llßit Brennstoffstaub betriebene, von einem Mantelraum umschlossene
Vorfeuerung, insbesondere für Flammrohrkessel Der Befeuerung von Kesseln, insbesondere
von Flammrohrkesseln, mit Brennstoffstaub, z. B. Kohlenstaub, stand bisher noch
die große Schwierigkeit entgegen, daß die notwendig werdenden Feuerräume infolge
ihrer verhältnismäßig geringen Leistungen, ausgedrückt in WE pro Kubikmeter Feuerraum
und Brennstunde, noch zu groß ausfallen. Die bisherigen Feuerräume wurden mit i
5o ooo bis i 6o ooo WE pro Kubikmeter und Stunde belastet, um die zulässige Temperaturgrenze
mit Rücksicht auf die Haltbarkeit des Mauerwerkes nicht zu überschreiten. Es hat
sich herausgestellt, daß sich besonders Flammrohrkessel mit großer Heizfläche für
die Befeuerung mit Kohlenstaub sehr schlecht eignen, und zwar sollen die Gründe
lüerfür an Hand des nachstehenden Zahlenbeispiels erläutert werden. Die Heizfläche
des Kessels ergebe 25o qm, und die Belastung pro Quadratmeter Heizfläche und Stunde
soll im Höchstmaße 25 kg betragen. Es ergibt sich somit eine stündliche Dampfmenge
von 6 250 kg. Würde für die Entwicklung von i kg Dampf eine Wärmemenge von
700 WE erforderlich sein, so würden unter Berücksichtigung eines Wirkungsgrades
von 70 0/0
6 --5o ooo WE pro Stunde in den Kessel einzuführen sein.
Werden nun in dem Feuerraum pro Kubikmeter und Stunde nur die obengenannten Zahlen
eingesetzt, so ergibt sich für die Entwicklung der notwendigen Gesamtwärme ein Feuerraum
von rund 40 cbm Inhalt. Dieser Raum läßt sich in. den seltensten Fällen noch vor
dem Kessel unterbringen. Würde er jedoch unter gleichen Bedingungen kleiner ausgeführt,
so ginge die Leistung des Kessels unter Berücksichtigung der bisherigen Feuerraumbeanspruchungen
entsprechend zurück. Nach der Erfindung wird diesem Übelstande durch Verwendung
einer Vorfeuerung mit einem Mantelraum für Kühlwasser abgeholfen, die ein gesondertes
Ganzes bildet, wobei der wesentliche Teil des Feuerraumes mit einer Schamotteverkleidung
versehen und gegenüber dem nicht ausgemauerten Abzug für die Heizgase derart angeordnet
ist, daß infolge der Lage des ausgemauerten Teils zu dem nicht ausgemauerten Teil
die strahlende Wärme aus dem Verbrennungsraum zum Teil auf die wassergekühlten Wandungen
des Heizgasabzuges unmittelbar auftrifft. Hierdurch ergibt sich eine schnellere
Wärnzeabführung an das Kühlwasser, und es kann daher in einem Feuerraume gegebener
Größe bei gleicher Temperatur in der Zeiteinheit eine größere Wärmemenge erzeugt
werden. Mit Hilfe eines solchen Feuerraumes kann die Wärmeentwicklung pro Kubikmeter
und Stunde auf das Vier- bis Fünffache
getrieben werden, und demzufolge
wird es möglich, das Feuerraumvolumen auf den vierten bis fünften Teil zu verringern.
Der obere Teil des Kühlmantels der Vorfeuerung ist dampfkesselartig ausgebildet,
und der Wasser- und der Dampfraum des Kühlmantels können mit den entsprechenden
Räumen des Kessels verbunden werden. Die gesamte, durch die Verbrennung des Kohlenstaubes
erzeugte Wärme wird demnach für die Dampferzeugung der Kesselanlage ausgenutzt.
Soll der im Kühlmantel erzeugte Dampf getrennt vom Kesseldampf verwendet werden,
dann kann bei Bedarf seine Spannung auch über diejenige des Kesseldampfes hinaus
gesteigert werden.Pre-firing, operated by fuel dust and enclosed by a jacket space, especially for flame tube boilers. B. coal dust, there was still the great difficulty that the necessary combustion chambers due to their relatively low performance, expressed in WE per cubic meter furnace and burning hour, are still too large. The previous combustion chambers were loaded with 1,500,000 to 1,600,000 WE per cubic meter and hour in order not to exceed the permissible temperature limit with regard to the durability of the masonry. It has been found that flame tube boilers with a large heating surface are particularly unsuitable for firing with coal dust, and the reasons for this will be explained using the following numerical example. The heating surface of the boiler is 25o square meters, and the load per square meter of heating surface and hour should be a maximum of 25 kg. This results in an hourly amount of steam of 6 250 kg. If an amount of heat of 700 WE be required for the development of i kg steam, so an efficiency of 70 0/0 6 --5o ooo WE per hour would be introduced to the kettle under consideration. If only the above figures are used per cubic meter and hour in the combustion chamber, the result is a combustion chamber with a capacity of around 40 cbm for the development of the total heat required. In the rarest cases, this room can be accommodated in front of the boiler. However, if it were made smaller under the same conditions, the output of the boiler would decrease accordingly, taking into account the previous combustion chamber loads. According to the invention, this inconvenience is remedied by using a pre-firing with a jacket space for cooling water, which forms a separate whole, the essential part of the furnace is provided with a fireclay lining and is arranged opposite the non-bricked exhaust for the heating gases in such a way that as a result of the situation of the bricked-up part to the non-bricked part, the radiant heat from the combustion chamber partially hits the water-cooled walls of the hot gas flue directly. This results in faster heat dissipation to the cooling water, and a larger amount of heat can therefore be generated in a given size fire room at the same temperature in the unit of time. With the help of such a furnace, the heat development per cubic meter and hour can be increased four to five times, and consequently it becomes possible to reduce the furnace volume to the fourth to fifth part. The upper part of the cooling jacket of the pre-firing is designed like a steam boiler, and the water and steam space of the cooling jacket can be connected to the corresponding spaces of the boiler. The entire heat generated by the combustion of the coal dust is therefore used to generate steam in the boiler system. If the steam generated in the cooling jacket is to be used separately from the boiler steam, its voltage can, if necessary, also be increased beyond that of the boiler steam.
In Abb. i und z sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in Längsschnitten
dargestellt. ° Die Ausführungsbeispiele zeigen den Feuerraum a in Verbindung mit
einem Flammrohrkessel b, an dessen Stelle jedoch auch ein Kessel beliebiger anderer
Art treten kann. Der Feuerraum ist in beiden Fällen mit einer feuerfesten Auskleidung
c versehen. Der ganze Feuerraum ist von einem Wassermantel d umschlossen, welchem
möglichst an der tiefsten Stelle ,e das Wasser zufließt, und zwar zweckmäßig aus
dem Wasserraume des Kessels b durch das Rohr f. In sinngemäßer Weise ist
im oberen Teile des Wassermantels deine Verbindung g mit dem Dampfraume des Kessels
b gedacht.In Fig. I and z, two embodiments of the invention are shown in longitudinal sections. ° The embodiments show the combustion chamber a in connection with a flame tube boiler b, but a boiler of any other type can also be used in its place. In both cases, the furnace is provided with a refractory lining c. The entire combustion chamber is enclosed by a water jacket d, to which the water flows as far as possible at the lowest point, e, expediently from the water space of the boiler b through the pipe f Steam rooms of the boiler b intended.
Die Zufuhr des Brennstoffstaubes erfolgt durch das Sammelrohr lt,
von welchem aus durch den Wassermantel d hindurch das Brennstoffluftgemisch in den
Feuerraum gelangt. Der Feuerraum wird in einen eigentlichen Zündraum a1, einen Verbrennungsraum
a2 und einen Kühlraum a3 geteilt. Der Zündraum a1 und der eigentliche Verbrennungsraum
a2 besitzen eine feuerfeste Auskleidung c. An den Verbrennungsraum a2 schließt sich
der sogenannte Kühlraum a33 an, der die Aufgabe hat, eine gewisse Wärmemenge direkt
aufzunehmen. Abb. z zeigt im besonderen eine Ausführungsform, bei welcher durch
Anordnen eines Kühlrostes i die Verbrennungswärme des Kohlenstaubes noch vollständiger
erfaßt und zugleich eine Granulierung der Schlacke bewirkt wird.The fuel dust is supplied through the collecting pipe lt,
from which through the water jacket d the fuel-air mixture into the
Firebox reached. The combustion chamber becomes an actual ignition chamber a1, a combustion chamber
a2 and a refrigerator compartment a3 shared. The ignition chamber a1 and the actual combustion chamber
a2 have a refractory lining c. The combustion chamber a2 closes
the so-called cold room a33, which has the task of directing a certain amount of heat
to record. Fig. Z shows in particular an embodiment in which by
Arranging a cooling grate i the heat of combustion of the coal dust even more completely
detected and at the same time a granulation of the slag is effected.
Dergesamte vorstehend beschriebene Feuerraum kann in bekannter Weise
mit Rädern versehen, fahrbar angeordnet und die Verbindung seines Wasser- und seines
Dampfraumes mit den entsprechenden Räumen des Kessels lösbar ausgebildet werden,
um bei Ausbesserungen und Reinigungen Kessel und Feuerraum beliebig voneinander
trennen oder eine beschädigte Feuerung schnell ersetzen zu können.The entire combustion chamber described above can be used in a known manner
provided with wheels, arranged mobile and the connection of his water and his
Steam room with the corresponding rooms of the boiler are detachable,
to allow the boiler and furnace to be separated from each other during repairs and cleaning
be able to separate or quickly replace a damaged furnace.