DE3523172C1 - Vorrichtung zum Verbrennen von reaktionstraegem Kohlenstaub - Google Patents

Description

3 4

Teil am hinteren Muffelende 3 wieder mit dem inneren F i g. 1 in ausgezogener Linie dargestellte Lage ein. Bei

Strömungsteil iOb längs der Lanze 7 gegen das vordere Temperaturerhöhung wird die Lanze zurückgezogen

Muffelende strömt. und gelangt in die Stellung, in der die Kappe 8 die Lage

Die Verbrennungsluft tritt aus der Muffel 1 in eine 8a erhält.

Verbrennungs- und Beschleunigungskammer 11 über, 5 Die Stellung der Lanze und ihrer Kappe 8 kann mitwobei die schraubenlinienförmige Drallbewegung der tels Sensoren 42,43 in der Wand 16 der Verbrennungs-Verbrennungsluft als innere Drallströmung 12 längs der und Beschleunigungskammer sowie durch einen Sensor ausgezogenen Linien beibehalten wird. Innerhalb dieser 44 in der Wand der Muffel ermittelt werden, die erfor-Strömung in der Verbrennungs- bzw. Beschleunigungs- derlichenfalls über einen Rechner R mit der Steuervorkammer 11 bildet sich die Flamme 13 aus, die z. B. in den 10 richtung 45 für den Antrieb der Lanze 7 in Richtung des Kesselraum 14 des nachgeschalteten Kessels 15 ragt. — Doppelpfeiles Perfolgt.

Die Verbrennungs- und Beschleunigungskammer 11 Zusätzlich oder statt dessen kann der Weg der Staubweist in dargestelltem Beispiel konische Gestalt auf, wo- teilchen in Richtung der Pfeile 10 im Sinne der gestellten bei sich die Wand 16 der Kammer 11 von ihrem vorde- Aufgabe verändert werden, wenn in die Zuführungsieiren zu ihrem hinteren Ende 17 verjüngt. Der Quer- 15 tung 5 ein Regelventil 46 eingebaut wird, das gleichfalls schnitt der Kammer 11 ist am Übergang zwischen der von dem Rechner R gesteuert werden kann. Je nach Muffel 1 und der Verbrennungs- bzw. Beschleunigungs- Betriebszustand wird der Drallvorrichtung eine vorteilkammer größer gehalten als der Querschnitt am hinte- hafte Menge Verbrennungsluft zugeführt, die vorzugsren Ende 3 der Brennermuffel 1. Hierdurch wird ein weise, z. B. als Kühlluft der Wand der Verbrennungs-Ringkanal 18 gebildet. 20 und Beschleunigungskammer 11 vorgewärmt ist. —

In Längsrichtung der Verbrennungs- und Beschleuni- Vorzugsweise, aber nicht zwangsnotwendig wird das

gungskammer 11 sind in den aufeinanderfolgenden Regelventil 46 zur Steuerung der Verbrennungsluft in

Querebenen a bis e, die gleichen oder annähernd glei- der Drallvorrichtung 4 mit einem Steuerschieber 53

chen Abstand voneinander haben können, tangential in kombiniert, das büchsenartig ausgebildet ist und am in-

die Wand 16 eingesetzte Luft- oder Gasdüsen angeord- 25 neren Ende der Flügel 54 der Drallvorrichtung 4 in

net, die in F i g. 1 die Bezugsziffer 20 bis 27 tragen und Richtung des Pfeiles S verstellbar ist. Hierdurch läßt

die entweder unterschiedliche Anstellwinkel zu den sich Menge und Geschwindigkeit der in die Muffel 1

Querebenen haben oder aber verstellbar gegenüber eintretenden Verbrennungsluft, insbesondere für den

diesen Querebenen sind. Zündungsvorgang und die Stabilisierung der Flamme

Aus den Düsen 20 bis 29 treten Luft- oder Gasstrah- 30 für einen hohen Wirkungsgrad der Vorrichtung vorteillen in Dreh- oder Rotationsrichtung der inneren Drall- haft steuern. — Für das erwähnte Verstellen des Steuerströmung 12 der mit Kohlenstaub beladenen Verbren- Schiebers 53 weist das Gehäuse der Drallvorrichtung 4 nungsluft aus und erzeugen eine in Längsrichtung der eine Erweiterung 4a auf, in die und aus der heraus das Verbrennungs- und Beschleunigungskammer 11 entge- Schieberegister bewegt werden kann,
gengesetzt verlaufende Drallströmung von dem hinte- 35 Eine weitere Möglichkeit, die Verbrenungsluft in der ren Ende 17 der Verbrennungs- oder Beschleunigungs- Muffel 1 und damit den Weg der Luft und der Kohlenkammer 11 zu dem hinteren Ende 3 der Muffel 1. Diese Staubteilchen längs der Pfeile 10a und 106 zu steuern, äußere Drallströmung, die durch die Luft- oder Gas- besteht darin, daß die Flügel 54 der Drallvorrichtung 4 strahlen aus den Düsen 20 bis 29 entsteht bzw. gefordert in ihrer Winkellage verstellt werden,
wird, ist durch die strichpunktierte Linie 30 versinnbild- 40 Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist die Muffel 1 licht. die Drallvorrichtung 4 und die Zuführlanze 7 mit ihrer

Die aus der inneren Drallströmung 12 infolge der Führungsbüchse 41 sowie dem Rechner R und dem ReZentrifugalkräfte austretenden Staub- und Ascheteile gelventil 46 in gleicher Weise ausgebildet wie bei dem werden von der äußeren Drallströmung 30 längs der Ausführungsbeispiel nach F i g. 1. — Die Verbrennungs-Erweiterung 19 problemlos bis zu dem Ringkanal 18 45 und Beschleunigungskammer 11 ist zylindrisch gestaltet mitgenommen und dort in Richtung des Pfeiles A ausge- und besitzt in regelmäßigem Abstand die Düsen 20 bis tragen. — Ein Teil des Kohlenstaubs aus dem Ringkanal 29. Das hintere Ende der Verbrennungs- und Beschleu-18, der gegen die Wand 31 des Ringkanals 18 prallt, wird nigungskammer 11 weist eine Rückwand 36 auf, der ein von der inneren Strömung 12 erneut erfaßt und hier- Ascheauslaß 35 zugeordnet sein kann. Ein weiterer durch in den Innenraum der Verbrennungs- und Be- 50 Ascheauslaß 37 kann der Wand 31 zugeordnet sein,
schleunigungskammer 11 gelenkt. Durch den langen Der Verbrennungs-und Beschleunigungskammer 11 Hin- und Rückweg, den die Staubteilchen in der Ver- kann eine weitere Verbrennungs- und Beschleunigungsbrennungs- und Beschleunigungskammer 11 nehmen kammer 50 zugeordnet werden, die sich an die Wand 36 und zum Teil wiederholen, ist gewährleistet, daß bei anschließt, die eine zentrale Büchse oder Hülse 51 mit einer relativ kurzen Bauform der Vorrichtung ein langer 55 einer weiteren Drallvorrichtung 52 trägt. Aus dieser Verbrennungsweg erreicht wird. weiteren Verbrennungs- und Beschleunigungskammer

Erfindungsgemäß weist die Wand 40 der Drallvor- treten die heißen Rauchgase in den Kessel 15 über,

richtung 4 eine axial gelegene Führungsbüchse 41 auf, Bei dieser in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform

die teilweise in die Muffel und teilweise aus der Muffel 1 der Verbrennungs- und Beschleunigungskammer sind

herausragt und in welcher die Zuführlanze 7 in Richtung 60 die Teile der Muffel 1 in gleicher Weise ausgebildet wie

des' Doppelpfeiles P derart verschieblich ist, daß der beider Ausführungsform nach Fig. 1.

kappenartige Teil 8 der Lanze 7 sowohl die in ausgezo-

gener Linie in Fig. 1 dargestellte Lage als auch die zu- Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

rückgezogene Lage 8a einzunehmen vermag. Hierdurch

wird der Weg der Förderluft und der Kohlenstaubteil- 65

ehe in der Muffel 1 entweder verlängert oder verkürzt.

— Beim Anfahren der Vorrichtung wird die Lanze 7

ausgefahren, d. h. die Lanzenkuppe 8 nimmt die in

— Leerseite -

Claims (9)

1 2 Hauptanspruches entspricht, ebenfalls bekannt. Patentansprüche: Den vorstehend genannten Vorrichtungen zum Ver brennen von reaktionsträgem Kohlenstaub, gegenüber

1. Vorrichtung zum Verbrennen von reaktionsträ- liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, den Verbrengem Kohlenstaub, mit einer axialen Zuführungsein- 5 nungsvorgang in der Vorrichtung unterschiedlichen Berichtung für den Kohlenstaub und für Förderluft in triebsbedingungen und Kohlenarten anzupassen, d. h. Form einer an" ihrem vorderen Ende eine Umkehr- dem Zustand der Vorrichtung beim Anfahren und wähkappe tragenden Lanze und mit einer Drallvorrich- rend des Betriebes einerseits und der Art des Kohlentung für die Verbrennungsluft am vorderen Ende staubes, insbesondere dem Anteil an flüchtigen Bestandeiner vor einer Verbrennungs- und Beschleuni- io teilen andererseits derart Rechnung zu tragen, daß die gungskammer gelegenen Muffel, in welcher der Zündung problemlos erfolgen kann, die Flamme stabili-Kohlenstaub eine Umkehrung seiner Förderrich- siert wird und bestimmte Temperaturen eingehalten tung in der Zuführlanze erfährt, dadurch ge- . bzw. an bestimmten Stellen der Vorrichtung weder kennzeichnet, daß die Lanze (7) in ihrer Längs- über- noch unterschritten werden. Damit soll ein hoher richtung verstellbar ist und/oder der Drall oder die 15 Wirkungsgrad der Vorrichtung erreicht werden, so u. a. Menge der Verbrennungsluft in der Drallvorrich- z. B. soll ein hoher Ausbrand und damit ein niedriger tung (4) der Muffel (1) steuerbar ist. Anteil des unverbrannten Brennbaren in der Asche er-

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zielt werden. — Diese Aufgabe soll mit konstruktiv einzeichnet, daß das vordere Lanzenende durch Längs- fachen und problemlos zu bedienenden und zu wartenverschieben der Lanze (7) aus der Verbrennungs- 20 den Mitteln erreicht werden, die auch bei bereits vor- und Beschleunigungskammer (11) bis in die Muffel handenen Vorrichtungen der gattungsgemäßen Art anil) und umgekehrt verstellbar ist. gebracht werden können.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung die gekennzeichnet, daß die Zuführlanze in einer die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Hauptanspruhintere Stirnwand der Muffel durchsetzenden Buch- 25 ches vor. Die Merkmale der Unteransprüche dienen der se (41) geführt ist. Verbesserung und Weiterentwicklung der Merkmale

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- des Hauptanspruchs.

zeichnet, daß die Drallvorrichtung (4) einen buch- Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß senartigen, in Längsrichtung der Drallvorrichtung durch Änderung der Drallrichtung und -geschwindigverstellbaren Steuerschieber (53) aufweist. 30 keit der tangentialen Drallvorrichtung der Muffel hinter

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- der Lanze, die den Brennstoff in die Muffel eingibt, aber zeichnet, daß die Drallvorrichtung (4) eine rückwär- auch des Weges des Kohlenstaubs innerhalb der Muffel tige Erweiterung (4a) trägt, in die hinein der buch- durch Verstellen der Lanze der Kohlenstaub in einen senartige Steuerschieber (53) verschiebbar ist. derartigen Zustand versetzt wird, daß er weitgehend

6. Vorrichtung nach Anspruch 1,4 oder 5, dadurch 35 optimal dem jeweiligen Zustand der Vorrichtung und gekennzeichnet, daß der büchsenartige Steuerschie- der Kohlenart entspricht, d. h. um u. a. ein sofortiges, ber (53) an den inneren Enden der Flügel (54) der problemloses Zünden zu erreichen, das Verbrennen der Drallvorrichtung (4) entlang geführt ist. jeweiligen Kohlenart anzupassen, die Temperatur um-

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- weltfreundliche zu halten und einen günstigen Auszeichnet, daß in der Zuführungsleitung zu der Drall- 40 brand zu erzielen.

vorrichtung (4) ein Regelventil (46) angeordnet ist. Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- Vorrichtung nach der Erfindung dargestellt und zwar zeichnet, daß die Flügel (54) der Drallvorrichtung (4) zeigen

in ihrer Winkellage verstellbar sind. Fig. 1 und 2 Längsschnitte durch zwei verschiedene

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der 45 Ausführungsformen.

Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Die Vorrichtung nach der Erfindung weist eine Bren-

Stellung der Lanze (7) und/oder das Regelventil (46) nermuffel 1 auf, die konisch gestaltet ist und von ihrem und/oder die Winkellage der Flügel (54) der Drall- vorderen Ende 2 zu ihrem hinteren Ende 3 sich erweivorrichtung (4) und/oder die Lage des Steuerschie- tert. Das vordere Ende 2 weist eine Drallvorrichtung 4 bers (53) durch Temperaturfühler (42—44) der Muf- 50 auf, in der die über die Leitung 5 zügeführte Verbrenfel (1) oder der Verbrennungs- und Beschleuni- nungsluft tangential in die Muffel 1 eingeführt und in gungskammer (11) gesteuert werden. " eine Schraubenliniendrallströmung 6 in der Muffel ver

setzt wird. — Die weiteren Einrichtungen, wie die Zünd-

einrichtung usw., sind nicht im einzelnen dargestellt und

55 bekannter Art.

Durch die Brennermuffel 1 ragt in deren Längsachse

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ver- eine rohrförmige Zuführlanze 7, die an ihrem hinteren brennen von reaktionsträgem Kohlenstaub, nach dem Ende, d. h. in Nähe des hinteren Endes der Muffel 3 eine Oberbegriff des Hauptanspruches. Kappe 8 trägt, die bewirkt, daß die Richtung der Förder-

Durch die EP-OS Ol 11 874 ist eine Einrichtung zum 60 luft für den Kohlenstaub und der Kohlenstaub selbst in Verbrennen von reaktionsträgem Kohlenstaub bekannt, der Lanze (Pfeil 7a) umgekehrt wird und diese in Richdie die Merkmale des Gattungsbegriffes des Hauptan- tung der Pfeile 9, einen Strömungsteil 1OZ? erzeugend Spruches aufweist. — Die gleichen Merkmale zeigt die aus der Kappe 8 austreten. Hierdurch entsteht um die einen Stand der Technik nach § 3, Abs. 2, Satz 1, Lanze 7 herum eine Umlauf strömung des Kohlenstau-PatGes., darstellende DE-Patentanmeldung 65 bes und der Förderluft in Richtung der Pfeile 10, deren

P 34 41 138.6. — Durch die DE-OS 25 27 618 ist eine außenliegender Strömungsteil 10a von der Drallströ-Vorrichtung mit einer Muffel mit Dralleinrichtung und mung 6 der Verbrennungsluft erfaßt und schraubenli-Kohlenstaub-Zuführlanze, die dem Gattungsbegriff des nienförmig mitgenommen wird, von dem ein restlicher