DE188774C

DE188774C -

Info

Publication number: DE188774C
Application number: DENDAT188774D
Authority: DE

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

188774 KLASSE 24/. GRUPPE

Verfahren zur Verfeuerung von Staubkohle u. dgl. Patentiert im Deutschen Reiche vom 17. August 1905 ab.

Der Erfindungsgegenstand ist ein Verfahren zur Verfeuerung von Staubkohle u. dgl. Der staubförmige oder fein zerkleinerte Brennstoff und das die Verbrennung unterhaltende Mittel, z. B. Luft oder sonst ein Gas, wird senkrecht aufwärts in eine Verbrennungskammer eingeblasen, und zwar an den nach unten ziehenden Abgasen entlang. Durch das senkrechte Einblasen wird erreicht, daß

ίο der Brennstoff möglichst lange in der Schwebe gehalten wird, daß also die Geschwindigkeit des Brennstoffes die Flammgeschwindigkeit nicht überschreitet. Dadurch soll den Brennstoffteilen Gelegenheit gegeben werden, mit Sicherheit bereits in der Verbrennungskammer völlig zu verbrennen. Das brennende Gemisch und die Abgase werden gezwungen, sich am oberen Ende der Verbrennungskammer zu drehen und an dem eintretenden Brennstoffstrom entlang zurückzuströmen, oder sich in Teilströme zu teilen und auf zwei Seiten des Brennstoffes zurückzustreichen, oder aber sich kreis- oder pilz- " förmig auszubreiten und auf allen Seiten jenes Stromes den Rückgang anzutreten, wie dies der Fall ist, wenn die Verbrennungskammer senkrecht und kreisförmig ist und der Brennstoff zentral eintritt. Es ergibt sich dadurch nicht nur eine dauernde Entzündung des neu eintretenden Brennstoffes, sondern infolge des Richtüngswechsels des Gemischstromes auch eine Verminderung in der Geschwindigkeit. Es nimmt also die Geschwindigkeit des Gemisches mit dem Steigen der Temperatur ab, so daß für eine intensive Verbrennung alle Bedingungen erfüllt sind. . Dadurch, daß die zurückstreichenden Verbrennungsprodukte und Abgase den neu eintretenden und sich entzündenden Brennstoff einhüllen, werden die Wände der Verbrennungskammer wesentlich geschützt. Ferner wird dadurch, daß der Brennstoff durch die Abgase eingehüllt wird, ermöglicht, auch an flüchtigen Gasen nur armen Brennstoff, z. B. Anthrazit oder Koks, zu verwenden, weil auch wesentlich reiner Kohlenstoff durch die Führung des Brennstoffes und der Abgase gemäß der Erfindung mit Sicherheit zur Entzündung gebracht wird.

Das Einblasen des Brennstoffes und der Verbrennungsluft ο. dgl. kann am unteren Ende der Verbrennungskammer erfolgen, ebenso können die Abgase nahe der Eintrittsstelle des Brennstoffes unten aus der Kam- mer abgeführt werden. Dadurch wird an der Eintrittsstelle des Brennstoffes eine möglichst heiße Zone geschaffen und die Entflammung wesentlich begünstigt.

Die Verbrennungskammer wird gemäß der Erfindung schachtartig und vorteilhaft senkrecht oder nahezu senkrecht ausgeführt. Dies ergibt namentlich bei Verfeuerung von schlackenreicher Kohle o. dgl. den Vorteil, daß sich die flüssige Schlacke an den Wänden der Kammer absetzen kann Und diese infolgedessen nach Erkalten gegen die heißen Gase schützt. Die senkrechte Form derVer-

brennungskammer bietet auch für die Abführung der Schlacke wesentliche Vorteile. Zu dem Zweck kann die Kammer mit offenem Boden versehen sein, durch den sowohl die S Abgase und Sch-lacken abgeleitet, als auch der Brennstoff und die Verbrennungsluft entweder getrennt oder durch ein .gemeinsames Rohr eingeblasen werden können. Die flüssigen Schlackenteile können bei dieser

ίο Ausführung der Kammer an den Wänden entlang durch den Boden tropfen und dort irgendwie abgeführt werden.

Auf der Zeichnung sind mehrere Beispiele zur Durchführung des Verfahrens dargestellt.

Fig. ι ist ein senkrechter Schnitt durch eine Feuerungsanlage nach 1-1 der Fig. 2.

Fig. 2 ist ein wagerechter Querschnitt nach 2-2 der Fig. 1.

Fig. 3 zeigt eine abgeänderte Ausführungs-

ao form im Längsschnitt und

Fig. 4 im Querschnitt nach 6-6 der Fig. 3. Fig. 5 und 6 stellen im Längsschnitt und im Querschnitt eine zylindrische Verbrennungskammer dar.

Fig. 7 ist eine weitere abgeänderte Ausführungsform im Längsschnitt.

Unter der schachtartigen Verbrennungskammer B der Ausführungsform nach Fig. 1 befindet sich der Schlackenraum C. Die Zuführung der Staubkohle oder sonst eines fein zerkleinerten Brennstoffes in die Verbrennungskammer erfolgt durch das Rohr D. Luft oder ein anderes Verbrennungsmittel kann zusammen mit dem Brennstoff oder später allein in den Feuerraum eingeführt werden. Das Ende D¹ des Rohres D ist so' aufwärts gebogen, daß der Brennstoff senkrecht in die Verbrennungskammer B hineingeschleudert wird. Das Rohrende D' kann mit irgendeinem feuerfesten Stoff überzogen oder von einem Wassermantel umgeben sein.

Die Wände E der Verbrennungskammer B bestehen ebenfalls aus feuerfester-Masse.

Bei der in Fig. 1 bis 4 dargestellten, im Querschnitt rechteckigen Form · ist die Verbrennungskammer auf drei Seiten von den Kesselmauern umgeben. Zweckmäßig wird dabei ein gewisser Abstand von deti Wänden E der Verbrennungskammer eingehalten, um durch den isolierenden Luftzwischenraum G Strahlverluste möglichst zu verhindern. Der obere Teil der Verbrennungskammer ist gewölbt oder flach. Der obere Abschluß der Verbrennungskammer kann auch durch einen mit Wassermantel versehenen Metalldeckel erfolgen.

In der einen Längsseite der Verbrennungskammer B am oder nahe am unteren Ende derselben befindet sich eine Öffnung H für . den Durchgang der Verbrennungsprodukte. Es können natürlich mehrere solcher Durchlässe vorhanden sein; ferner könnten sich die Durchlässe in einer oder jeder Schmalseite der Verbrennungskammer befinden. Wesentlich ist in jedem Fall, daß der Auslaß der Gase so nahe als möglich bei der. Eintrittsstelle des Brennstoffes in die Kammer liegt, so daß die Verbrennungsdauer bei gegebener Höhe der Kammer äußerst lange ausgedehnt werden kann, um die langsamer brennenden Teile des Brennstoffes vollständig zu verbrennen oder zu reduzieren. Denn die Verbrennungsprodukte sind gezwungen, an dem neu eintretenden Brennstoff entlang zu strömen, um in den Auslaß zu gelangen. Die Höhe der Verbrennungskammer muß deshalb so bemessen seine, daß alle brennbaren Teilchen des Brennstoffes mit Sicherheit genügend verbrannt sind, ehe sie an den Auslaß gelangen.

Auf der der Öffnung //gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskammer B sind die verschließbaren Öffnungen J und K vorgesehen, durch die hindurch der Brennstoff angezündet und das Innere der Kammer besichtigt werden kann. Im Boden der Kammer M sind Öffnungen M¹ für die Kessel N vorgesehen, durch die Asche und sonstige in die Kammer M gelangte unverbrauchte Stoffe entfernt werden. E)ie Kesselkammer M ist ferner mit einer Öffnung P versehen, durch die die Verbrennungsgase nach außen abgeleitet werden.

Der Boden der Verbrennungskammer B ist bei Q. offen. Diese Ausführung ist besonders bei schlackenreichen Brennstoffen vorteilhaft; bei schlackenfreien Brennstoffen kann selbstverständlich der Boden der Kammer B geschlossen sein. Durch den offenen Boden der Kammer B wird die an den Kammerwänden abtropfende Schlacke abgeleitet. Wenn die Innenwände der Verbrennungskammer die Innenwandungen der Schlackengrube überragen und wie bei S und S' abgesetzt sind, läßt sich die sich bildende schützende Schlackenschicht an den Kammerwänden durch Steigerung oder Verminderung des Heizgrades entweder abschmelzen oder verstärken. Die Schlackengrube ist am Boden mit einem Trog oder einem WasserbehälterT versehen, der unmittelbar unter der Verbrennungskammer liegt. Die angesammelte Schlacke läßt sich auch durch den verbreiterten Teil U der Grube hindurch entfernen. Die Schlackengrube C kann ferner mit einem-Querstück F versehen sein, um die in dem Grubenteil U befindlichen Arbeiter möglichst vor der unmittelbaren Einwirkung der aus der Verbrennungskammer strahlenden Hitze zu schützen. Der Wasserbehälter T ist mit einem endlosen Tragband W in Verbindung gebracht, das die Rückstände auf ein

zweites endloses Band X befördert. Die durch die Öffnung Mⁱ hindurchfallende Asche o. dgl. gelangt ebenfalls auf das Band X.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 ist auch über der Verbrennungskammer B ein Luftzwischenraum vorgesehen. Der die Kammer B umgebende Luftraum ist in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise bei G¹ mit der Außenluft in Verbindung. Der obere Teil der Verbrennungkammer B ist ferner mit einer oder mehreren Öffnungen G² versehen, so daß die bei G¹ eintretende und den Luftmantel G durchströmende Luft durch jene Öffnungen G² in das Innere der Kammer B gelangen kann. Zur Regelung der Kaltluftzufuhr in die Verbrennungskammer ist ein Schieber G³ vorgesehen.

In Fig. 3 und 4 ist ferner eine abgeänderte Ausführungsform des den Brennstoff in die Verbrennungskammer leitenden Rohres dargestellt. An dem Rohr ist eine Gruppe von Armen D² vorgesehen, deren jeder bei Ό³ abnehmbar und mit einem Ventil Z)⁴ versehen ist. Diese Bauart hat namentlich Vorteile, wenn nicht immer mit voller Ladung gearbeitet werden soll, indem eine oder mehrere der Röhren D'² ausgeschaltet werden können. Wenn ein Ruhr D² nicht gebraucht wird, wird es zweckmäßig wegen der starken in der Verbrennungskammer entwickelten Hitze entfernt, da es sonst, bei Nichtdurchfluß von Brennstoff zu sehr leiden würde.

Bei den in Fig. 5 bis 7 dargestellten Ausführungsformen ist die Verbrennungskammer im Querschnitt kreisförmig gestaltet. Nach Fig. 5 sind die Innenwände der Verbrennungskammer B noch besonders mit widerstandsfähigem Material E¹ bekleidet. Dieser Schutzmantel kann leicht erneuert werden, da er mit der Kammerwand E nicht starr verbunden ist. Diese ist von einer Wand F¹ umgeben, wobei zwischen E und F¹ ein isolierender Luftraum G freigelassen ist, der durch die Öffnungen G¹ mit der Außenluft in Verbindung steht.

Für die Wand F¹ ist ein Deckel F² vorgesehen, der über dem oberen Teil der Verbrennungskammer einen mit dem Luftmantel G verbundenen Raum G⁴ bildet. An diesem Deckel sitzt ein Rohr D⁵ (Fig. 5), das mit dem Raum G⁴ in Verbindung steht und zu einer Mahlvorrichtung Ζ)^β für den Brennstoff führt. Die Mahlvorrichtung kann mit einer Vorrichtung zur Erzeugung von Gebläseluft verbunden sein. Das zur Zuführung von Brennstoffen in die A^erbrennungskamrner dienende Rohr ist ebenfalls an jene Mühle D⁶ angeschlossen. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß die im Mantel G und dem Raum G⁴ befindliche Luft durch das Rohr G⁵ vorgewärmt in die Mühle geleitet wird, um dort mit dem in die Brennkammer abzuleitenden Brennstoffe gemischt zu werden. Die vorgewärmte Luft kann zur Unterstützung der \⁷erbrennung auch unmittelbar in die Brennkammer geleitet werden.

Bei der Ausführung nach Fig. 7 steht der Durchlaß für die Verbrennungsprodukte nicht in der vorher beschriebenen Weise mit dem Kesselraum M in Verbindung. Die Verbrennungsprodukte werden vielmehr gezwungen, durch den Boden der Verbrennungskammer hindurch erst durch eine tiefer als die bisher beschriebene Öffnung H liegende Öffnung H^x und dann aufwärts durch die im Boden der Kesselkammer vorgesehene Öffnung H'² in die Kesselkammer M zu strömen.

Um die Feuerungsanlage in Betrieb zu setzen, wird z. B. eine mit Holz und Ölabfällen gefüllte Pfanne etwa durch die Öffnung K eingeführt und entzündet. Die Pfanne muß so gestaltet sein und so über das Rohrende D¹ oder die Arme D² gesetzt werden, daß der zu verbrennende Stoff noch genügend freien Durchgang findet. Darauf wird der Brennstoff mit einer derart bemessenen Geschwindigkeit in die Brennkammer eingeführt, daß das Feuer . der Flamme nicht erstickt wird. Durch den sofort in teil weisen Brand gesetzten Brennstoff wird die Brennkammer nach und nach erhitzt. In kurzer Zeit ist die Erhitzung so weit vorgeschritten, daß die Pfanne entfernt werden kann, worauf der Hitzegrad immer weiter steigt, bis die Betriebsbedingungen erreicht sind. Anstatt die Entzündung des Gemisches mittels eines Feuerbeckens zu bewirken, können die Brennstoffe auch mittels durch Rohre eingeführten Öles oder Gases entzündet werden. Hierbei wird so verfahren, daß nach dem Anzünden des Ölstromes o. dgl. der Brennstoff in die Brennkammer eingeführt und mit dem bereits brennenden Öl oder Gas in Berührung gebracht wird.

Sobald der senkrecht aufwärts in die schachtartigeVerbrennungskammer eingeführte Brennstoff einen entsprechenden Weg zurückgelegt hat, wenden sich die Verbrennungsprodukte und die entzündenden Stoffe rückwärts, wobei sie den eintretenden Brennstoffstrom vollständig einhüllen können. Die Gase durchströmen dann die Öffnung H, die neben der Eingangsstelle des Brennstoffes liegt, oder sie streichen gemäß Fig. 7 durch den Boden der Feuerung hindurch durch die Öffnung H¹ und darauf wieder aufwärts' durch die Öffnung H'² in die Kesselkammer. Die Schlacken und ähnliche Teile fallen durch den Boden der Verbrennungskammer in die Schlackengrube. Ein Teil der flüssigen Schlacke an den Wänden der Feuerung entlang bleibt daran haften und bildet eine Be-

kleidung über die ganze Innenwandung der Verbrennungskammer. Diese Schlackenbekleidung schützt das feuerfeste, zur Herstellung der Feuerungswände verwendete Material. Ein Teil der Schlacke tropft an den Seiten herab und in die Schlackengrube hinein.

Während des Betriebes der Feuerung ist es zweckmäßig, den Zug so einzustellen, daß

ίο der Druck in der Verbrennungskammer ungefähr dem Atmosphärendruck gleichkommt, um einen Wärmeverlust durch Luftansaugung zu vermeiden. Die Feuerung arbeitet jedoch ebenfalls gleich zufriedenstellend, wenn der Druck in der Verbrennungskammer größer oder niedriger als der der Atmosphäre ist.

Die zurückstreichenden Gase und brennenden Teile sind heiß genug, um den neu eintretenden Brennstoff zu entflammen und brennend zu erhalten. Da ferner die feuerfesten Bestandteile der Feuerungswandung durch und durch heiß sind, wird fortdauernd der neu eintretende Stoff zur Entflammung gebracht. Die Feuerung kann auch so gebaut sein, daß, anstatt die ganze Verbrennungskammer aus feuerfestem Stoff herzustellen, eine oder mehrere Säulen oder Stücke von feuerbeständigem Stoff an einer den Schmelzpunkt des letzteren nicht gefährdenden Stelle

anzuordnen, so daß die Übertragung der von den Säulen ausstrahlenden Hitze eine dauernd sichere Entflammung des eintretenden Brennstoffgemisches bewirkt. Wenn die Verbrennungskammer völlig durchgeheizt ist, kann der Brennstoff in seiner Zusammensetzung geändert werden, ohne daß das Feuer die geringste Neigung zum Verlöschen zeigen würde. Die Zuführung des Brennstoffes kann auf ziemlich lange Zeit gänzlich unterbrochen werden, wobei die vorgesehenen Zugöffnungen und Schieber verschlossen werden. Die Feuerung läßt sich dann nach einiger Zeit einfach durch erneutes Einführen von Brennstoff wieder in Betrieb setzen.

Claims

Patent-Ansprüche:

1. Verfahren zur Verfeuerung von Staubkohle u. dgl., dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff und die Verbrennungsluft senkrecht aufwärts in eine schachtartige Verbrennungskammer an den nach unten abziehenden Abgasen entlang eingeblasen werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennstoff und die Luft in die Verbrennungskammer an deren Unterende eingeblasen und die Abgase nahe der Eintrittsstelle des Brennstoffes und der Luft unten abgeführt werden.

3. Feuerungsanlage nach dem Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrechte oder nahezu senkrechte, geschlossene Verbrennungskammer mit offenem Boden versehen ist, durch den die Abgase und die Brennstoffrückstände abgeleitet und der Brennstoff und die Verbrennungsluft entweder getrennt oder durch ein gemeinsames Rohr eingeblasen werden.

Hierzu r Blatt Zeichnungen.