DE4007080A1 - Spraying liq. into hot chamber - has inner tube with smooth-hole nozzle inside spray-gas pipe - Google Patents

Spraying liq. into hot chamber - has inner tube with smooth-hole nozzle inside spray-gas pipe

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Abstract

The system delivers and sprays a transportable medium, esp a big into a hot chamber. It is esp used in a boiler flue or firebox. It comprises an inner tube (7) with a smooth-hole nozzle (12) at the free end, and a spray gas pipe (8) enclosing the tube. At the free end of the latter there can be a swirl-inducing sleeve (15) with nozzle slits (14). USE/ADVANTAGE - The spray system allows combustion of liq. or gas laden with coarse solid particles.

Description

Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Einbrin­ gen und Zerstäuben von förderbaren Medien, insbesondere Flüssigkeiten, in heiße Räume, insbesondere in Rauchgaszüge und/oder Feuerungsräume von Dampfkesselanlagen.The invention is directed to a device for insertion conditions and atomization of conveyable media, in particular Liquids, in hot rooms, especially in flue gas flues and / or combustion chambers of steam boiler systems.

Um insbesondere brennbare Materialien an bestimmte Stellen in gewünschte Zonen in Feuerungsräume einbringen zu können, z. B. um in Rauchgaszüge oder Feuerungsräume von Dampfkessel­ anlagen mit fossiler Feuerung an bestimmten Stellen Zusatz­ brennstoffe oder Industrieabfälle einzuleiten, muß ein ver­ gleichsweise hoher Aufwand betrieben werden. Derartige In­ jektionslanzen müssen sehr hohen Temperaturen widerstehen. Regelmäßig können sie nur kurzfristig eingebracht werden, um dann alsbald wieder aus dem Feuerungsraum entfernt wer­ den zu müssen oder sie werden zerstört. Eine andere Möglich­ keit des Einsatzes derartiger Einrichtungen ist es auch, Ammoniakwasser oder Harnstoff in entsprechende Temperaturzo­ nen einleiten zu können, um Stickstoffemission zu reduzie­ ren.In particular flammable materials in certain places to be able to bring them into the desired zones in the furnace, e.g. B. in flue gas flues or combustion rooms of steam boilers plants with fossil firing at certain points To discharge fuels or industrial waste, a ver equally high effort are operated. Such In injection lances have to withstand very high temperatures. They can only be brought in on a short-term basis, and then immediately removed from the furnace to have to or they will be destroyed. Another possibility It is also possible to use such facilities Ammonia water or urea in appropriate temperature to be able to initiate to reduce nitrogen emissions ren.

Aufgabe der Erfindung ist daher die Schaffung einer Lösung, mit der ein gezieltes Einbringen in heiße Räume von förder­ baren Medien möglich ist, dabei soll es insbesondere und vor allem auch möglich sein, recht grobkörnige, mit Fest­ stoffen beladene Flüssigkeiten oder Gase verbrennen zu kön­ nen.The object of the invention is therefore to create a solution, with the targeted introduction into hot rooms by Förder media is possible, it should in particular and above all, be possible, quite coarse-grained, with hard  be able to burn liquids or gases laden with substances nen.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Vorrichtung von einem Innenrohr mit am freien Ende ange­ ordneter Glattlochdüse und einem das Innenrohr umgebenden Zerstäubergasrohr gebildet ist.This object is achieved according to the invention in that the device of an inner tube with at the free end arranged smooth hole nozzle and a surrounding the inner tube Atomizer gas tube is formed.

Die Erfindung hat den besonderen Vorteil, daß das Innenrohr durch eine Außenmantelkühlung durch das Zerstäubergas ther­ misch vergleichsweise gering belastet ist. Das außen strö­ mende Zerstäubergas kühlt dabei auch die Innenfläche des Au­ ßenrohres. Das gegen große Wärmezufuhr abgeschirmte Innen­ rohr übernimmt Stützfunktion für das Außenrohr, so daß die­ ses vergleichsweise thermisch hoch belastbar ist.The invention has the particular advantage that the inner tube by an outer jacket cooling by the atomizing gas ther mix is comparatively low. The outside atomizing gas also cools the inner surface of the Au outer tube. The inside shielded against large heat input tube takes over support function for the outer tube, so that the it is comparatively thermally resilient.

Ein ganz besonderer Vorteil besteht darin, daß durch die Konstruktion durch das Innenrohr auch vergleichsweise grobe Partikel gefördert werden können, da nicht zwingend in der Zerstäuberdüsenöffnung eine Querschnittsverringerung vorgesehen sein muß.A very special advantage is that the Construction through the inner tube also comparatively rough Particles can be conveyed, since not necessarily in the Atomizer nozzle opening a reduction in cross section must be provided.

In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß das freie Ende des In­ nenrohres mit einer mit Düsenschlitzen versehenen Turbulenz­ hülse ausgebildet ist, wobei zusätzlich vorgesehen sein kann, daß das außen umgebende Zerstäubergasrohr mit einer mit einem Spannring versehenen Vorschweißhülse ausgerüstet ist. Dies macht die Konstruktion vergleichsweise einfach, es können auch Verschleißteile vergleichsweise rasch ausge­ wechselt werden, das Innenrohr stützt über den Spannring mit Verschleißhülse das Außenrohr, Dichtungsringe entfal­ len, um nur einige der erreichbaren Vorteile anzugeben.In an embodiment it is provided that the free end of the In with a turbulence provided with nozzle slots sleeve is formed, with additional provided can that the outside surrounding atomizer gas pipe with a equipped with a welding collar provided with a clamping ring  is. This makes the design comparatively simple, it can also wear out comparatively quickly be changed, the inner tube supports the clamping ring the outer tube with wear sleeve, sealing rings are not required len to indicate just some of the achievable benefits.

Zum besseren Abstützen des Innenrohres bzw. des äußeren Zer­ stäubergasrohres am Innenrohr, sieht die Erfindung vor, daß die Vorschweißhülse mit einer Ringlochscheibe bzw. mit ei­ ner Anzahl von Loch-Stützringen ausgebildet ist, die vom Zerstäubergas durchspült werden.For better support of the inner tube or the outer Zer dust gas pipe on the inner pipe, the invention provides that the welding sleeve with a ring disk or with egg ner number of hole support rings is formed by the Atomizer gas to be flushed.

Zweckmäßig ist es, wenn wenigstens das Zerstäubergasrohr aus einem thermisch hochbelastbaren Material gefertigt ist, wie oben schon ausgeführt, bedarf es einer solchen Material­ wahl grundsätzlich beim Innenrohr an sich nicht.It is useful if at least the atomizer gas pipe is made of a thermally highly resilient material, As already stated above, such a material is required Basically not a choice for the inner tube.

Eine wesentliche weitere Ausgestaltung der Erfindung be­ steht darüber hinaus darin, daß der Innendurchmesser der Turbulenzhülse, der Innendurchmesser der Düsenöffnung der Glattlochdüse und der Innendurchmesser des Innenrohres gleich ausgebildet sind.An essential further embodiment of the invention be also states that the inside diameter of the Turbulence sleeve, the inner diameter of the nozzle opening Smooth hole nozzle and the inner diameter of the inner tube are equally trained.

Für feststoffbeladene Flüssigkeiten oder Gase bedeutet dies, daß der Querschnitt des Innenrohres selbst in der Dü­ senspitze nicht verjüngt wird, so daß die Feststoffe ohne weiteres in heiße Verbrennungszonen ausgeblasen werden kön­ nen.For solids-laden liquids or gases means this that the cross section of the inner tube itself in the Dü tip is not tapered, so that the solids without can be blown out into hot combustion zones  nen.

Als Beispiel seien hier folgende Daten angegeben:The following data are given as an example:

Bei einer Feuerraumtemperatur von ca. 1100°C wird das In­ nenrohr mit 50 l/h eines NH₃-Wassergemisches mit einem Druck von 2 bar beaufschlagt. Das Außenrohr wird mit 70 m³/h Luft mit einem Druck von 4 bar beaufschlagt und durch die Turbulenzhülse hindurchgeblasen.At a combustion chamber temperature of approx. 1100 ° C, the In nenrohr with 50 l / h of a NH₃-water mixture with a Pressure of 2 bar applied. The outer tube comes with 70 m³ / h of air at a pressure of 4 bar and blown through the turbulence sleeve.

Erkennbar wird das flüssige Medium unter vergleichsweise ge­ ringem Druck innen durch das Rohr geleitet und durch eine hochturbulente Zerstäuberzone hindurchgeführt, vermischt und in den heißen Raum eingeblasen. Dabei wird das innere Rohr durch das äußere Rohr und das strömende Zerstäubergas gegen große Wärmezufuhr abgeschirmt. Restwärme, die das In­ nenrohr beaufschlagt, wird dem im Inneren strömenden Ein­ satzmedium zugeführt und in den Feuerraum ausgeblasen.The liquid medium can be seen under comparatively ge ring pressure passed through the tube and through a highly turbulent atomizing zone passed through, mixed and blown into the hot room. The inner Pipe through the outer pipe and the flowing atomizing gas shielded against large heat input. Residual heat that the In acted upon by the inner tube fed medium and blown into the furnace.

Erkennbar werden sehr gute Festigkeitseigenschaften der Vor­ richtung mit den erwähnten Maßnahmen erzielt, so daß die Vorrichtung in jedem beliebigen Winkel die Außenwand des heißen Raumes durchdringend einbaubar ist.Very good strength properties of the pre can be seen direction achieved with the measures mentioned, so that the Device at any angle the outer wall of the hot room is penetrable.

Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei­ spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in The invention is below with reference to the drawing explained in more detail, for example. This shows in  

Fig. 1 einen vergrößerten Teilschnitt durch die Vorrichtung sowie in Fig. 1 shows an enlarged partial section through the device and in

Fig. 2 andeutungsweise eine vereinfachte Wiedergabe eines Einbaues der Vorrichtung. Fig. 2 hinted at a simplified representation of an installation of the device.

Die allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung wird, wie in Fig. 2 dargestellt, als Beispiel in eine Dampfkesselwand 2 eingebaut, wobei die Dampfkesselwand 2 mit einer Isolierung 3 versehen ist, die Siederohre 4 sollen in Fig. 2 aufgebo­ gen angedeutet wiedergegeben sein.The device, generally designated 1 , is, as shown in FIG. 2, installed as an example in a steam boiler wall 2 , the steam boiler wall 2 being provided with insulation 3 , the boiler tubes 4 are shown in FIG .

Über einen Zuführstutzen 5 wird beispielsweise ein NH₃-Was­ sergemisch zugeführt, über einen Stutzen 6 Luft.For example, an NH₃-What is supplied sergemisch via a feed nozzle 5 , 6 air via a nozzle.

Die Vorrichtung 1 besteht im wesentlichen aus einem Innen­ rohr 7, umgeben von einem äußeren Zerstäubergasrohr 8, wo­ bei das Innenrohr 7 mit dem Stutzen 5 ausgerüstet ist, das Zerstäubergasrohr 8 mit dem Zuführstutzen 6.The device 1 consists essentially of an inner tube 7 , surrounded by an outer atomizer gas tube 8 , where the inner tube 7 is equipped with the nozzle 5 , the atomizer gas tube 8 with the supply nozzle 6th

Über eine Schweißnaht 9 ist eine Vorschweißhülse 10 mit In­ nengewinde 11 am Rohr 8 angeschweißt, wobei in das Innenge­ winde 11 eine Glattlochdüse 12 eingeschraubt ist.About a weld 9 , a welding sleeve 10 with a male thread 11 is welded to the tube 8 , with a smooth hole nozzle 12 being screwed into the inner thread 11 .

Die Vorschweißhülse 10 weist noch einen mehrfach durchbohr­ ten Spannring bzw. eine Lochscheibe 13 auf, auf die sich zum freien Ende hinweisend eine mit Zähnen 14 versehene Tur­ bulenzhülse 15 abstützt, die beim Einschrauben der Glatt­ lochdüse 12 gegen den Anschlagring 13 verspannt wird.The welding sleeve 10 also has a multiple pierced clamping ring or a perforated disk 13 , on which a tooth 14 provided with bulge sleeve 15 is supported toward the free end, which is clamped against the stop ring 13 when the smooth hole nozzle 12 is screwed in.

Erkennbar ist der Innendurchmesser der entsprechenden Boh­ rungen der Glattlochhülse 12, der Turbulenzhülse 15 und des Innenrohres 7 auf dem gesamten Querschnitt gleich, so daß ein diese Elemente durchströmendes Medium keinerlei zusätz­ lichen Widerstand überwinden muß.The inner diameter of the corresponding holes of the smooth bore sleeve 12 , the turbulence sleeve 15 and the inner tube 7 can be seen on the entire cross section, so that a medium flowing through these elements does not have to overcome any additional resistance.

Erkennbar ist die feste Verbindung des Innenrohres 7 mit dem Außenrohr 8 nur durch den mit beiden Rohren verschweiß­ ten Boden 16. Bei Inbetriebnahme des Systemes gleitet wegen der größeren Längenausdehnung des Außenrohres 8 gegenüber dem Innenrohr 7 die Turbulenzhülse 15 auf dem Innenrohr 7 nach vorne, so daß der Spalt 17 entsteht. Dadurch baut sich keine Spannung auf.The fixed connection of the inner tube 7 with the outer tube 8 can only be seen through the bottom 16 welded to both tubes. When the system is started up, the turbulence sleeve 15 slides forward on the inner tube 7 because of the greater length of the outer tube 8 relative to the inner tube 7 , so that the gap 17 is formed. This creates no tension.

Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er­ findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung insbesonde­ re nicht auf dargestellte Wandstärken, Durchmesser und spe­ ziellen Gestaltungen der Düsen beschränkt.Of course, the described embodiment is the Er change in many ways without the To leave basic ideas. Such is the invention in particular re not shown on wall thicknesses, diameters and spe limited designs of the nozzles.

Claims (8)

1. Vorrichtung zum Einbringen und Zerstäuben von förderbaren Medien, insbesondere Flüssigkeiten, in heiße Räume, insbe­ sondere in Rauchgaszüge und/oder Feuerungsräume von Dampf­ kesselanlagen, dadurch gekennzeichnet, daß sie von einem Innenrohr (7) mit am freien Ende angeord­ neter Glattlochdüse (12) und einem das Innenrohr (7) umge­ benden Zerstäubergasrohr (8) gebildet ist.1. Apparatus for introducing and atomizing conveyable media, in particular liquids, in hot rooms, in particular in particular in flue gas and / or combustion chambers of steam boiler systems, characterized in that they have an inner tube ( 7 ) with a smooth-hole nozzle at the free end ( 12 ) and an inner tube ( 7 ) surrounding atomizing gas tube ( 8 ) is formed. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Innenrohres (7) mit einer mit Düsen­ schlitzen (14) versehenen Turbulenzhülse (15) ausgebildet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that the free end of the inner tube ( 7 ) with a slot with nozzles ( 14 ) provided turbulence sleeve ( 15 ) is formed. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das außen umgebende Zerstäubergasrohr (8) mit einer mit einem Spannring (13) versehenen Vorschweißhülse (10) ausge­ rüstet ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the externally surrounding atomizing gas tube ( 8 ) with a clamping ring ( 13 ) provided with welding sleeve ( 10 ) is equipped. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorschweißhülse (10) mit einer Ringlochscheibe zum Abstützen des Außenrohres am Außenmantel des Innenrohres ausgerüstet ist.4. The device according to claim 3, characterized in that the welding neck ( 10 ) is equipped with an annular perforated disc for supporting the outer tube on the outer jacket of the inner tube. 5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zerstäubergasrohr (8) auf der Strömungsgesamtlänge mit einer Anzahl von Loch-Stützringen ausgebildet ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the atomizing gas tube ( 8 ) is formed on the total flow length with a number of hole support rings. 6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens das Zerstäubergasrohr (8) aus einem ther­ misch hochbelastbaren Material gefertigt ist.6. Device according to one of the preceding claims, characterized in that at least the atomizer gas pipe ( 8 ) is made of a ther mix highly resilient material. 7. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der Turbulenzhülse (15), der Innen­ durchmesser der Düsenöffnung der Glattlochdüse (12) und der Innendurchmesser des Innenrohres (7) gleich sind.7. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the inner diameter of the turbulence sleeve ( 15 ), the inner diameter of the nozzle opening of the smooth hole nozzle ( 12 ) and the inner diameter of the inner tube ( 7 ) are the same. 8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ermöglichung unterschiedlicher Ausdehnung der Rohre ohne Spannungsaufbau die Turbulenzhülse (15) auf dem Innen­ rohr (7) gleitend gelagert ist.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the turbulence sleeve ( 15 ) on the inner tube ( 7 ) is slidably mounted to enable different expansion of the tubes without voltage build-up.
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