DE516449C - Kesselanlage zum Verfeuern von Brennstoff in fein verteiltem Zustand - Google Patents

Description

Die heutigen Bestrebungen im Kessetbetrieb gehen dahin, die spezifische Dampfleistung der Heizfläche zu erhöhen, um die Anlage bei gleichbleibender Leistung verkleinern und die Erstellungskosten verringern zu können. Besonders geeignet für die Erreichung dieses Zieles ist die Kohlenstaubfeuerung, weil sich mit ihr die äußerst wirksame Wärmeübertragung durch Strahlung leicht erreichen läßt. Da sich aber infolge der durch intensive Wärmeabgabe bedingten starken Abkühlung des Brennraumes ein unvollkommener Ausbrand unter Umständen ergeben kann, hat man durch Zufuhr von vorgewärmter Verbrennungsluft versucht, den Verbrennungsvorgang zu unterstützen.

An und für sich ist die Zuführung von vorgewärmter Verbrennungsluft bekannt. Es ist auch bekannt, bei Kohlenstaubfeuerung einen Teil der Verbrennungsluft als besonders stark vorgewärmte Zündluft und die restliche Verbrennungsluft mit üblicher Vorwärmung dem Brennstoff zuzuführen. Die Erfindung schlägt nun vor, diese Zündluft und restliche Verbrennungsluft durch besondere Anordnung des Luftvorwärmers zu schaffen.

Wie die Unterteilung des Luftvorwärmers und die Anordnung seiner beiden Teile im Kessel vorgenommen werden sollen, ist aus dem Nachstehenden, wo der Gegenstand der Erfindung näher beschrieben wird und aus der zugehörigen Zeichnung, die eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht, ersichtlich.

Es zeigen

Ab. ι einen senkrechten Schnitt durch eine Kesselanlage nach der Erfindung,

Abb. 2 einen Brenner, wie er sich bei dem Gegenstand der Erfindung besonders eignet,

Abb. 3 eine abgeänderte Ausführungsform des Brenners nach Abb. 2,

Abb. 4 einen Teilschnitt einer abgeänderten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes.

In Abb. ι bezeichnet A eine Feuerkammer mit einem Gasabzug 6, welcher von einem Teil der Kesselrohre überlagert ist. Der rückwärtige Teil der Seitenwände und die Rückwand der Feuerkammer sind durch wassergekühlte Wände 7 und 8, die vorzugsweise aus Flossenrohren zusammengesetzt sind, überdeckt. Nach unten ist der Brennraum durch einen Rost 9 begrenzt, der aus die Feuerkammer durchquerenden Rohren besteht. Die wasserdurchflossenen Wände/ und 8 sowie der Kühlrost 9 sind in den Wasserkreislauf des Kessels eingeschlossen, wie die Abbildung zeigt.

Der vordere Teil io der Seitenwände der Feuerkammer und die Stirnwand ii bestehen aus feuerfestem Mauerwerk und sind nicht mit Kühlrohren verkleidet, Die Brennstoffzufuhr zur Feuerkammer erfolgt durch die Brenner B in senkrechter Abwärtsrichtung. Der Brennstoffstrahl und die· Flamme ist erst nach unten gerichtet und kehrt dann in U-Form nach oben um.

Der über dem Gasabzug 6 gelagerte Kessel setzt sich aus zwei Rohrgruppen C und D zusammen, zwischen welchen der Überhitzer E und ein Lufterhitzer F eingebaut sind. Die Zugscheidewände sind hierbei so verlegt, daß die Feuergase den in der Zeichnung durch Pfeile gekennzeichneten Weg nehmen.

Dem aus einer Mehrzahl von Rohren bestehenden Erhitzer F wird die Luft durch das Rohr 12 mit Hilfe des Ventilators 13 zugeführt und gelangt aus ihm durch das Rohr 14 zu einer Vorlage 15, welche mit den Luftzufuhrglocken 16 für die Brennstoffdüsen verbunden ist.

Die Kohle wird in einem Luftstrom den Brennern zugeführt; diese in die Feuerkammer eintretenden Ströme werden von der aus dem Vorwärmer zuströmenden Luft eingehüllt. Diese Luftmenge reicht zur vollständigen Verbrennung nicht aus und wird! durch Zweitluft ergänzt, die vorzugsweise allmählich durch öffnungen 17 in der Stirnwand 11 zugeführt wird. Die Zweitluft wird in bekannter Weise schwächer vorgewärmt; zu diesem Zweck ist in dem Essenkanal ein Vorwärmer G vorgesehen, durch welchen die Zweitluft mit Hilfe des Ventilators 18 durchgesaugt und der den Öffnungen 17 in der Stirnwand vorgelagerten Verteilkammer 19 zugeführt wird.

Beim normalen Betrieb ist die zugeführte Brennstoffmenge und die Wärmeaufnahme durch die Kesselheizfläche so bemessen, daß die Gase nach Beheizung der Kesselheizfläche noch eine verhältnismäßig hohe Temperatur haben und genug fühlbare Wärme mitführen, die mittelbar dem Feuerraum wieder zugeführt wird und die vollständige Verbrennung sicherstellt. Der unmittelbar über dem unteren Rohrbündel C des Kessels liegende Lufterhitzer F wird von den heißen Feuergasen bespült, und die ihn durchströmende Luft wird infolgedessen sehr hoch vorgewärmt. Diese heiße Luft umhüllt jeden einzelnen Brennstaubstrahl und mischt sich bei der infolge der verschiedenen Luftgeschwindigkeiten oder der besonderen Ausbildung der Brenner auftretenden Wirbelung mit denselben, so daß unter gleichzeitiger Einwirkung der von den feuerfesten Wänden ausstrahlenden Wärme eine augenblickliche Zündung erfolgt. Hierdurch sowie auch mit Hilfe der minder erhitzten Zweitluft, die durch die Stirnwand zugeführt wird, wird die Verbrennung beschleunigt und beendet, bevor der Flammenstrahl umkehrt und in den Teil des Brennraumes gelangt, der durch die Rohrwände 7 und 8 begrenzt ist; die Hitze der vorderen Brennkammerwände und der Flamme stellen ein Ausbrennen der Flamme im ganzen Brennraum sicher. Auf diese Weise sind die mit der Kühhvirkung der wassergekühlten Wände verbundenen Gefahren beseitigt.

Durch die Zuführung der Zweitluft senkrecht zu der· Richtung des Brennstoffstrahls wird die Wirbelwirkung gefördert und eine gute Durchmischung erzielt.

Für den Fall, daß Schwierigkeiten infolge Verkokung des eingeführten Brennstoffes in den Brennern zu befürchten sind, empfiehlt es sich, die Luftzuführung so zu gestalten, wie es in Abb. 3 gezeigt ist, wobei die Vorlage 15 nut zwei Zufuhrkanälen i6^a versehen ist, zwischen denen die Brennstoffdüse liegt. Bei dieser Bauart wird die Brennstoffdüse nicht hoch erwärmt; die Wirkung ist jedoch die gleiche insofern, als der Brennstoff gleich beim Eintritt in die Feuerkammer von hoch erhitzter Luft eingeschlossen wird.

Bei der beschriebenen Rückführung eines Teiles der Flammenwärme in den Feuerraum ist es möglich, die ganze Feuerkammer mit Wasserrohren auszukleiden, wie Abb. 4 zeigt, ohne daß die Verbrennung in der Brennkammer gefährdet würde.

Claims (1)

1. Patentansprüche:

   i. Kesselanlage zum Verfeuern von Brennstoff in fein verteiltem Zustand, bei der ein Teil der Verbrennungsluft als besonders stark vorgewärmte Zündluft und die restliche Verbrennungsluft mit üblicher Vorwärmung dem Brennstoff zugeführt wird, vornehmlich für das Verfeuern von Kohlenstaub in einer von wasserdurchflossenen Rohren mehr oder weniger ausgekleideten Feuerkammer, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Lufterhitzers an einer Stelle hoher Heizgastemperatur für die Vorwärmung der Zündluft und durch die Anordnung eines zweiten Luft-Vorwärmers hinter den Kesselzügen zur Vorwärmung der restlichen Verbrennungsluft.

   2'. Kesselanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der im Bereich der heißen Feuergase liegende Lufterhitzer (F) mit einer den Brennern (B) vorgelagerten Vorlage (15) verbunden ist, von der aus Abzweigleitungen (16) zu den einzelnen Brennern führen.

   3. Kesselanlage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der

   Vorlage (15) ausgehenden Abzweigleitungen unter Vermeidung einer mittelbaren oder unmittelbaren Berührung der heißen Luft mit dem Brennstoff vor Eintritt in den Feuerraum unmittelbar in den Feuerraum führen.

   4. Kesselanlage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorwärmer (G) für die Zweitluft mit der den Luftdurchtrittsöffnungen (17) zur Feuerkammer vorgelagerten Verteilkammer (19) verbunden ist.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   Berlin, gedbtjckt in dep heichsdüuckehei