DE3140798C2

DE3140798C2 - Zündbrenner für eine Kraftwerkskesselfeuerung

Info

Publication number: DE3140798C2
Application number: DE3140798A
Authority: DE
Inventors: Norbert Dipl.-Ing. 5010 Bergheim John; Jürgen Ing.(grad.) 4053 Jüchen Kamm; Karl Ing.(grad.) 5000 Köln Voigt
Original assignee: RHEINISCH-WESTFAELISCHES ELEKTRIZITAETSWERK AG 4300 ESSEN DE; Rheinisch Westfaelisches Elektrizitaetswerk AG
Current assignee: RWE Energie AG
Priority date: 1981-10-14
Filing date: 1981-10-14
Publication date: 1983-12-22
Also published as: DD204299A5; AU8756682A; US4555994A; DE3140798A1; AU554087B2; IN158023B; SU1144627A3; PL238625A1; YU211182A; YU43526B; PL139824B1; CA1199861A

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftwerkskesselfeuerung mit einer Mehrzahl von Zündbrennern. Letztere besitzen ein Brennergeschränk, einen kreiszylindrischen Luftkanal für die Verbrennungsluft und konzentrisch im Luftkanal angeordnet einen Ölzündbrenner. Der Luftkanal sowie die Luftversorgung sind für den Betrieb des Ölzündbrenners mit Heizöl ausgelegt und der Ölzündbrenner besitzt im Luftkanal eine Ölzündbrennermündung mit Impeller. Zusätzlich ist in den Luftkanal ein im Bereich des Impellers endender Doppelmantelzylinder eingebaut. Dieser ist von dem Verbrennungsluft strom durchströmbar. Er teilt den Verbrennungsluftstrom in einen Kernluftstrom sowie in einen Mantelluftstrom auf. Der Doppelmantelzwischenraum mündet in Strömungsrichtung gesehen vor dem Impeller. An den Doppelmantelzwischenraum ist auf der der Mündung gegenüberliegenden Seite eine Braunkohlenstaubleitung angeschlossen. Mit dieser ist ein Braunkohlenstaub/Trägerluft-Strom in den Doppelmantelzwischenraum einführbar. Der Ölzündbrenner kann auch als Ölpilotbrenner für den Betrieb des Zündbrenners mit Braunkohlenstaub arbeiten oder gegen einen solchen austauschbar sein. Der Kernluftstrom sowie der Mantelluftstrom sind durch den Durchmesser des Doppelmantelzylinders und die besondere Stellung des Impellers für den Betrieb des Zündbrenners mit Braunkohlenstaub ausgelegt. Folglich können bei einer erfindungsgemäßen Kraftwerkskesselfeuerung die Zündbrenner wahlweise mit Heizöl oder mit Braunkohlenstaub, bei .....

Description

Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf einen Zündbrenner für Kraftwerkskesselfeuerungen mit zen- t>o tralem ölzündbrenner, den ölzündbrenner konzentrisch umgebendem Ringkanal für einen Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom, der stromauf an eine Braunkohlenstaub/Trägerluft-Zuführleitung angeschlossen ist, und mit den Ringkanal für den Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom konzentrisch umgebendem, kreiszylindrischem Verbrennungsluftkanal, dem Verbrennungsluft über ein Brennergeschränk zuführbar ist.

bestimmte Brennerleistung ausgelegt, die sich nach der zugeordneten Kesselfeuerung richtet und eingehalten werden muß. Obwohl in Braunkohlenbetrieben (z. B. bei der Herstellung von Braunkohlenbriketts) in erheblichem Maße Braunkohlenstaub anfällt, könnten die bekannten gattunijsgemäßen Zündbrenner noch nicht so weiter entwickelt werden, daß sie im Zusammenhang mit den vorstehend angesprochenen Kraftwerkskesselfeuerungen eingesetzt werden können, und zwar so, daß sie wahlweise mit Heizöl oder auch mit Braunkohlenstaub betreibbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gattungsgemäßen Zündbrenner so weiter auszubilden, daß er bei Kraftwerkskesselfeuerungen einsetzbar ist, die einerseits eine Mehrzahl von Zündbrennern und andererseits separate Hauptbrenner aufweisen, und zwar so, daß die Zündbrenner sowohl mit Heizöl als auch wahlweise mit Braunkohlen..t?ub betreibbar sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß der Ringkanal für den Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom durch einen Doppelmantelzylinder gebildet ist, in den die Braunkohlenstaub/Trägerluft-Zuführleitung tangential einmündet, und daß der Doppelmantelzyiinder der Verbrennungsluftstrom in einen äußeren Mantelluftstrom und einen zwischen Doppelmantelzylinder und Ölzündbrenner strömenden inneren Kernluftstrom aufteilt sowie, in Strömungsrichtung gesehen, vor einer an der Mündung des Ölzündbrenners angeordneten Stauscheibe mündet.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß in die 'iblichen Zündbrenner für Heizöl oder Gas einer Kraftwerkskesselfeuerung ohne Umbau des Brennergeschränkes und des Verbrennungsluftkanals ein Doppelmantelzylinder einbaubar ist. Verwirklicht man die beschriebene, für die Erfindung wesentliche. Auslegung, so ist überraschenderweise einerseits ein ungestörter Betrieb mit Heizöl, andererseits aber auch ein Betrieb mit Braunkohlenstaub möglich, der allen Anforderungen genügt und ausreichende Leistung aufbringt. Gemäß der Ausbildung des Zündbrenners entsprechend den Ansprüchen 2 und 3 ist eine Staubbeladung des Braunkohlenstaub-Trägerluftstromes von 3 bis 10 kg. vorzugsweise 4 bis 8 kg. pro Kilogramm Förderluft erreichbar, wobei der als Ölpilotbrenner rrbeitende Ölzündbrenner bis 5% der gesamten 7iindbrennerleistung aufbringt. Durch die Austauschbarkeit der Öllanze bzw. -düse ist der Ölzündbrenner von Stützflammenbe-

trieb auch auf Normalbetrieb umstellbar.

Im einzelnen bestehen die in den Unteransprüchen 4 bis 7 angegebenen Möglichkeiten der weiteren Ausbildung und Gestaltung. Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert Es zeigt in schematischer Darstellung

F i g. 1 ausschnittsweise einen Vertikalschnitt durch eine Kraftwerkskesselfeuerung mit einem Zündbrenner,

Fig.2 einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach F i g. 1.

Eine Kraftwerkskesselfeuerung 1. wie sie in den Figuren angedeutet ist, besi>zt stets eine Mehrzahl der in den Figuren dargestellten Zündbrenner 2 und im übrigen die üblichen nicht gezeichneten Hauptbrenner, die z. B. mit Steinkohlenstaub oder Braunkohlenstaub arbeiten mögen.

Zu den Zündbrenner 2 gehören ein Brennergeschränk 3, ein kreiszylindrischer Luftkanal 4 für die Verbrennungsluft und ein Ölzündbrenner 5, der konzentrisch im Luftkanal 4 angeordnet ist. Der Ölzündbrenner 5 ist lanzenförmig ausgeführt Der Luftkanal 4 sowie die Luftversorgung sind für den Betrieb des Ölzüncibrenners 5 mit Heizöl ausgelegt, und zwar nach den üblichen Auslegungsregeln. Der Ölzündbrenner 5 besitzt im Luftkanal 4 eine Ölzündbrennermündung mit Stauscheibe 6. Das alles sind Bauteile, die bei einem solchen Zündbrenner für den Betrieb mit Heizöl üblicherweise verwirklicht sind. Um dieses in den Figuren deutlich zu machen, sind diese üblichen Bauteile in dicker Strichführung gezeichnet. Zusätzlich sind Bauteile vorgesehen, die zur Verdeutlichung in dünnerer Strichführung gezeichnet sind. Man erkennt, daß in den Luftkanal 4 ein im Bereich der Stauscheibe 6 endender Doppelmantelzylinder 7 eingebaut ist. Dieser ist von dem Verbrennungsluftstrom durchströmbar, wie die eingezeichneten Pfeile andeuten. Er teilt den Verbrennungsluftstrom in einen Kernluftstrom sowie in einen Mantelluftstrom auf und der Ringkanal 8 mündet in Strömungsrichtung gesehen vor der Stauscheibe 6. und zwar mit einem solchen Abstand, daß für den Kernluftstrom ein ausreichender Ringquerschnitt frei-

gegeben ist.

An den Ringkanal 8 ist auf der der Mündung gegenüberliegenden Seite eine Braunkohlenstaub/ Trägerluft-Zuführleitung 9 angeschlossen, die so ebenfalls ein zusätzliches Bauteil darstellt. Mit Hilfe dieser Braunkohlenstaub/Trägerluft-Zuführleitung 9 ist ein Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom tangential in den Ringkanal 8 einführbar. Der Ölzündbrenner 5 ist auch alsÖlpilotbrennerfürden Betrieb des Zündbrenners mit Braunkohlenstaub betreibbar. Die Anordnung ist dazu durch Auswahl des Durchmessers des Doppelmantelzylinders 7 so getroffen, daß der Kernluftstrom sowie der Mantelluftstrom für den Betrieb des Zündbrenners 1 mit Braunkohlenstaub ausgelegt sind, während der Ölpilotbrenner 5 dabei eine Stützflamme bildet Der Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom wird in verhältnismäßig hohem Maße mit Braunkohlenstaub beladen, er führt etwa 3 bis 10 kg, vorzugsweise etwa 4 bis 8 kg Braunkohlen staub pro Kilogramm Förderluft und v-ird durch die beschriebene Ausgestaltung im Bereich der Stauscheibe 6 ausreichend mit Verbrennungsluft durchmischt Der Ölpilotbrenner 5 wird bei Betrieb des Zündbrenners 1 mit Braunkohlenstaub so gefahren, daß er bis etwa 5% der Brennerleistung des Zündbrenners aufbringt.

Der Rir:₆kanal 8 ist in Strömungsrichtung vor der Stauscheibe 6 mit einer Mündung 10 versehen, die nach außen hin konisch erweitert ist. Die Braunkohlenstaub/ Tragerluft-Zuführleitung 9 mündet über eine Verteilernngkammer 11 in den Ringkanal 8 ein. Der Ölzündbrenner 5 mag eine austauschbare Öllanze oder eine lustauschbare Düse aufweisen und dadurch von Stützflammenbctrieb auf Normalbetrieb umstellbar sein.

Man erkennt in Fig. 1 einen vor dem Luftkanal 4 angeordneten Schieber 12. Insoweit handelt es sich um eine übliche Maßnahme. Ist der Zündbrenner 1 mit seinem Brennergeschränk 3 im ganzen so ausgelegt, wie es sich aus der Fig. 1 ergibt, so wird man im allgemeinen dem Doppelmantelzylinder 7 eine Länge verleihen, die etwa zwei Drittel der Länge des Luftkanals 4 ausmacht.

Hierzu 1 Bäatt Zeichnungen

Claims

1 Patentansprüche:

1. Zündbrenner für eine Kraftwerkskesselfeuerung mit zentralem ölzündbrenner, den ölzündbrenner konzentrisch umgebendem Ringkanal für einen Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom, der stromauf an eine Braunkohlenstaub/Trägerluft-Zuführleitung angeschlossen ist, und mit den Ringkanal für den Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom konzentrisch umgebendem, kreiszylindrischen Verbrennungsluftkanal, dem Verbrennungsluft über ein Brennergescaränk zuführbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (8) für den Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom durch einen Doppelmantelzylinder (7) gebildet ist, in den die Braunkohlenstaub/Trägerluft-Zuführleiiung (9) tangential einmündet, und daß der Doppelmantelzylinder (7) den Verbrennungsluftstrom in einen äußeren Mantelluftstrom und einen zwischen Doppehnantelzytinder {7) und ölzündbrenner (5) strömenden

20 Der bekannte gattungsgemäße Zündbrenner (DE-AS 29 33 040) ist konzentrisch im Inneren eines Hauptbrenners angeordnet. Ihm wird Verbrennungsluft über das Brennergeschränk mit einem Steuerorgan zugeführt. Er dient dazu, den Hauptbrenner mit Kohle, einschließlich Braunkohle, oder einem anderen festen Brennstoff als Zündbrennstoff zu zünden. Der ein Zünderrohr bildende Ölzündbrenner dient nicht zum Zünden des Hauptbrenners, sondern vielmehr dazu, den Zündbrenner zu zünden. Zum Zünden des Hauptbrenners mit dem Braunkohlenstaub wird dem Braunkohlenstaub-Trägerluftstrom nur eine verhältnismäßig geringe Staubmengs aufgegeben, die gewichtsmäßig maximal dem Doppelten der Luftmenge entspricht. Bei größerer Staubmenge ist der Betrieb nicht sichergestellt. In die Praxis haben die bekannten Zündbrenner kaum Eingang gefunden.

In der Praxis arbeitet man mit Kraftwerkskesselfeuerungen, die eine Mehrzahl von Hauptbrennern und separaten Zündbrennern aufweisen. Dabei können die Zündbrenner, wie allgemein bekannt, als ölzündbrenner

inneren rk-crfiiUi »Strom .«».»-»... -~—,... -o-~

richtung gesehen, vor einer an der Mündung des ölzündbrenners (5) angeordneten Stauscheibe (6) mündet.

2. Zündbrenner nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Braunkohlenstaub/Trägerluft-Zuführleitung (9) sowie der Doppelmantelzylinder (7) für eine Staubbeladung des Braunkohlenstaub/ Trägerluftstromes von 3 bis 10 kg, vorzugsweise 4 bis 8 kg, pro Kilogramm Förderluft eingerichtet sind.

:3. Zündbronner nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ölzündbrenner (5) eine austauschbare Öllanze oder -düse aufweist und bei Einsatz als Glpilotbrenner für bis 5% der gesamten Zündbrennerieistun_ö ausgelegt ist. 1%

4. Zündbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ringkanal (8) in Strömungsrichtung vor der Stauscheibe (6) eine Mündung (10) aufweist, die nach außen hin konisch erweitert ist.

5. Zündbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Braunkohlenstaub/ Triigerluft-Zuführleitung (9) über eine Ringkammer (U) tangential an den Ringkanal (8) angeschlossen ist.

(3. Zündbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 5 mit vor dem Verbrennungsluftkanal angeordnetem Schieber, dadurch gekennzeichnet, daß der Doppelmantelzylinder (7) etwa zwei Drittel der Länge des Verbrennungsluftkanals (4) aufweist.

'!. Zündbrenner nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser des Doppelmantelzylinders (7) mit dem Durchmesser der Stauscheibe (6) übereinstimmt.

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