DE1451582A1 - Feuerungskessel zur Verbrennung staubfoermiger Brennstoffe - Google Patents

Description

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Stein * fioubaix

24f ru· Brianger

Pari· - Seine / FRANKREICH 13. Hai 1963

aur Verbrennung staubfüriniger

Brennstoffe

Die vorliegend· Erfindung betrifft leuerungskeaeel, in welchen staubfurmlge Brennstoffe verfeuert werden, wobei diese Brennstoff· alle Arten von Kohle» Schiefer, Braunkohle und ihre Yermiaoriungen in beliebigen Misohungsverhältnise-ten, unabhängig Ton dem flUohtigen Anteil in ihrem Asoheanfall, sein können· Jedooh betrifft die Erfindung insbesondere Keesel» die zur Yerbrenneng von Magerkohle benutst werden· Wie es in Tig· 1 und 2 der beiliegenden Belohnung dargestellt 1st» sind die Brennkammern so!eher Kessel Is allgemeinen alt einer einfachen Seek· (fig· 1) oder mit einer doppelten Deoke (Fig. 2} versehen· Die Mi »ohung aus Staubkohle und ?rlmärluft wird durch DUsen 1 eingeführt, die in der Deck· angeordnet sind· Dies· Düsen werden von Zufuhrungeleitungen für Terbrennunga- oder Sekundärluft umgeben» wie es in Pig. 1 und 2 bei 2 dargestellt ist. Die flammen entwickeln eich bei einer einsigen Dekke längs eines etwa U-förmigen und bei einer doppelten Deoke längs eines etwa W-förmigen Weges.

Um eim« leichte iäntmUndung und eine gute Stabilität der flamm·

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zu erhalten, ist ea notwendig, die Geschwindigkeit der Miachung aus Luft und Staubkohle um Ausgang dee Brenners auf einen ausreichend geringen Wert begrenzt zu halten.

Andererseits ist es, um lediglich einen so gering als möglichen Verlust durch unverbrannte Stoffe zu erhalten, günstig, wenn sich die Flamme !abglichst stark entwickelte was nur erreicht werden kann, wenn die Geschwindigkeit der Luft an der Kamcierdeoke genügend groß ist·

Diese beiden B· dinguut;en stellen einander entgegen. Die Aninelderin hat jedoch in ihrem franzüniscueu Patent 1fr· 931 135 vom 25.10,1946 bereite eine LJ sung vorgeschlagen, uie darin besteht, in der Mitte der Decke, wie es in l'ig. 1 und 2 bei 3 angedeutet ist, Luftd^:äeen> mit de^en .j~uft siit ^roäer Geschwindigkeit ausgeblasen wird, anzuordnen· ^ieae Jiisen gestatten es, in einem gewisse.-i JaQ die Flamme weiter herunterzudrücken, wobei der U-füriaige Weg verlängert v.irdj aber ihre Ausstrümcienge bleibt ungenügend.

In ihrem französischen Patent Sp. 1 214 027 vom 16. Januar 1959 hat die Anmelderin eine andere Verbesserung vorgeschlagen, die d rin besteht, einen im wesentlichen ununterbrochenen Luftvorhang am vorstehenden Hand , der sogenannten "Hase'*, der Decke anzuordnen, wie es sohematiech in Fi^* 3 dargestellt ist, die eine Draufsicht von unten auf einen Teil der Decke der Verbrennungskammer des Kessels zeigt· Dieser Vorhang 4 kann durch DUsen 5 vervollständigt werden, die zwischen den Brennern 1, 2 senkrecht zum Vorjang 4 angeordnet sind.

Die Erfindung betrifft nun eine weitere Verbesserung, mit der

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bei einer niedrigen Austrittageschwindigkeit der Mischung aus Luft und staubförmigem Brennstoff am Ausgang des Brenners eine

genügend große, vorzugsweise steuerbare, Entwicklung der erreicht wird» Ee wird darauf hingewiesen, daß die Erfindung auf Brennkammern anwendbar ist, die mit fluchtigen oder pulver förmlgen Aeoheanfällen arbeiten und mit geneigten oder senkrechten Brennern ausgestattet sind, welche die Verbrennungsluft ganz oder ft st gans in den Feuerungsrauia einführen· Ss kann sich ferner üb Brennkammern für Kessel mit natürlichem Umlauf oder mit Zwangsumlauf, versehen mit eigner oder mehreren Brennkammern, handeln.

ileiaäß der Erfindung wird die zur Verbrennung notwendige Luft, d.hi die Senkundärluft, durch Düsen eingeführt, die in der Brennkammerdecke zwischen den Brennern, welche die Mischung aus Luft und staubförmigem Brennstoff einleiten, angeordnet sind ·

Sie dazwischen angeordneten Düsen Bind vorzugsweise derart in sich abgeteilt» daß mehrere, z.B. drei Räume, die nebeneinander in senkrechter Ausrichtung zu einer durch den vorstehenden Rand, die sogenannte "Nase", der Brennkaiamerdecke gehenden Rbene angeordnet sind, entstehen·

■Die senkrechten Trennwände, welche die Räume im Inneren der Düsen begrenzen» können bezüglich ihres ^rtes und/oder ihrer Ausrichtung steuerbar sein, um in verschiedenen Graden Sekundärluft unterschiedlicher Geschwindigkeit einzublasen·

QemäB einer bevorzugten erfindungsgemäßen Aueführungsart ist jeder Baum einer Düse mit einer gesonderten Kammer verbunden·

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Indem der Drucke in diesen Kammern verändert wird, kann die Geschwindigkeit der Sekundärluft in ,ied.em Eau getrennt gesteuert werden.

Gemäß einer abgewandelten AuBf uhr ungeart sind alle Bäume einer Düse Über ^itungen mit einer einzigen Luftkaramor verbunden, unü Klappen oder ähnliche Steuereinrichtungen sind in den Leitungen angeo, dnet, um jeweils für f?ich getrennt die l*iftgeschwindigkeit in jedem Raum der Düsen steuern zu können«

Vorzugsweise werden die ZuführdrUoke der Sekundärluft derart gesteuert, daü die Luftgeschwindigkeit in den am weitesten von der durch den vorstehenden Hand» die sogenannte "Hase¹¹, der Brennkammerdecke gehenden Ebene entfernten Räumen der Geschwindigkeit der Mischung aus Luft una Staubkohle am Auegang de* Brenners ähnlich ist. Die Luftgeschwindigkeit in dem oder den anderen Bäumen wird dann höher sein.

Weitere Einzelheiten unn Vorteile der Erfindung ergeben eich aus der folgenden Beschreibung von in der Zeichnung dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispielen. Hierbei zeigern

Fig. 1-3 Schnitte bxw· eine Ansicht von bereite in der

vorstehenden Einleitung beschriebenen bekannten Arten»

Pig. 4 eine Draufsicht von unten auf einen Seil dtr Decke einer erfindungsgeeäßen Brennkammer_f echematiech gezeichnet«

fig. 5 u. 6 schematieohe Schnitte durch zwei abgewandelt·

Ausfuhrungsarten der erfindungegemäßen üinriohtung 909828/0034

*Vtr Besohiokung der in Fi₍> dargestellten Düse und

Fig. 7 finen sohenatieohen Schnitt durch eine Brennkammer,

welche 6Ui ihren Seitenwänden, zusätzlich· Düsen besitzt.

Vie es in Fig. 4 dargestellt ist, sind die mit ^rlmärluft und einen pulverförmigen Brennstoff gespeisten Düsen 10 an der Dekke 11 einer Brennkammer angeordnet·

GemUß der Erfindung sind zwischen den Brennern 10 Düsen 12 zur Zuführung von Sekundärluft angeordnet. Jede diener Düsen besitzt senkrechte Trennwände 13» die sie in eine bestimmte Anzahl» z.B. drei, Raune A, B, 0 teilen· Jeder dieser Räume wird mit Luft gespeisti und es Bind Mittel vorgesehen» um die Luftgeschwindigkeit ^n jedem der Räume zu steuern·

Die Luftgeeohwindigkeit in den Räumen A und B, die von der Ebene 14» welche durch den Innenrand der Breunkammerdeok« geht» am weitesten entfernt sind» ist vorzugsweise derjenigen der HisoiiUng aus Luft und Brennstoff am Ausgang des Brenners 10 ähnlich. Die Luftgeschwindigkeit la Raun C» der der Ebene 14 au nächsten liegt» ist hoher| sie kann uerart gesteuert sein» daß dadurch die Üntwiokluag der Vlanue verändert wird, 'iatsäohlioh int die relative Anordnung des Brenners 10 and der verschiedenen Räuae der Düsen in dem dargestellten Ausführung·- beispie 1 derart» dal» die Räume A und B etv/a im selben Abstand zur Ebene 14 In die Brennkammer münden wie die Brenner» während die Raune 0 in einem Bereich in die Brennkammer munden, der zwischen dem vorstehend definierten Bereich und der Ebene 14 liegt. Indes 41« L»ft«esobwlndigkeit an Ausgang des Raun·· C verändert wird, kam. also der U-förmige Weg der Flaum· v«rlän-

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Räumen B können Brenner anoeoranet rein, die eine gestatten, z.33, Ölbrenner, «ie eine

Öl-Kohlefeuerung, die Aufreohterhultung der Vtrbrenvon, in. geiⁱlngeu Mengen, zxx^esetzten pulverfürmi_tjen Brennstoff eu oder nur die Z-.inriung von mit pulverfüriaigüu Brennstoffen arbeitenden Brennern gewährleisten, -üine derartige Anordnung ist in der Patentanmeldung . ... ... (eingereicht am selben 'lag wie die vorliegende ^nmeluung unter der x-ezeichnung "Peuerungakeesel¹¹) der Anmelderin offenbart.

V.'enn keine besonderen Brenner für eine .-eruirelite Peueri>.ng benutzt werden, k. niien die Räume α und B eventuell ·δ\χ uineia einzigen Raum vereinigt werden·

Die Düsen 12 Bind von derartiger u-rüiJe, d:ß durch yie uu.r ganze für cie Verbrennung notwendige xiuftantexi on er uer grüßte Teil ck von treten kax.n.

Bei der in IM^j. 5 unrgeeto Iten auaf hrungsa^t :-md die Räum· A, B, C jeweils über Leitungen 18, 19t 20 nit .,.iuftkanimern 15» 16» 17 verbunden. Drosselklappen 21, 22, 23 gestatten jev/eiln, die in den genannten Räumen schließlich herrechende Luft geschwindigkeit zu verändern. Im. übrigen kiOin uuroh eine Anordnung von drei Abr.perrklappen 24, die j^/eilu j^der Luft«?· kammer zugeordnet sind, der Luftaustritt aus jedem ituuia der Düse unterbrochen r/erden.

Bei der abgewandelten Auaf übruiig art naoh Pig. 6 sind die drei Raun· A, B, C Über Leitungen 25, 26, 27 mit einer einzigen Luftkammer 28 verbunden· Eine Steuerklappenanordnung 29 ge~ ■tattet, den Druck in dieser Luftkaiamer su verändern· Drei

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Klappen 30, 31, 33 sind in uen Leitungen 25» 26 und 27 angeordnet» mit denen einerseits die Luftaustrittsgeschv/indigkeit und und er er se j. te das Absperren eines Kuumes gesteuert werden

i)ie Jäinriohtung sur Zuführung von Luft duroh die Brerinkamiiierdecke» wie aie Toratehund beschrieben ist, kann vorteilhafterweiae duroh Düsen 33 Tervollstundigt werden» die an den Seitenwinden angeordnet sind» wie ee ooheiaatiaoh in Fig. 7 dargestellt ist· Dieee Düsen blasen Luft mit sehr großer Geschwindigkeit ein» was ein Verwirbeln der Flammen» und »war insbesondere hinsichtlich derjenigen Brenner 10» welch« den Seitenwunden am nächsten liegen, sur Folge hat« Daraus ergibt eich eine bessere Verbrennung· -Diese Busen können Ton einem Gebläse 94 her get >ei»t werden» das vorher erhitste Luft über die Leitung 35 Tom Auegang eines nicht dargestellten Lufterhitzers ansaugt· In tier Leitung zwischen der Forderseite des Gebläses 34 und den Düsen 33 sind geeignete V«ntile 36 eingesetzt·

Sie beschriebenenAusführun^sarten können natürlich noch zahlreiche Abwandlungen er ahren» ohne dai; der Rahmen der Erfindung Terlassen wird. So kann a.B. die ZaM der bei jeder Düse gebildeten Bäume verändert werden. De: gleichen können Mittel vorgesehen sein» um die Trennwände, weiche die Düsen in einzelne Räume aufteilen» ihrem Ort and/oder ihrer Ausrichtung nach m verschieben bsw. su verstellen· Anstelle Ton zwei Brennern und einer Düse kann eine beliebig» Ansahl dieser Eineelsysteme vorgesehen Dein· Schließlich kann dieselbe Reihenanordnung der Brenner an mehreren Stellen parallel sur Außenwand angeordnet werden·

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Claims (1)

1. Patentanspruch«

   1. Feuerungskessel zur Verbrennung i?taubförrii or Brennstoffe, vergehen mit Brennern, die in der Decke der Brennkammer angeordnet sind und mit PriraUrluft und einem staubförmigen Brennstoff geepeist werden, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Verbrennung notwendige Luft, d.h. die ^eicundärluft, durch Düsen ein^ef ihrt wird, welche in der Breankfinjiierdeck· Kwi3chen den Brennern an eordnet find·

   2. Feuerungskessel nach ^riöijruch 1, dadurch ^ekennzaiolinet, dMJ die oekunaörluftdüseii derart in eich abgeteilt Bind, düJi mehrere Kaum· entetehen, die nebeueinander in sentreohter Ausrichtung eu einer durch den vorstehenden Rand, die sogenannte "Haee¹¹, der Brennkammerdecke gehenden Ebene angeordnet sind.

   3· Peuerungakessel nach Anspruch 2# dadurch gekennzeichnet, daß die die genannten Räume Ira Inneren der Düsen begrensenden Trennwände bezüglich ihres Ortes und/oder ihrer Ausrichtung steuerbar sin«·

   4. Feuerunmakeβsei nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gektimeeiohnet, &B.Ü der oder die Raune, die etwa im selben Abstand zu

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   der durch den Tor stehenden Hand« die sogenannte "Hase¹¹, - der Brennkammernθoke gehenden Ebene liefen wie die Brenner, duroli Luft gespeist worden* deren Geschwindigkeit derjenigen der Mischung aus luft und Brennstoff am Auegang der Brenner ähnlich 1st.

   5· Peuerungskesael nach einem der Ansprüche 2-4» dadurch gekennzeichnet» daß der oder die Bäume« die zwisohen der durch den vorstehenden Band« die sogenannte "Nase", der Brennkammerdecke gehenden Ebene und der duroh die Brenner gehenden senkrechten Ebene angeordnet sind, durch Luft gespeiet werden« deren Geschwindigkeit hüher iat als diejenige der Mischung aus Luft und Brennstoff am Auugang der Brenner.

   6· feuerungskessel nach einem der Ansprüche 1-5« dadurch gekennzeichnet« daß jeder Baum einer Düse Über eine Leitung mit einer eigenen Luftkammer verbundon ist« und daß Mittel in diesen Leitungen angeordnet sind« mit denen die Geschwindigkeit der die einaelnen Bäume der DUse erreichenden Luft gesteuert werden kann*

   7. Feuerungekessel nach einem der Ansprüche 2 - 51 dadurch gekennzeichnet« daß alle Bäume einer DUse über Leitungen an eine gemeinsame Luftkawmer angeschlossen sind« und daß in diesen Leitungen Mittel angeordnet sind« mit denen die Geschwindigkeit der Luft in jedem Baum der Düse unabhängig voneinander gesteuert νerden kann·

   8· Teuerungskessel naeh einem der vorhergehenden Ansprüche« - dadurch gekennzeichnet« et au an den Seitenwänden Düsen angeord· net SlIId₉ welohe Luft Hit sehr groSer Geeohwindigkeit ei»- «ta«. 909828/0034 _BADOR,e,NAL