DE3037956A1 - Einrichtung zur verbesserung des stroemungsverlaufes der in den verbrennungsraum von technischen gasfeuerungen, insbesondere von koksoefen, eintretenden gase - Google Patents

Description

Einrichtung zur Verbesserung des Strömungsverlaufes der in den Verbrennungsraum von technischen Gasfeuerungen, insbesondere von Koksöfen, eintretenden Gase

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verbesserung des Strömungsverlaufes der Gase, die in den Verbrennungsraum von technischen Gasfeuerungen mit regenerativer oder rekuperativer Wärmerückgewinnung aus den Verbrennungsabgasen, insbesondere von Koksöfen, durch Überführungskanäle gelangen, über die vorgewärmte Verbrennungsmedien wie Luft bei Starkgasfeuerung bzw. Luft und Schwachgas bei Schwachgasbetrieb vom Austritt der Wärmetauscher in die Heizzüge eingeleitet werden.

Bei technischen Gasfeuerungen mit regenerativer oder rekuperativer Wärmerückgewinnung aus den Verbrennungsabgasen ergeben sich, insbesondere wenn mit Starkgas gefahren wird, für die räumliche Gestaltung der Überführungskanäle, über die die vorgewärmten Verbrennungsmedien vom Regenerator- bzw. Eekuperataraustritt in die Verbrennungsräume geleitet werden, konstruktive Zwänge, die den gleichmäßigen Verbrennungsablauf mit einer gleichförmigen, langgestreckten Flamme stören. Beispielsweise bilden die Überführung skanäle in Koksofenbatterien infolge der bautechnisch notwendigen Anordnung der Begeneratorzellen je nach dem angewandten Beheizungssystem mit der Horizontalen einen mehr oder weniger spitzen Winkel und münden über einen verhältnismäßig kurzen senkrechten Abschnitt in die Heizzüge. In der Eegel reicht die Länge dieses senkrechten Abschnittes der Überführungskanäle nicht aus, um das Strömungsprofil zu vergleichmäßigen und die Strömungsrichtung bei Eintritt in die Heizzüge senkrecht gleichzurichten. Modellversuche haben vielmehr bestätigt, daß die vorgewärmte Verbrennungsluft mit einer mehr oder weniger stark von der Senkrechten abweichenden Drift am Boden der Heizzüge eintritt. Dadurch kommt es in den unteren Bereichen der Heizzüge zu starken Turbulenzen, die durch

die waagerechte Geschwindigkeitskomponente infolge der plötzlichen Querschnittserweiterung "beim Eintritt in die Heizzüge verstärkt werden und zu einer intensiven und spontanen Durchmischung von Brenngas und Luft und damit zu örtlich überhöhten Flammentemperaturen führen. Derart überhöhte Flammentemperaturen sind, auch wenn sie örtlich "begrenzt sind, bei vielen technischen Gasfeuerungen die Ursache für eine vermehrte NO -Bildung. Die an Strömungsmodellen durchgeführten Versuche haben ferner ergeben, daß sich die Drift der einströmenden Verbrennungsluft bis in höherliegende Bereiche der Heizzüge fortsetzt und damit einer gleichmäßigen Temperaturverteilung in vertikaler Richtung entgegenwirkt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die vorstehend aufgezeigten Nachteile zu vermeiden und die Strömung der aus den Regeneratoren zugeführten Medien bei ihrem Eintritt in die Heizzüge bzw. Brennkammern gleichzurichten und ihnen einen senkrechten Strömungsverlauf zu geben, um auf diese Weise ein homogenes Einströmprofil und insgesamt einen gleichförmigen Strömungsverlauf aller in den Brennraum einströmenden gasförmigen Reaktanten zu erreichen, und zwar unter Beibehaltung der bisherigen räumlichen Konstruktion und unter weitgehender Vermeidung von Druckve rIu st e η.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die üblicherweise vorhandene Heizzugsohle durch einen Anströmboden mit vorzugsweise zylindrischen Bohrungen ersetzt ist, der etwas stärker ausgebildet ist als die Heizzugsohle und unter dem sich ein Freiraum befindet, der durch einen mittig angeordneten, feuerfesten Steg gasdicht in zwei Hälften aufgeteilt ist, in die jeweils ein Überführungskanal mündet, wobei das Verhältnis der Höhe a des Freiraumes zur Stärke L des Anströmbodens 0,3 bis 0,7, vorzugsweise 0,5

_ 4 beträgt.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigen:

Figur 1 einen schematischen Schnitt nach der Linie A-A der Figur 2 durch den unteren Abschnitt eines Heiζzüges und

Figur 2 eine Draufsicht auf den auf Figur 1 dargestellten Anströmboden.

In den unteren Teil des Heizzuges 1 eines Koksofens münden die beiden Überführungskanäle 2 und 3» die die unterhalb der Regeneratorabdeckung angeordneten, nicht dargestellten Regeneratoren mit den einzelnen Heizzügen verbinden. In üblicher Weise bestehen die Überführungskanäle aus einem schräg nach oben ansteigenden und einem senkrecht verlaufenden Abschnitt, der an der Sohle des Heizzuges mündet. Bei Starkgasfeuerung des Koksofens wird dem zugehörigen Heizzug über beide Überführungskanäle vorgewärmte Luft zugeführt, während bei Schwachgasbetrieb über den einen Uberführungskanal Luft und den anderen Schwachgas in den Heizzug eingeleitet wird.

Die Erfindung sieht vor, die üblicherweise vorhandene Sohle des Heizzuges durch einen Anströmboden 4- zu ersetzen, der etwas stärker ausgebildet ist als die Heizzugsohle und der so eingebaut ist, daß zwischen dem Eintritt der Überführungskanäle 2 und 3 und seiner unteren Fläche ein Freiraum 5 freibleibt, der mittels eines gasdichten feuerfesten Steges 6 in zwei Hälften aufgeteilt ist. Die Erfindung sieht vor, daß das Verhältnis der Höhe a des Frei-

ORIGiNAL INSPECTED

raumes 5 zur Stärke L des Anströmbodens zwischen 0,3 bis 0,7 liegt und vorzugsweise 0,5 beträgt.

Der Anströmboden ist mit einer Seihe zylindrischer Bohrungen 7 versehen, die oberhalb beider Hälften des Freiraums angeordnet sind. Das Verhältnis der Querschnittsfläche des Anströmbodens zum Querschnitt einer einzelnen, vorzugsweise zylindrischen Bohrung, soll 20 bis 200, vorzugsweise 30 bis 60 betragen. Die Erfindung sieht vor, daß der Durchmesser der einzelnen zylindrischen Bohrungen zwischen 10 und 60 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 50 mm liegt.

Mit 8 sind auf der Zeichnung die beiden Düsenbrenner bezeichnet, über die bei Starkgasbetrieb das Starkgas in den Heizzug eingeleitet wird.

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Claims (3)

Radt, Finkener, Emesti Patentanwälte Heinrich-König-Straße Ä 119 Bochum Fernsprecher (0234) 477S7/28 Telegrammadresse: Radtpafent Bochum 49/80 EEF/US Patentansprüche

1. Einrichtung zur Verbesserung des Strömungsverlaufes der Gase, die in den Verbrennungsraum von technischen Gasfeuerungen mit regenerativer oder rekuperativer Wärmerückgewinnung aus den Verbrennungsabgasen, insbesondere von Koksöfen, durch Überführungskanäle gelangen, über die vorgewärmte Verbrennungsmedien wie Luft bei Starkgasfeuerung bzw. Luft und Schwachgas bei Schwachgasbetrieb vom Austritt der Wärmetauscher in die Heizzüge eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet , daß die üblicherweise vorhandene Heizzugsohle durch einen Anströmboden mit vorzugsweise zylindrischen Bohrungen ersetzt ist, der etwas stärker ausgebildet ist als die Heizzugsohle und unter dem sich ein Freiraum befindet, der durch einen mittig angeordneten, feuerfesten Steg gasdicht in zwei Hälften aufgeteilt ist, in die jeweils ein Überführungskanal mündet, wobei das Verhältnis der Höhe a des Freiraumes zur Stärke L des Anströmbodens 0,3 bis 0,7» vorzugsweise 0,5 beträgt.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Querschnittsfläche des Anströmbodens zum Querschnitt einer einzelnen Bohrung 20 bis 200, vorzugsweise 30 bis 60 beträgt.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser der in dem Anströmboden vorgesehenen Bohrungen zwischen 10 und 60 mm, vorzugsweise zwischen 20 und 50 mm liegt.

ORIGINAL INSPECTED