DE3232794A1

DE3232794A1 - Brennkammerboden zu einer wirbelschichtfeuerung

Info

Publication number: DE3232794A1
Application number: DE19823232794
Authority: DE
Inventors: Hans-Rudolf 8408 Winterthur Schenk
Original assignee: Sulzer AG; Gebrueder Sulzer AG
Current assignee: Sulzer AG
Priority date: 1982-08-26
Filing date: 1982-09-03
Publication date: 1984-03-01
Also published as: JPS5938513A; FR2532404A1; DE3232794C2; FR2532404B1; BE897591A; CH656941A5

Description

P.5740 Stph

Gebrüder Sulzer Aktiengesellschaft, Winterthur, Schweiz

BrennkaiTimerboden zu einer Wirbelschichtfeuerung

Die Erfindung betrifft einen Brennkammerboden zu einer Wirbelschichtfeuerung_/mit einer Bodenplatte aus über Stege miteinander verbundenen, ein Kühlmittel führenden Rohren, wobei in den Stegen Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind, die durch an den Rohren angeschweisste Deckbleche überbrückt sind, und wobei an der Bodenunterseite ein Luftkasten dicht angeschlossen ist.

Es ist ein solcher, hauptsächlich in Dampferzeugern verwendeter Brennkammerboden bekannt, der sich gleichmässig über die ganze Weite der Brennkammer erstreckt. Es hat sich im Betrieb gezeigt, dass das Anfahren der Wirbelschichtfeuerung Schwierigkeiten bereitet, weil wegen der über den Brennkammerboden zugeführten, geringeren Luftmenge keine über die ganze Weite des Bodens gleichmässige Wirbelschichtbildung eintritt. Dies gilt auch für Teillastbetrieb.

Es ist Aufgabe der Erfindung, den eingangs genannten Brennkammerboden so zu verbessern, dass die Wirbelschichtfeuerung problemlos angefahren werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Luftkasten durch Trennwände in Luftkammern unterteilt ist, dass an der Oberseite des Brennkammerbodens, jeweils mit Luftkammertrennwänden fluchtend, vertikale Trennrippen von mindestens der Höhe eines Aussendurchmessers der Rohre angeschweisst sind und dass die den Trennrippen benachbarten Deckbleche auf ihrer der benachbarten Trennrippe zugewendeten Seite bis zum Steg hinuntergezogen sind. Durch die Unterteilung des Luftkastens in einzelne Luftkammern und die Anordnung der Trennrippen wird auch die Feuerung in einzelne Zonen unterteilt, von denen zum Anfahren nicht alle in Betrieb genommen werden. Innerhalb der beim Anfahren mit Luft beschickten Zone oder Zonen können dann möglichst gleichartige, optimale Temperatur- und Verbrennungsbedingungen erzielt werden, die einen besseren Wirkungsgrad und einen besseren Ausbrand ergeben. Eine solche Unterteilung des Brennkammerbodens in verschiedene Zonen bringt auch bei Teillastbetrieb erhebliche Vorteile. Durch das Hinunterziehen der Deckbleche bis auf die Stege wird vermieden, dass die eingeblasene Luft im Bereich der Trennrippen sich sammelt und diesen entlang Luftkanäle freibläst, durch die hindurch Verbrennungssauerstoff ungenützt strömt. Ein besonderer Vorteil liegt ferner darin, dass im Bereich der Trennrippen keine Erhöhung der Wirbelschichttemperatur auftritt.

Durch die Dehnschlitze nach Anspruch 2 wird vermieden, dass in den Trennrippen unzulässige Wärmespannungen auftreten, obschon diese Rippen im Bereich ihres Anschlusses am Brennkammerboden eine tiefere Temperatur aufweisen als an ihrem oberen Rande.

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Durch die aufsteckbaren Erhöhungsrippen nach Anspruch 3 lassen sich die Trennrippen nach oben beliebig verlängern, ohne dass im ungekühlten Rippenwerkstoff unzulässige Wärmespannungen auftreten würden.
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Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch einen Teil eines erfindungsgemässen Brennkammerbodens, nach der Linie I - I in Fig. 2,

Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach der Linie II - II in Fig. 1 und

Fig. 3 einen Ausschnitt, entsprechend Fig. 2, einer abgewandelten Trennrippe.

Gemäss Fig. 1 und 2 ist ein Brennkammerboden 1 einer Wirbelschichtfeuerung von mehreren, vorzugsweise leicht ansteigenden Rohren 2 und zwischen diesen dicht eingeschweissten Stegen 4 gebildet. Die Rohre 2 sind etwa rechtwinklig abgebogen und setzen sich als Rückwandrohre

3 fort. Auch die Stege 4 setzen sich zwischen den Rohren 3 fort und sind dicht mit diesen verschweisst. Die Stege

4 weisen im Bereich des Brennkammerbodens 1 etwa gleichmassig über ihn verteilte Luftdurchtrittsöffnungen 5 auf, die mit vertikalem Abstand von je einem Deckblech 6 überdeckt werden, das jeweils seitlich an den beiden benachbarten Rohren 2 angeschweisst ist.

Im rechten Winkel zur Rückwand wird die Brennkammer von zwei Seitenwänden 34 begrenzt, von denen in Fig. 1 und 2 nur eine zu sehen ist. Die Seitenwände bestehen ebenfalls aus Rohren 35, zwischen denen Stege 36 gasdicht angeschweisst sind. Auch die nicht dargestellte Vorderwand

der Brennkammer ist von Rohren und dazwischen eingeschweissten Stegen gebildet. Alle Rohre sind von einem Kühlmittel, z.B. Wasser eines Dampferzeugers, durchströmt.

Unterhalb des Brennkammerbodens 1 ist ein Luftkasten angeordnet, der seitlich von den Rohrwänden 34 und zwei nicht gezeichneten Blechwänden begrenzt wird. Nach unten ist der Luftkasten 33 durch einen Kastenboden 10 begrenzt. Der Luftkasten ist durch vertikale Trennwände 9 in mehrere Kammern 8 unterteilt. Jeder Kammer 8 ist im Boden eine Reinigungsöffnung 13 zugeordnet, die von einem Ringflansch 12 umgeben ist. Jede Reinigungsöffnung 13 ist durch eine Deckplatte 14 verschliessbar, die durch Schrauben 15 am Flansch 12 befestigt werden können. Am Kastenboden 10 ist ausserdem für jede Kammer 8 eine Luftzufuhrleitung 18 angeschlossen.

Auf der Oberseite des Brennkammerbodens 1 sind jeweils mit den Trennwänden 9 fluchtende vertikale Trennrippen 25 angeschweisst. Die Höhe H dieser Trennrippen 25 beträgt - von den Stegen 4 aus gemessen - mindestens einen Aussendurchmesser D der Rohre 2. Die Trennrippen 25 weisen mehrere,vertikale Dehnschlitze 26 auf, die jeweils etwa mit der Achse des zugehörigen Rohres 2 fluchten und bis nahe an die Scheitel dieser Rohre heranreichen. Weiterhin sind die nahe der Trennrippen 25 befindlichen Deckbleche 6 auf ihrer den Trennrippen 25 zugewendeten Seite nach unten verlängert, so dass die verlängerten Enden mit ihrer unteren Kante den zugehörigen Steg 4 berühren, wie dies aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Kanten können auch mit den Stegen verschweisst sein.

Im Betrieb der Wirbelschichtfeuerung wird durch die Luftzufuharleitungen 18, von denen mindestens ein Teil mit nicht gezeichneten Abschlussorganen versehen sind, Verbrennungsluft in die Kammern 8 eingespeist. Die

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Verbrennungsluft tritt durch die Luftdurchtrittsöffnungen 5 des Brennkammerbodens 1 zunächst in die Räume unterhalb der Deckbleche 6 und strömt dann - den eingezeichneten Pfeilen entsprechend - in axialer Richtung und anschliessend durch eine auf dem Brennkammerboden 1 liegende, in der Zeichnung nicht dargestellte Wirbelschicht. Dabei wird die aus inertem Material sowie Kohle- und Kalkteilchen bestehende Wirbelschicht in den bekannten, charakteristischen Schwebezustand versetzt.

Beim Anfahren sowie bei Teillast werden nur einige der Kammern 8 mit Verbrennungsluft beschickt. Da durch die Trennrippen 25 das auf dem Brennkammerboden 1 befindliche Wirbelschichtmaterial den einzelnen Kammern entsprechend in Zonen unterteilt ist, wird beim Anfahren und bei Teillast verhindert, dass an den Grenzen der mit Luft beschickten Zonen wesentlich andere Strömungs- uid Turbulenzverhältnisse auftreten als im Innern dieser Zonen. Durch die im Bereich der Trennrippen 25 einseitig bis auf die Stege 4 hinuntergezogenen Deckbleche 6 wird überdies, vermieden, dass im Bereich dieser Trennrippen die Verbrennungsluft kanalisiert würde, was zu lokalen Ueberhitzungen führen könnte.

Es kann zweckmässig sein, diejenigen Luftdurchtrittsöffnungen 5, die unter einseitig auf die Stege hinuntergezogenen Deckbleche 6 münden, kleiner auszubilden, beispielsweise nur halb so gross wie die übrigen Luftdurchtrittsöffnungen 5.

Die Trennrippen 25 können erheblich höher sein als in Fig. 1 und 2 dargestellt, beispielsweise so hoch wie die Wirbelschicht im Schwebezustand. Um Wärmespannungen in den höher ausgebildeten Trennrippen klein zu halten, kann es zweckmässig sein, die gewünschte Höhe durch besondere Erhöhungsrippen 31 zu erreichen, wie dies in Fig. 3

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schematisch dargestellt ist. Die Erhohungsrippen 31 sind beispielsweise als beidseitig mit Dehnschlitzen 29, 30 versehene, von oben auf die Trennrippen aufsteckbare Stahlblechstreifen ausgebildet. Zu diesem Zweck sind an den Blechstreifen über ihre Länge verteilte Klemmbügel angeschweisst, die etwa auf halber Höhe zwischen den Scheiteln der Rohre 2 und der Oberkante der Trennrippe 25 diese, vorzugsweise kraftschlüssig, berühren.

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Claims

Gebrüder Sulzer AG P.5740 Stph

Patentansprüche

f1./Brennkammerboden zu einer Wirbelschichtfeuerung, mit einer Bodenplatte aus über Stege miteinander verbundenen, ein Kühlmittel führenden Rohren, wobei in den Stegen Luftdurchtrittsöffnungen vorgesehen sind, die durch an den Rohren angeschweisste Deckbleche überbrückt sind, und wobei an der Bodenunterseite ein Luftkasten dicht angeschlossen ist, dadurch ge k ennzeichnet, dass der Luftkasten durch Trennwände in Luftkammern unterteilt ist, dass an der Oberseite des Brennkammerbodens, jeweils mit Luftkammertrennwänden fluchtend, vertikale Trennrippen von mindestens der Höhe eines Aussendurchmessers der Rohre angeschweisst sind und dass die den Trennrippen benachbarten Deckbleche auf ihrer der benachbarten Trennrippe zugewendeten Seite bis zum Steg hinuntergezogen sind.
2. Brennkammerboden nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennrippen mindestens oberhalb der Rohrscheitel vertikale Dehnschlitze aufweisen.
3. Brennkammerboden nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Trennrippen vertikal aufsteckbare Erhöhungsrippen vorgesehen sind.
4. Brennkammerboden nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhungsrippen an ihrem oberen und unteren Rand mit Dehnschlitzen versehen sind.