DE3037956C2 - Einrichtung zur Verbesserung des Strömungsverlaufes der in den Verbrennungsraum von technischen Gasfeuerungen, insbesondere von Koksöfen, eintretenden Gase - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Einr' *htung 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 Oberführungskanäle gelangen, über die vorgewärmte Verbrennungsmedien wie Luft bei Starkgasfeuerung bzw. Luft und Schwachgas bei Schwachgasbetrieb vom Austritt der Wärmeaustauscher Ober die Heizzugsohlen in die eingeleitet werden.

Bei technischen Gasfeuerungen mit regenerativer oder rekuparativer Wärmerückgewinnung aus den Verbrennungsabgasen ergeben sich, insbesondere wenn mit Starkgas gefahren wird, für die räumliche so Gestaltung der Überführungskanäle, über die die vorgewärmten Verbrennungsmedien vom Regenerator- bzw. Rekuperatoraustritt in die Verbrennungsräume geleitet werden, konstruktive Zwänge, die den gleichmäßigen Verbrennungsablauf mit einer gleichförtnigen, langgestreckten Flamme stören. Beispielsweise bilden die Überführungskanäle in Koksofenbatterien infolge der bautechnisch notwendigen Anordnung der Regeneratorzellen 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, wie es z.B. in Figur2 der US-PS 17 84 414 dargestellt ist.

In der Regel 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. Dies ist auch bei dem aus der DE-PS 78 640 bekannten liegenden Koksofen der FaIL bei dem das Hetzgas aus der Brennkammer durch jeweils eine vertikale, rechteckig ausgebildete Öffnung in den zugehörigen Heizzug übergeht

Modellversuche haben 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 Geschwindigkeitskomponenie 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 Νθχ-BUdung. 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 Strömung der aus den Regeneratoren zugeführten Medien bei ihrem Eintritt in die Heizzüge bzw. Brennkammern gJsichzurichten und ihnen einen senkrechten Strömungsverlauf zu geben, um auf diese Weise ein homogenes Einströmprofil und insgesamt einen gleichförmigen Reaktanten zu erreichen, und zwar unter Beibehaltung der bisherigen räumlichen Konstruktion und unter weitgehender Vermeidung von Druckverlusten.

Ausgehend von einer Einrichtung der eingangs beschriebenen Art besteht die Erfindung darin, daß die Heizzugsohle als Anströmboden mit zylindrischen Bohrungen ausgebildet ist, und daß darunter ein Freiraum angeordnet ist der durch einen 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 03 bis 0,7, vorzugsweise 0,5 beträgt

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus Heizzüge 45 den Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt Es zeigt

F i g. 1 einen schematischen Schnitt nach der Linie A-A der Fig.2 durch den unteren Abschnitt eines Heizzuges und

F i g. 2 eine Draufsicht auf den auf F i g. 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 Überführungskanal 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 Freiraumes 5 zur Stärke L des Anströmbodens zwischen 0,3 b's 0,7 liegt und vorzugsweise 03 beträgt

Der Anströmboden ist mit einer Reihe zylindrischer Bohrungen 7 versahen, 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 S sind in der Zeichnung die beiden Düsenbrenner bezeichnet über die bei Starkgasbetrieb das Starkgas in den Heizzug eingeleitet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

1
Patentansprüche:

IO

I. Einrichtung zur Verbesserung des Strömungsverlaufes der Gase, die in den Verbrennungsraum von technischen Gasfeuerungen mit regenerativer oder rekuperator Wärmerückgewinnung aus den Verbrennungsabgasen, insbesondere von Koksöfen, durch Oberführungskanäle gelangen, über die vorgewärmte Verbrennungsmedien wie Luft bei Starkgasfeuerung bzw. Luft und Schwachgas bei Schwachgasbetrieb vom Austritt der Wärmeaustauscher über die Heizzugsohlen in die Heizzüge eingeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizzugsohle als Anströmboden (4) mit zylindrischen Bohrungen (7) ausgebildet ist, und daß darunter ein Freiraum (5) angeordnet ist, der durch einen feuerfesten Steg (6) gasdicht in zwei Hälften aufgeteilt ist, in die jeweils ein Oberführungskanal (2, 3) 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 (4) zum Querschnitt einer einzelnen Bohrung (7) 20 bis 200, vorzugsweise 30 bis 60 beträgt

3. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet da3 der Durchmesser der in dem Anströmboden (4) vorgesehenen Bohrungen (J) zwischen 10 und 60 mm. vorzugsweise zwischen 20 und 50 mm liegt