DE2801193C2

DE2801193C2 - Verfahren zum Befeuern eines Tunnelofens mit Kohle sowie Kohlefeuerung fur Tunnelöfen

Info

Publication number: DE2801193C2
Application number: DE2801193A
Authority: DE
Inventors: Manfred 6312 Laubach Leisenberg
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-01-12
Filing date: 1978-01-12
Publication date: 1980-02-28
Also published as: DE2801193B1; EP0015903A1; WO1979000492A1; EP0015903B1; JPS55500025A; US4283170A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Befeuern eines Tunnelofens mit Kohle sowie einer Kohlefeuerung zur Anwendung dieses Verfahrens.

Es ist zwar bereits bekannt, Tunnel- und Ringöfen mittels Kohle zu befeuern. Bei Tunnelöfen konnte sich jedoch die Kohlefeuerung nicht durchsetzen, da die dort dazu verwendeten auch gruppenweise schaltbaren Kohleschürapparate sowie deren Steuerungen sehr viel Mechanik enthalten und damit personalabhängig, wartungsbedürftig und teuer in der Unterhaltung sind. Vor allem aber ist die Kohlenstaubbelästigung in einem modernen Ziegelwerk untragbar. Der Niederschlag von Kohlestaub, der bei den bekannten Kohlefeuerungen

ίο zwangsläufig auftreten würde, kann nämlich die Eigenschaften der elektrischen Schaltgeräte derart beeinflussen, daß deren Funktionsfähigkeit in Frage gestellt ist.

Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Befeuern eines Tunnelofens mit Kohle sowie eine Kohlefeuerung für Tunnelöfen zu schaffen. Die bisherinen Schwierigkeiten des Kohlebetriebes sollen dabei ausgeschlossen werden, so daß bei Vorhandensein ausreichender Kohlevorkommen das Betreiben eines Ziegelwerkes mit Kohle und damit auch eine Umstellung von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen auf Kohle, ohne daß eine Belästigung durch Kohlenstaub und Asche eintritt, ohne weiteres möglich ist. Der dazu erforderliche Bau- und Wartungsaufwand soll äußerst gering gehalten werden, dennoch soll eine einwandfreie Anpassung und Steuerung der Kohlefeuerung an die jeweiligen Betriebsbedingungen erreicht werden. Vor allem aber soll der eigentliche Brenner wartungs- und bedienungsfrei arbeiten, so daß auch ein automatischer

bo Betrieb des Tunnelofens durchgeführt werden kann.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Kohle in einem luftdichten Bunker gelagert und mittels an diesen angeschlossener luftdicht gestalteter Transportbänder oder -ketten zu in der Brennzone des

b5 Ofens über dessen Breite verteilt angeordneten Kohleinjektoren als Brenner gefördert wird und daß die Kohleinjektoren an eine Luftzuführungsleitung angeschlossen sind, aus der Druckluft diesen impulsweise

28 Ol 193

zum Einblasen der in dosierten Mengen gelagerten Kohle zugeführt wird.

Die Kohlefeuerung für Tunnelöfen, mittels der dieses Verfahren in sehr vorteilhafter Weise anvendbar ist, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstellen eines Ofens jeweils durch einen Kohleinjektor gebildet sind, dem die Kohle mittels mit einem vorzugsweise luftdichten Bunker verbundener luftdichter Transportketten oder -bänder zuführbar und der an eine Luftzuführungsleitung angeschlossen ist, aus der Druckluft zur Einbringung vorbestimmter in dem Kohleinjektor lagerbarer Kohlemengen in die Brennzone impulsweise in diesen einblasbar ist.

Zweckmäßig ist es hierbei, die Kohleinjektoren in Reihe über die Breite der Brennzone des Ofens verteilt anzuordnen und mittels jeweils einem einer Reihe zugeordneten Transportband sowie einem Luftverteilerrohr mit einem an den Kohlebunker angeschlossenen in Längsrichtung des Ofens verlaufenden Transportband bzw. mit einer vorzugsweise parallel zu diesem angeordneten Hauptdruckluftleitung zu verbinden.

Die Kohleinjektoren können in einfacher Weise jeweils aus einem an das Transportband angeschlossenen lotrechten und unten offenen Kohlezuführungsrohr, einer unterhalb von diesem mit Abstand angeordneten Auflageplatte sowie einem das Ende des Zuführungsrohres und die Platte umgebenden Gehäuse gebildei werden, das mit der Druckluftzuführungsleitung sowie über ein Einblas- oder Mischrohr oder unmittelbar mit der Brennstelle verbunden ist, wobei das Gehäuse des Kohleinjektors in seinem achssenkrechten Querschnitt nach Art einer Spirale ausgebildet sein sollte.

Um die impulsweise einzublasende Kohlemenge leicht dosieren zu können, ist es angebracht, die Auflageplatte und/oder das Kohlezuführungsrohr des Kohleinjektors höhenverstellbar auszubilden. Es ist zu dem gleichen Zweck aber auch möglich, in das Kohlezuführungsrohr einen Schubzylinder, eine Absperrklappe, einen Schieber od. dgl. einzusetzen.

Außerdem sollte, um die jeweilige möglichst geringe Kohlemenge in kurzer Zeit einzublasen, die Eintrittsöffnung des Gehäuses als Düse ausgebildet sein, deren öffnung auf die Auflageplatte gerichtet ist.

Zur impulsweisen Luftzuführung in jeden der Kohleinjektoren sind diesen zweckmäßigerweise Dosierventile zugeordnet, mittels deren die Impulsfrequenz und/oder die Blasdauer einstellbar ist, wobei jeweils einer Reihe oder Gruppe von Kohleinjektoren ein diesen gemeinsames Dosierventil zugeordnet werden kann, das in dem Luftverteilerrohr zwischen der Abzweigung von der Hauptdruckluftleitung und dem ersten Kohleinjektor in dieses eingesetzt ist.

Zweckmäßig ist es auch, am Ende des Ofens über dessen Breite verteilt vorzugsweise höhenverstellbare Absaugrohre zum Abführen der Asche anzuordnen, die zweckmäßig^rweise durch Preßluftstöße von dem Wagenbesat/· abgeblHsen wird.

Besonders vorteilhaft anwendbar ist die erfindungsgemäße KohlefeuerHng bei einem längsschlitzbefeuerten Tunnelofen.

Das erfindungsg£mäße Verfahren bzw. die vorschlagsgemäße Kohlefeuerung ermöglicht es, einen Tunnelofen ohne Pbhwierigkeiten und ohne großen Bauaufwand mit ICohle zu befeuern, ohne daß Belästigungen durch Kohlenstaub und Asche in Kauf genommen werden müssen. Wird nämlich die Kohle aus einem Bunker mittels luftdicht gestalteter Transportmittel zu Kohleinjektoren als Brenner gefördert, denen aus einer Druckluftleitung impulsweise Druckluft zuführbar ist, so ist es mit sehr einfachen Mitteln möglich, die Kohle staubfrei zu den Brennstellen zu transportieren und diese dosiert und mit Luft vermischt in den Tunnelofen einzubringen, so daß eine gute Verbrennung gewährleistet und ein personal- und wartungsfreier Betrieb zu realisieren ist. Dabei ist auch von Vorteil, daß pro Schürlochreihe bzw Brennergruppe nur ein

iü Dosierventil mit hoher Schalthäufigkeit mit nur einem bewegten Teil erforderlich ist und daß dieses Ventil lediglich die übliche Frischluft aus der Atmosphäre steuert

Die Kohle, die in geschlossenen Behältern angeliefert und in einem geschlossenen Hauptbunker gelagert wird, wird hierbei staubfrei in einen Zwischenbunker übergeführt, der in Ofennähe, aber möglichst außerhalb des Werkes angebracht wird. Von dort wird die Kohle dann über eine luftdicht gekapselte Förderkette oder ein anderes vergleichbares Fördermittel entlang der Brennzone transportiert und mittels weiterer unter der Oberkette im Abstand der Schürlochreihen angeordneter Ketten zu den einzelnen als Kohleinjektoren ausgebildeten Brennstellen gebracht, die stets auf voller Füllung gehalten werden. In diesen wird durch die in der Höhe verstellbare Platte oder durch eine Höhenverstellung des Zuführungsrohres eine bestimmte Kohlemenge gebildet, bis der natürliche Böschungswinkel selbsttätig erreicht ist und der Nachlauf stoppt Beim Öffnen des Dosierventils wird sodann die Luft zwischen das Rohr und die Platte geblasen, so daß die Kohle radial bewegt und gleichzeitig tangential getragen mit Luft vermischt in das Misch- und Einblasrohr gelangt und in den eigentlichen Brennkanal herunterfällt.

Die Steuerung der Brennstoffmenge erfolgt dabei durch Variation der Impulszahl und/oder Blaslänge. Dabei ist eine exakte Dosierung in den einzelnen Gruppen rein elektronisch mit größter Genauigkeit möglich, außerdem befindet sich in der ganzen Brennergruppe nur ein einziges bewegtes Teil, und zwar in dem Dosierventil, das nicht mit der Kohle in Berührung kommt, sondern mit Förderluft beschickt wird, so daß keine dadurch bedingten Betriebsschwierigkeiten entstehen können.

4^r> Die Feuerverteilung wird in der Weise vorgenommen, daß diese durch eine entsprechende Mischung von Luft und mehr oder weniger grober Kohle vorbestimmt wird. Sie ist abhängig von der Ofenhöhe, zum anderen kann man durch die entsprechende Luftmenge noch eine zusätzliche Beeinflussung des Feuers erzielen.

Die Kohleinjektoren arbeiten somit als eigentliche Brenner wartungs- und bedienungsfrei, ein automatischer Betrieb eines mit einer derartigen Kohlefeuerung ausgerüsteten Tunnelofens ist somit ohne weiteres möglich. Auch bleibt der Besatz staubfrei und die feinverteilte Asche kann auf der Wagensohle sehr leicht abgesaugt werden, z. B. durch eingebrachte bewegliche Rohre, die bis nahe an die Oberfläche des Wagens reichen und mittels deren die dort ankommende Asche

bo ständig im P hythmus der Wagenbewegungen abgesaugt werden kann. Somit ist die Aschebelästigung auf ein Minimum reduziert. Gleichzeitig wird durch die vollkommen staubdichte Förderanlage jegliche Belästigung des Betriebes oder Schädigung an den elektrischen Anlagen ausgeschlossen.

Die erfindungsgemäße Kohlefeuerung zeichnet sich somit durch äußerste Einfachheit und eine kaum zu überbietende Betriebssicherheit und Steuerfähigkeit

aus. Der Weg der Kohle ist rundherum hermetisch abgeschlossen, so daß kein Staub nach außen dringen kann. Die einzelnen Brennstellen haben keine bewegten und damit keine verschleiß- und wartungsabhängigen Teile. Die Steuerung erfolgt in gewohnter Weise absolut exakt durch entsprechende Energieaufgabe, die sich allein nach der Temperatur am Thermoelement richtet. Und für den Antrieb der Förderanlage sind nur etwa 0,5 bis 1 kW insgesamt erforderlich.

Da Luft nur noch dann zugegeben wird, wenn ι ο tatsächlich Kohle in die Brennkammer eingeblasen wird, ist auch der Luftverbrauch sehr gering. Mit der voischlagsgemäßen Anlage dürfte es demnach möglich sein, das Energieproblem speziell für keramische Ziegel werke auch wirtscha .ich und betrieblich zu r> lösen.

Ein zusätzlicher günstiger Effekt tritt insofern auf, als nun, wie früher bei den kohlebefeuerten öfen, Schwefel und zum Teil auch Fluor in den anfallenden Ascheteilchen absorbiert werden und somit ein weiterer Beitrag zur Verbesserung der Umweltbedingung geleistet wird.

Wird diese Kohlefeuerung auf kontinuierlich betriebenen öfen eingesetzt, die mit Längsschlitzen arbeiten, ist es, wie bereits erwähnt, möglich, die anfallende Asche noch vor Verlassen des Ofens von den Wagen 2^r> abzusaugen und ggf. unmittelbar zur Aufbereitung als Magerungsmittel zu verwenden.

Weitere Einzelheiten der gemäß der Erfindung ausgebildeten Kohlefeuerung für Tunnelofen sind dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel, das so nachfolgend im einzelnen erläutert ist, zu entnehmen. Hierbei zeigt

F i g. 1 einen mit einer Kohlefeuerung ausgestatteten Tunnelofen in Teilansicht und

F i g. 2 einen bei der Kohlefeuerung nach F i g. 1 als Brenner verwendbaren Kohleinjektor im Schnitt.

Der in F i g. 1 in einem Teilschnitt in perspektivischer Darstellung gezeigte und mit 2 bezeichnete Tunnelofen zum Brennen keramischer Erzeugnisse, wie z. B. von Dachziegeln, Dränagerohren, Gittersteinen u. dgl. ist mit einer Kohlefeuerung 1 ausgerüstet. Die einzelnen in der Brennzone des. Ofens 1 vorgesehenen Brennstellen 3, 3' ... sind aus Kohleninjektoren 21 gebildet, mittels deren dosierbare Kohlemengen 4' impulsweise in die Brennkammer einblasbar sind.

Die zu verfeuernde Kohle 4 wird hierbei aus einem nicht gezeigten Hauptbunker mittels eines Transportmittels 12 in einen Zwischenbunker 11 gebracht, der in Höhe des Tunnelofens 1 angeordnet ist Von dem Bunker 11 wird die Kohle 4 mit Hilfe eines so Transportbandes 13 entlang der Brennstellen gefördert und gelangt mittels weiterer quer dazu angeordneter Transportbänder 14, die unterhalb des Transportbandes 13 montiert sind, zu den einzelnen Brennstellen 3,3'... bzw. den Kohleninjektoren 21.

Die Transportbänder 13 und 14 laufen mit geringer Geschwindigkeit und fördern von dem Bunker 11 völlig luftdicht abgeschlossen die Kohle 4 in sehr kleinen Portionen von etwa 1 bis 4 kg/Stunde zu den Brennstellen 3, 3' ... des Tunnelofens 2. Da die Transportbänder 13 und 14 die Eigenschaft haben, auch bei kontinuierlichem Laufen nicht zu verstopfen, sondern einen vorgegebenen Füllungsgrad der dahintergeschalteten Apparate erreichen, ist ein zuverlässiger und staubfreier Transport der Kohle 4 zu den Kohleinjektoren 21 sichergestellt

Die Kohleinjektoren 21 bestehen, wie dies im einzelnen der Fig.2 entnommen werden kann, jeweils aus einem an das Transportband 14 angeschlossenen lotrecht angeordneten und unten offenen Kohlezuführungsrohr 22, einer unterhalb von diesem mit Abstand angeordneten Auflageplatte 23 sowie einem das Ende des Zuführungsrohres 22 und die Platte 23 umgebenden Gehäuse 24. Das Gehäuse 24 ist hierbei spiralförmig ausgebildet und bildet eine die Platte 23 einschließende Mischkammer 26, die über ein Einblas- oder Mischrohr 25 in den Brennraum mündet. Außerdem ist die Austrittsöffnung als Düse 27 gestaltet, mittels der Druckluft auf die Platte 23 geleitet wird.

Dazu ist das Gehäuse 24 mittels einer Schlauchleitung 17 an ein quer zur Längsrichtung des Tunnelofens 2 verlaufendes Luftzuführungsrohr 16 angeschlossen, das wiederum mit einem parallel zu dem Transportband 13 angeordneten Hauptluftrohr 15 in Verbindung steht, in dem z. B. durch einen Ventilator erzeugte Druckluft strömt. Des weiteren ist zur impulsweisen Luftzuführung in den Kohleinjektor 21 in die Luftverteilerrohre 16 nach deren Abzweigung von dem Hauptluftrohr 15 jeweils ein steuerbares Dosierventil 18 eingebaut.

Mittels des Dosierventils 18 werden Luftimpulse auf die einzelnen Kohleinjektoren 21 derart verteilt, daß die Luft die auf der Platte 23 liegende Kohle plötzlich wegbläst. Die Dauer der Lufteinblasung ist hierbei beliebig mittels des Ventils 18 einstellbar und in dem Augenblick, in dem der Luftstoß von dem Ventil 18 wiederum gestoppt wird, füllt sich die Platte 23 bis zum natürlichen Schüttwinkel mit einer durch den Abstand der Platte 23 von dem Kohlezuführungsrohr 22 einstellbaren Kohlemenge 4'.

Da die Platte 23 in der Höhe verstellbar ausgebildet ist, kann die Schütthöhe der Kohle auf dieser variiert werden, so daß die Menge der den Brennstellen jeweils zuzuführenden Kohle auf einfache Weise zu dosieren ist. Diese Mengenregelung ist zur Erzielung eines gleichmäßigen Brandes quer zur Fahrtrichtung unbedingt erforderlich, wobei das Verhältnis zwischen den mittleren und äußeren Reihen eines Ofens durch Verstellen einer Platte einzustellen ist.

Die Kohle wird somit bis zum Erreichen des Schüttwinkels auf die Platte 23 nachfallen und dann liegenbleiben. Wird jetzt von dem Dosierventil 18 gesteuert ein Luftimpuls eingegeben, so wird die Kohle weggeblasen, und zwar wird sie tangential von der Platte 23 heruntertransportiert und gleichzeitig in der spiralförmigen Mischkammer 25 mit Luft gemischt und durch das an diese angeschlossene Einblasrohr 25 in den Brennschlitz geblasen. Damit ist die optimale Mischung zwischen Feinstaub, der immer anfällt, grober und weniger grober Kohle entsprechend der Feuerhöhe und Feuerverteilung in dem Brennraum gegeben.

Zur Einstellung der Feuerhöhe hat man verschiedene Möglichkeiten: Zum einen kann die Kohle im rechten Körnungsverhältnis von den Zechen angeliefert werden, zum anderen kann man mit Hilfe der Luft einen zusätzlichen Steuereffekt erzielen und schließlich kann man noch durch die Ausbildung des Einblasrohres 25 eine weitere Möglichkeit schaffen, sich den Bedürfnissen des einzelnen Ofens exakt anzupassen.

Die zwangsläufig bei einer Kohlefeuerung anfallende Asche ist natürlich eine unangenehme Beigabe und speziell bei Tunnelofen nicht erwünscht Bei Anwendung des vorschlagsgemäßen Verfahrens bzw. der Kohlefeuerung 1 besteht aber die Möglichkeit, z. B. am Ende des Tunnelofens einige Rohre in die Brennschlitze hineinragen zu lassen, die unter Vakuum stehen und mit denen ständig die Asche von den Wagen abgesaugt

werden kann. Dabei wird zweckmäßigerweise die Asche durch Preßluftstöße zunächst von dem Besatz geblasen und dann wird das Luft-Asche-Gemisch abgesaugt. Um zu verhindern, daß die Asche in die Sandrinne gelangt, kann über dieser eine Druckzone aufgebaut werden, deren Druck um ein geringes Maß über dem Ofendruck liegt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Befeuern eines Tunnelofens mit Kohle, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohle (4) in einem luftdichten Bunker (11) gelagert und mittels an diesen angeschlossener luftdicht gestalteter Transportbänder oder -ketten (13,14) zu in der Brennzone des Ofens (2) über dessen Breite verteilt angeordnete Kohleinjektoren (21) als Brenner gefördert wird und daß die Kohleinjektoren (21) an eine Luftzuführungsleitung (15, 16, 17) angeschlossen sind, aus der Druckluft diesen impulsweise zum Einblasen der in dosierten Mengen gelagerten Kohle (4') zugeführt wird.

2. Kohlefeuerung für Tunnelöfen, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstellen (3,3') eines Ofens (2) jeweils durch einen Kohleinjektor (21) gebildet sind, dem die Kohle (4) mittels mit einem luftdichten Bunker (11) verbundener luftdichter Transportketten oder -bänder (13, 14) zuführbar und der an eine Luftzuführungsleitung (15, 16, 17) angeschlossen ist, aus der Druckluft zur Einbringung vorbestimmter in dem Kohleinjektor (21) lagerbarer Kohlemengen (4') in die Brennzone impulsweise in diesen einblasbar ist.

3. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleinjektoren

(21) in Reihe über die Breite der Brennzone des Ofens (2) verteilt angeordnet sind und mittels jeweils einem einer Reihe zugeordneten Transportband (14) sowie einem Luftverteilerrohr (16) mit einem an den Kohlebunker (11) angeschlossenen in Längsrichtung des Ofens (2) verlaufenden Transportband (13) bzw. mit einer parallel zu diesem angeordneten Hauptdruckluftleitung (15) verbunden sind.

4. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohleinjektoren (21) jeweils aus einem an das Transportband (14) angeschlossenen lotrechten und unten offenen Kohlezuführungsrohr (22), einer unterhalb von diesem mit Abstand angeordneten Auflageplatte (23) sowie einem das Ende des Zuführungsrohres

(22) und die Platte (23) umgebenden Gehäuse (24) gebildet sind, das mit der Druckluftzuführungsleitung (16,17) sowie über ein Einblas- oder Mischrohr (21) oder unmittelbar mit der Brennstelle (3, 3') verbunden ist.

5. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (24) des Kohieinjektors (21) in seinem achssenkrechten Querschnitt nach Art einer Spirale ausgebildet ist.

6. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der ^Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die 'Auflageplatte (23) und/oder das Kohlezuführungsrohr (22) des Kohleinjekvors (21) zur Dosierung der impulsweise einzublasenden Kohlemenge (4') höhenverstellbar ausgebildet sind.

7. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß in das Kohlezuführungsrohr (22) zur Dosierung der impulsweise einzublasenden Kohlemenge (4') ein Schubzylinder, eine Absperrklappe oder ein Schieber eingesetzt ist.

8. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung des Gehäuses (24) als Düse (27) ausgebildet ist, deren Öffnung auf die Auflageplatte

(23) gerichtet ist.

9. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zur impulsweisen Luftzuführung in jeden der Kohleinjektoren (21) diesen Dosierventil (18) zugeordnet sind, mittels deren die Impulsfrequenz und/oder die Blasdauer einstellbar ist.

10. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer Reihe oder Gruppe von Kohleinjektoren (21) ein diesen gemeinsames Dosierventil (18) zugeordnet ist, das in dem Luftverteilerrohr (16) zwischen der Abzweigung von der Hauptdruckluftleitung (15) und dem ersten Kohleinjektor in dieses eingesetzt ist.

11. Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Ofens (2) über dessen Breite verteilt vorzugsweise höhenverstellbare Absaugrohre zum Abführen der Asche angeordnet sind.

12. Anwendung einer Kohlefeuerung für Tunnelöfen nach einem der Ansprüche 2 bis 11 bei einem längsschlitzbefeuerten Tunnelofen.