DE3330373A1 - Verbrennungssystem und verfahren zum betreiben eines kohleofens unter verwendung eines niedrigleistungs-kohlebrenners - Google Patents

Description

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Foster Wheeler Energy Corporation, Livingston. New Jersey, V.St.A.

Verbrennungssystem und Verfahren zum Betreiben eines Kohleofens unter Verwendung eines Niedrigleistungs-Kohlebrenners.

Die Erfindung betrifft einen mit Kohle betriebenen Ofen und insbesondere einen Ofen, bei dem Kohle als hauptsächlicher Brennstoff verwendet wird.

Bei einem typischen, mit Kohle betriebenen Ofen

wird teilchenförmige Kohle in Suspension mit einem Hauptluftstrom von einer Pulverisierungseinrichtung oder MU)LLe den Kohledüsen zugeführt, wobei als Ergänzung Nebenluft zum unterhalten der Verbrennung herangeführt wird. Nach der anfänglichen Entzündung wird die Kohle zufolge der örtlichen Zurückführung der Gase und der Flamme von dem Verbrennungsvorgang am Brennen erhalten, was Entzündungsenergie liefert, um das Brennen der Kohle zu unterhalten, wobei zur Unterstützung die Strahlung der Flamme im Ofen und die Strahlung von den Ofenwänden sowie die Leitung von der Flamme im Ofen herangezogen werden.

Bei derartigen Vorrichtungen brennt die Kohle leicht, nachdem der Ofen über eine verhältnismäßig lange Zeitdauer hinweg betrieben worden ist. Jedoch ist zur Erzeugung einer Zündflamme während des Ingangsetzens des Ofens und zum Aufheizen der Ofenwände , der Konvektionsflachen und des Luftvorerhitzers das Gemisch »us Hauptluftstrom und Kohle aus herkömmlichen Hauptbrennern normalerweise unter diesen verhältnismäßig kalten Bedingungen zu mager

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und nicht leicht zum Brennen zu bringen. Daher hat man allgemein mit öl oder Gas betriebene Zündeinrichtungen und bzw. oder Feuerungen (guns) vorgesehen, um die Ofenwände , Konvektionsflächen und den Luftvorerhitzer aufzuheizen , da diese Brennstoffe den Vorteil besitzen, sich leichter entzünden zu lassen und daher weniger Wärme benötigen, um die Verbrennung einzuleiten. Die Zündeinrichtungen werden normalerweise durch einen elektrischen Funkenerzeuger oder Pistonierkolben (swab) in Gang gesetzt , und die Feuerungen (guns) werden normalerweise mit Hilfe einer Zündvorrichtung oder durch eine elektrische Vorrichtung hoher Energie oder hoher Spannung gezündet.

Eine weitere Anwendung von Hilfstreibstoffen bei einem kohlebetriebenen Ofen findet während des Bestehens von Bedingungen verminderter Last statt , wenn die Kohleversorgung und daher die Stabilität der Kohlenflamme verringert ist. unter diesen Bedingungen werden die Öl- oder Gaszünder und bzw. oder -feuerungen (guns) dazu verwendet, um die Stabilität der Flamme im Ofen aufrecht zu erhalten und auf diese Weise die Ansammlung unverbrannten Kohlestaubes im Ofen zu vermeiden.

Die beschriebenen Vorteile der mit öl oder Gas betriebenen Aufheiz- und Niedriglast-Feuerungen sind jedoch in letzter Zeit durch die starken Erhöhungen für die Kosten sowie die verminderte Verfügbarkeit dieser Brenn -stoffe stark beeinträchtigt worden. Dise Situation wird noch durch die in steigendem Maße vorgenommenen Betriebsumstellungen der mit Kohle betriebenen Brenner von der herkömmlichen Grundlastb&triebsweise (base loaded mode) auf eine zyklische oder Verschiebungsbetriebsweise (cycling or shifting mode) erschwert, wodurch ein noch höherer Bedarf an zusätzlichen öl- und Gassystemen zur Unterstützung dieser Art von Einheiten erzeugt wird.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung eines Verbrennungssystems sowie eines Verfahrens zum Betreiben eines mit Kohle betriebenen Ofens, bei denen der Bedarf an zusätzlichem Brennstoff , wie öl oder Gas , um das Auf heizen , das Ingangsetzen und eine Stabilisierung bei Niedriglast zu erzielen, verringert oder eliminiert wird, wobei eine dichtere teilchenförmige Kohle erzeugt wird, die einer getrennten Düse zugeführt und zur Verwendung während des Ingangsetzens, des Aufheizens und bei Niedriglastbedingungen entzündet wird und die dichtere teilchenförmige Kohle hergestellt wird,indem Luft von dem normalen Gemisch aus pulverisierter Kohle und Luft aus der Pulverisierungseinrichtung abgetrennt und danach die Luft in einem die Verbrennung unterhaltenden Verhältnis zusammen mit der übrigen dichten teilchenförmigen Kohle eingeführt wird, so wie sie aus ihrer Düse ausgebracht wird.

Gegenstand der Erfindung ist das in Anspruch 1 angegebene System sowie das in Anspruch 12 angegebene Verfahren.

Das erfindungsgemäße System fifirt also zu einer Aufteilung des Gemisches aus Kohle und Luft aus der Pulverisierungseinrichtung in zwei getrennte Ströme. Hit den Aufteilungseinrichtungen ist ein Abscheider zur Aufnahme eines der Ströme aus Kohle und Luft und zum Abtrennen einer Luftmenge aus dem Wasserdampfgemisch verbunden. Eine Düse ist mit dem Abscheider zum Ausbringen der Hauptmenge der abgetrennten Kohle aus dem Gemisch in de» Ofen und eine weitere Düse ist mit dem Abscheider zum Ausbringen der ... abgetrennten Luft in den Ofen verbunden. Die abgetrennte Kohle wird entzündet, und die abgetrennte Luft unterstützt die Verbrennung der Kohle . Noch eine weitere Düse ist über eine Leitung mit den Abtrennungsmitteln zum Aufnehmen des anderen Stromes aus Kohle und Luft und zum Ausbringen des Stromes in den Ofen zum Erhöhen der Belastung und zum Betrieb bei voller Kapazität verbunden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen in Verbindung mit der Figurenbeschreibung näher erläutert, worin

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Verbrennungssystems gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Auftrennungsvorrichtung , die in dem System gemäß Fig. 1 verwendet wird,

Fig. 3 einen Querschnitt längs der Linie 3-3 von Fig. 2 und

Fig. 4 einen partiellen rückwärtigen Aufriss längs der Linie 4-4 der Fig. 1

bedeuten.

Gemäß Fig. 1 besitzt die allgemein mit der Bezugszahl 10 bezeichnete MUhIe oder Pulverisierungseinrichtung einen Einlaß 12 zur Aufnahme eines Luftstromes sowie einen Einlaß 12a zur Aufnahme eines Stromes von Rohkohle , die beide in die Mühle unter der Steuerung eines nicht dargestellten Beschickungskontrollsystems eingebracht werden. Die Pulverisierungseinrichtung 10 arbeitet in herkömmlicher Weise, indem sie die Kohle trocknet und zu verhältnismäßig feinen Teilchen vermahlt; sie besitzt einen Auslaß , der in ihrem oberen Abschnitt angeordnet und mit einem Ende an der Leitung 14 verbunden ist, die das Gemisch aus pulverisierter Kohle und Luft aufnimmt. In der Leitung 14 ist ein Absperrventil 16 angeordnet, das die Strömung des Gemisches aus Kohle und Luft in Richtung auf einen Ellenbogen 17 steuert, der an dem anderen Ende der Leitung 14 angeordnet und mit einer Aufspaltungseinrichtung 18 verbunden ist. Der Ellbogen 17 besitzt rechteckigen Quer schnitt , und die Kohle wird in Richtung auf den äußeren Abschnitt 17a der Biegung des Ellbogens mit Hilfe

der Zentrifugalkraft befördert. Daher ist die Kohle, wenn der Strom in die Aufspaltungseinrichtung 18 eintritt,praktisch an der Außenfläche des Bogens des Ellbogenabschnittes 17a konzentriert und ausgebreitet. Es versteht sich, daß zwar lediglich eine Leitung 14 dargestellt ist , die Mühle 10 jedoch mehrere Auslässe aufweist, die mit mehreren Leitungen verbunden sind, die der Leitung 14 gleich sind und die ihrerseits mit mehreren Ellbogen 17 und Aufspaltungseinrichtungen verbunden sind, wobei die Anzahl von Auslässen, Leitungen, Ellbogen und Aufspaltungseinrichtungen der Zahl der Brenner entspricht , die bei dem in Rede stehenden Ofen verwendet werden.

Die Aufspaltungseinrichtung 18 ist in den Fig.2 und 3 im einzelnen dargestellt und umfaßt einen Verbindungsflansch 20, der die Verbindung zum Endabschnitt des Ellbogens 17 herstellt. Im Inneren der Aufteilungseinrichtung 18 ist eine Klappe 22 vorgesehen, die die Auftrennungskammer 23 in eine Kammer 24 , die sich in Flucht mit dem Endabschnitt des Ellbogens 17 erstreckt, und in eine Kammer 26 aufteilt, die sich unmittelbar angrenzend an die Kammer 24 erstreckt. Die Auftrennungseinrichtung 18 besitzt weiter zwei Auslässe 28 und 30, die sich an die Kammern 24 bzw. 26 anschließen und die mit Verbindungsflanschen 32 bzw. versehen sind, die sie mit swei Leitungen 36 bzw. 38 verbinden. Die Klappe 22 ist um eine Welle 22a drehbar angeordnet und wird von einem nicht dargestellten Steuerungssystem bewegt, um den anteiligen Durchfluß zwischen den Kammern .24 und 26 und daher den Ausstoß durch die Leitungen 36 bzw. 38 zu steuern. Vie in Fig. dargestellt, ist die Klappe 22 derart dimensioniert und angeordnet, daß zwischen ihrem freien Ende und der entsprechenden Wand der Aufteilungseinrichtung 18 ein

Zwischenraum gebildet wird, um ein gewisses Ausmaß an Strömung aus der Kammer 23 in Kammer 24 zu gestatten, wenn sich die Klappe in der in Fig. 2 durch ausgezogene Linien dargestellten Stellung befindet, und in Kammer 26 zu gestatten, wenn sich die Klappe in der gestrichelt dargestellten Stellung befindet, wofür die Gründe weiter unten im einzelnen beschrieben werden.

Gemäß Fig. 1 ist die Leitung 38 aus der Aufspaltungseinrichtung unmittelbar mit einem Zyklonabscheider 42 verbunden,während sich die Leitung 36 aus der Aufspaltungseinrichtung zu einer Brennerdüse hin erstreckt, die allgemein durch die Bezugszahl 40 bezeichnet ist.

Der Zyklonabscheider 42 erhält somit das Gemisch aus pulverisierter Kohle und Luft aus der Leitung 38 und arbeitet in herkömmlicher Weise , so daß eine große Menge Luft aus dem Gemisch abgetrennt wird. Die abgetrennte Kohle, die verhältnismäßig wenig Luft enthält, (in der Größenordnung von Λ%) wird in eine Niedriglastleitung 44 geführt und die Luft in eine Düsenluftleitung 46. Die Leitungen 44 und 46 sind mit der Brennerdüse 40 in einer Veise verbunden, die im einzelnen weiter unten beschrieben wird, und in der Leitung 46 ist eine Drosselklappe 48 angeordnet,um die Luftströmung zwischen den Leitungen 44 und 46 zu steuern.

Die Brennerdüse 40 ist koaxial mit einer durchgehenden öffnung 52 angeordnet, die in der Vorderwand 54 eines herkömmlichen Ofens ausgebildet ist und die beispielsweise einen Teil eines Wasserdampfgenerators bildet. Selbstverstdändlich enthält der Ofen auch eine Rückwand und Seitenwände von entsprechender Abmessung, so daß eine Verbrennungskammer 56 unmittelbar anschliessend an die öffnung 53 gebildet wird. Die Vorderwand sowie die anderen Wände des Ofens bestehen aus geeignetem Material 58 zur thermischen Isolierung, und selbstverständlich kann die Verbrennungskammer, obwohl nicht

besonders erläutert, auch mit Röhren ausgestattet sein, durch die ein Wärmeaustauscherfluid, wie beispielsweise Vasser , in herkömmlicher Weise zur Erzeugung von Wasserdampf geführt wird.

Eine senkrechte Wand 60 ist parallel zur Ofenwand 54 angeordnet und besitzt eine öffnung, die die Brennerdüse 40 aufnimmt. Selbstverständlich sind auch Wände am Oberteil, am Boden und an den Seiten-(nicht dargestellt) vorgesehen, die zusammen mit der Wand in herkömmlicher Weise eine Luftkammer oder Windbox zur Aufnahme von die Verbrennung unterstützender Luft, die üblicherweise als Sekundärluft bezeichnet wird, bilden.

Eine ringförmige Platte 62 erstreckt sich rund um den Brenner 40 und zwischen der Vorderwand 54 und der Wand 60. Eine weitere ringförmige Platte 64 ist zwischen der Platte 62 und der Ofenwand 54 vorgesehen und erstreckt sich im Abstand von und parallel zu Plat-"te 62. Von der Innenoberfläche der Platte 64 aus erstreckt sich ein Luftströmteilungskragen 66 zwischen der Öffnung 52 und dem Brenner 40 , der zwei Luftstromdurchtritte 68 und70 definiert.

Zwischen der Vorderwand 54 und der Platte 62 ist eine Anzahl äußerer Windflügel 72 drehbarjnontiert, um die Verwirbelung der Sekundär- oder Nebenluft aus der Windbox zu den luftdurchtritten 68 und 70 zu steuern. In ähnlicher Weise ist eine Anzahl innerer Windflügel 74 zwischen den Platten 62 und 64 drehbar montiert, um die Verwirbelung der Sekundär- oder Nebenluft, die durch den ringförmigen Durchtritt 70 hindurchströmt, weiter zu regulieren. Wenngleich nur zwei Windflügel 72 und 74 in Fig. 1 dargestellt sind, versteht es sich von selbst,daß mehrere derartige Flügel sich im Abstand von den dargestellten Windflügeln

umfangmäßig erstrecken. Die Montierung der Windflügel 72 und 74 kann in beliebiger herkömmlicher Weise erfolgen , beispielsweise durch Montieren der Windflügel auf Wellen (schematisch dargestellt) und Lagern der Wellen in geeigneten Lagern, die in der Vorderwand 54 und Platten 62 und 64 gebildet sind. Außerdem kann die Stellung der Windflügel 72 und 74 mit Hilfe von Kurbeln oder dergleichen einstellbar sein. Da derartige Bestandteile herkömmlicher Natur sind, sind sie in den Zeichnungen nicht dargestellt und werden auch im folgenden nicht mehr beschrieben.

Die Brennerdüse 40 besteht aus einer Düse 80, die mit der Leitung 44 verbunden ist, einer Düse 82, die mit der Leitung 46 verbundenest, sowie einer Düse 84, die mit der Leitung 36 verbunden ist. Düse 80 erhält auf diese Weise die dichtphasige teilchenförmige Kohle aus dem Abscheider 42 und entlädt sie in Richtung auf die öffnung 52 in der Ofenwand 54. Düse 82 erstreckt sich koaxial um Düse 80 herum und definiert somit einen ringförmigen Luftdurchlaß, der die Luft aus dem Abscheider 42 zugeführt bekommt und sie in einem die Verbrennung unterstützenden Verhältnis in einer weiter unten im einzelnen zu beschreibenden Weise der dichtphasigen Kohle, die aus der Düse 80 ausgebracht wird, zuführt. Die äußere Düse 84 erstreckt sich koaxial um Düse 82 herum und definiert ebenfalls einen ringförmigen Durchlaß , der das Gemisch aus Luft und Kohle aus der Aufspaltungseinrichtung 18 zugeführt bekommt. Die Düse 84 ist konisch ausgebildet, so daß der Durchlaß zwischen ihr und der Luftdüse 82 in seinem Querschnitt abnimmt, je weiter das Gemisch aus Luft und Kohle aus der Düse 84 ausgebracht wird.

In dem ringförmigen Durchlaß zwischen Düse 80 und Düse 82 ist : ebenfalls eine Anzahl von Verwirbelungsflügein 86 angeordnet, um die Luft bei ihrer Ausbringung in die öffnung 52 zu verwirbeln. Die Flügel 86 können von herkömmlicher Form sein und verjüngen sich radial

einwärts; sie sind in den ringförmigen Durchlaß zwischen den Düsen 80 und 82 derart angeordnet, daß sie der durch diesen Durchlaß durchströmenden Luft eine Verwirbelung verleihen können.

Wie besser in Fig. 4 dargestellt, ist die Verbindung zwischen der Leitung 36 und Düse 84 tangential ausgebildet , so daß dem Luft-/Kohlegemisch eine Drehung verliehen wird, wenn es durch den ringförmigen Durchlaß zwischen den Düsen 82 und 84 hindurchtritt, bevor es in Richtung auf die öffnung 52 ausgebracht wird.

Wenngleich in der Zeichnung nicht dargestellt, können verschiedene Vorrichtungen vorgesehen sein, um für kurze Zeit Zündenergie für die Teilchen der dichtphasigen Kohle zur Verfügung zu stellen, die aus der Düse 80 ausgebracht werden, um diese Teilchen zu entzünden. Beispielsweise kann von der Brennerdüse 40 eine Funkenerzeugungseinrichtung in Form eines Lichtbogenzünders oder eines kleinen , mit öl oder Gas betriebenen herkömmlichen FeuerungsZünders (gun ignitor) gehaltert sein.

Angenommen, der beschriebene Ofen bildet einen Teil eines Dampferzeugers und der Dampferzeuger soll in Gang gesetzt werden, so beginnt die Pulverisierungseinrichtung 10, einen Luftstrom sowie einen geringen Kohlestrom durch ihre Einlasse 12 bzw. 12a aufzunehmen, und arbeitet derart, daß die Kohle bis zu einem vorbestimmten Feinheitsgrad zerstossen wird. Das arme Gemisch aus Luft und fein pulverisierter Kohle wird aus der Pulverisierungseinrichtung 10 ausgebracht, so daß es durch Leitung 14 und Ventil 16 sowie durch den Ellbogen 17 in die Kammer 26 der Aufspaltungseinrichtung 18 strömt. Da sich die Kohle während ihres Durchtritts

durch den Ellbogen 17 an dessen äußerer Oberfläche entlangbewegt, wie oben erläutert, besteht ein großer Anteil des bremisches aus Kohle und Luft, das aus dem Ellbogen 17 in den unteren Abschnitt der Kammer 23 eintritt, aus Luft,während ein großer Anteil des Gemisches , das in den .oberen Anteil der Kammer eintritt, aus Kohle besteht. Demzufolge strömt, da sich die Aufspaltungsklappe 22 in der durch die ausgezogenen Linien in Fig. 2 dargestellten ge schlossen Stellung befindet, eine verhältnismäßig große Luftmenge in der Kammer 23 unterster Klappe 22 hindurch in die Kammer 24 ,weil durch die Abmessungen des Abscheiders 42 und die Bestandteile stromabwärts des Abscheiders ein verhältnismäßig großer Strömungswiderstand besteht, während die Hauptmenge der Kohle , die sich an oder in der Nähe der oberen Oberfläche der Aufteilungsvorrichtung 18 befindet, durch die Kammer 26 in Leitung 38 geleitet wird. Die primäre oder Hauptluftkammer, die zusammen mit solcher Kohle, die nicht in die Kammer 26 transportiert worden ist, in die Kammer 24 gelangt, strömt durch Leitung 36 zur Düse 84.

Das Gemisch aus Kohle und Luft, das durch die Kammer 26 hindurchtritt, und das gemäß dem oben Gesagten aus der Hauptmenge der zu Beginn pulverisierten Kohle besteht, gelangt durch Leitung 38 und in den Abscheider 42, wo es in dichtphasige teilchenförmige Kohle und Luft aufgetrennt wird, die durch Leitungen 44 bzw, 46 den Düsen 80 bzw. 82 zugeführt werden. Die dichtphasige teilchenförmige Kohle aus der Düse 80 wird in Kombination mit der Primärluft aus Düse 82 vor den Düsen 80 und 82 zufolge der der Luft durch die Windflügel 86 verliehenen Drehung und zufolge des daraus resultierenden Rück-Stromeffektes des gebildeten Wirbels vermischt und zurückgeführt. Das Ergebnis ist ein reiches Gemisch, das mit Hilfe einer der oben beschriebenen Techniken , wie beispielsweise unmittelbar durch einen Hochenergiefunken -

erzeuger oder einen öl - oder Gaszünder leicht gezündet werden kann. Wenngleich der Ausstoß an pulverisierter Kohle niedrig ist, führt die Konzentrierung des Brennstoff stromes zu einem reichen Gemisch, das am Punkt seiner Entzündung wünschenswert und notwendig ist. Der auf diese Weise gebildete Wirbel erzeugt die gewünschte Zurückführung der Verbrennungsprodukte von dem verbrannten Brennstoff, so daß die notwendige Wärme erzeugt wird, um den neuen Brennstoff bei seinem Eintritt in die Entzündungszone zu zünden.

Die Belastung der Einheit kann anschließend erhöht werden, indem man mehr Brenner an der selben PuI-verisierungsvorrichtung in Betrieb nimmt oder indem man mehr Pulverisierungsvorrichtungen in analoger Weise in Betrieb nimmt. Wenn die gewünschte Anzahl Pulverisierungseinrichtungen und Brenner in Betrieb sind und es erwünscht ist, die Last weiter zu erhöhen, wird der Kohlezustrom zu jeder Pulverisierungseinrichtung erhöht.

Gleichzeitig wird die Aufspaltungsklappe 22 , die jeder Pulverisierungseinrichtung 10 zugeordnet ist, in Richtung auf Kammer 26 gedreht, st daß ein Teil der teilchenförmigen Kohle , die sich in dem oberen Abschnitt der Aufspaltungseinrichtung 18 konzentriert hat, zusamen mit einer Menge an Primär luft in die Kammer 24 zur Weiterleitung über Leitung 36 zu Düse 84 geleitet wird.

In dem Maße, wie die Kohlebeschickung der vollen Kapazität angenähert wird,bewegt sich die Aufspaltungsklappe 22 weiter in Richtung auf Kammer 26, bis sie die maximal offene Stellung erreichtjhat, die durch die gestrichelten Linien in Fig. 2 annähernd dargestellt ist.

In dieser Stellung wird eine maximale Strömung des Gemisches aus Kohle und Luft in die Kammer 24 erreicht, während ein Teil des Gemisches unter der Aufspaltungsklappe 22 und an ihr vorbei durch die Kammer

in den Abscheider 42 geführt wird. Durch Abhängigmachen der Bewegung der Aufspaltungsklappe 22 von der Ausstoßbelastung der Mühle 10 kann die Menge an Kohle und die Verbrennung unterstützender Luft, die dem Abscheider 42 und dadurch den Niedriglastdüsen 80 und 82 zugeführt werden, auf einen niedrigen Wärme zuführwert (etwa 596 bis 20% der Vollast) gehalten werden ,während die Hauptdüse 84 in ihrer Belastung zu - oder abnimmt, wie erforderlich. Durch die Niedriglastbrenner 80 und 82 wird eine hinreichende Turbulenz aufrechterhalten, wenngleich bei steigender Belastung die Wirkung der Hauptschieber (main registers) und Sekundärluft - Strömungsmuster weiter zu einer Gesamtstabilität des Brenners beitragen.

Selbstverständlich kann die beschriebene Einrichtung : je nach dem Feuchtigkeitsgehalt des Brenn stoffes etwas vorerhitzte Luft benötigen oder nicht. Nötigenfalls kann diese Wärme durch beliebige herkömmliehe Leitungsluft- Aufheizmaßnahmen zugeführt werden, um die Temperatur der Primärluft, die in die Pulverisierungseinrichtung 10 eintritt, zu erhöhen.

Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die oben beschriebenen bestimmten Brenner- und Düsenanordnungen beschränkt, sondern kann auch anderen Anordnungen angepaßt werden, solange die oben be schriebenen Ergebnisse erzielt werden. Auch können verschiedene Arten von Abscheidern außer dem oben beschriebenen Zyklonabscheider verwendet werden.

Aus der beschriebenen Anordnung ergeben sich mehrere Vorteile.Beispielsweise "«!braucht die Zündeinrichtung

lediglich während der sehr kurzen Zeit Energie, die erforderlich ist, um die dichtphasige teilchenf örmige Kohle von Düse 80 unmittelbar zu entzünden, wonach die Inbetriebsetzung und vor Erhitzung allein durch die Verbrennung der dichtphasigen teilchenförmigen Kohle in Verbindung mit der Unterstützung der verwirbelten Luft aus Düse 82 vervollständigt wird. Auch stabilisiert die Niedriglastdüse 80 für die dichtphasige teilchenförmige Kohle die Hauptkohleflamme innerhalb weiter Belastungsbereiche , so daß der Betrieb flexibler wird und weniger Hilfsbrennstoffe manipuliert werden müssen.

Das beschriebene System und Verfahren können auf die meisten bestehenden Systeme sowie beliebige Neuinstallierungen angewandt werden, da die Strömung in verschiedene parallele Wege aufgeteilt wird und zusätzliche Druckverluste auf einem Minimum gehalten werden.
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Claims (15)

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Foster Wheeler Energy Corporation, Livingston. Nev Jersey,V.St.A.

l) Verbrennungssystem für einen, mit Kohle betriebenen Ofen , gekennzeichnet durch eine Quelle (10) für ein Gemisch aus pulverisierter Kohle und Luft, Aufspaltungsmittel (18) zum Aufspalten des Gemisches in zwei getrennte Ströme (24,26) , eine erste Düse (84), die mit den Aufspaltungsmitteln (18) zur Aufnahme eines der Ströme (24) und Förderung des Stromes in den Ofen (56) verbunden ist, Abtrennungsmittel (42) , die mit den Aufspaltungsmitteln (18) zur Aufnahme des anderen der Ströme (26) und zur Abscheidung einer Menge Luft aus dem Gemisch aus Kohle und Luft in diesem anderen Strom verbunden sind, eine zweite Düse (80), die mit den Abtrennungsmitteln (42) zum Befördern des restlichen Anteils des Gemisches in den Ofen (56) verbunden ist , sowie eine dritte Düse (82), die mit den Abtrennungsmitteln (42) zum Fördern der Luftmenge in einen die Verbrennung unterstützenden Verhältnis zu dem restlichen Anteil des Gemisches in den Ofen verbunden ist.

2. System gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß erste, zweite und dritte Düse koaxial angeordnet

3. System gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß sich die dritte Düse (82) um die zweite Düse (80) und die erste Düse (84) sich um die dritte Düse (82) erstreckt.

4. System gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Mittel (72, 74, 86 ) zur Verwirbelung der Luftmenge enthält, . während sie aus der dritten Düse (82) ausgebracht wird.

5. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der restliche Anteil des Gemisches ..•während des Ingangsetzens des Systems gezündet wird«

6. System gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennungsmittel (42) einen Einlaß zur Aufnahme des anderen Stromes , einen ersten Auslaß zum Ausbringen des restlichen Kohleanteils des Gemisches und einen zweiten Auslaß zum Ausbringen der Luft aufweisen.

7. System gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtrennungsmittel (42) einen Zyklonabscheider umfassen.

8. System gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem erste Leitungen (44) , die den ersten Auslaß mit der zweiten Düse (80) verbinden, sowie zweite Leitungen (46) , die den zweiten Auslaß mit der dritten Düse (82) verbinden, aufweist.

9. System gemäß Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem eine Klappe (48) aufweist, die in der zweiten Leitung (46) zur Steuerung der Luftmenge angeordnet ist.

10. System gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aufspaltungsmittel (18) ein Gehäuse (23) zur Aufnahme des Gemisches und eine Klappe (22) umfassen, die in dem Gehäuse zum Aufspalten des Gemisches in zwei Ströme angeordnet ist und in dem Gehäuse zur Steuerung der Menge des Gemisches für Jeden der beiden Ströme bewegbar ist.

11. System gemäß Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem Mittelleinschließlich der Aufspaltungsmittel (18) zum Abtrennen eines Teiles der Kohle aus der Luft umfaßt, so daß bei einer vorher bestimmten Stellung der Klappe (22) einer der Ströme einen wesentlichen Anteil der Gesamtmenge an Kohle- und Luftbeschickung und der andere der Ströme den Rest an Kohle- und Luftbe&chickung enthält.

12. Verfahren zum Betreiben eines mit Kohle beschickten Ofens ,

dadurch gekennzeichnet, daß man ein Gemisch aus pulverisierter Kohle und Luft in zwei getrennte Ströme aufteilt, einen der Ströme unmittelbar in den Ofen leitet, in dem anderen Strom eine Menge Luft aus dem Gemisch aus Kohle und Luft abtrennt, den restlichen Anteil des Gemisches in den Ofen leitet und die abgetrennte Luftmenge in einem die Verbrennung unterstützenden Verhältnis zu dem restlichen Teil des Gemisches in den Ofen leitet.

13. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem die Luftmenge verwirbelt, wenn sie in den Ofen eingeführt wird.

14. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem den restlichen Teil des Gemisches während des Ingangsetzens des Ofens zündet.

15. Verfahren gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß man außerdem die Menge an Gemisch in jedem der Ströme steuert.