-
Verfahren und Vorrichtung zum Zuführen des Brennstaubluftgemisches
zu den Brennern von Drennstaubfeuerungen. Bei Brennstaubfeucrungen steht die Förderluft,
die mit Brennstaub gemischt der Verbrennungskammer zugeführt wird, meistens unter
Druck. Dieser hat je nach Ausführung und Verwendungszweck der Anlage eine Stärke
von etwa 2o bis 350 mm Wassersäule, bei Kesselfeuerungen durchschnittlich
etwa ?o bis 5o mm. Durch diesen Druck erhält das Gemisch von Luft und Brennstaub
in dem Brenner eine mehr oder weniger große Geschwindigkeit,
die
in der Verbrennungskammer eine geradlinige Strömung in der Richtung des Brenners
verursacht. Es läßt sich nicht vermeiden, daß durch diese sich in der Verbrennungskammer
fortsetzende Strömung ein Teil des Brennstaubes mitgerissen wird, die Verbrennungskammer
also geradlinig mit Beschleunigung durchstreicht und dadurch nicht oder nur unvollständig
zur Verbrennung gelangt. Mag der Luftdruck in dem Brenner noch so gering sein, seine
für die nötige Luftmenge erforderliche Mindeststärke kann die vorerwähnte schädliche
Strömung nie ganz verhindern.
-
Es sind allerdings Brennstaubfeuerungen bekannt, bei denen die Vermeidung
dieses Nachteils erstrebt wird, und zwar einmal dadurch, daß der Querschnitt des
Zuführungsrohres sich zwecks Verringerung der Geschwindigkeit bedeutend erweitert
und das unter Druck zugeführte Brennstaubluftgemisch :daraus mit einer dem Schornsteinzug
entsprechenden Geschwindigkeit in die Brennkammer eintritt, und auch dadurch, daß
die Verbrennungsluft durch den Schornsteinzug aus der kalten Außenluft angesaugt
wird, wobei der durch seine Schwerkraft niederfallende oder mit Druck eingeführte
Brennstaub in diese Luftströmung gelangt und davon mitgerissen wird. Bei der ersterwähnten
bekannten Anordnung besteht jedoch, weil in der großräumigen Verbrennungskammer
die Geschwindigkeit des Luftzuges wesentlich geringer ist als im Schornstein selbst,
noch der Übelstand, daß das unter Druck eingeführte Brennstaubluftgemisch in einem
breiten Strahl gegen die Sohle der Brennkammer anprallt, also diese geradlinig durchstreicht.
Im ganzen haben diese bekannten Einrichtungen außer dem Übelstand der Einführung
kalter Verbrennungsluft noch den Nachteil, daß während des durch die Vergasung des
Brennstaubes und Ausdehnung der Luft durch die Hitze zeitweilig in der Verbrennungskammer
nachlassenden Unterdruckes der Schornsteinzug wenig oder gar keine Frischluft .ansaugt,
also keine oder nicht genügende, den Brennstaub mitreißende Strömung.verursacht,
so daß dieser geradlinig nach unten fällt, ohne vollständig zu verbrennen.
-
Zur Beseitigung der erwähnten Nachteile erfolgt gemäß der Erfindung
das Zuführen des Brennstaubluftgemisches mit der zur Erzielung einer vollständigen
Verbrennung des Brennstaubes erforderlichen mäßigen Geschwindigkeit zu den Brennern
von Brennstaubfeuerungen dadurch, daß die Förderdruckluft durch regelbare Drosselung
in einem injektorartigen Gehäuse einen so schwachen Saugzug erzeugt, der gerade
ausreichend ist, das Brennstaubluftgemisch bis zu einer regelbaren Weite in das
Brennerrohr hinein zu leiten. Aus letzteren wird der Saugzug von dem Kaminzug übernommen
und so das Brennstaubluftgemisch in die Verbrennungskammer hineingezogen. Zur Ausführung
dieses Verfahrens dient ein in der Förderluftleitung angeordnetes Gehäuse mit einer
verstellbaren Drosselklappe, in welches der Brennstaub eintritt.
-
In der beigefügten Zeichnung ist die Zuführung des Brennstaubluftgemisches
in einem Ausführungsbeispiel teils in Ansicht, teils im Schnitt dargestellt.
-
Mittels des durch den Motor d angetriebenen Ventilators b wird die
Förderluft durch das Rohr c der Verbrennungskammer d zugeführt. Diese Luft ist vorgewärmt
und wird von dem Ventilator b durch das Rohr e dein die Verbrennungskammer d umgebenden
Luftmantel f entnommen. Der Hohlmantel f wird durch das Mauerwerk
g des Verbrennungsraumes und den äußeren Mantel ha gebildet.
-
Der Brennstaub wird aus dem Zwischenbunker i mittels der Transportschnecke
k der Düse l zugeführt und fällt aus dieser in die Förderluftzuführungsleitung c.
Das Brennstaubluftgemisch streicht alsdann durch den Brenner,;ya in den Verbrennungsraum
d und gelangt hier zur Entzündung. Aus der Verbrennungskammer werden die
Heizgase in den Dampfkessel geleitet und durch den Kaminzug abgeführt.
-
Die Geschwindigkeit, mit der bisher die Förderdruckluft durch den
Brenner geleitet wurde, erfolgte unter einem Druck von mindestens 2o mm Wassersäule,
meistens jedoch mehr. Die von diesem Druck abhängige Geschwindigkeit ist so groß,
daß sich das Gemisch von Brennstaub und Luft nach Austritt aus dem Brenner zum Teil
in einem geraden Strahl fortbewegt. Hierdurch entsteht ein feuerungstechnischer
Nachteil, indem Brennstaubmengen mit dem Strahl die Verbrennungskammer mit Beschleunigung
durcheilen und dabei nicht zur völligen Verbrennung gelangen. Die Hauptbedingung
bei Niederdruckbrennern, insbesondere bei ortsfesten Dämpfkesseln, ist aber, daß
sämtliche Brennstaubmoleküle möglichst lange im Verbrennungsraum in der Schwebe
gehalten werden, um eine vollständige Verbrennung der gesamten Staubmenge zu erzielen.
Dies kann aber nie erreicht werden, solange die Förderluft unter Druck dem Brenner
zugeführt wird.
-
Das vorliegende Verfahren löst die Aufgabe der vollständigen Staubverbrennung
dadurch, daß das Gemisch von Brennstaub und Förderluft nicht mehr unter Druck dem
Brenner zugeführt wird, sondern durch Saugzug in das Brennerrohr geleitet und daraus
von
dem Kaminzug in die V erbrennungskaminer hineingesogen wird. Dabei soll jedoch die
Zuführung der Förderluft in vorgewärmtein Zustande in der bisher bekannten Weise
beibehalten werden.
-
Eine Druckleitung kann bekanntlich so stark gedrosselt werden, daß
hinter der Drosselung in dem unverkleinerten Rohrquerschnitt ein Unterdruck entsteht.
Diese Erscheinung ist hier ausgenutzt und zu diesem Zweck in die Rohrleitung c ein
injektorartiges Gehäusen eingebaut, worin eine Drosselklappe o, ein Schieber o.
dgl. verstellbar angeordnet ist. Die Verstellbarkeit wird durch die Schraubenspindel
p bewirkt. In das Gehäuse ii, mündet die Brennstaubzuführungsdüse 1. Wird, wie im
Ausführungsbeispiel, die Drosselklappe o unterhalb dieser Düse l angebracht, so
bewirkt sie eine breite Staubverteilungsfläche und dadurch eine bessere 11-ischung
mit der Förderluft.
-
Durch die Klappe o wird also der Querschnitt der Zuführungsleitung
c so stark gedrosselt, daß hinter der Klappe in dem Gehäuse ein schwacher Saugzug
entsteht. Dieser wirkt auf das Brennstaubluftgemisch und hat die ganz geringe Stärke
von etwa 3 bis romm. Er reicht gerade aus, um das Brennstaubluftgemisch in das Brennerrohr
zu leiten. Durch Verstellung der Drosselung kann die Stärke und damit die Reichweite
des Saugzuges geregelt werden. Dadurch, daß jetzt in dem Brenner kein Druck mehr
vorhanden ist, muß sich der in der Verbrennungskammer durch den Kaminzug bildende
Unterdruck ebenfalls aus der Zuleitung c sättigen. Dieser durch den Kaminzug verursachte
Unterdruck erzeugt in dem Brennerrohr ebenfalls eine Saugwirkung, die den bereits
darin vorhandenen Saugzug übernimmt und so das Brennstaubluftgeinisch in die Verbrennungskammer
hineinsaugt.
-
Das Gebläse b saugt also vorgewärmte Luft an und bringt diese als
Förderluft unter Druck bis zu dem Gehäusen. In der Zuleitung c ist demnach vor dem
Gehäuse it ein Druck und hinter der Drosselung eine Saugwirkung vorhanden. Durch
das Gebläse wird lediglich die .für das Brennstaubluftgemisch erforderliche Menge
an vorgewärmter Förderluft herbeigeschafft und darauf nur der Druck ausgeübt, der
zur Bewirkung des Saugzuges hinter der Drosselung erforderlich ist.
-
Durch dieses Verfahren wird das Brennstaubluftgemisch gezwungen, ausschließlich
den Weg der Heizgase zu begehen, der durch den Kaminzug bedingt ist. Eine anders
gerichtete Strömung kann nicht mehr entstehen. Es werden also sämtliche Brennstaubmoleküle
in der denkbar günstigsten Weise und ständig gehalten. Die Geschwindigkeit der Bewegung
der Staubmoleküle im Verbrennungsraum kann also nicht größer werden wie der durch
den Kamin bedingte Zug.
-
Zwecks besserer und gleichmäßigerer Mischung des Brennstaubes mit
der Förderluft ist in dem Zuführungsrohr c vor dem Brenner ein Verteiler q mit Schraubenflügeln
eingebaut, der eine leichte Drehung des Geinisches bewirkt.