DE2947548A1

DE2947548A1 - Kombinierte luft- und brennstoff-einspritzduese fuer eine wirbelbettbrennkammer

Info

Publication number: DE2947548A1
Application number: DE19792947548
Authority: DE
Inventors: Joergen Bergkvist
Original assignee: Stal Laval Turbin AB
Current assignee: ABB Stal AB
Priority date: 1978-12-05
Filing date: 1979-11-26
Publication date: 1980-06-19
Also published as: SE7812481L; SE426097B; FR2443644A1; JPS5589607A; DE2947548C2; NO147691C; NO147691B; FR2443644B1; US4293298A; NO793949L; GB2039025B; GB2039025A

Description

Kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse für eine Wirbelbettbrennkammer

Die Erfindung betrifft eine kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse für eine Wirbelbettbrennkammer gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Die Einspritzdüse dient sowohl für die Zufuhr von Verbrennungsluft wie auch von Brennstoff in das Wirbelbett.

In Wirbelbettbrennkammern werden mit Rücksicht auf die Wartung herausnehmbare Düsen für Brennstoff und Verbrennungsluft verwendet. Die Düsen arbeiten in einer schwierigen, heißen Umgebung, und es besteht die Gefahr, daß die Brennstoffleitungen beispielsweise durch Verkokung des Brennstoffes verstopfen. Dadurch, daß die Düsen für Luft und Brennstoff herausnehmbar sind und ihre Durchführungen beim Herausnehmen verschließbar sind, kann der Betrieb der Brennkammer beim Herausnehmen einer Luft-Brennstoffeinspritzdüse zwecks Inspektion und Reinigung fortgesetzt werden.

Der Erfindung liegt die Ausbildung einer solchen Luft- und Brennstoffeinspritzdüse als Aufgabe zugrunde.

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Die Einspritzdüse nach der Erfindung unterscheidet sich von der genannten bekannten Einspritzdüse durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen genannt.

Die feste DUseneinheit und der in diese Einheit hineinragende Zylinder bilden zusammen ringförmige Räume, in welche die öffnungen der festen DUseneinheit münden. Der Zylinder hat öffnungen, welche ebenfalls in diese Räume münden. Dem unteren Raum wird Luft durch öffnungen in der Wand des Zylinders zugeführt, während dem anderen ringförmigen Raum Luft durch das offene Ende des Zylinders zugeführt wird. Im Zylinder befindet sich eine Brennstoffleitung mit Brennstoff-Einspritzdüsen, die direkt vor den oberen öffnungen in der festen DUseneinheit münden. Der Brennstoff wird somit dem Wirbelbettmaterial durch die oberen öffnungen in der festen DUseneinheit zugeführt.

Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen

Fig. 1 eine Wirbelbettbrennkammer, Fig. 2bis A eine Ausführungsform einer Einspritzdüse gemäß der

Erfindung in verschiedenen einnehmbaren Stellungen, Flg. 5 eine andere Ausführungsform einer Einspritzdüse gemäß der Erfindung.

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Figur 1 zeigt eine Wirbelbettbrennkammer 20 mit einem im Boden der Kammer mündenden Kanal 21 zum Einblasen von Luft und einem Kanal 22 für die heißen Abgase im Oberteil der Kammer. Im unteren Teil der Brennkammer befindet sich eine Luftkammer 4,die von dem unteren Boden 13 und dem Zwischenboden 12, der die Einspritzdüseneinheiten 1 zum Einblasen von Luft und Brennstoff ins Bettmaterial 8 trägt, begrenzt wird.

Die Figuren 2 bis A zeigen, wie die Einspritzdüsen gemäß der Erfindung ausgebildet sein können. Figur 2 zeigt die Einspritzdüse in Betriebsstellung. Zu der Einspritzdüse gehört eine obere feste schutzkappenförmige Düseneinheit 1 auf dem Zwischenboden 12. Diese feste Düseneinheit ist mit öffnungen 14 und 15 zum Einblasen von Brennstoff und Luft versehen. Innerhalb der festen Düseneinheit 1 befindet sich das innere, bewegliche Düsenteil 2. Dieses besteht aus einem hohlen Zylinder mit seitlichen Öffnungen 16, durch welche die Luft aus der Kammer 4 nach oben in die DUseneinheit 1 strömen kann. Ein kleinerer Teil der Luft entweicht durch Löcher 17 innerhalb der Düseneinheit 1 und durch die Löcher 15 in den untersten Teil des Wirbelbettes hinein, wodurch ein gutes Hochwirbeln auch der untersten Schicht des Bettmaterials erreicht wird. Die restliche Luft strömt nach oben zur Oberkante des Zylinders 2, passiert Führungsnocken 6 an dieser Kante und strömt nach unten zu den öffnungen 14 in der DUseneinheit 1.

Mitten im Zylinder 2 befindet sich ein Zentralrohr 18 für flüssigen oder gasförmigen Brennstoff. Das Rohr endet oben in einem Kopf, von wo schräg nach unten gerichtete, radiale Rohre 7 den Brennstoff durch die öffnungen 14 hinausleiten. Die Rohre 7 en-

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den vorzugsweise direkt vor den Öffnungen 14, wo die Luftgeschwindigkeit am größten ist, so daß der Brennstoff gut im Luftstrom verteilt wird, bevor er in das Wirbelbett 8 geleitet wird. Man kann den Luftstrom durch die öffnungen 14 als Primär luft und den Luftstrom durch die öffnungen 17 und 15 als Sekundärluft betrachten. Man sieht ferner, daß die Öffnungen 14 und 15 in der Düseneinheit 1 niedriger sitzen als die entsprechenden öffnungen im Zylinder 2, d.h. die Oberkante des Zylinders bzw. die Löcher 17. Auf diese Welse wird ein Schloß gebildet, welches ein Herunterrinnen des Bettmaterials in die Luftkammer 4 verhindert.

Der Zylinder 2 wird in einer im unteren Boden 13 fest ge schweißten Buchse 10 geführt. Der Zylinder ist mit einer Bodenplatte 19 versehen, die an einem Flansch 9 an der Buchse 10 festgeschraubt wird. Ferner ist der Zylinder 2 gegen die Buchse 10 und die Schutzkappe 1a mit Hilfe von Dichtungen, vorzugsweise in der Gestalt von Kolbenringen 5, abgedichtet. Die Böden 12 und 13 werden vorzugsweise mit Hilfe der Verstrebungen 11 zusammengehalten.

Bei der Wartung einer Düse wird der Flanschverband 9 gelöst und die Brennstoffzufuhr zum Zentralrohr 18 unterbrochen. Danach kann der Zylinder 2 heruntergezogen werden, wie dies aus den Figuren

3 und 4 ersichtlich ist. Bis zum Erreichen der Lage gemäß Figur

4 verschließt der Zylinder weiterhin die Buchse 10, so daß die Luftkammer 4 dicht verschlossen ist.

Bevor der Zylinder 2 herausgezogen wird, muß die Buchse 10 verschlossen werden, was, wie Figur 4 zeigt, mit Hilfe eines Pfrop-

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fens 3 geschehen kann. Dieser sitzt an dem Arm 23 einer Betätigungsvorrichtung mit einer Spindel 24, die durch eine Buchse 25 im Boden 13 hindurchläuft. Die Spindel 24 kann axial verschoben und so gedreht werden, daß der Pfropfen 2 in seine Lage im Oberteil der Buchse 10 gebracht und aus dieser Lage wieder entfernt werden kann. Eventuell kann der Arm 23 so lang sein, daß der Pfropfen 3 abwechseln für mehrere Düsen verwendet werden kannJ Wenn der Pfropfen 3 sich in seiner Verschlußlage auf der Buchse 10 befindet, kann der Zylinder 2 zwecks Inspektion und eventuellen Reinigung herausgezogen werden. Danach kann er wieder in die Buchse 10 hineingeschoben, der Pfropfen 3 entfernt, der Zylinder 2 wieder in die in Figur 2 gezeigte Stellung geschoben und das Zentralrohr 18 an eine Brennstoffleitung angeschlossen werden. Man sieht, daß alle diese Vorgänge durchgeführt werden können, ohne daß der Betrieb der Brennkammer unterbrochen zu werden braucht.

Figur 5 zeigt eine andere Ausführungsform der Buchse 10, bei der der Pfropfen 3 gemäß Figur 4 durch eine Art Kugelventil 26 in der Buchse 10 ersetzt ist und das Ventil mit einer Öffnung versehen ist, die dem Zylinder 2 entspricht. Auf diese Weise erhält zwar die Buchse 10 eine größere Länge außerhalb der Luftkammer 4, jedoch ist die Bedienung des Ventils 26 einfacher und sicherer als bei dem Pfropfen 3. Ferner kann die Buchse eine kleinere Länge in der Kammer 4 haben, die daher niedriger gebaut werden kann.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE:

1.^Kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse für eine Wirbelbettbrennkammer mit einer Luftkammer am Boden für die Zufuhr von Verbrennungsluft, mit im Boden der Brennkammer angebrachten festen Düseneinheiten, mit die Luftkammer passierenden, austauschbaren Zylindern mit einer Brennstoffleitung und mit im Boden der Luftkammer angeordneten verschließbaren Durchführungen für die genannten Zylinder, dadurch gekennzeichnet, daß die feste DUseneinheit (1) oben verschlossen ist und an den Seiten auf zwei verschiedenen Niveaus Öffnungen (14, 15) hat und daß der Zylinder (2) in Betriebsstellung in die feste Düseneinheit (1) hineinragt und mit Öffnungen auf drei verschiedenen Niveaus versehen ist, nämlich in der Luftkammer und an dem in die DUseneinheit hineinragenden Teil des Zylinders für die Zufuhr von Verbrennungsluft zum Bett über die Öffnungen (14, 15) in der DUseneinheit.

2. Kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die feste DUseneinheit (1) und der Zylinder(2)zusammen ringförmige Räume bilden, in welche die Öffnungen (14, 15) der Düseneinheit (1) münden.

3. Kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Zylinder (2) Öffnungen (17) vorhanden sind, durch welche den ringförmigen Räumen Luft zugeführt wird.

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ORIGINAL INSPECTED

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4. Kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem einen ringförmigen Raum Verbrennungsluft über die öffnungen (17) in der Wand des Zylinders (2) zugeführt wird, während dem anderen ringförmigen Raum Verbrennungsluft über das offene Ende des Zylinders (2) zugeführt wird.

5. Kombinierte Luft- und Brennstoff-Einspritzdüse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des Zylinders(2) eine Brennstoffleitung (18) und Brennstoff-Einspritzdüsen angeordnet sind, deren Mündungen direkt vor den oberen öffnungen (14) in der DUseneinheit (1) im Bettmaterial (8) liegen.

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