustion chambers 1 and 2 are connected *

Die beschriebene feuerungsanlage kann für einen Heizkessel vorgesehen sein, wobei zumindest die Auslafika* näle 5 und 6 und vorzugsweise auoh die Brennkammern 1 und 2 wassergekühlt sind»The combustion system described can be provided for a boiler, with at least the Auslafika * channels 5 and 6 and preferably also the combustion chambers 1 and 2 are water-cooled »

Bs sei vorausgesetzt, das bei der Ingangsetzung der Anlage die seiden Brennkammern mit Luft von ateosphärisohem Druck gefüllt sind. Bei der Ingangsetzung der Pumpe 11 sei angenommen, da! Brennstoff zuerst in die Brennkammer 1 geleitet wird· Der Brennstoff, beispielsweise Heizöl, wird durch die Düse 15 zerstäubt und das Brennstoff-Luftge-It is assumed that this is the case at the start-up The silk combustion chambers of the plant are filled with air at ateospheric pressure. When starting the pump 11 suppose there! Fuel is first fed into the combustion chamber 1 The fuel, e.g. heating oil, is atomized through the nozzle 15 and the fuel-air

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misch wird mit Hilfe einer nicht dargestellten elektrischen Zündvorrichtung entzündet. Dabei ergibt sich ein rascher Druckanstieg, wobei das Einlaßventil 3 schließt und die Verbrennungegase mit großer Geschwindigkeit duroh den Aaslaßkanal 5 ausströmen. Beim Durchgang duroh die Strahlpumpe 7 erzeugen diese Gase im Auslaßkanal 6 und daher auch, in der Brennkammer 2 einen Unterdruck, so daß Luft in diese Kammer eingesaugt wird. Die durch den Auslaßkanal 5 mit großer Geschwindigkeit strömenden Gase rufen jedoch auch in der Brennkammer 1 einen Unterdruck hervor, so daß das Rückschlagventil 3 dieser Kammer öffnet, und Luft in die Kammer 1 eingesaugt wird. Im Zusammenhang damit wurde jedoch Brennstoff in die Brennkammer 2- eingespritzt und durch eine nicht dargestellte elektrische Zündvorrichtung entzündet. Die duroh den Auslaßkanal 6 strömenden Gase erzeugen beim Durchgang duroh die Strahlpumpe 7 einen Unterdruck, der die Gase im Auslaßkanal 5 beschleunigt und dadurch die Saugwirkung am Einlaß 4 der Brennkammer 1 verstärkt. Da Brennstoff abwechselnd in die eine und andere Brennkammer eingespritzt wird, erleichtern die Abgase der einen Kammer die Füllung der anderen Kammer mit Luft. Da die Füllung der einen Kammer beginnt, sobald der Brennstoff in der anderen Kammer entzündet wurde, wird im Luftzufuhrkanal 16 ein im wesentlichen ununterbrochener Luftstrom aufrechterhalten. Dieser Luftstrom wird nicht verzögert, sondern von der Yerteilungskaamer 18 aus abwechselnd in den einen und anderen Luftein-mixed is ignited with the help of an electrical ignition device, not shown. This results in a quick one Pressure increase, the inlet valve 3 closes and the combustion gases flow out through the outlet channel 5 at high speed. When passing through the jet pump 7 generate these gases in the outlet channel 6 and therefore also in the Combustion chamber 2 a negative pressure, so that air is sucked into this chamber. However, the gases flowing through the outlet channel 5 at high speed also call in the Combustion chamber 1 produces a negative pressure, so that the check valve 3 opens this chamber, and air into the chamber 1 is sucked in. In connection with this, however, fuel was injected into the combustion chamber 2- and not through one The electric ignition device shown ignites. The gases flowing through the outlet channel 6 generate a negative pressure when they pass through the jet pump 7, which the gases accelerated in the outlet channel 5, thereby increasing the suction effect at the inlet 4 of the combustion chamber 1. Because fuel is alternately injected into one and the other combustion chamber the exhaust gases from one chamber make it easier to fill the other chamber with air. Because the filling of one chamber begins as soon as the fuel is in the other chamber has been ignited, a substantially uninterrupted flow of air is maintained in the air supply duct 16. This Air flow is not delayed, but from the distribution chamber 18 alternately into one and the other air inlet.

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4 gelenkt, so daß die Bewegungsenergie der Luft auch zur Füllung der Brennkammern ausgenutzt wird.4 steered so that the kinetic energy of the air also is used to fill the combustion chambers.

Sobald die Feuerungsanlage den Beharrungszustand erreicht, können in der Regel die elektrischen Zündvorrichtungen abgeschaltet werden, weil dann der Brennstoff' infolge der hohen Temperatur in den Brennkammern von selbst entzündet wird.As soon as the combustion system has reached steady-state reached, the electrical ignition devices can usually be switched off, because then the fuel is ignited by itself due to the high temperature in the combustion chambers.

Aus dem oben Gesagten ergibt sich, daß eine Feuerungsanlage mit zwei oder mehreren Brennkammern gemäß der Erfindung mit einer besseren Luftfüllung arbeitet als eine einzige Brennkammer, so daß eine größere Brennstoffmenge verbrannt und dadurch die Leistung der Feuerungsanlage erhöht werden kann. Da der Luftzufuhrkanal 16 nur für den Luftbedarf einer Brennkammer bemessen zu werden braucht, kann er verhältnismäßig klein sein, was auch für den Ansaugschalldämpfer 17 gilt. Auch die Auslaßleitung erhält kleinere Abmessungen, so daß der Auslaßschalldämpfer 10 trotz der Herabsetzung der Grasgeschwindigkeit im Diffusor 9 ebenfalls keinen großen Raum einnimmt.From the above it follows that a combustion system with two or more combustion chambers according to the Invention works with better air filling than one single combustion chamber, so that a larger amount of fuel can be burned and the performance of the combustion system can be increased. Since the air supply channel 16 only for the If the air requirement of a combustion chamber needs to be measured, it can be relatively small, which also applies to the intake silencer 17. Also the outlet line receives smaller dimensions so that the exhaust silencer 10 in spite of the reduction in the grass speed in the diffuser 9 also does not take up a large amount of space.

Die Yerbrennungsfrequenz wird durch die Pumpe bestimmt, die so geregelt werden kann, daß die Frequenz beträchtlich unter der Eigenfrequenz der Brennkammern liegt und vorzugsweise unterhalb 25 Perioden je Sekunde für jede Brennkammer« Diese niedrige Frequenz bewirkt an sich eine Verminderung der Schallstärke der Anlage· Dazu kommt, daßThe combustion frequency is set by the pump determined, which can be controlled so that the frequency is considerably below the natural frequency of the combustion chambers and preferably below 25 periods per second for each Combustion chamber «This low frequency has the effect of reducing the sound intensity of the system

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!Explosion infolge der Aufteilung des Brennstoffs auf zwei oder mehrere Brennkammern schwächer ist und daß auf der Einlaßseite der gleichmäßige Luftstrom durch den Kanal 16 xu einem geräuschlosen Grang der Anlage beiträgt.! Explosion as a result of the breakdown of the fuel two or more combustion chambers is weaker and that on the inlet side the uniform air flow through the duct 16 xu contributes to a noiseless operation of the system.

Die Wirkung der Strahlpumpe 7 kann auch in Fällen ausgenutzt werden, wo keine gemeinsame Luftzufuhrleitung und kein gemeinsamer Ansaugschalldämpfer vorhanden ist· Obwohl die Erfindung anhand einer mit einem flüssigen Brennstoff "befeuerten Anlage beschrieben wurde, kann sie auch bei gasförmigen oder pulTerförmigen Brennstoffen rerwendet werden·The effect of the jet pump 7 can also be used in cases where there is no common air supply line and there is no common intake silencer · Although the invention has been described in terms of a "liquid fuel" plant, it can also used for gaseous or pulverulent fuels will·

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Claims (1)

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DE1961A0038393 1960-09-22 1961-09-22 Firing for intermittent combustion, especially for steam and heating boilers Pending DE1401748A1 (en)

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