DE1808886A1

DE1808886A1 - Vorrichtung zur Entnahme sehr heisser,staubbeladener Rauchgase aus Feuerungen zum Zwecke der Gasanalyse

Info

Publication number: DE1808886A1
Application number: DE19681808886
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Dr Heinz Spliethoff
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1968-11-14
Filing date: 1968-11-14
Publication date: 1970-06-04
Also published as: DE1808886B2; JPS4834192B1; US3592562A

Description

HJUiTMANN A BRAUN 6 Prankfurt (Main) ,7.11 .1968

Aktiengesellschaft ' Gräfstraße 97 Lo/kü

"Vorrichtung zur Entnahme sehr heißer, staubbeladener Rauchgase aus Feuerungen zum Zwecke der Gasanalyse"

Vorrichtungen zur Entnahme sehr heißer, staubbeladener Rauchgase aus Feuerungen sind außergewöhnlich ungünstigen Betriebsbedingungen ausgesetzt. Die hohe Temperatur im Verein mit kondensierbaren und aggressiven Rauchgasbestandteilen führt zu einer sehr starken Materialbeanspruchung des in die Feuerung hineinragenden Entnahmeteiles. Durch entsprechende Materialwahl und Wasserkühlung läßt sich der Abbrand und die Korrosion auf ein erträgliches Maß herabsetzen. Erhebliche Schwierigkeiten bereitet es dagegen, das Entnahmerohr über einen ausreichend langen Zeitraum vor einer Verstopfung durch die im Rauchgas vorhandenen Feststoffteilchen zu bewahren, die zusammen mit anderen kondensierbaren Bestandteilen sich ablagern und Verkrustungen bilden. Es ist zwar möglich, das Gasentnahmerohr immer wieder mit einer hindurchgeführten

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Eisenstange offenzuhalten, jedoch bedeutet dies einen erheblichen Wartungsaufwand. Außerdem können dabei abgestoßene Teilchen in das Entnahmerohr gelangen und zu Störungen der Gasentnahme Anlaß geben.

Um den Erfordernissen der Praxis nach möglichst wartungsfreiem Betrieb bei einer Entnahmevorrichtung ausreichender Nutzungsdauer zu genügen, sind mit Spülwasser betriebene Entnahmevorrichtungen geschaffen worden. Das Spülwasser soll das Ansetzen von Ablagerungen innerhalb dea Gasentnahmerohres verhindern und möglichst auch die mit dem Rauchgas angesaugten Peststoffteilchen aufnehmen und hinwegschwemmen.

In der deutschen Patentschrift 953.926 ist eine derartige Rauchgasentnahmevorrichtung für sehr heiße und staubige Gase beschrieben, bei der das Entnahmerohr unmittelbar an der Gaseintrittsöffnung Düsen oder einen Ringspalt aufweist, die in einem zweiten Rohr nach vorne geführtes Spülwasser in Richtung dea Gasstromes in das Entnahmerohr einspritzen. Das Gas wird durch Injektorwirkung der Wasserströmung angesaugt und ohne weitere Fördermittel unter Ausnutzung der Injektorwirkung dem Gasanalysegerät zugeführt. Das injizierte Wasser bespült die Innenwand des vorderen Teiles des Entnahmerohres und verhindert dort ein Zusetzen durch Ablagerung von Feststoffteilchen aus dem Rauchgas. Allerdings

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besteht immer noch die Gefahr, daß sich Feststoffteilchen auf dem vordersten Düeenrand festsetzen und ein langsames Zuwachsen der Eintrittsöffnung bewirken oder zusammen mit dem Wasser eu Erosionen und damit zu einer verkürzten Lebensdauer der Entnahmevorrichtung führen.

Eine andere mit Spülwasser betriebene Entnahmevorrichtung ist durch die USA-Patentschrift 2.550.933 bekanntgeworden. Bei dieser Entnahmevorrichtung ist ein zentrales Wasserzuführungsrohr vorgesehen, das kurz vor der vorderen öffnung des Entnahmerohres eine mit mehreren Düsen versehene Verdickung aufweist. Aus den Düsen wird das Wasser entgegen der Gasansaugrichtung zur Entnahmerohröffnung gespritzt sowie senkrecht zur Innenwandung des Entnahmerohres. Das derart zum Feuerraum ausgespritzte Wasser verhindert zwar ein Zusetzen der Entnahmerohröffnung, jedoch ist der wirksame Querschnitt für den Gaseintritt durch die Verdickung des Wasserzuführungsrohres und den über die gesamte Eintritteöffnung des Gasentnahmerohres ausgebreiteten unregelmäßigen Wasserstrahl stark verringert, so daß eine kräftige Pumpe zur Förderung des Gases benötigt wird. Eine Injektorwirkung zum selbsttätigen Ansaugen und Weiterbefördern des Gases tritt nicht auf. Es besteht die Gefahr, daß sich begünstigt durch den geringen wirksamen Gaseintrittaspalt schließlich doch Ablagerungen bilden, die zur Verstopfung des Entnahmerohres führen.

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Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, eine mit Spülwasser arbeitende Gasenthahmevorrichtung für sehr heiße, staubbeladene Rauchgase zu schaffen, bei welcher die Mängel der bekannten Vorrichtungen nicht auftreten und dadurch eine besonders große Nutzungsdauer erzielt wird.

Ausgehend von einer mit Spülwasser betriebenen, aus zwei konzentrischen Rohren bestehenden Entnahmevorrichtung, bei der ein Wasserstrom zum feuerungsseitigen Ende fließt, dort umgelenkt wird, dabei das Rauchgas durch Injektorwirkung ansaugt und zum Gasanalysegerät befördert, wird das Ziel der Erfindung dadurch erreicht, daß eine innerhalb des Rohrsystems befindliche Injektorstelle das Rauchgas durch einen kurzen zylindrischen Gasentnahmekanal ansaugt, in welchen außerdem Wasser so eingespeist ist, daß es drallförmig, entgegen der Gaaansaugriohtung, dessen Innenwand bespült und die Gaseintrittsöffnung in Gestalt eines zum Feuerungsraum offenen kegelmantelförmigeii Wasserschirms verläßt. .

Eine spezielle Ausführungsform der Erfindung besteht darin, daß der Entnahmekanal von einem zentral durchbohrten, das feuerungsseitige Ende des Rohrsystems abschließenden und mit einem Ansatz unter Bildung einer Öffnung in das Innenrohr des Rohrsystems ragenden Stopfen gebildet ist und die Stopfenwand eine Bohrung aufweist_s durch welche ein Teil

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des über den Ringspalt zwischen Innenrohr und Außenrohr des Rohrsystems eugeführten Wasserstromes entgegen der Gasansaugrichtung tangential in den Entnahmekanal gelangt.

Dieses Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wirä im folgenden näher beschrieben! Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch den in den Feuerungsraum hineinragenden vorderen Teil der Entnahmevorrichtung und

Pig. 2 einen Querschnitt längs der Linie A-B der Fig. 1. Die Entnahmevorrichtung ist am feuerungsseitigen Ende durch einen Stopfen 1 abgeschlossen. Dieser Stopfen vreist eine zentrale in Richtung der Rohrachse ausgerichtete Bohrung 2 auf, die den Gasentnahmekanal bildet. Mit einem Ansatz 3 ragt der Stopfen 1 so in das Innenrohr 4 der Entnahmevorrichtung, daß eine öffnung 5 frei bleibt.

Das Spülwasser, das außerdem die Kühlung der Entnahmevorrichtung bewirkt, strömt im Ringspalt 6 zwischen dem Außenrohr 7 und Innenrohr 4 zum feuerungsseitigen Ende, wird dort umgelenkt und durch die öffnung 5 dem Innenrohr zugeleitet. Das strömende Wasser saugt an der Stelle der Öffnung 5 durch Injektorwirkung das Rauchgas über den Gasentnahmekanal 2 an und befördert es beim Abströmen durch das innen-.rohr zum Gasanalysegerät. Eine Gasförderpumpe ist nicht nötig.

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i)er Ansatz 3 des Stopfens 1 weist eine kleine Bohrung θ auf, durch welche Wasser aus dem Baum zwischen Innen- und Außenrohr so in den Gasentnahmekanal 2 gelangt, daß es drallförmig, entgegen der Gasansaugrichtung, dessen Innenwand bespült und die Gaseintrittsöffnung 9 in Gestalt eines zum Feuerungsraum offenen kegelmantelförmigen Wasserschirms verläßt. Diese Art der Spülung des Gasentnahmekanals hat außer der Wirkung, daß sich im Kanal keine Ablagerungen bilden können, die vorteilhafte Eigenschaft, daß das Einströmen des Gases nicht behindert wird, da das Wasser die Innenwand des Gasentnahmekanals nur in dünner Schicht bespült. Der Grasentnähmekanal ist also trotz Spülung nicht eingeengt und die Wirkung des im Inneren der Entnahmevorrichtung liegenden Injektors wird nicht beeinträchtigt. Es kommt hinzu, daß der angesaugte Meßgas st rom außerhalb der Entnahmevorrichtung durch den auetretenden Waeserkegel vorgereinigt wird.

Die Zuführung des angesaugten Rauchgases zum Gasanalysegerät erfolgt in bekannter Weise nach Abscheidung des Wassers in einem Auffanggefäß sowie gegebenenfalls nach zusätzlicher Reinigung des Gases durch ein Filter. Durch den intensiven Spül- und Waschvorgang zeigen Filter über lange Betriebszeiten weder Verschmutzungen noch Verfär- . bungen. Dies bedeutet, daß durch das Spül- und Traneport-

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wasser in hohem Maße auch solche Beatandteile des MeQ-gases abgeführt werden, die durch Ablagerungen oder korrodierende Wirkung den Meßvorgang im Analyeengerät stören würden.

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Claims

— Q — Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Entnahme sehr heißer, staubbeladener Rauchgase aus Feuerungen zum Zwecke der Gasanalyse bestehend aus zwei konzentrischen Rohren, in denen ein Wasserstrom zum feuerungsseitigen Ende fließt, dort umgelenkt wird, das Rauchgas durch Injektorwirkung ansaugt und zum Gasanalysegerät befördert, dadurch gekennzeichnet, daß eine innerhalb des Rohrsystems befindliche Injektorstelle das Rauchgas durch einen kurzen zylindrischen Gasentnahmekanal ansaugt, in welchen außerdem Wasser so eingespeist ist, daß es drallförmig, entgegen der Gasansaugrichtung, dessen Innenwand bespült» und die Gaseintrittsöffnung in Gestalt eines zum Feuerungsraum offenen kegelmantelförmigen Wasserschirms verläßt.'

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasentnahmekanal (2) von einem zentral durchbohrten, das feuerungsseitige Ende des Rohrsysteise abschließenden und mit einem Ansatz (3) unter Bildung einer öffnung (5) in das Innenrohr des Rohrsystems ragenden Stopfen (1) gebildet 1st und die Stopfenwand eine Bohrung (8) aufweist, durch welche ein !Teil des über den Ringspalt (6) zwischen Innenrohr (4) und Außenrohr (7) dee Rohrsysteme zugeführten Wasserstromes entgegen der Gaeansaugrichtung tangential in den Gasentnahmekanal gelangt.

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