-
Verfahren zum Betrieb von Feuerungsanlagen für feste Brennstoffe unter
Verwendung eines senkrechten Füllschachtes. Es sind Verfahren zum Betrieb von Feuerungsanlagen
für feste Brennstoffe unter Verwendung eines senkrechten Füllschachtes bekannt,
der unten durch einen Rost abgeschlossen ist. In Öfen dieser Art geht die Verbrennung
vor sich: einmal durch unmittelbare Verbrennung, indem eine Luftsäule durch eine
Schicht weißglühender Verbrennungsstoffe hindurchgetrieben wird, damit der Sauerstoff
dieser Luft sich in Verbindung mit dem Kohlenstoff des Verbrennungsstoffes zu CO,
umwandelt, ein andermal durch Verbrennung mittels Vergasung, in welchem Falle eine
Luftmenge gleichzeitig mit Wasserdampf durch den Rost zugeführt wird; der Sauerstoff
der Luft und des Wassers, der sich beim Berühren des auf dem Roste befindlichen
weißglühenden Kohlenstoffes scheidet, verwandelt sich in CO-Im Gegensatz hierzu
vollzieht sich der Verbrennungsvorgang gemäß der Erfindung in zwei Abschnitten.
Der erste Abschnitt, die Anfeuerung, geht wie in einem der oben als bekannt bezeichneten
Gaserzeugungsöfen vor sich, indem Luft durch Kanäle von unten durch den Rost eindringt.
Die Primärluft und der Wasserdampf scheiden sich bei Berührung mit dem auf dem Roste
befindlichen weißglühenden Kohlenstoff; dieser nimmt den Sauerstofft dieser Elemente
auf und bildet CO.. Letzteres wird durch den Zug des Schornsteines gezwungen, den
weißglühenden Kohlenstoff zu durchdringen und reduziert sich in CO.
-
In der Verbrennungszone, in welcher die «lärme ausgenutzt werden soll,
befinden sich hierbei das aus dein durch den Rost eingeführten Sauerstoff der Luft
und des Wasserdampfes stammende CO sowie das aus dem Dampf entnommene H, in Berührung
mit heißer Luft, die das CO in M und das H in HZO reduziert. Die durch
den Rost eingeführte Primärluft und der Wasserdampf dienen also in dieseln Abschnitt
der Anfeuerung nur zur Vergasung, während die Sekundärluft die Verbrennung herbeiführt.
-
ach diesem Abschnitt, der bis zur Bildung einer genügenden Schicht
von Abfällen auf dem Roste dauert, beginnt die eigentliche Arbeitsweise des Ofens,
die den Gegenstand der Erfindung bildet. In diesem zweiten Abschnitt erfolgt die
Verbrennung auf der Oberfläche der Brennstoffschicht, d. h. die Wärme entwickelt
sich nicht innerhalb des Schachtes vom Rost aus, sondern in dem oberen Teil des
Schachtes. Um diese Oberflächenverbrennung zu erreichen, ist es notwendig, daß die
Primärluft, die unterhalb des Rostes beim Anfeuern zugeführt worden ist, entweder
vollständig abgestellt oder nur in äußerst geringem Maße zugelassen wird, und weiterhin,
daß der auf dem Roste liegende Brennstoff sowie eine starke Schicht darüber in Schlacke
(Abfall) verwandelt wird, so daß sich eine fast undurchdringliche Schicht bildet.
-
Die der obersten Schicht des festen Brennstoffes mittels Kanäle zugeführte
Luft stößt auf diesen Brennstoff mit großer Geschwindigkeit, indem sie eine zwar
kurze, aber sehr starke Verbindung zwischen dem O der Luft und dem C des Brennstoffes
herstellt. Auf diese Weise ergibt sich die Erscheinung, daß die. Verbrennungszone
auf der Oberfläche des festen Brennstoffes sich befindet und sich das CO., an dieser
Stelle unmittelbar bildet. Die Temperatur vermindert sich hierbei innerhalb des
Ofens von oben nach unten, so daß sie schließlich am Roste den geringsten Wert besitzt.
-
Eine zur Ausführung des Verfahrens dienende Feuerungsanlage ist auf
der Zeichnung dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen senkrechten Schnitt nach
M-N der Abb.2 bis 5, Abb.2 einen senkrechten Mittelschnitt in der Längsrichtung
des Ofens, Abb. 3 einen wagerechten Schnitt nach Linie A-B der Abb. i, Abb. 4 einen
senkrechten Längsschnitt nach Linie E-F der Abb. i und Abb. 5 einen senkrechten
Schnitt nach Linie C-D der Abb. i.
-
Die Feuerungsanlage enthält einen Füllschacht i von langgestrecktem
Querschnitt. Dieser Schacht ist unten durch einen Rost 2 begrenzt, der ihn vom Aschenfall
3 trennt. Die den Brennstoff durchströmende Luft tritt unter dem Rost aus den Leitungen
.4 und steigt dann durch die ganze Brennstoffschicht auf, indem sie hier eine teilweise
Verbrennung bewirkt, die die Vergasung des Brennstoffs unterstützt. Der Brennstoff
wird mit Hilfe von Einfüllöffnungen T (s. Abb. 2) zugeführt, die auf der Vorderseite
des Ofens angebracht sind.
-
Am oberen Ende des Füllschachtes i ist die
eigentliche
Verbrennungskammer 5 angeordnet, die gleichfalls langgestreckten Querschnitt aufweist.
In Höhe dieses Verbrennungsraumes münden die Windöffnungen 6 und 6' für die vorerhitzte
Luft, die dazu bestimmt ist, eine starke Verbrennung an der Oberfläche der in den
Schacht i eingefüllten Schicht zu unterhalten.
-
Die Windkanäle sind abwärts gerichtet und paarweise an den beiden
gegenüberliegenden Wänden der Verbrennungskammer versetzt zueinander angeordnet.
Infolgedessen prallen die beiden Luftströme, die aus den gegenüberliegenden Windöffnungen
austreten, nicht aufeinander und können sich daher nicht gegenseitig zurückdrängen.
Die Neigung der Windkanäle ist mit Rücksicht auf die Abmessungen und die Anordnung
der Gewölbe und der oberen Wände so gewählt, daß die sich an der Verbrennungsstelle
bildenden Flammen nicht unmittelbar gegen die genannten Wände und Wölbungen geworfen,
sondern den kurzen Kanälen 7 zugetrieben werden, die sie den auf den gemauerten
Unterstützungen 8 ruhenden, durch den Ofen zu beheizenden Anlagen zuführen.
-
Die gegebenenfalls in Form von Wölbungen ausgeführten Unterstützungen
sind an den Stellen der Zwischenräume zwischen einem Windöffnungspaar und dem folgenden
angeordnet, derart, daß sie der unmittelbaren Einwirkung der Flammen entzogen sind.
-
Um die Erzeugung der höchstmöglichen Verbrennungstemperatur in .der
Kammer 5 zu sichern, wird die aus den Windöffnungen 6 ausströmende Luft in der üblichen
Weise vorgewärmt. Zu diesem Zwecke durchströmt die von außen durch einen der langen
wagerechten Kanäle 9 zutretende Luft mehrere Kamtnern 10, 11, 12, 13, 1d., die sich,
wie aus Abb. 5 ersichtlich ist, wagerecht längs der Seitenwände des Ofens erstrecken
und übereinander angeordnet sind. Diese Kammern stehen untereinander mittels der
senkrechten Züge 9', 10', 10", 11', 12', 12", 13', 14', 14 " in Verbindung, die
so angeordnet sind, .daß sich der Luftstrom in der ersten Kammer in zwei in entgegengesetzter
Richtung auseinanderfließende Ströme teilt und in der folgenden Kammer zu einem
einheitlichen Strom wiedervereinigt, um sich in der dritten Kammer wieder zu teilen
und so fort. Die Luft erfährt also eine innige Durchmischung und Durchw,irhelung,
die eine g:eichmäßige Verteilung. der durch die Seitenwände der Kammern berströmenden
Wärme bewirken. Die vorgewärmte Luft wird nun in zwei besondere Erhitzungskammern
15, 15' (s. Abb. i) übergeführt, die zu beiden Seiten des oberen Endes des Ofenschachtes
in dessen ganzer Länge angeordnet sind. Von diesen Kammern gehen die Kanäle 16,
16' aus, welche die Verbindung mit den Windöffnungen 6, 6' herstellen. Die langen
Kanäle 16, 16' ermöglichen einen guten Wärmedurchgang, so daß eine starke Erhitzung
der zusätzlichen Luft erfolgt, was wesentlich zur Erhöhung der Verbrennungstemperatur
und zur Verstärkung des Luftzuges an den Windöffnungen beiträgt.
-
Die Verbrennungsgase, die oben in den beiden langen Kammern 17, 17'
gesammelt werden, durchströmen vor ihrer Abführung in den Schornstein zu beiden
Seiten des Luftschachtes angeordnete wagerechte Kanäle, die in Abb. d. in einem
senkrechten Schnitt dargestellt sind. Die heißen Verbrennungsgase strömen in einem
senkrechten Zug 18 abwärts und ziehea durch eine Reihe übereinanderliegender, wagerechter
Kanäle i9, i9', 19" zu einem zweiten senkrechten Zug 18', der auf <ler anderen
Seite des Ofens angeordnet ist. Die vereinigten Gasströme treten durch eine absperrbare
Öffnung 2o in einen die Verlängerung von 18' bildenden Zug 2i über und fließen durch
eine weitere Reihe tvagerechter Kanäle 22, 22' zum Zug 21' auf der anderen Seite
des Ofens.