DE3541116C2 - Verteiler zum Leiten eines Kohle-Luft-Gemisches - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Verteiler gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Damit bezieht sich die Erfindung auf einen kohlebeheizten Ofen, der einen Schwachlastbrenner bzw. einen Brenner geringer Leistung verwendet, und insbesondere auf einen Verteiler zum wahlweisen Verteilen von Kohle und Luft zu den Brennern, die mit dem Ofen verbunden sind.

In einem typischen kohlebeheizten Ofen werden Kohlepartikel in feiner Verteilung mit Primärluft von einem Zerstäuber bzw. einer Mühle den Brennern zugeführt, und Sekundärluft ist vorgesehen, um eine ausreichende Luftmenge zur Unterhaltung der Verbrennung zuzuführen. Nach anfänglicher Entzündung brennt die Kohle infolge der örtlichen Umwälzung der Gase und der Flamme aus dem Verbrennungsprozeß, wodurch eine Entzündungsenergie vorhanden ist, um das Brennen der Kohle unter Beihilfe durch die Energieausstrahlung von der Flamme in dem Ofen und von den Ofenwänden sowie die Fortleitung der Flamme in dem Ofen aufrechtzuerhalten.

Bei derartigen Anordnungen brennt die Kohle vollständig, nachdem der Ofen über eine verhältnismäßig lange Zeitspanne in Betrieb ist. Um jedoch eine Entzündungsflamme während des Startens und zum Aufwärmen der Ofenwände, der Strahlungsflächen und des Luftvorwärmers zu erhalten, ist das Gemisch aus Primärluft und Kohle von den bisher üblichen Hauptbrennern gewöhnlich zu mager und nicht geeignet, unter diesen relativ kalten Verhältnissen zu brennen. Deshalb ist es bisher üblich, öl- oder gasbeheizte Zündstifte bzw. Zündvorrichtungen und/oder Kanonen zum Aufwärmen der Ofenwände, der Strahlungsfläche und des Luftvorwärmers zu verwenden, da diese Brennstoffe den Vorteil haben, daß sie leichter entzündbar sind, so daß sie weniger Wärme zur anfänglichen Verbrennung benötigen. Die Zündstifte werden üblicherweise von einer elektrischen Funkenvorrichtung gestartet, während die Kanonen üblicherweise von einem Zündstift oder einer elektrischen Hochenergie- oder Hochspannungsvorrichtung entzündet werden.

Eine weitere Verwendung von Hilfsbrennstoffen bei einem kohlebeheizten Ofen findet während verringerter Leistungszustände statt, wenn die Kohlenzufuhr und damit die Stabilität der Kohlenflamme verringert ist. Unter diesen Umständen werden Öl- oder Gaszündvorrichtungen und/oder Kanonen bzw. Zündkanonen verwendet, um die Flammenstabilität in dem Ofen aufrechtzuerhalten und eine Ansammlung von unverbranntem Kohlenstaub in dem Ofen zu verhindern.

Seit einiger Zeit sind die vorstehend genannten Vorteile des ölbeheizten oder gasbeheizten Aufwärmens und der Niedriglastkanonen beeinträchtigt durch die in die Höhe schießenden Kosten und die verringerte Verfügbarkeit dieser Brennstoffe. Diese Situation geht einher mit der zunehmenden Änderung in der Arbeitsweise von kohlebeheizten Brennern von der traditionellen basisbeladenen Betriebsart zu einer Umlauf- oder Verschiebungs- Betriebsart, die noch größere Anforderungen an zusätzliche Öl- und Gasvorrichtungen stellt, um diese Arten von Anlagen zu unterhalten.

Diese Probleme sind weitgehend durch die Anordnung gelöst, die in der von dem Anmelder stammenden US-PS 44 12 496 offenbart ist, wobei dieses Patent ebenfalls auf den Rechtsnachfolger der vorliegenden Erfindung übertragen ist. Bei dieser Anordnung ist ein Verteiler in der von dem Zerstäuber ausgehenden Hauptleitung angeordnet, der eine bewegbare Klappe hat, um den Kohle- Luft-Strom in zwei getrennte Ströme aufzuteilen. Ein von dem Verteiler kommender Strom ist mit einem Abscheider verbunden, in dem eine Luftmenge von dem Gemisch aus Luft und Kohle abgetrennt wird. Eine Schwachlastbrenneranordnung ist vorgesehen, die eine erste Düse aufweist, die mit dem Abscheider verbunden ist, um die Hauptmenge des Kohlenstroms und einige Luft in den Ofen ausströmen zu lassen, und eine zweite Düse, die mit demselben Abscheider verbunden ist, um die Hauptmenge der Luft von dem Abscheider in dem Ofen fließen zu lassen. Der andere Strom von dem Verteiler ist mit einer dritten Düse verbunden, die ihr Gemisch aus Luft und Kohle in den Ofen fließen läßt, um Hochleistungsfähigkeit zu erzeugen.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß die Steuerung der Kohle und der Luft mit einer einzigen Klappe nicht so wirkungsvoll ist, wie angenommen. D. h., die Ablenkung der festen Bestandteile entlang der oberen Wand des Verteilergehäuses durch die Klappe war nicht vollständig genug unter diesen Betriebsbedingungen. Dabei gleiten einige Festkörper an dem Dämpfungsflügel entlang nach unten in einen Spalt ein, der zwischen der Klappe und dem Gehäuse gebildet ist, wodurch ein Ungleichgewicht in dem gewünschten Strömungsgemisch aus Feststoffen und Luft in jeder stromabwärts gelegenen Leitung entsteht. Außerdem unterliegt der Klappenflügel einer übermäßigen Abnutzung, da er ständig den abschleifenden Kohlepartikeln ausgesetzt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Verteiler der eingangs genannten Art so zu verbessern, daß die Steuerung der zu den Ofenbrennern beförderten Mengen von Kohle und Luft verbessert ist, wobei ein Gleiten der Kohlepartikel entlang des Klappenflügels vermieden sein soll, so daß der Klappenflügel keiner nennenswerten Abnutzung mehr unterliegt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Der erfindungsgemäße Verteiler kann ein Gemisch aus Kohle und Luft von einer äußeren Quelle zu einem kohlebeheizten Ofen befördern. Der Verteiler enthält ein Gehäuse zur Aufnahme des Gemischs und eine Klappenanordnung in dem Gehäuse, um das Gemisch in zwei Ströme aufzuteilen. Die Klappenanordnung ist in dem Gehäuse bewegbar, um die Menge des Gemischs in jedem der Ströme zu steuern, wobei sie von einer zugehörigen Wand des Gehäuses beabstandet ist, wodurch ein bestimmter Spalt gebildet ist, durch den ein Teil des Gemischs hindurchtreten kann. Die Klappenanordnung enthält Mittel zur Veränderung der Größe des bestimmten Spalts und zum Schutz des Klappenflügels, wobei durch letztere Maßnahme ein Gleiten der Kohlepartikel entlang des Flügels verhindert ist.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:

Fig. 1 das erfindungsgemäße Verbrennungssystem in einer schematischen Darstellung;

Fig. 2 eine Aufsicht auf den in dem System gemäß Fig. 1 verwendeten Verteiler;

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 einen Querschnitt entlang der Linie 4-4 in Fig. 3 und

Fig. 5 eine teilweise Rückansicht entlang der Linie 5-5 in Fig. 1.

Es wird nun auf Fig. 1 Bezug genommen. Das Bezugszeichen 10 bezeichnet allgemein eine Mühle bzw. einen Zerstäuber, der einen Einlaß 12a zur Aufnahme eines Luftstromes und einen Einlaß 12b zur Aufnahme eines Rohkohleflusses aufweist, wobei beide Ströme unter der Steuerung eines nicht dargestellten Laststeuersystems in die Mühle eingeführt werden. Der Zerstäuber 10 arbeitet auf übliche Weise, um die Kohle zu trocknen und zu relativ feinen Partikeln zu zermahlen, wobei im oberen Abschnitt ein Auslaß angeordnet ist, der mit einem Ende einer Leitung 14 verbunden ist, die das Gemisch aus zerstäubter bzw. pulverisierter Kohle und Luft aufnimmt. Ein Absperrventil 16 ist in der Leitung 14 angeordnet und steuert den Durchfluß des Kohle-Luft-Gemisches zu einer Krümmung 17, die mit dem anderen Ende der Leitung verbunden ist, und zu einem Verteiler 18, der mit dem Krümmer verbunden ist. Der Krümmer 17 hat einen rechtwinkligen Querschnitt, und die Kohle bewegt sich infolge der Zentrifugalkräfte zu dem äußeren Abschnitt 17a der Kurve des Krümmers. Wenn demnach der Strom in den Verteiler 18 eintritt, ist die Kohle im wesentlichen konzentriert und an der Außenfläche der Kurve des Krümmerabschnitts 17a ausgebreitet. Obwohl in der Zeichnung nur eine Leitung 14 im Interesse der Klarheit dargestellt ist, ist die Mühle 10 mit mehreren Auslässen versehen, die mit mehreren Leitungen verbunden sind, die der Leitung 14 entsprechen, und die ihrerseits mit mehreren Krümmern 17 und Verteilern 18 verbunden sind, wobei die Anzahl der Auslässe, der Leitungen, der Krümmer und der Verteiler der Anzahl von Brennern entspricht, die in dem jeweiligen Ofen verwendet werden.

Der Verteiler ist im Einzelnen in den Fig. 2 bis 4 dargestellt und enthält einen Verbindungsflansch 20, der mit dem Endabschnitt des Krümmers 17 verbunden ist. Eine Klappenanordnung 22 ist im Inneren des Verteilers 18 angeordnet und teilt diesen in eine Kammer 24a, die in Linie mit dem Endabschnitt des Krümmers 17 verläuft, und eine Kammer 24b, die sich unmittelbar benachbart zu dieser Kammer erstreckt.

Die Klappenanordnung 22 ist von einem mittleren Klappenflügel 22a gebildet, der zwischen einer Keramikplatte 22b und einer Platte 22c aus unlegiertem Stahl eingeschlossen ist. Der Klappenflügel 22a ist an einem Ende an einer drehbaren Welle 23 befestigt, die an beiden Enden in Antriebsgehäusen 24a und 24b gelagert ist und die von einem Antriebssystem (nicht dargestellt) gesteuert wird, die die Drehbewegung der Welle und damit die Position der Klappenanordnung 22 steuert. Die Platten 22b und 22c sind an dem Klappenflügel 22a in üblicher Weise befestigt und dienen dazu, den Flügel vor einem Abschleifen durch die Kohlepartikel zu schützen, was weiter unten näher erläutert wird.

In den Fig. 3 und 4 sind mehrere Leisten bzw. Profilstangen 26a, 26b, 26c und 26d dargestellt, die schnellösbar mit Hilfe von Schrauben 28 entlang des unteren Randabschnitts der Klappenanordnung 22 befestigt sind. Genauer gesagt, ist die Profilstange 26a mittels einer Schraube 28 an dem unteren Rand des Flügels 22a befestigt, die Profilstange 26b ist mittels einer Schraube 28 an dem unteren Rand der Profilstange 26a befestigt, die Profilstange 26c ist mittels einer Schraube 28 an dem unteren Rand der Profilstange 26b befestigt und die Profilstange 26d ist an dem unteren Rand der Profilstange 26c befestigt. Aus Fig. 3 ist zu ersehen, daß zwischen dem unteren Rand der Profilstange 26d und der unteren Wand des Verteilergehäuses ein Spalt 30 besteht. Eine oder mehrere der Profilstangen 26a bis 26d können an der Klappenanordnung 22 befestigt oder von dieser entfernt werden, um die vertikale Höhe des Spalts 30 zu variieren, zu Zwecken, die weiter unten erläutert werden.

Wie in Fig. 4 dargestellt ist, sind mehrere Vorsprünge 32 an den freiliegenden Flächen der Platte 22b und der Profilstangen 26a bis 26d vorgesehen, um das Gleiten der Kohle entlang dieser Flächen zu verringern.

Wenn die Klappenanordnung 22 sich in der Position befindet, die in Fig. 2 in durchgehenden Linien dargestellt ist, wird der größte Teil des von dem Krümmer 17 kommenden Stromes in die Kammer 24a geleitet, und wenn sich die Anordnung in der strichpunktiert dargestellten Position befindet, wird der größte Teil des Stromes in die Kammer 24b abgeleitet. In Abhängigkeit von dem Abstand des freien Endes der Klappenanordnung 22 zu den Seitenwänden des Verteilers 18 kann die Menge des Durchflusses zu jeder der Kammern 24a und 24b in Übereinstimmung mit den jeweiligen Erfordernissen von dem Steuersystem gesteuert werden, das die Welle 23 betätigt.

Außerdem erlaubt der Spalt 30 einen gewissen Durchfluß in die Kammer 24b, wenn sich die Klappenanordnung 22 in der mit durchgezogener Linie dargestellten Position befindet, sowie einen gewissen Durchfluß in die Kammer 24a, wenn sich die Klappe in der strichpunktiert dargestellten Position befindet. Die Größe des Durchflusses bzw. Stromes hängt von der Größe des Spalts 30 ab, der durch die Anzahl der Profilstangen 26a bis 26d bestimmt ist, die an dem unteren Rand der Klappenanordnung 22 befestigt sind.

Die kombinierte Wirkung der Drehung der Klappenanordnung 22 und des Vorhandenseins des Spalts 30 führt zu einer Aufteilung des gesamten Luft- und Kohlestroms in jede der Kammern 24a und 24b bei allen Lasten in einem Verhältnis, das die gewünschten Betriebscharakteristika hervorruft, was in Einzelheiten weiter unten beschrieben wird.

Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß zwei Verbindungsflansche 34a und 34b die Kammern 24a und 24b mit zwei Leitungen 36 und 38 verbinden. In Fig. 1 ist dargestellt, daß die Leitung 36 sich von dem Verteiler zu einer Brennerdüsenanordnung erstreckt, die allgemein durch das Bezugszeichen 40 bezeichnet ist, während die Leitung 38 direkt von dem Verteiler zu einem Zyklonenscheider 42 verläuft. Der Zyklonenscheider 42 empfängt somit das Gemisch aus pulverisierter Kohle und Luft von der Leitung 38 und arbeitet auf übliche Weise, um einen großen Teil der Luft von dem Gemisch abzutrennen. Die abgetrennte Kohle, die relativ wenig Luft enthält (etwa 1%), wird in eine Niedriglast-Leitung 44 abgeführt, während die Luft in eine Abzugsluftleitung 46 abgeführt wird. Die Leitungen 44 und 46 sind auf eine Weise mit der Brennerdüsenanordnung 40 verbunden, die weiter unten in Einzelheiten beschrieben ist, und in der Leitung 46 ist eine Austrittsklappe 48 vorgesehen, um den Luftstrom zwischen den Leitungen 44 und 46 zu steuern.

Die Brennerdüsenanordnung 40 ist in axialer Ausrichtung mit einer Durchgangsöffnung 52 angeordnet, die in einer vorderen Wand 54 eines konventionellen Ofens ausgebildet ist, der beispielsweise einen Teil eines Dampferzeugers bildet. Es versteht sich von selbst, daß der Ofen außerdem eine rückwärtige Wand und eine Seitenwand in einer geeigneten Anordnung aufweist, um eine Brennkammer 56 unmittelbar benachbart der Öffnung 52 zu begrenzen. Die vordere Wand 54 weist ebenso wie die anderen Wände des Ofens ein geeignetes Wärmedämmaterial 58 auf, und die Verbrennungskammer 56 kann, obwohl dies nicht dargestellt ist, mit Kesselrohren ausgekleidet sein, durch die ein Wärmeaustauschfluid, wie beispielsweise Wasser, in üblicher Weise zirkuliert, um auf diese Weise Dampf zu erzeugen.

Eine vertikale Wand 60 ist parallel zur Ofenwand 54 angeordnet und weist eine Öffnung auf, die die Brennerdüsenanordnung 40 aufnimmt. Es sind ferner selbstverständlich eine obere und eine untere Wand sowie Seitenwände (nicht dargestellt) vorgesehen, die zusammen mit der Wand 60 eine Luftkammer oder einen Windkasten bilden, um in üblicher Weise die Verbrennung unterhaltende Luft aufzunehmen, die allgemein als "Sekundärluft" bezeichnet wird.

Eine ringförmige Platte 62 erstreckt sich um den Brenner 40 zwischen der vorderen Wand 54 und der Wand 60. Eine zusätzliche ringförmige Platte 64 ist zwischen der Platte 62 und der Ofenwand 54 angeordnet und erstreckt sich im Abstand parallel zu der Platte 62. Eine Luftverteilerhülse 66 erstreckt sich von der Innenfläche der Platte 64 zwischen der Öffnung 52 und dem Brenner 40, um zwei Luftstromdurchlässe 68 und 70 zu bilden.

Mehrere äußere Raststellungsflügel 72 sind drehbar zwischen der vorderen Wand 54 und der Platte 62 befestigt, um die Verwirbelung der Sekundärluft von dem Windkasten zu den Luftstromdurchlässen 68 und 70 zu steuern. In ähnlicher Weise sind mehrere innere Raststellungsflügel bzw. Steuerflächen 74 drehbar zwischen den Platten 62 und 64 angeordnet, um außerdem die Verwirbelung der durch den ringförmigen Durchlaß 70 hindurchgehenden Sekundärluft zu steuern bzw. einzustellen. Obwohl in Fig. 1 nur zwei Flügel 72 und 74 dargestellt sind, versteht es sich, daß sich einige weitere Flügel im Umfangsabstand zu den dargestellten Flügeln erstrecken. Die drehbare Befestigung der Flügel 72 und 74 kann auf übliche Weise geschehen, indem die Flügel beispielsweise an Wellen (schematisch dargestellt) befestigt und die Wellen in zugehörigen Lagern gelagert werden, die in der vorderen Wand 54 und den Platten 62 und 64 ausgebildet sind. Außerdem kann die Position der Flügel 72 und 74 mit Hilfe von Kurbeln oder dergleichen einstellbar sein. Da diese Arten von Bauteilen bereits bekannt sind, werden sie in der Zeichnung nicht näher dargestellt und nicht näher beschrieben.

Die Brennerdüsenanordnung 40 enthält eine Düse 80, die mit der Leitung 44 verbunden ist, eine Düse 82, die mit der Leitung 46 verbunden ist, sowie eine Düse 84, die mit der Leitung 36 verbunden ist. Die Düse bzw. Ausströmöffnung 80 erhält somit Kohlepartikel im dichten Zustand von dem Abscheider 42 und führt diese in Richtung der Öffnung 52 in der Ofenwand 54. Die Düse bzw. Ausströmöffnung 82 erstreckt sich koaxial um die Ausströmöffnung 80 und begrenzt so einen ringförmigen Luftdurchlaß, der Luft von dem Abscheider 42 empfängt und diese in einer die Verbrennung unterhaltenden Weise der im dichten Zustand befindlichen Kohle zuführt, die aus der Ausströmöffnung 80 in einer Weise ausströmt, die weiter unten näher beschrieben wird. Die äußere Düse 84 erstreckt sich um die Ausströmöffnung 82 und begrenzt einen ringförmigen Durchlaß, der das Gemisch von Luft und Kohle von dem Verteiler 18 empfängt. Die Düse 84 ist konisch geformt, so daß der Durchlaß zwischen ihr und der Luftausströmöffnung 82 im Querschnitt abnimmt, wenn das Gemisch von Luft und Kohle aus der Düse 84 ausströmt.

Mehrere Verwirbelungsflügel 86 sind in dem ringförmigen Durchlaß zwischen den Ausströmöffnungen 80 und 82 angeordnet, um die Luft zu verwirbeln, wenn sie in die Öffnung 52 ausströmt. Die Flügel 86 können eine übliche Form haben und radial nach innen geneigt sein, wobei sie ferner in dem ringförmigen Durchlaß zwischen den Ausströmöffnungen 80 und 82 in solcher Weise befestigt sein können, daß sie die durch den Durchlaß strömende Luft verwirbeln.

Wie insbesondere aus Fig. 5 zu ersehen ist, verläuft die Verbindung zwischen der Leitung 36 und der Düse 84 in einer tangentialen Richtung, so daß das Luft-Kohle- Gemisch eine Verwirbelung erfährt, wenn dieses durch den ringförmigen Durchlaß zwischen der Düse 84 und der Ausströmöffnung 82 hindurchfließt, bevor es in Richtung der Öffnung 52 ausströmt.

Obwohl dies in den Zeichnungen zur Vereinfachung nicht dargestellt ist, versteht es sich, daß verschiedene Vorrichtungen vorgesehen sein können, um Entzündungsenergie über eine kurze Zeitspanne für die im dichten Zustand befindlichen Kohlepartikel zu erzeugen, die aus der Ausströmöffnung 80 ausströmen, um die Partikel zu entzünden. Beispielsweise kann eine Hochenergie-Funkenvorrichtung in Form eines Lichtbogenzünders oder ein üblicher kleiner Öl- oder Gaskanonenzünder von der Brennerdüsenanordnung 40 gehalten sein.

Wenn der oben beschriebene Ofen einen Teil eines Dampferzeugers darstellt und dieser Dampferzeuger gestartet werden soll, beginnt der Zerstäuber 10, einen Luftstrom und eine kleine Menge eines Kohlenflusses durch die Einlässe 12 und 12a zu empfangen, woraufhin er die Kohle zu einer vorbestimmten Feinheit mahlt. Das magere Gemisch von Luft und feinpulverisierter Kohle strömt aus dem Zerstäuber bzw. der Mühle 10 aus und tritt in die Leitung 14 ein und durch dieses sowie das Ventil 16 und den Krümmer 17 hindurch und in den Verteiler 18 ein. Da bei ihrem Durchgang durch den Krümmer 17 die Kohle dazu neigt, sich zur Außenfläche des Krümmers zu bewegen, wie oben bereits dargelegt, ist ein großer Teil des Gemischs aus Kohle und Luft, das in den unteren Abschnitt (in den Fig. 1 und 3) des Verteilers 18 eintritt, Luft, während ein großer Teil des Gemischs, der in den oberen Teil des Verteilers eintritt, Kohle ist. Dies hat bei der mit strichpunktierten Linien in Fig. 2 dargestellten Position der Klappenanordnung 22 zur Folge, daß der Hauptteil der Kohle und ein Teil der Luft in die Kammer 24b und in die Leitung 38 geleitet werden. Da der Rest der in dem Verteiler 18 verbleibenden Kohle sich in dessen oberen Bereich und die Luft in dem unteren Bereich befinden, strömen eine relativ große Menge Luft und eine relativ kleine Menge Kohle unter der Klappenanordnung 22 durch den Spalt 30 in die Kammer 24a infolge des statischen Drucks, der durch den Widerstand hervorgerufen wird, der aus dem Trennvorgang des Abscheiders 42 und den stromabwärts hinter dem Abscheider gelegenen Bauteilen resultiert. Die Luft und die Kohle, die auf diese Weise in die Kammer 24a gelangt sind, fließen in und durch die Leitung 36 zu der Düse 84.

Das die Kammer 24b durchströmende Kohle-Luft-Gemisch, das den größten Anteil der Kohle enthält, die zu Beginn pulverisiert wurde, strömt in und durch die Leitung 38 in den Abscheider 42, wo dieses in im dichten Zustand befindliche Kohlepartikel und Luft getrennt wird, die durch die Leitungen 44 und 46 zu den Ausströmöffnungen 80 und 82 strömen. Die im dichten Zustand befindlichen Kohlepartikel aus der Ausströmöffnung 80 werden mit der ventilierten Primärluft aus der Ausströmöffnung 82 vermischt und infolge des der Luft von den Flügeln 86 verliehenen Dralls und des sich ergebenden Umkehrströmungseffektes des erzeugten Luftwirbels vor den Ausströmöffnungen 80 und 82 umgewälzt. Das Ergebnis ist ein fettes Gemisch, das durch eine der vorstehend beschriebenen Techniken vollständig entzündet werden kann, beispielsweise direkt von einem Hochenergiefunken oder einem Öl- oder Gaszünder. Obwohl der Ausstoß an pulverisierter Kohle gering ist, führt die Konzentration des Brennstoffstroms zu einem fetten Gemisch, wie es an der Zündstelle wünschenswert und erforderlich ist. Der durch diese Anordnung erzeugte Wirbel ruft die gewünschte Umwälzung der Verbrennungsprodukte von dem brennenden Brennstoff hervor, um die Hitze bereitzustellen, die den neuen Brennstoff entzündet, wenn er in die Zündungszone eintritt.

Die Leistung der Anordnung kann dann erhöht werden, indem mehr Brenner an demselben Zerstäuber in Betrieb genommen oder in dem mehr Zerstäuber in einer ähnlichen Weise in Betrieb gesetzt werden. Wenn die gewünschte Anzahl von Zerstäubern bzw. Mühlen und Brenner in Betrieb sind und die Leistung noch weiter erhöht werden soll, wird der Kohlestrom zu jedem Zerstäuber erhöht. Gleichzeitig wird die mit jedem Zerstäuber 10 verbundene Klappenanordnung 22 in Richtung der jeweiligen Kammer 24b verschwenkt, um einen Teil der Kohlepartikel, die im oberen Abschnitt des Verteilers 18 konzentriert sind, zusammen mit einer Menge Primärluft in die Kammer 24a zu leiten und über die Leitung 36 der Düse 84 zuzuführen.

Wenn die Kohlenmenge zur vollen Kapazität ansteigt, wird die Klappenanordnung 22 weiterhin in Richtung der Kammer 24b geschwenkt, bis sie die Position erreicht, die in Fig. 2 durch die durchgezogenen Linien dargestellt ist.

In dieser Position wird ein maximaler Durchfluß des Kohle-Luft-Gemisches in die Kammer 24a erreicht, während ein Teil des Gemisches durch den Spalt 30 an der Klappenanordnung 22 vorbei und durch die Kammer 24b und die Leitung 38 in den Abscheider 42 gelangt. Durch Charakterisierung der Bewegung der Klappenanordnung 22 mit der Abgabeleistung der Mühle kann die Menge der Kohle und der die Verbrennung unterhaltenden Luft, die zu dem Abscheider 42 und damit zu den Schwachlast-Ausströmöffnungen 80 und 82 gelangen, auf einem Eingangswert geringer Hitze gehalten werden (etwa 5-20% der vollen Leistung), während die Hauptdüse 84 in der Leistung bzw. Beschickung ansteigt (oder sinkt), wie dies erforderlich ist. Von den Ausströmöffnungen 80 und 82 der Schwachlastbrenner wird eine ausreichende Turbulenz aufrechterhalten, obwohl dann, wenn die Leistung erhöht wird, die Wirkung der Hauptlüftungsflügel und der Sekundärluft-Strömungsbilder zusätzlich zur gesamten Brennerstabilität beitragen.

Es versteht sich von selbst, daß die obige Anordnung in Abhängigkeit vom Feuchtigkeitsgehalt des Brennstoffs einige vorgewärmte Luft benötigen kann. Falls dies erforderlich ist, kann diese Wärme durch eine beliebige Leitungsluft-Erwärmungstechnik erzeugt werden, um die Temperatur der Primärluft zu erhöhen, die in den Zerstäuber 10 eintritt.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf den oben beschriebenen speziellen Brenner und die beschriebene Düsenanordnung beschränkt, sondern sie kann auch auf andere Anordnungen angewendet werden, solange die vorstehend beschriebenen Ergebnisse erreicht werden.

Außerdem können verschiedene andere Arten von Abscheider, die sich von dem oben beschriebenen Zyklonenscheider unterscheiden, im Rahmen der Erfindung verwendet werden.

Die Erfindung bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich. Beispielsweise tritt ein Energieverbrauch durch den Zündstift bzw. die Zündvorrichtung nur über eine sehr kurze Zeitspanne auf, die erforderlich ist, um direkt die im dichten Zustand befindlichen Kohlepartikel aus der Ausströmöffnung 80 zu entzünden, wonach das Starten und Aufwärmen allein durch die Verbrennung der im dichten Zustand befindlichen Kohlepartikel unter Mitwirkung der verwirbelten Luft aus der Ausströmöffnung 82 vervollständigt wird. Außerdem stabilisiert die Schwachlastausströmöffnung 80 für die im dichten Zustand befindlichen Kohlepartikel die Hauptkohleflamme in einem breiten Leistungsbereich, wodurch mehr Flexibilität des Betriebs gewährleistet und eine geringere Betätigung der Hilfsbrennstoffe erforderlich ist. Außerdem stellt der einstellbare Spalt 30 ein Mittel dar, um den jeweils geeigneten Luftstrom in jeder der Leitungen 36 und 38 zu erhalten, während der überschüssige Primärluftstrom in die Leitung 36 gelassen wird, der nicht durch die Leitung 38 für die Verbrennung, sondern für den Zerstäuber und seine Leitungen benötigt wird. Bei hoher Leistung läßt der einstellbare Spalt 30 eine gesteuerte Menge von Luft und Kohle in das Schwachlastsystem fließen, um die Brennerflamme aufrechtzuerhalten. Die Vorsprünge 32 an der Platte 22b der Klappenanordnung 22 und an den Profilstangen 26a bis 26d verhindern ferner ein Heruntergleiten der Kohle an der Plattenfläche und in den Spalt 30, wenn die Anordnung sich in der strichpunktierten Position in Fig. 2 befindet. Außerdem ist durch die Verwendung der Keramikplatte 22b und der Platte 22c aus unlegiertem Stahl, die sich beide entlang der Oberflächen des Klappenflügels 22a erstrecken, die letztere vor Abnutzung geschützt.

Die beschriebene Anordnung und das beschriebene Verfahren können auf die meisten existierenden Anordnungen und alle neuen Einrichtungen angewendet werden, da der Strom in mehrere parallele Bahnen aufgeteilt wird und zusätzliche Druckverluste auf einem Minimum gehalten sind.

Zahlreiche Modifikationen, Änderungen und Substitutionen liegen im Bereich des Erfindungsgedankens, und in einigen Fällen können einige Merkmale der Erfindung ohne entsprechende Verwendung anderer Merkmale Anwendung finden.

Claims (5)

1. Verteiler zum Leiten eines Kohle- Luft-Gemischs von einer äußeren Quelle zu einem kohlebeheizten Ofen, mit einem Verteilergehäuse zur Aufnahme des Gemischs und einer Klappenanordnung in dem Gehäuse zum Aufteilen des Gemischs in zwei Ströme, wobei ein Klappenflügel in dem Gehäuse bewegbar ist, um die Menge des Gemischs in jedem der Ströme zu steuern und von einer zugehörigen Wand des Gehäuses beabstandet ist, um einen bestimmten Spalt zum Durchlaß eines Teils des Gemisches unabhängig von der Position des Klappenflügels zu bilden, dadurch gekennzeichnet, daß die Klappenanordnung Einrichtungen (26a-26d) aufweist, um die Größe des bestimmten Spalts (30) zu variieren und daß die Klappenanordnung (22) ein Paar von Platten (22b, 22c) aufweist, die sich über die gegenüberliegenden Seiten des Klappenflügels (22a) erstrecken und an diesem befestigt sind.

2. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Variieren der Größe des bestimmten Spalts (30) mehrere Profilstangen (26a bis 26d) und Einrichtungen (28) aufweisen, die die Profilstangen schnell lösbar mit der Klappenanordnung (22) verbinden.

3. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß von diesen Platten eine Platte (20b) aus Keramik und die andere Platte (22c) aus Stahl besteht.

4. Verteiler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzahl von Vorsprüngen (32) vorhanden ist, die sich von der Klappenanordnung weg erstrecken, um eine Bewegung der Kohle entlang der Klappenanordnung (22) zu verhindern.

5. Verteiler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Vorsprünge (32) sowohl von der Platte (22b) aus Keramik als auch von den Einrichtungen (26a bis 26d) zur Variation der Spaltgröße weg erstrecken.