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Verfahren und Vorrichtung zum Zünden von pulveri-
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sierter Kohle Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren und
eine Vorrichtung zum Zünden von pulverisierter Kohle, die in einem Luftstrom suspendiert
ist. Insbesondere ist die Erfindung auf die Verwendung von elektrischen Lichtbogenheizeinrichtungen
zum Zünden von pulverisierter Kohle in einem konventionellen, mit Kohle befeuerten
Suspensionsdampfkessel gerichtet.
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Die überwiegende Anzahl der Kraftwerke, die während der letzten Dekaden
installiert wurden, ist mit Dampfkesseln ausgestattet, die mit Erdgas oder mit Öl
befeuert werden.
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Konventionelle kohlebefeuerte Kesselanlagen sind in dieser Zeitspanne
mehr oder weniger außer Gebrauch gekommen, weil Erdgas und Öl als Brennstoff zweckmäßiger
zu verwenden waren als Kohle. Die Kosten von Erdgas und Öl sind in den
letzten
Jahren jedoch ständig angestiegen. Außerdem besteht in den meisten Ländern der Erde
ein erheblicher Mangel an diesen Brennstoffen. Andererseits stellt Kohle einen Brennstoff
dar, der noch in großen Mengen zur Verfügung steht und dessen Kosten relativ niedrig
sind.
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Infolgedessen stellen kohlebefeuerte Dampfkesselanlagen, die derzeit
in Betrieb sind, einen wichtigen Teil der industriellen Netzleistungserzeugungskapazität
dar.
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Im Betrieb eines konventionellen, mit Kohle befeuerten Suspensionsdampfkessels
wird pulverisierte Kohle in einem Luftstrom suspendiert und durch Leitungen hindurch
einer Mehrzahl von Kohlebrennern im Dampfkessel zugeleitet. Nach Austreten aus den
Brennern wird die Kohle für gewöhnlich mit zusätzlicher Luft gemischt und gezündet.
Die derzeitige Praxis besteht darin, die pulverisierte Kohle mit Hilfe von Zündeinrichtungen
zu zünden, die mit Erdgas oder ,nit Öl befeuert werden.
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Es ist daran gedacht, daß in den kommenden Jahren mit Kohle befeuerte
Dampfkesselanlagen in Verbindung mit Kernkraftwerken benutzt werden, um Elektrizität
während Spitzenbedarfszeiten zu erzeugen. Bei derartigen Anlagen können die mit
Kohle befeuerten Dampfkessel im gedrosselten Zustand gefahren werden, d.h. bei weniger
als ungefähr 70 % der Nennleistung. Unter diesen Bedingungen neigt die pulverisierte
Kohle,
die den Kohlebrennern zugeführt wird, dazu, die Brennerdüse in einem intermittierenden
Strom zu verlassen, was zur Folge hat, daß die Kohle/Luft-Flamme zwischen den Kohleschüben
erlischt. Es kann zu Verbrennungsinstabilitäten kommen, wenn die Flamme nicht sofort
wieder gezündet wird. Außerdem kann nichtgezündete Kohle in verborgene Ausnehmungen
im Kessel gespült werden, wo die Kohle eine Explosionsgefahr hervorrufen kann. Es
kann daher notwendig werden, die mit Erdgas oder Öl befeuerten Zündeinrichtungen
ständig arbeiten zu lassen, damit die Flamme während der Zeiträume, innerhalb deren
die Kohle/ Luft-Flamme erlöschen könnte, wieder gezündet und stabilisiert wird.
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In Abhängigkeit von der im Einzelfall vorgesehenen Größe des Dampfkessels
können zwischen ungefähr zwölf und achtundvierzig Kohlebrenner vorgesehen sein.
Jeder Kohlebrenner kann typischerweise für eine Leistung von etwa 20 Megawatt je
Brenner bis zu 50 Megawatt ausgelegt sein. Weil die mit Erdgas oder 01 befeuerten
Zündeinrichtungen allgemein Wärmeleistungen haben, die zwischen ungefähr 2 % und
20 % der Wärmeleistung der Hauptbrenner liegen können, kann der Betrieb dieser Zündeinrichtungen
auf kontinuierlicher Basis sehr kostspielig werden. Eine solche Arbeitsweise wird
noch mehr Kosten verursachen, wenn der Preis für flüssige und gasförmige Kohlenwasserstoffbrennstoffe
in den kommenden
Jahren weiter eskaliert.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren
und eine Vorrichtung zum Zünden von pulverisierter Kohle zu schaffen, die in einem
Luftstrom suspendiert ist.
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Es sollen ein verbessertes Verfahren und eine Vorrichtung erhalten
werden, die es gestatten, pulverisierte Kohle zu zünden, wenn diese in einem Luftstrom
durch die Kohlebrenner eines konventionellen, mit Kohle befeuerten Suspensionsdampfkessels
hindurchgeführt wird. Der Einsatz von kostspiel eigen Kohlenwasserstoffbrennstoffen
soll vermieden werden. Es sollen ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden,
die Elektrizität als Hauptenergiequelle benutzen. Es soll ein verbessertes Kohlezündsystem
geschaffen werden, bei dem die Gesamtenergie, die zum Zünden der Kohle notwendig
wird, wesentlich vermindert ist, indem heiße oxidierende Gase, wie beispielsweise
Luft und/oder Sauerstoff, an Stelle von heißen Verbrennnungsprodukten verwendet
werden, die auf eine Zündung mit Kohlenwasserstoffbrennstoffen zurückzuführen sind.
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Die Erfindung liegt im wesentlichen in der Verwendung eines mittels
eines elektrischen Lichtbogens erhitzten oxidierenden Gasstrahls hoher Geschwindigkeit
zum Zünden von
pulverisierter Kohle, die in einem Luftstrom suspendiert
ist.
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Elektrische Lichtbogenheizeinrichtungen sind in der Lage, ein Gas
auf extrem hohe Temperaturen zu erhitzen. Vorrichtungen dieser Art, die als wirbelstabilisierte
Lichtbogenheizeinrichtungen bezeichnet werden können, werden erfindungsgemäß eingesetzt.
Solche Einrichtungen weisen allgemein eine Kammer mit Mitteln auf, die es gestatten,
ein Gas unter Druck tangential in die Kammer einzuleiten, um einen die Einrichtung
durchlaufenden stabilisierenden Wirbelgasstrom auszubilden. Solche Einrichtungen
sind ferner ausgestattet mit zwei Elektroden zum Ausbilden eines elektrischen Lichtbogens
in der Kammer zwecks Erhitzung des Gases, Mitteln zur magnetischen Beeinflussung
der Länge und der Richtung des Lichtbogens und einer mit der Kammer in Verbindung
stehenden Austrittsdüse.
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Gas, das in das Innere der Kammer eingeleitet wird, wird mittels des
Lichtbogens auf extrem hohe Temperaturen erhitzt, worauf das erhitzte Gas über die
Düse in die umgebende Atmosphäre in Form eines extrem heißen Hochgeschwindigkeitsgasstrahls
austritt.
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Bei der praktischen Durchführung der Erfindung können als Zündgas
jedes oxidierende, nichtbrennbare Gas oder Gasgemische
verwendet
werden, die die spontane Verbrennung von pulverisierter Kohle bei hohen Temperaturen
unterstützen.
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Zu geeigneten Zündgasen gehören Luft, Sauerstoff und mit Sauerstoff
angereicherte Luft sowie oxidierende Gasgemische, wie zum Beispiel Luft und/oder
Sauerstoff in Verbindung mit gewissen anderen nichtbrennbaren oder inerten Gasen
wie Stickstoff, Argon und Helium. Speziell ausgeschlossen sind vorliegend Gasgemische,
die brennbare gasförmige oder feste Kohlenwasserstoffe enthalten, Entsprechend dem
erfindungsgemäßen Verfahren wird der mittels des elektrischen Lichtbogens erhitzte
Hochgeschwindigkeitszündgasstrahl mit dem Strom aus pulverisierter Kohle und Luft
in Kontakt gebracht, bis die Zündung der pulverisierten Kohle durch spontane Verbrennung
eintritt. Dann kann, falls erwünscht, der Zündgasstrahl mit dem Strom aus pulverisierter
Kohle und Luft in Kontakt gehalten werden, um die Kohle/Luft-Flamme zu stabilisieren
und ein Verlöschen der Flamme zu verhindern.
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Erfindungsgemäß wird ferner ein Kohlebrenner geschaffen, der eine
Brennkammer, eine Einrichtung zum ständigen Einleiten des Stroms aus pulverisierter
Kohle und Luft in die Brennkamme sowie eine elektrische Lichtbogenheizeinrichtung
zur Erzeugung eines heißen Zündgasstrahls hoher Geschwindigkeit zum Zünden der pulverisierten
Kohle in der
Brennkammer aufweist. Die bei der Vorrichtung nach
der Erfindung benutzte elektrische Lichtbogenheizeinrichtung ist wirbelstabilisiert,
was zu erheblichen Vorteilen gegenüber anderen bekannten Arten von Lichtbogenheizeinrichtungen
führt.
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Die Erfindung ist im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen
näher erläutert. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: Fig. 1 eine schematische
Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Fig. 2 im Schnitt eine Aufrißansicht
einer typischen vorliegend verwendeten elektrischen Lichtbogenheizeinrichtung, und
Fig. 3 im Schnitt einen Aufriß des Kohlebrenners nach der Erfindung.
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Kohle gelangt vom Bergwerk zu elektrischen Kraftwerken in der Regel
in Form von relativ großen Brocken. Die Kohle wird gebrochen und mittels Förderern
nach oben in Speicherbunker gebracht, die im Kraftwerk an erhöhter Stelle angeordnet
sind. Die in diesen Bunkern befindliche Kohle wird
dunn durch Schwerkraft
einer Pulvermühle zugeführt, die die Kohle auf eine sehr kleine Teilchengröße mahlt,
d.h.
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eine Teilchengröße zwischen ungefähr 0,07 mm und 0,3 mm.
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Diese feinpulverisierte Kohle geht dann an eine Leitung, wo die Kohle
in einem Luftstrom suspendiert wird. Die Geschwindigkeit des Luftstroms beträgt
für gewöhnlich ungefahr 30 m/s. Der pulverisierte Kohle/Luft-Strom gelangt dann
über Leitungen zu den verschiedenen Kohlebrennern, die fur den Dampfkessel vorgesehen
sind.
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Fig. 1 zeigt schematisch das vorliegende Verfahren zum Zunden der
pulverisierten Kohle, während sie die Kohlebrenner durchlöuft. Wie veranschaulicht,
gelangt der Strom aus pulverisierter Kohle und Luft in den Brenner 10 an dessen
Eintrittsende 12; er tritt aus der (nicht gezeigten) Brennerdüse in eine Verbrennungszone
C, die unmittelbar vor dem Austrittsende 14 des Brenners liegt. Vorzugsweise verläßt
der Strom aus pulverisierter Kohle und Luft die Brennerdüse in breitgestreuter Verteilung,
wie dies in der Zeichnung durch Pfeile angedeutet ist. Eine derartige Umlenkung
des Stroms aus pulverisierter Kohle und Luft erleichtert die Zündung der Kohle beim
Verlassen des Brenners. Zweckentsprechende Mittel können im Austrittsende 14 des
Brenners vorgesehen sein, um den Kohle/Luft-Strom dispers zu verteilen, wie dies
im folgenden noch naher erläutert ist.
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Ein Hilfsluftstrom läuft um das Austrittsende 14 des Brenners herum;
er vermischt sich mit dem Kohle/Luft-Strom in der Verbrennungszone C, wie dies in
der Zeichnung gleichfalls durch Pfeile angedeutet ist. Bei dem Hilfsluftstrom kann
es sich um Außenluft oder um vorerhitzte Luft von dem Dampfkessel handeln. Wenn
die Luft vorerhitzt ist, unterstützt der Hilfsluftstrom die Zündung der Kohle weiter,
indem er die Temperatur des Stroms aus pulverisierter Kohle und Luft erhöht. Die-
Kohle wird gezündet, indem der Kohle/Luft-Strom in der Verbrennungszone C mit dem
heißen Hochgeschwindigkeitszündgasstrahl 16 in Kontakt gebracht wird, der die elektrische
Lichtbogenheizeinrichtung 18 verläßt. Die Lichtbogenheizeinrichtung 18 befindet
sich in unmittelbarer Nähe des Austrittsendes 14 des Brenners 10.
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Bei der elektrischen Lichtbogenheizeinrichtung 18 handelt es sich,
wie dies im einzelnen aus Fig. 2 hervorgeht, um eine wirbelstabilisierte Einrichtung.
Die Lichtbogenheizeinrichtung ist mit einem hohlen, zylindrischen, metallischen
Brennerkörper 20 versehen, in dem stich eine zentrale Kammer 22 befindet, der Gas
über mehrere Gaseinlaßöffnungen 24 unter Druck zugeleitet werden kann. Zwei rohrförmige,
nichtabschmelzende metallische Elektroden 26, 28 sind an dem Brennerkörper 20 montiert.
Die rohrförmigen Elektroden 26, 28 können beispielsweise aus Kupfer oder einer Kupferlegierung
gefertigt sein. Die stromaufwärts befindliche
Elektrode 26 sitzt
teilweise innerhalb der mittleren Kammer 22; sie ist gegen den Brennerkörper 20
mittels einer nichtleitenden Isolierbuchse 30 elektrisch isoliert. Die Düse oder
stromabwärts liegende Elektrode 28 steht am einen Ende mit der Kammer 22 in Verbindung.
Diese Elektrode kann gegebenenfalls-an ihrem äußersten Ende mit einer einschnürenden
Düse (nicht gezeigt) ausgestattet sein.
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Eine Hochspannungsstromquelle 32 liegt in Reihe mit den beiden Elektroden
26, 28.
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Ein Zündgas, beispielsweise Luft oder Sauerstoff, wird unter einem
Überdruck von beispielsweise ungefähr 1,4 bis 7 bar in die Kammer 22 über die Gaseinlaßöffnungen
24 eingeleitet, die so angeordnet sind, daß das Gas in die Kammer 22 tangential
einströmt und innerhalb der Einrichtung einen stabilisierenden Gaswirbelstrom ausbildet.
Ein elektrischer Lichtbogen wird dann von der Stromquelle 32 zwischen der stromaufwärts
befindlichen Elektrode 26 und der stromabwärts liegenden Elektrode 28 gebildet.
Die tangentiale Gasströmung in der zentralen Kammer 22 sucht den Lichtbogen entlang
der Mittellinie der Vorrichtung zu führen, wobei die Ansatzpunkte des Lichtbogens
an der Elektrode 26 und der Elektrode 28 liegen. Mittels einer Feldspule 34, die
das äußere Ende der stromaufwärts liegenden Elektrode 26 umgibt, wird um den Lichtbogen
herum ein Magnetfeld induziert, das den Lichtbo3enansatzpunkt
auf
der stromaufwärts liegenden Elektrode 26 einstellt und rotieren läßt. Das in die
Kammer 22 eintretende Gas wird mittels des Lichtbogens auf extrem hohe Temperaturen
erhitzt; es tritt über die stromabwärts befindliche Elektrode 28 in der Form eines
heißen Zündgasstrahls 36 von hoher Geschwindigkeit aus.
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Wegen der auftretenden extrem hohen Temperaturen wird ein Kühlmittel,
beispielsweise Wasser, durch die elektrische Lichtbogenheizeinrichtung 18 hindurch
umgewälzt. Eine Kühlmittelumwölzung ist während des Betriebs der Einrichtung und
auch dann notwendig, wenn die Einrichtung in einen heißen Abschnitt des Kraftwerkkessels
installiert wird, beispielsweise in dem Windkasten, der die vorerhitzte Hilfsluft
verteilt. Das Kühlmittel tritt in die stromabwärts befindliche Elektrode 28 über
einen Kühlmitteleinlaß 38 ein und durchströmt eine Reihe von nicht gezeigten Kanälen
in der Elektrode 28, dem Brennerkörper 20 und der stromaufwertigen Elektrode 26.
Das Kühlmittel tritt dann über einen Kühlmittelauslaß 40 an der stromaufwärtigen
Elektrode 26 aus. Es können auch entsprechende Mittel vorgesehen sein, um ein Kühlmittel
durch die Feldspule 34 hindurchzuleiten, die während des Betriebs ebenfalls erhitzt
wird.
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Elektrische Lichtbogenheizeinrichtungen der beschriebenen Art sind
an sich im einzelnen aus der US-PS 3 301 995 bekannt.
Sie können
für Austrittstemperaturen des Gasstrahls im Bereich von ungefähr 28700 C bis 83200
C sorgen.
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Dagegen erzeugen mit Erdgas oder Öl befeuerte Zündeinrichtungen Kohlenwasserstoffflammentemperaturen
in dem relativ begrenzten Bereich von ungefähr 19300 C bis 28700 C.
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Weil der Einsatz der Zündung der pulverisierten Kohle auf Temperaturerhohungen
exponentiell anspricht, versteht es sich, daß die Verwendung von elektrischen Lichtbogenheizeinrichtungen
zur Zündung der Kohle eine wesentliche Verbesserung gegenüber bekannten Ausführungsformen
darstellt.
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Abgesehen von den hohen Zündtemperaturen bietet die Verwendung von
elektrischen Lichtbogenheizeinrichtungen zur Zündung der Kohle weitere Vorteile.
Der elektrische Lichtbogenheizeinrichtungen verlassende heiße Gasstrahl besteht
bei Verwendung von Luft als Zündgas in der Hauptsache aus heißem Sauerstoff und
Stickstoff, oder, wenn Sauerstoff allein als Zundgas verwendet wird, nur aus heißem
Sauerstoff.
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Es sind keine Verbrennungsprodukte vorhanden, die chemisch inert sind
und die mit dem Strom aus pulverisierter Kohle und Luft durchgreifend vermischt
werden müssen, bevor eine spontane Verbrennung der Kohle stattfinden kann. Des weiteren
enthält der mittels des Lichtbogens erhitzte austretende Gasstrahl sowohl ionisierte
als auch dissoziierte Zündgaskomponenten,
die in hohem Maße chemisch
aktiv sind und daher wesentlich zu dem Zündvorgang beitragen.
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Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäß aufgebauten
Kohlebrenners. Der dargestellte Kohlebrenner ist von kreisförmiger Bauart, um bei
sogenannten target fired" Dampfkesseln verwendet zu werden. Der Kohlebrenner weist
ein Gehäuse 42 auf, das aus einem zweckentsprechenden feuerfesten Werkstoff gefertigt
und an der Wand des Dampfkessels 44 um eine Brennereinlaßöffnung 46 herum montiert
ist. Eine rohrformige Brennerdüse 48 reicht von einer Außenwand 50 in die Brennkammer
52 hinein. Von der Pulvermühle kommende Kohle wird in einem Luftstrom suspendiert;
sie betritt die Brennerdüse 48 über ein Winkelstück 54, das an deren äußerem Ende
angebracht ist. Die die Düse verlassende Kohle gelangt in die Brennkammer 52. Eine
Strömungsumlenkeinrichtung 56 ist vor der Brennerdüse 48 auf einer Stange 58 montiert,
um den Strom aus pulverisierter Kohle und Luft weitgestreut zu verteilen, wenn er
die Düse 48 verläßt. Die Strömungsumlenkeinrichtung 56 kann beispielsweise aus mehreren
schräggestellten Leitwänden bestehen, die auf einem kreisförmigen Rahmen sitzen.
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Die Strömungsverteilung läßt sich durch Verschieben der Stange 58
einstellen, die auf einem Armstern 60 innerhalb der Düse 48 und mittels einer Abdeckplatte
62 am Winkelstück 54 abgestützt ist. Vorerhitzte Hilfsluft vom Dampfkessel
läuft
über eine Mehrzahl von einstellbaren Flügeln 64, welche die Brennerdüse 48 umgeben;
sie mischt sich in der Brennkammer 52 mit dem Strom aus pulverisierter Kohle und
Luft.
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In der Außenwand 50 des Dampfkessels ist der elektrische Lichtbogenzündbrenner
T montiert. Der Brenner T, der grundsötzlich den gleichen Aufbau wie in Fig. 2 gezeigt
hat, ist so angeordnet, daß seine Düsenelektrode dicht benachbart der Brennkammer
52 sitzt. Im Betrieb wird die pulverisierte Kohle durch spontane Verbrennung mittels
des heißen Hochgeschwindigkeitszündgasstrahls aus dem Brenner T gezündet, wenn die
Kohle die Brennerdüse 48 verläßt. Wahlweise wird der Brenner T nach Eintreten der
Zündung ständig in Betrieb gehalten, um die Kohle/Luft-Flamme zu stabilisieren und
ein Erlöschen der Flamme zu verhindern.
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Die Erfindung wurde ureter spezieller Bezugnahme auf einen kreisförmigen
Kohlebrenner erläutert; es versteht sich jedoch, daß sie darauf nicht beschränkt
ist und daß elektrische Lichtbogenheizeinrichtungen benutzt werden können, um pulverisierte
Kohle bei anderen bekannten Kohlebrennerarten zu zünden. Beispielsweise können elektrische
Lichtbogenheizeinrichtungen der erläuterten Art ebensogut auch in die Kohlebrenner
von konventionellen, tangential befeuerten Dampfkesseln eingebaut werden.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist die Anwendung einer wirbelstabilisierten,
elektrischen Hochspannungslichtbogenheizeinrichtung als Zündbrenner. Die Anwendung
dieser Art von Lichtbogenheizeinrichtung ist von besonderem Vorteil, weil der Hochspannungsbrenner
bei vorgegebenem Leistungspegel mit hoher Lichtbogenspannung und niedrigem Lichtbogenstrom
arbeitet. Bei geringem Lichtbogenstrom sind die Betriebskosten der Zündeinrichtung
geringer, weil die Elektrodenverschleißrate klein ist (d.h., die Elektrodenverschleißrate
ist proportional dem Lichtbogenstrom potenziert mit einem Exponenten, der wesentlich
größer als 1 ist). Außerdem werden die Betriebskosten der Einrichtung auch gesenkt,
weil der Leistungsgrad des Lichtbogenbrenners, d.h. das Verhältnis der Leistung
im Gasstrahl zur Eingangsleistung, umgekehrt proportional dem Lichtbogenstrom ist.
Bei niedrigem Lichtbogenstrom wird in dem Gasstrahl mehr Eingangsleistung verbraucht;
weniger Eingangsleistung geht in dem Kühllmittel verloren.
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Die spontane Verbrennung von pulverisierter Kohle in Luft geschieht
grundsätzlich auf die folgende Weise: Wenn die Kohleteilchen auf eine erhöhte Temperatur
erhitzt werden, tritt das flüchtige Material aus der Teilchenoberfläche aus und
beginnt zu brennen. Wenn anschließend die Temperatur weiter ansteigt, kommt es zu
der Verbrennung des restlichen Materials. Bei pulverisierter Kohle kommt es vorliegend
zu
einer spontanen Verbrennung, wenn die Kohle auf Temperaturen über 2600 C erhitzt
wird.
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Es wurde experimentell festgestellt, daß die Zündung von pulverisierter
Kohle entsprechend dem vorliegend erlauterten Verfahren eintritt, wenn gewisse Mindestbedingungen
erfüllt sind. So wurde gefunden, daß es zu der Zündung der Kohle mit Luft als Zündgas
kommt, wenn ein entsprechend der folgenden Gleichung definierter, dimensionsloser
Parameter "f" gleich oder größer als ein Mindestwert zwischen ungefähr 0,70 und
0,80 ist. Dabei gilt
wobei P as = die Leistung in dem mittels des Lichtbogens gas erhitzten Zünderluftstrahl
(kW) h = die spezifische Gesamtenthalpie des Zunderstrahls (J/kg) Wpa = die Primörluftdurchflußmenge
durch den mit pulverisierter Kohle gespeisten Brenner (kg/s) w = die Kohledurchflußmenge
durch den mit pulc verisierter Kohle beaufschlagten Brenner (kg/s).
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Anhand des folgenden Beispiels sei die praktische Durchfuhrung des
vorliegenden Verfahrens dargestellt.
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BEISPIEL Ein wirbelstabilisierter Hochspannungslichtbogenzündbrenner
wurde in einem der Kohlebrenner eines mit Kohle befeuerten 800 MW Suspensionsdampfkessels
installiert. Bei dem Kohlebrenner handelte es sich um einen kreisförmigen Brenner
mit einem Durchmesser von 305 mm und einer Wärmenennleistung von 20 MW. Zündversuche
wurden unter sechs gesonderten Bedingungen durchgeführt. Das Testverfahren lief
wie folgt ab. Im ersten, zweiten und dritten Versuch wurde die Kohlemühle bei in
Betrieb befindlicher Zündvorrichtung gestartet; dann wurde der Kohleförderer eingeschaltet;
der gesamte aus der Mühle kommende Strom wurde durch den Brenner geschickt. Wenn
keine Zündung beobachtet wurde, wurde die Fördervorrichtung ausgeschaltet; man ließ
die Mühle auslaufen. Der Kessel wurde zwischen jedem Versuch gespült. Bei dem vierten,
fünften und sechsten Versuch wurde dasselbe Verfahren angewendet, mit der Ausnahme,
daß man die von der Mühle kommende Kohle auch durch einen benachbarten Brenner strömen
ließ. Zündung trat beim fünften und sechsten Versuch ein.
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Die Versuchsergebnisse sind in der folgenden Tabelle zusammengestellt:
Versuch
P h w w f Ergebnis gas (MJ/kg) c pa Nr. (kw) (kg/s) (kg/s) 1 52 10,77 1,13 4,99
0,424 keine Zündung 2 72 11,86 1 ,13 4,99 0,562 keine Zündung 3 92 8,00 1,13 4,99
0,538 keine Zündung 4 56 13,91 0,50 2,15 0,690 keine Zündung 5 56 13,91 0,44 2,15
0,709 Zündung 6 56 13,91 0,39 2,15 0,721 Zündung * Die Primärluft hatte Außentemperatur
von 330 C.
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Der Kohlebrenner, bei dem die obigen Zündversuche durchgefuhrt wurden,
hatte eine Wärmenennleistung von 20 MW; normalerweise wurde er unter Verwendung
von Erdgas mittels eines Brenners gezündet, der eine Wärmeausgangsleistung von 380
kW (1,9 % der Wärmenennleistung von 20 MW) hatte. Die mittels Lichtbogen erhitzte
Zündeinrichtung sorgte für eine Zündung mit Luft bei einer Wärmeausgangsleistung
von 56 kW (0,28 % der Wärmenennleistung von 20 MW). Es versteht sich, daß dies eine
entscheidende Verbesserung darstellt.