DE2653746C2

DE2653746C2 - Schmelzkammerkessel mit einer Vorrichtung zum Abstoßen von Schlackenansätzen

Info

Publication number: DE2653746C2
Application number: DE19762653746
Authority: DE
Inventors: Manfred 4223 Voerde Wolter
Original assignee: Steag GmbH
Current assignee: Steag GmbH
Priority date: 1976-11-26
Filing date: 1976-11-26
Publication date: 1978-09-14
Also published as: GB1591231A; NL7710115A; PL202378A1; DE2653746B1

Description

Die Erfindung betrifft einen Schmelzkammerkessel, insbesondere mit Kohlenstaubfeuerung, mit einer Auslauföffnung für den Schlackenstrom, die mit einer Vorrichtung zum Abstoßen von Schlackenansätzen, insbesondere in den Ecken der Auslauföffnung versehen ist, bei der ein Stoßwerkzeug von einem hin- und hergehenden Antrieb Bewegungsenergie längs einer Bahn zugeführt erhält, die in geringem Abstand von der Begrenzungskante insbesondere im Bereich von wenigstens einer Ecke der Auslauföffnung verläuft und quer zum Schlackcnstrom gerichtet ist.

Derartige Kessel werden insbesondere in Steinkohlenkraftwerkcn betrieben. Unter der Schlacksnauslauföfinung liegt im allgemeinen ein Schacht, durch den der .Schlackenstrom hindurch nach unten in ein Wasserbad fällt. Im Wasserbad wird die Schlacke abgeschreckt und bildet ein Granulat von allgemein glasiger Beschaffenheit, das durch einen Austragsförderer abtransportiert wird. Die Abstoßvorrichtung wird insbesondere benötigt, wenn der Kessel mit Teillast betrieben wird, weil sich dann bevorzugt und insbesondere in den Ecken der Auslauföffnung teigige Schlackenansätze bilden, welche bartartig nach unten hängen und zunehmend erstarren. Mit der Abstoßvorrichtung lassen sich diese Ansätze so rechtzeitig entfernen, daß sie nicht die Auslauföffnung zusetzen können.

ίο Es ist bereits eir.e Abstoßvorrichtung bekannt (DE-PS 21 47 251), welche aus zwei Zustellstangen besteht, die an ihren Spitzen je eine Hälfte eines bolzenartigen Stoßwerkzeuges tragen, die automatisch kuppeln und entkuppeln und dadurch bei der Hin- und Herbewegung der Zustellstangen den Stoßbolzen in die Auslauföffnung ein- und aus dieser herausfahren. Die Bahn des Stoßbolzens verläuft deswegen neben der Unterkante der Schlackenauslauföffnung, während die Bewegungsrichtung des Stoßwerkzeuges senkrecht zur Ebene der Schlackenauslauföffnung orientiert ist Mit der bekannten Einrichtung können jedoch die Werte der Schlackenansätze nicht beseitigt werden. Diese Einrichtung ist im wesentlichen nur zum Durchstoßen der durch die erstarrende Schlacke bereits ganz oder doch zum wesentlichen Teil geschlossenen Auslauföffnung gedacht und geeignet.

In der Praxis hat sich allerdings gezeigt, daß die bekannte Abstoßvorrichtung schnell unbrauchbar wird, da die flüssige Schlacke beim Durchstoßen auf die

jo komplizierten mechanischen Teile der Vorrichtung fließt und erstarrt. Das führt zu Blockierungen, welche die gesamte Vorrichtung außer Wirkung setzen.

Nachteilig wirkt sich auch aus, daß man bei einer im wesentlichen horizontal orientieren Schlackenauslauf-Öffnung die Zustellstangen schräg nach aufwärts orientieren muß, einerseits um sie der Einwirkung des Schlackenstromes so weitgehend wie möglich zu entziehen, andererseits um ihre Antriebe außerhalb des Kessels bzw. des erwähnten Fallschachtes unterbringen zu können. Unter Berücksichtigung der örtlichen Verhältnisse, insbesondere des erwähnten Austragsförderers und der häufig in dessen Längsachse angeordneten Ecken der Auslauföffnung kann man die Zustellstangen nur neben dem Förderer und damit in einer für die Bewegungsbahn des Stoßwerkzeuges ungünstigen Lage orientieren. Deswegen gelingt es trotz der aufwendigen Konstruktion der bekannten Vorrichtung im Ergebnis nicht, die Schlackenansätze zu entfernen.

Bei der bekannten Vorrichtung treten auch immer wieder Beschädigungen im Kessel auf. Sie beruhen darauf, daß im Bereich der Auslauföffnung zumeist Siederohre verlegt sind, welche außen bestiftet und mit einer Masse bestampft sind, welche der Korrosion durch die auslaufende Schlacke entgegenwirken soll. Beim

M Abstoßen der Schlackenansätze werden häufig die Stampfmasse, mindestens aber auch die Rohrbestiftung abgerissen oder beschädigt. Das führt zu Dauerschäden an den Siederohren. Außerdem bricht die Schlacke in großen Klumpen ab. Diese führen zu einer Ungleichmä-

ho ßigkeit des Granulats und beim Ablöschen auch zu Gefahren für die Einrichtung und die Bedienung des Kessels.

Schließlich ist zu bedenken, daß bei schräger Anordnung der Stoßstangen im Fallschacht diese

hi starken Wärmestrahlungen ausgesetzt sind. Deswegen besteht die Notwendigkeit, mindestens diese, gegebenenfalls aber auch andere funktionswichtige Teile der vorbekannten Vorrichtung zu kühlen.

Es ist ferner ein Schmelzkammerkessel bekannt (DE-OS 20 48 423), bei dem in der Auslauföffnung ein Linlaufender und insbesondere mit Kondensat gekühlter Rahmen eingesetzt ist, wowie ein Stoßwerkzeug verwendet wird, dessen Bahnen neben der Innenkante des Rahmens verläuft, wobei die Bewegungsrichtung des hin- und hergehenden Stoßwerkzeug im spitzen Winkel durch die Ebene der Auslauföffnung verbunden nach oben orientiert ist

Dieser Aufbau des bekannten Schmelzkammerkessels beseitigt-die eingangs beschriebenen Einbauschwierigkeiten nicht die insbesondere durch die Lage des Austragsförderers im Wasserbad hervorgerufen werden. Aber auch durch den Rahmen, welche die an der Bestiftung und an der Stampfmasse der Siederohre bislang auftretenden Schwierigkeiten beseitigen soll, sind zusätzliche Machteile bedingt. Insbesondere wird die Auslauföffnung verengt Die Kühlung des Rahmens durch reines Kondensat ist erforderlich. Andernfalls würde durch die Schmutzablagerungen dei· Wärmeübergang so gering werden, daß der Rahmen durch Hitzeeinwirkungen zerstört wird. Andererseits bedingt die Rahmenkühlung mit Hilfe reinen Kondensators einen technisch relativ hohen Aufwand und erfordert laufende Überwachung, weil der Rahmen bei etwaigen Kühlmittelstörungen sehr schnell verbrennen würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, auf die beschriebenen Schlackenansätze und insbesondere die sich an der Auslauföffnung bildenden herabhängenden Schlackenbärte von außerhalb des Kessels und der Auslauföffnung einzuwirken, um sie rechtzeitig und ohne Schaden für die im Bereich der Auslauföffnung angebrachten lebenswichtigen Bauteile und deren Schutz zu entfernen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Bahn des Stoßwerkzeuges unmittelbar unterhalb der Unterkante der Auslauföffnung verläuft und die Bewegungsrichtung des Stoßwerkzeuges parallel zur Ebene der Auslauföffnung oder im spitzen Winkel zu dieser nach außen orientiert ist.

Es hat sich überraschend herausgestellt, daß eine genügend häufige und stoßartige Einwirkung auf die aus der Auslauföffnung heraushängenden Schlackenansätze bzw. -bärte ausreicht, um ein Zuwachsen der Auslauföffnung durch erstarrende Schmelzkammerschlacke zu verhindern. Dabei hat sich ergeben, daß die bislang beim Abbrechen der Ansätze bzw. Bärte auftretenden Beschädigungen an den Bestiftungen und Ausstampfungen der Siederohre gänzlich entfallen. Offenbar treten keine oder nur noch vernachlässigbare mechanische Einwirkungen auf diese lebenswichtigen Teile des Kessels bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein.

Diese Vorrichtung hat den Vorteil, daß sie unabhängig von der Lage des Austragförderers orientiert werden kann, weil ihre Orientierung parallel zur Ebene der Schlackenauslauföffnung bzw. in einem spitzen Winkel zu dieser nach außen auch die Unterbringung in der Längsrichtung des Austragsförderers ermöglicht. Außerdem ergibt sich an der erfindungsgemäßen Vorrichtung der Vorteil eines verhältnismäßig einfa- μ chen Aufbaus, weil der Antrieb in größerer Nähe des eigentlichen Stoßwerkzeuges angeordnet sein kann und das Stoßwerkzeug selbst bei rascher Hin- und Herbewegung der schädlichen Einwirkung des heißen Schlackenstromes weitgehend entzogen ist. _h-,

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung verläuft die Bahn des Stoßwerkzeuges durch die senkrechte Projektion wenigstens einer der Ecken der Schlackenauslauföffnung. Diese Ausführungsform bietet Vorteile durch eine gedrungenere Bauart der Abstoßvorrichtung und wird hauptsächlich ermöglicht, weil deren Einbau in Richtung des Austragförderers möglich ist insbesondere kann je eine Abstoßvorrichtung am vorderen und hinteren Ende des Förderers angeordnet sein, wenn die Auslauföffnung zwei Ecken aufweist was häufig der Fall ist

Gemäß einer anderen Ausfühiungsform der Erfindung verläuft die Bahn des Stoßwerkzeuges horizontal. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, daß die geringste Entfernung von den Antrieben bis zum Stoßwerkzeug zu überbrücken ist Außerdem hat diese Ausführungsform zur Folge, daß die Stoßstange der direkten Wärmeeinstrahlung aus der Brennkammer des Kessels, welche durch das Schlackenauslaufloch nach außen fällt entzogen ist Überraschend hat sich gezeigt, daß diese Unterbringung die bisherige Kühlung des Werkzeuges und der anschließenden Stoßstange überflüssig macht. Es genügt die Verwendung hoch hitzebeständiger Stähle (z. B. Sicromat 12).

Vorzugsweise ist der Antrieb zur Bewegungsenergiezuführung an das Stoßwerkzeug als doppelt wirkender Druckluftzylinder ausgebildet, und das Stoßwerkzeug ist am freien Ende der Kolbenstange angeordnet. Solche Druckluftzylinder werden an Druckluftwerkzeugen in großem Umfang verwendet, so daß sich der Vorteil ergibt, die Erfindung mit handelsüblichen Druckluftzylindern dieser Art verwirklichen zu können.

In den meisten Fällen genügt es, eine außen am Kessel anbringbare Montageplatte mit einem nach außen weisenden Bügel vorzusehen, an dem außen der Antriebszylinder befestigt wird, der den Bügel mit einem Ansatz durchdringt und dadurch zuverlässig fixiert ist. Durch das vordere Ende des Ansatzes tritt die Kolbenstange aus, an die ein Rohr angeschlossen ist, das an seinem freien Ende das Stoßwerkzeug trägt. Ein solches Rohr ist stets im Hinblock auf das geringe Gewicht günstig, kann aber auch gegebenenfalls zur Einführung einer Kühlflüssigkeit verwendet werden.

Im allgemeinen genügt es, das Stoßwerkzeug schaufelartig auszubilden, wobei die Vorderkante der Schaufel quer zur Bewegungsrichtung und horizontal orientiert wird.

Einzelheiten, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles anhand der Figuren in der Zeichnung; es zeigt

F i g. 1 unter Fortlassung aller für das Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Einzelheiten eine Ansicht des erfindungsgemäßen Schmelzkammerkessels hauptsächlich im Bereich der Auslauföffnung zur Darstellung der Vorrichtung zum Abstoßen von Schlackenansätzen,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig.3 eine Stirnansicht im wesentlichen in Richtung des Pfeiles öder F i g. 2 und

Fig.4 die Stange des Stoßwerkzeuges und ihre Führung im Querschnitt.

Von dem Schmelzkammerkessel ist nur ein Teil des Kesselbodens durch eine Linie bei 1 angedeutet. Die Mitte des Schlackenfallschachtes w>rd durch die Linie 2 wiedergegeben. Der Verlauf der beiden Siederohre 3 bzw. 4 (F i g. 2) läßt erkennen, daß die Auslauföffnung 5 zwei Ecken 6 bzw. 7 aufweist. Die Schlacke läuft deswegen von beiden Seiten der Auslauföffnung 5 zu und tritt über die Ecken 6 und 7 aus. Lediglich für die

Ecke 7 ist die Vorrichtung zum Abstoßen von Schlackenansätzen dargestellt.

Diese Vorrichtung hat ein allgemein mit 8 bezeichnetes Werkzeug, das gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel schaufelartig ausgebildet ist. Dieses Werkzeug sitzt mit seinem rückwärtigen Schaft 9 im freien Ende 10 eines Rohres 11, das an das vordere Ende 12 einer Kolbenstange angeschlossen ist, deren Zylinder allgemein mit 13 bezeichnet ist. Bei dem Zylinder handeis es sich um einen doppelt wirkenden Druckluftzylinder, dessen kolbenstangenseitiges Ende mit einem Querhaupt 14 versehen ist. Das Querhaupt 14 wird von zwei parallelen Zugslangen 15 bzw. 16 durchdrungen, wie sich aus der neben der F i g. 1 wiedergegebenen Einzelheit entnehmen! läßt. Die Zugstangen haben mit Gewinde versehene Enden !7 bzw. 18, auf die sich Muttern 19 bzw. 20 aufschrauben lassen. Die Muttern stützen sich auf der Rückseite 21 eines Bügels 22 ab, der allgemein U-förmig ausgebildet ist. Dieser Bügel 22 ist mit seinen beiden Schenkeln 23 bzw. 24 auf einer Platte 25 aufgeschweißt, die mit Hilfe mehrerer, in F i g. 3 durch die Lage ihrer Schraubenlöcher 26 bezeichneter Schrauben an einer Stirnwand 27 des Kessels befestigt wird.

Über einen Qucrbol/.en 28 ist das innere und entsprechend bei 29 ausgenommene Ende der beschriebenen Stange 11 an die Kolbenstange angeschlossen.

Die Bahn, welche bei der Zuführung von Bewegungsenergie von der Schaufel 8 durchmessen wird, ist durch die strichpunktierte Darstellung 30 in F i g. 1 bezeichnet, die das äußere Ende der Bewegung des Schaufelwerkzeuges 8 wiedergibt. Danach ist die Bahn des Stoßwerkzeuges unmittelbar unterhalb der Unterkanle ίο der Auslauföffnung 5 an der Ecke 7 angeordnet, und die Bewegungsrichtung des Stoßwerkzeuges verläuft im spitzen Winkel zur Ebene der Schlackenauslauföffnung 5 nach außen. Die senkrechte Projektion der Ecke 7 fällt in die bei 33 angegebene Bahnrichtung des Werkzeuges π 8.

Das Stoßwerkzeug hai eine angeschärfte Vorderkante 34, die quer zur Bahn und horizontal orientiert ist.

Zur Erhaltung der Bahn und der O ientierung des Stoßwerkzeuges sind auf der Außenseite 35 der hohlen Stange 11 zwei je um einen Halbkreis zueinander versetzt angeordnete Längsrippen 36 bzw. 37 befestigt (Fig.4). Diese Rippen laufen in Nuten 38 bzw. 39. Die Nuten befinden sich in Scheiben 40, die in ein Führungsrohr 41 eingesetzt sind.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schmelzkammerkessel, insbesondere mit Kohlenstaubfeuerung, mit einer Auslauföffnung für den Schlackenstrom, die mit einer Vorrichtung zum Abstoßen von Schlackenansätzen, insbesondere in den Ecken der Auslauföffnung versehen ist, bei der ein Stoßwerkzeug von einem hin- und hergehenden Antrieb Bewegungsenergie längs einer Bahn zugeführt erhält, die in geringem Abstand von der Begrenzungskante insbesondere im Bereich von wenigstens einer Ecke der Auslauföffnung verläuft und quer zum Schlackenstrom gerichtet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (33) des Stoßwerkzeuges (8) unmittelbar unterhalb der Unterkante (32) der Auslauföffnung (5) verläuft und die Bewegungsrichtung des Stoßwerkzeuges psral-IeI zur Ebene der Schlackenauslauföffnung (5) oder im spitzen Winkel zu dieser nach außen orientiert ist.

2. Schmelzkammerkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (33) des Stoßwerkzeuges (8) durch die senkrechte Projektion wenigstens einer der Ecken (7) der Schlackenauslauföffnung (5) verläuft.

3. Schmelzkammerkessel nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn (33) des Stoßwerkzeuges (8) horizontal verläuft.

4. Schmelzkammerkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb zur Bewegungsenergiezuführung ein doppelt wirkender Druckluftzylinder (13) ist und das Stoßwerkzeug (8) am freien Ende der Kolbenstange (II, 12) angeordnet ist.

5. Schmelzkammerkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer außen am Kessen anbringbaren Montageplatte (25) ein nach außen weisender Bügel (22) befestigt ist, auf dem außen der Antriebszylinder (13) befestigt ist und den Bügel (22) mit einem Ansatz durchdringt, durch den das vordere Ende (12) der Kolbenstange austritt, an die ein Rohr (11) angeschlossen ist, das an seinem freien Ende das Stoßwerkzeug (8) trägt.

6. Schmelzkammerkessel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Stoßwerkzeug (8) aus einer Schaufel besteht, deren Vorderkante (34) quer zur Bewegungsrichtung und horizontal orientiert ist.