Einrichtung an Kohlenstaubfeuerungen zur Schlackenaustragung Vorliegende
Erfindung betrifft eine Einrichtung an Kohlenstaubfeuerungen und besteht im wesentlichen
darin, daß zwecks Erzielung einer granulierten Schlacke zwischen dem eigentlichen
Schlackenablauf der Feuerkammer und dem eigentlichen Schlackensammelraum ein besonderer
Kühlschacht eingebaut wird, der gegen den Feuerraum abgeschattet und von wassergekühlten
Wänden umgeben ist.Equipment on pulverized coal firing for slag discharge
The invention relates to a device on pulverized coal furnaces and consists essentially
in that in order to achieve a granulated slag between the actual
The slag drain of the fire chamber and the actual slag collecting room are special
Cooling shaft is installed, which is shaded against the combustion chamber and water-cooled
Walls is surrounded.
Bei den Kohlenstaubfeuerungen bereitet bekanntlich die Frage der Aschen-
bzw. Schlakkenaustragung große Schwierigkeiten, da die Temperaturen in diesen Feuerungen
im allgemeinen die Schmelztemperatur der anfallenden Asche überschreiten und daher
zur Schlackenbildung führen, die im praktischen Betriebe gewöhnlich zu größeren
schwer entfernbaren Schlackenzusammenballungen führt. Es sind bereits eine Reihe
von Vorschlägen gemacht worden, diese übelstände zu beseitigen. Z. B. werden im
unteren Teil des Feuerraumes wassergekühlte Roste angeordnet, durch die flüssige
Aschenteilchen hindurchfallen und hierbei erstarren. Durch diese Maßnahme wird einmal
infolge starker Strahlenabsorption die Temperatur im Feuerraum herabgesetzt, sodann
kann eine Erstarrung vor der Ablagerung nur so lange erfolgen, als der Kühlrost
frei ist, da im Falle einer überlagerung dieser mit Asche oder Schlacke wegen der
schlechten Wärmeleitfähigkeit dieser Stoffe die sich darüber ablagernden Schlacken
doch flüssig bleiben und durch die Strahlungseinwirkung des Feuerraumes in diesem
flüssigen Zustande erhalten bleiben. Eine andere bekannte Maßnahme zur Behebung
dieser Schwierigkeiten besteht darin, daß man die flüssige Schlacke in Wasser träufeln
läßt. Hierdurch wird aber Wasserdampf erzeugt, der in den Feuerraum aufsteigt und
die Leistungsfähigkeit der Feuerung herabsetzt, einmal wegen der Temperaturerniedrigung
an sich, sodann wegen der Zersetzung des Wasserdampfes in den Feuergasen. Insbesondere
ist es auch bereits bekannt geworden, Fallräume aus 1Iauerwerk zu schaffen, in welche
die herabträufelnde flüssige Schlacke gegen einen aufsteigenden Gasstrom fällt und
während des Falles erstarren soll, um sich in Form gut entfernbarer granulierter
Schlacke im unteren Teil des Schachtes anzusammeln. Auch in diesem Falle kann nur
eine beschränkte Wirkung erzielt werden, da ein Wärmeaustausch durch Strahlung mit
den Umfassungswänden. wegen der schlechten Wärmeleitfähigkeit des Ausmauerungsmaterials
und der hierdurch bedingten schließlichen weitgehenden Temperaturangleichung der
Wände an die Schlackentemperatur nur in geringem Umfange stattfinden kann, während
eine abkühlende Wirkung in dem aufsteigenden Gasstrom - der zudem einen schädlichen
Einfluß auf die Verbrennungsvorgänge im Feuerraum ausüben muß -nur auf die Tropfengröße
von Einfluß sein kann.
die in ihrem Fall durch den Gasstrom wesentlich
verzögert werden, während größere Tropfen glatt durchfallen, also von der kühlenden
Wirkung des Gasstromes - zumal in Anbetracht ihrer im Verhältnis zur Masse und mithin
zum Wärmeinhalt nur geringeren Oberfläche - weniger betroffen werden, wohingegen
kleinere Partikelchen gar wiederdirekt in den Feuerraum zurückbefördert werden.
Schließlich ist es auch schon bekannt geworden, in den Schlackensammelraum wassergekühlte
Flächen einzubauen, um die sich ablagernde Schlacke durch Abstrahlung zum Erstarren
zu bringen. Infolge der dauernd auf diese Schlackenansammlung herniederrieselnden
frischen heißen Schlacke kann jedoch offenbar die Erstarrung der einzelnen Schlackentropfen
nicht so schnell erfolgen, daß nicht -die folgenden Tropfen sich mit den vorangegangenen
vereinigen, mit diesen zusammenfließen, es sei denn, daß die herabträufelnde Schlacke
sich von vornherein im Temperaturbereich der Erstarrung.befindet.As is well known, the question of ash-
or slag discharge great difficulties, as the temperatures in these furnaces
generally exceed the melting temperature of the ash produced and therefore
lead to slag formation, which in practical operation usually leads to larger ones
leads to difficult-to-remove clusters of slag. There are already a number
proposals have been made to remedy these evils. For example, im
the lower part of the firebox water-cooled grates arranged through the liquid
Ash particles fall through and solidify in the process. By doing this one time
the temperature in the furnace is reduced as a result of strong radiation absorption, then
A solidification before the deposit can only take place as long as the cooling grate
is free because in the case of an overlay of ash or slag because of the
poor thermal conductivity of these substances, the slag deposited over them
but remain liquid and due to the radiation effect of the combustion chamber in this
liquid states are retained. Another known remedy
one of these difficulties consists in dripping the liquid slag into water
leaves. As a result, however, water vapor is generated, which rises and rises into the combustion chamber
reduces the efficiency of the furnace, on the one hand because of the lowering of the temperature
in itself, then because of the decomposition of the water vapor in the fire gases. In particular
It has already become known to create spaces from masonry into which
the falling liquid slag falls against an ascending gas stream and
should solidify during the fall in order to be in the form of easily removable granules
Accumulate slag in the lower part of the shaft. In this case, too, can only
a limited effect can be achieved because a heat exchange by radiation with
the surrounding walls. because of the poor thermal conductivity of the lining material
and the resulting extensive temperature adjustment of the
Walls at the slag temperature can only take place to a small extent while
a cooling effect in the rising gas flow - which is also harmful
Influence on the combustion processes in the combustion chamber must only exert on the droplet size
can be of influence.
which in their case is essentially due to the gas flow
be delayed, while larger drops fall through smoothly, i.e. by the cooling one
Effect of the gas flow - especially in view of their relation to the mass and consequently
for heat content only smaller surface - less affected, whereas
smaller particles are even transported directly back into the combustion chamber.
After all, it has already become known to water-cooled in the slag collecting chamber
Build in surfaces to solidify the deposited slag by radiation
bring to. As a result of the continuously trickling down on this slag accumulation
However, fresh hot slag can apparently cause the solidification of the individual slag droplets
do not happen so quickly that the following drops do not coincide with the previous ones
unite, flow together with these, unless the dripping slag
is in the solidification temperature range from the start.
Die oben aufgeführten bekannten Einrichtungen zur Erzielung einer
gut entfernbaren granulierten Schlacke sind also in ihrer Wirkung begrenzt und lassen
nur dann einigermaßen brauchbare Erfolge erwarten, wenn die flüssigen Schlackentropfen
nur wenig über den Erstarrungspünkt überhitzt sind, sie müssen aber versagen, wenn
durch entsprechende Ausgestaltung der Feuerung die Feuerraumtemperatur die Schmelztemperatur
der Schlacke wesentlich überschreitet, da in diesem Falle die hochüberhitzte Schlacke
zunächst bis auf den Erstarrungspunkt herabgekühlt werden muß, was eine eine entsprechende
Zeit' erfordernde Vorabführung von Wärme erfordert. Vorliegende Erfindung bezweckt
nun, eine besonders für diese Fälle geeignete Schlackenaustragung zu schaffen, die
die Bildung einer gut entfernbaren Schlacke gewährleistet. Erreicht wird dies dadurch,
daß zwischen dem Schlackenablauf aus dem Feuerraum und dem eigentlichen Schlackensammelraum
ein Kühlschacht eingebaut wird, der gegen das Strahlungsfeld des Feuerraumes .abgeschattet
und von wassergekühlten Flächen umgeben ist. Die herabträufelnden Schlackentropfen
müssen durch diesen gekühlten Schacht fallen und kühlen sich hierbei infolge Abstrahlung
an die gekühlten Schachtwände ab.The above-mentioned known devices for achieving a
Granulated slag that can be easily removed are therefore limited in their effect and can not be used
only expect reasonably usable success if the liquid slag drops
are only slightly overheated beyond the freezing point, but they must fail when
by designing the furnace accordingly, the furnace temperature the melting temperature
the slag significantly exceeds, since in this case the highly overheated slag
must first be cooled down to the point of solidification, which is a corresponding
Time 'requiring preliminary dissipation of heat. This invention aims
well, to create a slag discharge system that is particularly suitable for these cases
ensures the formation of an easily removable slag. This is achieved by
that between the slag drain from the furnace and the actual slag collecting space
a cooling shaft is installed, which is shaded against the radiation field of the combustion chamber
and is surrounded by water-cooled surfaces. The droplets of slag dripping down
must fall through this cooled shaft and cool down as a result of radiation
on the cooled shaft walls.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes
dargestellt, und es sei an Hand dieses der eigentliche Erfindungsgedanke näher erläutert.The drawing shows an exemplary embodiment of the subject matter of the invention
shown, and it will be explained in more detail on the basis of the actual inventive concept.
In der Zeichnung bedeutet a den Feuerräum, dem durch Düse b der -Kohlenstaub
und durch Düsec die .Druckluft zugeführt wird. d stellt eine feuerfeste Auskleidung
des Feuerraumes dar. Der Boden e erhält eine geneigte Lage nach dem Kühlraum/ hin,
so daß die flüssige Schlacke glatt abfließt. Um gegebenenfalls auch zähflüssige
Schlakken bzw. bereits erstarrte zum Abrutschen zu bringen, wird -die Neigung zweckmäßig
so gewählt, daß sie angenähert dem Böschungswinkel für Schlacke bzw. dem Reibungswinkel
von Schlacke auf der Unterlage entspricht. An der Stelle g des Bodens, auf welche
der Feuerstrahl vor seiner Umkehrung auftrifft, wird der Boden zweck-mäßig horizontal
oder noch besser mit einer muldenartigen Vertiefung ausgeführt, so daß sich an dieser
Stelle eine gewisse Schicht Schlacke aufstaut und erst nach Erreichen einer bestimmten
Schichtstärke abfließt. Auf diese WEise wird dieser Bodenteil vor den direkten zerstörenden
Einflüssen der hier aufprallenden Schlakkenteilchen geschützt. Sodann wird hierdurch
die Ausscheidung der flüssigen Schlacke begünstigt, da bekanntlich die Abscheidung
feiner flüssiger Teilchen bei Aufprall auf eine Fläche gleicher Substanz wirksamer
wird als bei Aufprall auf eine Fläche anderer Beschaffenheit (vgl. z. B. Auswaschung
von Teernebel aus Gasen durch Auswaschen reit Teer und insbesondere durch Aufprall
des Gasstromes auf teerbenetzte Flächen). Der Mauervorsprung h hat den Zweck, den
Kühlraum/ vor den direkten Wärmestrahlen zu schützen.In the drawing, a means the fire chamber, the coal dust through nozzle b
and the compressed air is supplied through Düsec. d represents a refractory lining
of the combustion chamber. The bottom e is inclined towards the cooling chamber / towards,
so that the liquid slag flows off smoothly. To, if necessary, also viscous
To bring sluggish or already solidified slips off, the inclination is useful
chosen so that it approximates the angle of repose for slag or the angle of friction
of slag on the substrate. At the point g of the floor on which
If the jet of fire hits before it is reversed, the floor is expediently horizontal
or even better executed with a trough-like recess, so that on this
Place a certain layer of slag and build up only after reaching a certain level
Layer thickness flows off. In this way, this bottom part is kept from the direct destructive ones
Protected against the influences of the slag particles impacting here. Then through this
the elimination of the liquid slag favors, as is well known, the separation
fine liquid particles are more effective when they hit a surface of the same substance
is different than when it hits a surface (see e.g. leaching
of tar mist from gases by washing out tar rides and especially by impact
of the gas flow on tar-coated surfaces). The purpose of the wall projection h is that
Protect the cold room / from direct heat radiation.
Der Kühlraum f .ist nach dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel
als kesselartiger Speisewasservorwärmer ausgebildet. Die vom Feuerraumboden in den
Kühlschacht träufelnde Schlacke wird, da sie von verhältnismäßig kalten Flächen
umgeben wird, infolge Wärmeausstrahlung nach Maßgabe der Temperaturverhältnisse
mehr oder weniger schnell abkühlen, und zwar wegen der Strahlungsgesetze in den
höheren Temperaturbereichen sehr schnell. In Anbetracht der -verhältnismäßig kleinen
Massen der einzelnen Tropfen werden die einzelnen Tropf, wie schon erwähnt, bereits
nach einer geringen Fallhöhe erstarren; so daß sie den unteren Sammelraum i in.
zwar noch heißem, aber doch bereits festem Zustande erreichen und mithin mit Leichtigkeit
als granulierte Schlacke entfernt werden können. Natürlich kann der Kühlraum auch
beliebig anders ausgestaltet werden; z. B. kann an Stelle des dampfkesselartigen
Kühlschachtes eine wasserdurchflossene Kühlschlange angewendet werden.The cooling space f .ist according to the embodiment shown in the drawing
designed as a boiler-like feed water preheater. The from the firebox floor to the
Cooling shaft dripping slag is caused by relatively cold surfaces
is surrounded, as a result of heat radiation according to the temperature conditions
cool more or less quickly, because of the radiation laws in the
higher temperature ranges very quickly. Considering the -relatively small
Masses of the individual drops become the individual drops, as already mentioned
solidify after a low height of fall; so that they the lower plenum i in.
reach a still hot, but already solid state and therefore with ease
can be removed as granulated slag. Of course, the cold room can too
can be designed in any other way; z. B. can be used in place of the boiler-like
Cooling shaft a cooling coil through which water flows.
Eine weitere Mä,ßnahme zur Erhöhung der Abkühlung der Schlacke im
Schachtraum kann därin bestehen, daß man in dem Kühlschacht .einen zusätzlichen
VerbrennungsMt-
Strom oder auch neutralen (z. B. Abgas-) Gasstrom
hochführt, wodurch die Fallzeit der herabträufelnden Tropfen erhöht wird. Da wegen
des vorhin erwähnten Schlackenbades am Boden des Feuerraumes gleiche Tropfen-Z,
erzielt werden, so erfolgt in diesen Falle die Verzögerung des Falles für alle Tropfen
nahezu gleichmäßig. Diesen Gasstrom führt man zweckmäßig im Gegenstrom durch die
im Sammelraum angesammelte Schlacke, um so die fühlbare Wärme dieser zurückzugewinnen.Another measure to increase the cooling of the slag in the
Shaft space can consist of having an additional one in the cooling shaft
CombustionMt-
Electricity or neutral (e.g. exhaust gas) gas flow
leads up, whereby the fall time of the dripping drops is increased. Because of that
of the previously mentioned slag bath at the bottom of the furnace the same drop-Z,
are achieved, then in this case the case is delayed for all drops
almost evenly. This gas stream is expediently carried out in countercurrent through the
slag accumulated in the collecting chamber in order to regain the sensible warmth of it.