DE3116376A1

DE3116376A1 - Brennstaub-feuerungsvorrichtung

Info

Publication number: DE3116376A1
Application number: DE19813116376
Authority: DE
Inventors: Yukihisa Fujima; Yasuro Takahashi; Kimishiro Nagasaki Tokuda
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 1980-04-22
Filing date: 1981-04-22
Publication date: 1982-04-01
Anticipated expiration: 2001-04-23
Also published as: FR2480906B1; US4669398A; CA1152814A; DE3116376C2; GB2076135A; GB2076135B; FR2480906A1; DE3116376C3

Description

Brennstaub-Feuerungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Brennstaub-Feuerungsvorrichtung, mit der die Produktion von Stickstoffoxiden bei der Verbrennung des Brennstaubs gesteuert werden kann, und insbesondere eine derartige Maschine, die eine Brennstaubeinspritzkammer, welche so ausgebildet ist, daß die zusammengefaßte Menge der zu verbrauchenden Primär- und S? kundärluft unter der theoretischen Luftmenge liegt, ie zur Verbrennung des als Gemisch mit der Primärluf. der Feuerungsanlage zuzuführenden Brennstaub benötigt wird, eine zweite Brennstaubeinspritzkammer, welche so ausgebildet ist, daß die zusammengefaßte Primär- und Sekundärluftmenge im wesentlichen gleich ist der theoretischen Luftmenge für den zusammen mit der Primärluft zuzuführenden Brennstoff, und eine Zusatzoder Nachluftkammer zum Einspritzen von zusätzlicher Luft in die Feuerungsanlage, wobei die drei Kammern nahe bei einanderliegend angeordnet sind.

Eine herkömmliche Brennstaub-Feuerungsvorrichtung für Kohlenstaubfeuerung wird nachstehend anhand der Figuren-1 und 2 beschrieben.

Aus einem Vorratsbunker 1 wird Kohle einer Mahlanlage zugeführt, wo die Kohle auf eine Feinheit von einigen zehn Mikrons gemahlen wird.

Der Kohlenstaub wird über die Leitung 4 von der Primärluft mittels eines Primärluftgebläses als Primärluft-Kohlenstaubgemisch dem Kanal 5 zugeführt, von dem aus das

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Gemisch durch eine Einspritzdüse 6 in die Feuerungsanlage eingespritzt wird.

Luft, die zur vollständigen Verbrennung benötigt wird, wird von einem Gebläse 7 für Sekundärluft über die Leitung 8 einem Sekundärluftkanal angeliefert. Die Sekundärluft wird von hier durch den Kanal 9 geliefert und von der Düse 10 als Sekundärluft in die Feuerungsanlage eingespritzt.

Nach der Einspritzung werden die feinen Teilchen des Kohlenstaubs der Strahlungswärme cer Flammen ausgesetzt und aufgeheizt. Mit Anstieg der Temperatur in den Bereich von 300° - 400⁰C setzt bei der Kohle die Thermolyse ein, wodurch die leicht flüchtigen Stoffe freigesetzt werden. In diesem Stadium entweicht gleichfalls der meiste Stickstoff aus den feinen Kohleteilchen.

Die leicht flüchtigen Anteile, die derart freigesetzt werden, vermischen sich mit der Primärluft und beginnen zu brennen, sobald das Gemisch die richtige Temperatur erreicht. Die freigesetzten Stickstoffverbindungen reagieren ebenfalls mit der Primärluft und bilden Stickstoffoxide (NOx).

Die Gesamtmenge an KO_x, die auf diese Weise gebildet wird, hängt größtenteils von der Sauerstoffkonzentration im Reaktionsfeld ab; sie geht mit sinkender Sauerstoffkonzentration zurück.

Dies besagt, daß je größer der Anteil an Primärluft ist, die von den leicht flüchtigen Stoffen im Kohlenstaub verbraucht wird, oder je geringer der Anteil der Primärluft im Vergleich mit der theoretischen -für die Verbrennung

der leicht flüchtigen Bestandteile benötigten Luftmenge ist, desto niedriger ist die Produktion an NOx in der Verbrennungszone der flüchtigen Bestandteile.

Nach dem Verbrennen der flüchtigen Bestandteile in der ersten Zone setzt die Verbrennung der Feststoffe (Kohlenstaub, char) ein, die von den flüchtigen Bestandteilen befreit wurden. Bei diesem Vorgang reagiert der über die Kohlenstauboberfläche verbreitete Sauerstoff mit dem Kohlenstoff, d.h. der Hauptgefügebe-. standteil·des Kohlenstaubs bildet reduzierendes Kohlenmonoxid. Gleichzeitig werden durch Oxidieren der im Kohlenstaub verbliebenen Stickstoffverbindungen an den Kohlenteilchenflachen NOx gebildet. Somit wird bei Wahl der Primärluftmenge aus dem Bereich über der zur Verbrennung der flüchtigen Bestandteile benötigten theoretischen Luftmenge und unter der theoretischen Luftmenge für Kohle, um so die Diffusion der Sekundärluft durch die Flammen hindurch zu verzögern und die Verbrennung der eigentlichen Kohle auch mit Primärluft zu bewirken, die Produktion einer derartigen reduzierenden Gaskomponente wie Kohlenmonoxid im Verhältnis zur Zunahme'an der Primärluftmenge anwachsen.

Das so gebildete Reduktionsgas wirkt als Reduktionsmittel auf NOx und reduziert somit die in der Kohleverbrennungszone als auch in der Zone der flüchtigen Bestandteile erzeugten Stickstoffverbindungen. Auf diese Weise nimmt der NOx-Anteil bei zunehmender Primärluft ab.

Zusammenfassend ±nt also das Verhältnis von Primärluft und NOx dergestalt, daß je niedriger nach dem Kurvenverlauf der Fig. 3 Menge an Primärluft in dem Bereich ist, in dem die Menge unter dem Punkt a liegt, der die theore-

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tische Luft für die flüchtigen Bestandteile darstellt, desto geringer ist auch die Produktion an NOx; und je größer die Luftmenge innerhalb des Bereiche ist, in dem die Menge Primärluft über dem Punkt a und unter dem Punkt b liegt, was die theoretische Luft für die Kohle darstellt, desto niedriger ist die NOx-Produktion.

Bei herkömmlichen Verbrennungsanlagen wird die Primärluftmenge in der Nähe von Punkt a gewählt, wo die begleitende NOx-Produktion ihr Maximum hat, weil diese Luft-Kohlenstaub-Konzentration im allgemeinen geeignet ist, den Kohlenstaub durch Gebläseluft in die Feuerungsanlage zu tragen. Da unzureichende Primärluft zu Betriebsschwierigkeiten .der Mahlanlage 2 führen kai.n, ist es nicht möglich, die Primär^ftmenge beträchtlich unter den Punkt a zu senken ₄ Wird die Menge in der Nähe von Punkt b_ gewählt, läßt sich mit dem Schwachgemisch nur schwer eine stabile Zündung und Verbrennung erzielen.

Die Erfindung hat in erster Linie die Aufgabe, eine Vorrichtung zur Feuerung von Brennstaub, bei niedriger NOx-Abgabe zu schaffen. Nach der Erfindung ist eine Vorrichtung vorgesehen, die gekennzeichnet ist durch eine erste Brennstaubeinspritzkammer, in der die zusammengefaßte Menge der zu verbrauchenden Primär- und Sekundärluft unter der theoretischen Luftmenge liegt, die zur Verbrennung des als Gemisch mit der Primärluft der Feuerungsanlage zugeführten Brennstaubs benötigt wird, eine zweite Brennstaubeinspritzkammer, in der die zusammengefaßte Primär- und Sekundärluftmenge im wesentlichen gleich (oder vorzugsweise etwas niedriger) ist wie die theoretische Luftmenge für den als Gemisch mit der Primärluft zuzuführenden Brennstoff, und eine Zusatz- oder Nachluftkammer zum Einspritzen

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zusätzlicher Luft in die Feuerungsanlage, wobei die drei Kammern nahe oeieinanderliegend angeordnet sind. Hierbei werden die Gasgemische der Primärluft und der von der ersten und zweiten Einspritzkammer der Vorrichtung eingespritzte Brennstaub zu solchen Anteilen gemischt, daß die NOx-Produktion reduziert wird. Darüber hinaus darf das Primärluft-Brennstaubgemisch aus der zweiten. Kammer, die für sich nur schwer stabil gezündet werden kann, zusammen mit der Flamme des leicht zündbaren Gemisches aus der ersten Kammer vorhanden sein, um so eine angeme sene Zündung und Verbrennung zu gewährleisten. Somit wi.d eine Vorrichtung zur Feuerung von Brennstaub bei st bilier Zündung und niedriger Produktion an NOx geschaffen

Zweitens ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Kammern zur Ausgabe eines inerten Strömungsmittels in den Räumen zwischen den drei Kammern vorgesehen sind, und zwar für jede Kammer eine. Die Gasgemische der Primärluft una des Brennstaubs werden somit durch einen Vorhang des inerten Strömungsmittels aus einer der Strömungsmitteleinspritzkammern daran gehindert, sich gegenseitig zu beeinträchtigen, wobei die NOx-Produktion aus den Düsen von der ersten und zweiten Brennstaubeinspritzkammer auf ein Mindestmaß beschränkt werden kann. Desgleichen werden das Primärluft-Brennstaubgemisch aus¹ der ersten Brennstaubeinspritzkammer und die Zusatzluft aus der Zusatzluftkammer durch einen anderen Vorhand des inerten Strömungsmittels aus einer anderen Kammer daran gehindert, sich gegenseitig zu beeinträchtigen. Hierdurch wird ermöglicht, daß das Primärluft-Brennstaubgemisch ohne Veränderung des Mischungsverhältnisses brennen kann, wobei eine Zunahme der Produktion an NOx vermieden wird.

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Drittens ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß die drei Kammern in Kombination einen Brennstaubbrenner bilden und daß zumindest zwei derartige Brenner neben einanderliegend angeordnet sind, so daß der eine zum anderen das Spiegelbild ist und in Bezug auf die Grenzlinie der Brenner als Basislinie die Kammern symmetrisch angeordnet sind. In dieser Ausgestaltung liegen die Kammern für die gleichen Funktionen der Brenner unmittelbar neben einander, und die gegeseitige Beeinflussung wäre, falls überhaupt, die der Strahlen des gleichen Gemische oder der Luft. Somit gibt es keine Veränderung im Mischverhältnis von Luft und ßrennstaub. Die Senkung in der Produktion von NOx wird erzielt, weil die Verbrennung stets im Optimalzustand vonstatten geht.

Viertens ist die Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß drei Kammern in Kombination einen Brennstaubbrenner bilden, wobei zumindest zwei derartige Brenner zusammenliegend und eine Düse zur Ausgabe eines inerten Strömungsmittels zwischen den Brennern angeordnet sind. Somit werden die Strahlen des Brennstoffgemisches oder der Luft aus den Kammern des ersten und zweiten Brenners durch einen Vorhang aus inertem Strömungsmittel an der gegenseitigen Beeinflussung gehindert, was zur Folge hat, daß ein Verändern des Mischungsverhältnisses des Gemischs und jegliche Zunahme der Stickstoffoxidproduktion vermieden wird.

Während bei den nachstehenden Ausführungsbeispielen der Erfindung Kohlenstaub als Brennstoff verwendet wird, gilt als für den Fachmann selbstverständlich, daß die Erfindung auch mit anderen vermahlenen oder zerstäubten Brennstoffen verwendet werden kann.

Die Erfindung wird anhand der nächstfolgenden Beschreibung einiger in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen erläutert. Hierbei zeigen:

Figur 1 eine zum Teil im Schnitt dargestellte schematische Ansicht einer herkömmlichen Brennstaubfeuerung unter Verwendung von Kohlenstaub als Brennstoff,

Figur 2 eine Vorderansicht längs der Linie II-II der Fig.

Figur 3 ^ein Punktionsbild mit den Stickstoffoxidanteilen, die bei unterschiedlichen Primärluft-Kohlenstaubverhältnissen gebildet werden,

Figur 4 eine zum 'j eil im Schnitt dargestellte schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 5 eine. Vorderansicht längs der Linie V-V der Fig. 4-,

Figur 6 eine zum Teil im Schnitt dargestellte schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform der Erfindung ,

Figur 7 eine Vorderansicht längs der Linie VII-VII der Fig. 6,

Figur 8 eine zum Teil im Schnitt dargestellte schematische Ansicht einer dritten Ausführungsform der Erfindung,

Figur 9 eine gleiche Ansicht einer vierten Ausführungsform der Erfindung und

Figur 10 eine Vorderansicht längs der Linie X-X der Fig. 9.

Nach der ersten Ausführungsform (Figuren 4- und 5) liegt das hintere Ende einer Kohlenstaubleitung 4- an einem Kohlenstaubverteiler 11.

Ein Ausgang des Verteilers steht zur Abgabe des Brennstoffgemischs mit einem großen Anteil an Kohlenstaub über Leitung 12 mit einem Kanal 15 für Promärluft- und Kohlenstaubgemisch in Verbindung. Am hinteren Ende des Kanals 13 liegt eine Düse 14- für die Kohlenstaubeinspritzung. Ein weiterer Ausgang des Verteilers 11 zur Abgabe des Brennstoffgemisches mit einem geringeren Anteil an Kohlenstaub steht.über der Leitung 22 mit einem Primärluft-Kohlenstaubgemischkanal 23 in Verbindung, der seinerseits an seinem hinteren Ende einer Kohlenstaubeinspritzdüse 24- trägt. Ein Gebläse 7 für Sekundärluft liegt an einem Sekundärluftrohr 15, das seinerseits mit den Sekundärluftkanälen 16, 26 verbunden ist, die die Kanäle 13 und 23 für das Primärluft-Kohlenstaubgemisch umgeben und an unteren Ende die Düsen 17 bzw. 27 für Sekundärlufteinspritzung tragen. Das Rohr 15 steht dabei noch mit einem Zusatzluftkanal 19 in Verbindung, der in eine Zusatzluftdüse 18 ausläuft.

Die Düse 14·, der Kanal 13 und 16 sowie die Düse 17 sind zusammengefaßt, um eine erste Brennstaubeinspritzkammer I zu bilden. Gleichermaßen bilden die Düse -24-, der Kanal 23 und 26 sowie die Düse 27 gemeinsam eine zweite Brennstaubeinspritzkammer II. Der Zusatzluftkanal 19 und die Einspritzdüse 18 bilden gemeinsam eine Zusatzluftkammer III.

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Um diese drei Kammern nahe beieinander anzuordnen, liegt die zweite Kammer II unmittelbar über dem oberen Teil der ersten Kammer I und die Zusatzluftkammer II unmittelbar unter dem unteren Teil der ersten Kammer.

Ein Primärluft-Kohlenstaubgemisch mit einer Luftkonzentration in der Nähe von Punkt a nach Fig. 3 wird von einer Mahlanlage 2 über die Leitung 4 in den Verteiler 11 eingespeist, wo es durch geeignete Mittel in zwei Ströme aus Gasgemischen mit unterschiedlicher Konzentration d.h. in der Nähe von den Punkten £ bzw. b (Fig. 3) geteilt wird.

Das Gasgemisch mit der Konzentration £ wird durch den Kanal 13 geführt und durch die Düse 14 in die Feuerungsanlage eingespritzt.

Inzwischen wird vom Gebläse 7 Sekundärluft durch das Rohr ' 15 angeliefert und ein Teil hiervon in den Kanal 16 geleitet sowie von der Düse I7 in die Feuerungsanlage eingespritzt.

Andererseits gelangt das Gasgemisch mit der Konzentration b durch den Kanal 23 hindurch und wird von der Düse 24 in die Feuerungsanlage eingespritzt, wobei ein Teil der Sekundärluft durch das Rohr I5 und den Kanal 26 geleitet und von der Düse 27 für Sekundärluft in die Feuerungsanlage eingespritzt wird.

Die verbleibende Sekundärluft wird durch den Zusatzluftkanal 19 geleitet und gelangt über die Düse 18 in die Feuerungsanlage.

Somit kommt es zum Mischen des Primärluft-Kohlenstaubgemischs der Konzentration c mit der Sekundärluft aus Kammer I und

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■ zur gemeinsamen Verbrennung in der Feuerungsanlage, wobei Stickstoffoxide in der bei c nach -k'ig. 3 angezeigten kombinierten Konzentration erzeugt werden.

Gleichermassen kommt es zum Mischen des Primärluft-Kohlenstuabgemischs der Konzentration b und der'Sekundärluft aus der Kammer II sowie zur Verbrennung in der Feuerungsanlage, wobei Stickstoffoxide in der bei b in Fig. 3 angezeigten Konzentration gebildet werden.

Die Stickstoffoxidvverte liegen viel niedriger als die (wie -bei Punkt a in Fig. 3 dargestellt) bei herkömmlichen Kohlenstaubfeuerungsanlagen liegende Werte, in denen der Kohlenstaub der Konzentration a unriittelbar verbrannt wird.

Das Primärluft-Kohlenstaubgemisch der Konzentration b, bei dem kaum eine stabile Zündung aufrechterhalten werden kann, erzielt'in Gegenwart der Flamme des leicht zündbaren Gemisches mit der Konzentration c eine zufriedenstellende Zündung und Verbrennung.

Hierdurch wird also eine Kohlenstaub-Feuerungsvorrichtung geschaffen, durch die es zu einer stabilen Zündung bei niedriger Stickstoffoxidproduktion kommt.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel nach den Figuren 6 .und 7 ist zusätzlich zwischen der Kammer I und der Kammer II eine Einspritzdüse für Rücklauf-austrittsgase sowie zwischen der Kammer I und II eine weitere Düse vorgesehen. Diese Einspritzdüsen bilden Vorhänge aus inerten Austrittsgasen, um ein gegenseitiges Beeinträchtigen der Strahlen aus Jenen Kammern zu vermeiden und die gewünschte niedrige Stickstoffoxidproduktion zu erzielen.

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Eine Kohlenstaubbildung 41 liegt stromab am.Kohlenstaubverteiler 42 und ein Ausgang des Verteilers 42 ist zur Abgabe des Brennstoffgemisches mit einem großen Kohlenstaubanteil über die Leitung 45 mit dem Kanal 44 für das Gemisch aus Primärluft und Kohlenstaub verbunden. Am stromab gelegenden Ende des Kanals 44 ist eine Düse 45 zur Kohlenstaubeinspritzung angeordnet. Ein weiterer Ausgang des Verteilers 42 zur Einspeisung des Brenr.stoj'fgemisches mit einem niedrigeren Anteil Kohlenstaub ist über die Leitung 46 mit dem Irimärluft-Kohlenstaubgemischkanal 47 verbunden. Eine Kohlenstaubeinspritzdüse 48 liegt stromab vom Kanal 47. Ein nicht dargestelltes Sekundärluftgebläse liegt an einem Sekundärluftrohr 49, das seinerseits an den Kanälen 52, 53 angeschlossen ist, welche die Kanäle 44, 47 umgeben und an den stromab gelegenen Enden die Einspritzdüsen 50 bzw. 51 für Sekundärluft tragen. Das Rohr 49 steht mit einem Zusatzluftkanal 55 in Verbindung, · der eine Düse 5^ aufweist.

Die. Düse 45, der Frimärluft-Kohlenstaubgemischkariul 44, der Sekundärluftkanal 52 sowie die Sekundärlufteinspritzdüse 50 sind zusammengefaßt, um eine Kohlenstaubeinspritzkammer I zu bilden. Gleichermassen bilden die Kohlenstaubeinspritzdüse 48, der Primärluft-Kohlenstaubgemischkanal 47, der Sekundärluftkanal 53 und die Sekundärlufteinspritzdüse 51 gemeinsam eine Kohlenstaubeinspritzkammer Der Zusatzluftkanal 55 und die Einspritzdüse 5^ bilden gemeinsam eine Zusatzluftkammer III. Des weiteren sind hierfür jeweils eine Einspritzdüse für fiückluafaustrittsgase 56 angeordnet, und zwar in den Räumen, die zwischen der Kammer I und der Kammer II sowie zwischen der Kammer I und der Zusatzkammer III vorgesehen sind.

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Die Einspritzdüsen 56 stehen über die Kanäle 57 einem Rohr 58 für Rücklaufaustrittsgase in Verbindung.

Mit der Anordnung des zweiten Ausführungsbeispiels wird ein Teil des Stroms des Verbrennungsaustrittsgases von einer passenden Stelle der Austrittsleitung der Feuerungsanlage für den Rücklauf abgezweigt. Die Rücklaufaustrittsgase werden über das Rohr 58 und den Kanal 57 geführt und dann durch die Düsen in die Feuerungsanlage eingespritzt.

Die aus den Düsen 56 austretenden inerten Austrittsgase bilden Vorhänge, durch die eine gegenseitige Beeinträchtigung der Brennstoffstrahlen aus der ersten und zweiten Kammer vermieden und eine Beeinflussung der Strahlen von Kohlenstaub und Zusatzluft ausgeführt wird. Hierdurch wird ermöglicht, daß die in die Feuerungsanlage gerichteten Brennstoffstrahlen aus der ersten und der zweiten Kammer die Eingangsluftkonzentrationen b_ und c nach Fig. 3 beibehalten, und zwar über ziemlich lange Abstände, so daß die Stickstoffoxidproduktion bis auf einen gewünschten Wert gesenkt werden kann.

Im dritten Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 sind zwei oder mehr übereinandergesteckte Brennstaubbrenner vorgesehen, und jeder Brenner weist eine Kammer I, eine Kammer II und eine Zusatzkammer III der beschriebenen Bauweise auf. An der zwischen jedem Brennerpaar als Basis dienenden Grenzlinie sind die Brenner symmetrisch angeordnet, so · ■daß jeder Brenner spiegelbildlich zum anderen angeordnet i st.

Eine Kohlenstaubleitung 61 liegt mit ihrem stromab gelegenen Ende an einem Kohlenstaubverteiler 62. Ein Ausgang des Verteilers 62 ist zur Abgabe des einen großen Anteil

Kohlenstaub ernthaltenden Brennstoffgemischs über die Leitung 63 mit einem Kanal 64 für das Primärluft-Kohlenstaubgemisch verbunden. Am stromab gelegenen Ende des Kanals 6A- sitzt eine Düse 65 zur Einspritzung des Kohlenstaubs. Ein weiterer Ausgang des Verteilers 62 zur Speisung des Brennstoffgemischs mit einem niedrigeren Anteil an Kohlenstaub liegt über der Leitung 66 an dem Kanal 68. Eine Düse 68 zum Einspritzen des Kohenstaubs sitz S^m hinteren Ende des Kanals 67· Ein nicht dargestelltes Sekundärluftgebläse liegt an einem Rohr 69 für Sekundärluft, das seinerseits mit den Sekundärluftkanälen 72, 73 verbunden ist, die die Primärluft-Kohlenstaubgemischkanäle 64, 67 umgeben und die Einspritzdüsen 7C bzw. 7I tragen. Das Rohr 69 steht darüber hinaus mit einem Zusatzluftkanal 75 in Verbindung, der die Zusatzluftdüse 74 trägt.

Hierbei bilden die Düse 65, der Kanal 64- und der Kanal 72 sowie die Düse 70 gemeinsam eine Brennstaubeinspritzkammer I. Desgleichen bilden die Düse 68, der Kanal 67 und 73 sowie die Düse 7I zusammen eine Brennstaubeinspritzkammer II. Der Zusatzluftkanal 75 und die Einspritzdüse 74 bilden gemeinsam eine Zusatzluftkammer III. Diese drei Kammern bilden einen ganzen ersten Kohlenstaubbrenner A. Sie sind ubereinandergesteckt mit der Kammer II zuoberst, gefolgt von Kammer I und Zusatzkammer III angeordnet. Spiegelbildlich zum ersten Brenner A liegt der zweite Brenner B unter dem ersten. Das hintere Ende einer Kohlenstaubleitung 81 liegt am Verteiler 82 und ein Ausgang des Verteilers 82 zur Einspeisung des Brennstoffgemisches mit einem großen Anteil Kohlenstaub ist über die Leitung 83 mit einem K_anal 84 für das Gemisch von Primärluft und Kohlenstaub verbunden. Am hinteren Ende vom Kanal 84 sitzt eine Düse 85 zur Kohlenstaubeinspritzung.

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Ein weiterer Ausgang des Verteilers 82 zur Einspeisung des Br.ennstoffgemisch.es mit einem niedrigeren Anteil Kohlenstaub ist über die Leitung 86 mit einem Primärluft-Kohlenstaubgemischkanal 87 verbunden, an dessen herterem Ende eine Einspritzdüse 88 sitzt. Das Sekundarluftrohr 69 steht mit den Sekundärluftkanälen 92, 93 in Verbindung,.die die Kanäle 84·, 87 umgeben, an deren Enden die Einspritzdüsen 90 bzw. 91 sitzen. Hierbei steht das Rohr 69 noch mit einem Zusatzluftkanal 95 in Verbindung, das eine Zusatz luft düse 94-trägt.

Dem vorbeschriebenen ersten Kohlerstaubbrenner ähnlich sind auch hier die Düse 85, der Kenal 84 und 92 sowie die Düse 90 zusammengefaßt, um eina Kammer I zu bilden, während die Düse 88, der Kanal 87 -ind 93 sowie die Düse 91 gemeinsam eine Kammer IlCund der Kanal 9i? und die Düse 9^ die Zuaatzluftkammer III bilden.

Der zweite "Brenner B liegt neben und unmittelbar unter dem Brenner A. Um zu erreichen, daß die Kammern des zweiten Brenners das Spiegelbild- zum ersten darstellen, wot bei die Grenze zwischen den Brennern als Basislinie der Symmetrie gilt, sind die Zusatzkammer III und die zweite und erste Kohlenstaubkammer des zweiten Brenners in integraler Bauweise in absteigender Ordnung gefertigt.

Im dritten Ausführungsbeispiel sind die Zusatzluftkammern der beiden benachbarten Brenner unmittelbar aufeinander— gesetzt, wie oben beschrieben, und deshalb interferieren nur die Strahlen der Zusatzluft miteinander. Die Kohlen-■staubstrahlen aus den ersten und zweiten Kammern behalten die Eingangsluftkonzentrationen b und c nach Fig. 3' ·

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über ziemlich weite Abstände nach deren Austritt zur Feuerungsanlage bei, weshalb die Stickstoffoxidproduktion erheblich gesenkt werden kann.

Das vierte Ausführungsbeispiel nach den Figuren 9 und weist eine Düse zum Einspritzen eines inerten Strömungsmittels zwischen 4en Brennern ähnlich den dritten Ausführungsbeispiel guf, wodurch eine gegenseitige Beeinträchtigung der Brennstoffstrahlen aus beiden Brennern vermieden und die Stickstoffoxidbildung gesteuert wird.

Das hintere Ende der Leitung 101 liegt an einem Kohlenstaubverteiler 102, und ein Ausgang des \erteilers 82 ist zur Speisung des Brennstoffgemisches mit einem großen Anteil Kohlenstaub über die Leitung 103 mit einem Kanal 104 für Frimärluft und Kohlenstaub verbunden. Am hinteren Ende dieses Kanals 104 sitzt eine Einspritzdüse 105· Ein weiterer Ausgang des Verteilers 102 zum Speisen des Brennstoffgemisches mit einem niedrigeren Anteil an Kohlenstaub liegt über die Leitung 106 am l'rimärluft-Kohlenstaubgemischkanal 107, an dessen Ende eine Düse 108 sitzt. Ein nicht dargestelltes Sekundarluftgebläse liegt an dem Rohr 109, das mit den Sekundärluftkanälen 112, 113 verbunden ist, die die Kanäle 104, umgeben und an den hinteren Enden die Düsen 110 bzw. tragen.

Das Rohr 109 steht darüber hinaus mit einem Zusatzluftkanal 115 in Verbindung, auf dem die Düse 114 sitzt.

Die Kohlenstaubeinspritzdüse 105, der Kanal 104 und 112 sowie die Düse 110 bilden gemeinsam eine Kammer I. Ähnlich bilden die Düsen 108, der Kanal I07 und II3 sowie

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die Düse 111 gemeinsam eine Kammer II, während der Kanal und die Düse 114 gemeinsam die Kammer III ergeben. Diese drei Kammern bilden einen ersten Kohlenstaubbrenner A.

Andererseits liegt das hintere Ende der Kohlenstaubleitung 121 am Verteiler 122, dessen einer Ausgang zum Liefern des Brannstoffgemisches mit einem großen Anteil an Kohlenstaub über die Leitung 123 mit dem Kanal 124 für das Gemisch von Primärluft und Kohlenstaub in Verbindung steht. Am hinteren Ende des Kanals 124 sitzt die Düse 125. Ein weiterer Ausgang des Verteilers 102 zum liefern des Brennstoffgemisches mit einem niedrigeren Anteil Kohlenstaub ist über die Leitung 126 mit dem Primärluft-Kohlenstaubgemischkanal 127 verbunden, an dessen Ende eine Düse 128 sitzt. Das Sekundärluftrohr 109 steht mit den Kanälen 132, 133 in Verbindung, die die Kanäle 124, 127 umgeben, an deren Erlen die Düsen I30 bzw. "I3I sitzen. Das Rohr 109 steht darüber hinaus mit einen Zusatzluftkanal I35 in Verbindung, an dessen Ende die Düs3 134 sitzt.

Die Düse 125, der Kanal 124 und I32 sowie die Düse I30 bilden gemeinsam eine Kammer I. Ahnlich bilden die Düse 128, der Kanal 127 und 133 sowie die Düse'1.31 gemeinsamdie Kammer II und der Kanal 135 sowie die Düse eine Zusatzluftkammer III. Diese drei Kammern ergeben einen zweiten Kohlenstaubbrenner B.

Zwischen dem ersten und dem zweiten Brenner A und B liegt eine Rücklaufaustrittsgasdüse 116, die über den Kanal 117 mit dem Rücklaufaustrittsrohr 118 in Verbindung steht.

Ein Teil des die Feuerungsanlage verlassenden Gasstroms wird an einer geeigneten Stelle der Austrittsleitung für

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den Rücklauf abgezweigt und durchläuft das Rohr 118 und den Kanal 117 und wird dann durch die Düse 116 in die Feuerungsanlage eingespritzt. Die verbrauchten inerten Gase, die aus der Düse 116 austreten, bilden einen Vorhang, durch den eine gegenseitige Beeinträchtigung der Luftstrahlen aus den Zusatζluftkammern III und der Brennstoffstrahlen aus den Kammern II des ersten und zweiten Brenners vermieden wird.

.Folglich behalten die Kohlenstaubstrahlen aus den Kammern II beider Brenner die Eingangsluftkonzentrationen b und £ nach Fig. 3 für ziemlich lange Zeiträume nach dem Einspritzen in die Feuerungsanlage bei.

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Claims

Patentansprüche

1.) Brennstaub-Feuerungsvorrichtung gekennzeichnet durch eine erste Brennstaubeinspritzkammer (1), die so augebildet ist, daß die zusammengefaßte-Menge der zu verbrauchenden Primär- und Sekundärluft unter der theoretischen Luftmenge liegt,"' die zur Verbrennung des als Gemisch mit der Primnrluft der Feuerungsanlage zuzuführenden Brennstaubs benötigt wird, eine zweite Brennstaubeinspritzkammer (II), die so ausgebildet ist, daß die zusammengefaßte Primär- und Sekundärluftmenge im wesentlichen gleich ist der theoretischen Luftmenge für den als Gemisch mit der Primärluft zuzuführenden Brennstaub, und eine dritte Zusatzluftkammer (III) zum Einspritzen von Zusatzluft in die Feuerungsanlage, wobei die drei

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INVENTION

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Kammern nahe beieinanderliegend angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Kammern zur Ausgabe eines inerten Strömungsmittels, von denen eine für jede Kammer in den zwischen den jeweiligen Kammern liegenden Räumen angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die drei Kammern gemeinsam einen Brennstaubbrenner bilden und zumindest zwei derartige Brenner derart nebeneinander angeordnet sind, daß der eine zum anderen spiegelbildlich (Fig. 8) liegt und ihre Kammern in Bezug auf die als Grundlinie der Symmetrie anzusehenden Grenzlinie zwischen den Brennern symmetrisch angeordnet sind.

4-. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gezeich.η et, daß die drei Kammern gemeinsam einen Brennstaubbrenner bilden und daß zumindest zwei derartige Brenner zusammengeschlossen sind, wobei eine Düse (116) für die Ausgabe eines inerten Strömungsmittels zwischen den Brennern angeordnet ist.