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Steilrohrkessel mit Brennerfeuerung, insbesondere Kohlenstaubfeuerung
Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Steilrohrkessel mit Brennerfeuerung, insbesondere
Kohlenstaubfeuerung, und in der Brennkammer U-förmig umkehrender Flamme.
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Bei solchen Feuerungen ist es bereits vorgeschlagen worden, den Verbrennungsraum
durch die Steilrohre eines Kessels zwecks Schonung der Wände und zwecks guter Ausnutzung
der Wärme zu umschließen. Dabei verwendete man aber in der Regel eine Einblasung
des Brennstoltes von 'unten her in Verbindung mit einer ringförmigen, baulich ungünstigen
Gestaltung des Kessels. Ein derartiger Betrieb bereitet jedoch hinsichtlich des
Arbeitens mit Sekundärluft in Anbetracht der Pilzform der Flamme unüberwindliche
Schwierigkeiten, und außerdem sind die nach oben gerichteten Düsen stets der Gefahr
des Zuwachsens durch Verbrennungsrückstände ausgesetzt. Diese Ausführung konnte
sich daher nur bei kleineren Anlagen einigermaßen behaupten.
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Ferner ist es auch schon vorgeschlagen worden, bei verwickelten Anlagen
mit absatzweiser Umsteuerung der Zugrichtung die Brennkammer ganz oder teilweise
mit Kesselsteilrohren auszukleiden. Diese Anlagen sind aber im Betriebe zu umständlich
und sperrig und arbeiten unbeschadet der Zuführung des Brennstoffes von oben her
nicht mit verteilter Sekundärluftzufuhr.
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Demgegenüber bezweckt die Erfindung eine besondere Anwendung des Gedankens
der Auskleidung der Brennkammer mit Kesselsteilrohren bei den bekannten Steilrohrkesseln
mit Brennerfeuerung und in der Brennkammer U-förmig umkehrender Flamme, bei denen
von oben in die Brennkammer eingeführte Brennerdüsen abwärts und im wesentlichen,
parallel zu der von Wasserrohren freien, mit Zusatzluftöffnungen versehenen Wand
gerichtet sind. Bei diesen Kesseln hat man, abgesehen vom üblichen Kühlrohrschirm,
bisher nur die Rückwand mit Wasserrohren verkleidet, wahrscheinlich, weil man das
Wasser aus den Kühlrostrohren ja irgendwie ableiten mußte und diese Ableitungsrohre
nicht ohne Gefährdung des Wasserumlaufes ganz außerhalb der Brennkammer anordnen
konnte. Demgemäß sind bei diesen bekannten Anlagen letzterer Art die Seitenwände
der Feuerung nach wie vor der Gefahr der Anfressung durch die Flamme ausgesetzt.
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Die Erfindung soll diesen Nachteil unter gleichzeitiger Erzielung
eines erheblich verbesserten Wirkungsgrades vermeiden.
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Würde man eine ruhig brennende U- Flamme letzterwähnter Art allseitig
mit Wasserrohren umgeben, so würde wegen der dadurch bedingten starken Abstrahlung
aus der Flamme diese zum Rauchen und zum Abreißen neigen. Auch wäre ähnlich wie
bei den an erster Stelle erwähnten Kesseln die Sekundärluftzufuhr erschwert.
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Die Erfindung liegt demgegenüber darin, daß nur alle diejenigen Wände,
längs deren ein aufsteigender Flammenschenkel dahinstreicht, mit Kesselsteilrohrbündeln
verkleidet
bzw. durch solche Rohre gebildet sind. Aut diese Weise
werden alle den aufsteigenden heißeren Flammenschenkeln besonders ausgesetzten Wände
wirksam gegen Anfressung auf Grund der Flammenwirkung unter entsprechender Erhöhung
des Wirkungsgrades geschützt. Die von Steilrohren nicht gebildete oder verkleidete
Wand ermöglicht nicht bloß die bequeme Zufuhr von Sekundärluft in beliebiger Verteilung,
sondern wird auch durch die Flamme genügend heiß gehalten, um ein Abreißen und Rauchen
der Flamme zu verhüten. Da aber dieser Wand der absteigende kühlere Flammenschenkel
benachbart ist und die durch die Wand strömende Sekundärluft eine gewisse Kühlwirkung
entfaltet, so ist die Haltbarkeit dieser Wand ausreichend gewährleistet.
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Bei dieser Ausbildung ist man naturgemäß nicht auf einen die Brennkammer
umschließenden einheitlichen Kessel angewiesen, sondern kann zur Bildung der Röhrwände
einzelne Steilrohrkessel gewöhnlicher einfacher Ausführung verwenden und kann sie
nach Belieben durch Wasser- oder Dampfleitungen oder beide verbinden.
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Mit besonderem Vorteil werden nur zwei gegenüberliegende '%.Vände
der Brennkammer mit Rohren einzelner Steilrohrkessel verkleidet und die Brenner
entsprechend längs der freien Wände angeordnet.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
aschematisch dargestellt.
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Abb. i ist ein Querschnitt durch die Feuerungs- und Kesselanlage nach
Linie i-i der Abb. 2.
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Abb. 2 ist ein Schnitt nach der Linie 2-2 der Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Schnitt nach der Linie 3-3 der Abb. i.
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Abb. q. ist ein Schnittähnlich der Abb. 3, jedoch eine andere Ausführungsform
zeigend. Die Verbrennungskammer A (Abb. i und 2) wird auf drei Seiten von den Kesseleinheiten
B, C und D ausgekleidet. Jede der Einheiten besteht aus im wesentlichen senkrechten
Rohrreihen 7, die die Unterkessel 8, 9, i o mit den Oberkesseln 11, 12,
13 verbinden. Die Unterkessel 8, 9 und i o werden etwas über dem Boden der
Kammer A von den `Vä.nden i q. der -Aschgrube E getragen. Die vierte Seite des Verbrennungsraumes
wird durch die von Kesselrohren freie oder doch im wesentlichen freie Vorderwand
15 der Kammer A gebildet. Diese hat eine Decke 16 mit einer Anzahl
von Brennern F, aus denen der Brennstoff nahe der Vorderwand 15 abwärts strömt,
um dann, wie in Abb. i punktiert angedeutet ist, frei U-förmig umzukehren. Die Abgase
entweichen durch die Öffnung 2o. Jede Gruppe B bzw. C oder D, bildet eine getrennte,
von Wasserverbindung mit den anderen Gruppen freie Einheit, so daß Unregelmäßigkeiten
des Wasserumlaufes vermieden werden.
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Die Kohle wird, wie bekannt ist, mit einem Teil der - Verbrennungsluft
vermischt den Brennern durch die Rohre 2 i zugeführt und strömt mit etwa
30 m/sek. aus. Um den Strahl herum wird weitere Luft durch die Brennergußstücke
zug_ esaugt. Der Rest der Zusatzluft wird, wie' auch an sich bekannt ist, dem abwärts
fließenden Strahlschenkel durch eine Anzahl über die Höhe der Vorderwand 15
verteilter Öffnungen 22 zugeführt. Da die Wand 15 von Wasserrohren ganz oder
wesentlich frei ist, so kann die Zusatzluft völlig unbehindert zugeführt werden,
und es wird eine die Gefahr des Abreißens der Flamme zu starke Kühlung des absteigenden
Flammenschenkels vermieden. Dabei wird aber die Wand 15 durch die Luft ausreichend
gekühlt. Der andere Flammenschenkel steigt längs der mit Wasserrohren verkleideten
Rückwand und Seitenwände hoch und verträgt, dank seiner hohen Temperatur, die entsprechend
stärkere Kühlung.
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Zur Kühlung der Asche in Tier Grube E kann Luft .durch die Aschentür
25 eingelassen werden. Die Schlackenbildung wird durch die Wasserkühlung Q verhindert.
i; ber dem Boden 23 sind einen Granulierrost bildende Rohre 26 angeordnet, die mit
dem Unterkessel 9 in Verbindung stehen, so daß eine besondere Anschlußkammer dafür
gespart und ein sicherer Wasserumlauf gewährleistet wird. . Am anderen Ende münden
die Rohre 26 in eine lange waagerechte Kammer 27. Von dieser gehen andere Rohre
28 aus, die unmittelbar als Steilrohre in der Kammer A nach dem Oberkessel 12 hochgezogen
sind. Dieser - direkte Anschluß der Granulierrostrohre an den Unterkessel und die
Unterstützung des Wasserumlaufes in diesen Rohren durch beheizte Steilrohre ist
von größter Wichtigkeit, um trotz der flachen Lage des Granulierrostes, -welche
,den Umlauf erschwert und obendrein den sich gegebenenfalls in erheblichem Maße
bildenden, schlecht wärmeleitenden Dampf zur Anlage gegen die stark erhitzte Oberseite
der Granulierrostrohre zu bringen sucht, einen kräftigen Wasserumlauf darin aufrechtzuerhalten
und ein Verglühen zu verhindern.
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Bei der Ausführung nach Abb. ¢ wird der Brennstoff an zwei von Auskleidungsrohren
wesentlich freien Enden des Verbrennungsraumes zugeführt, und die beiden Brennstoff-oder
Flammenströme sind nach einwärts gegeneinandergerichtet und vereinigen sich, gehen
an mit Rohren ausgekleideten Wänden
der Kammer nach oben und dann
zum Abzug. Hierbei sind nur zwei Kesseleinheiten B und D
vorgesehen.