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Innengekühlter Steilrost, insbesondere für Gaserzeuger Beim Betrieb
von Gaserzeugern u. dgl. ist es erforderlich, die Schlackenbildung innerhalb der
Brennstoffsäule weitgehendst zu verhindern. Schlackenbildung tritt ein, wenn der
Generator sehr heiß geht und der Brennstoff bzw. die Asche zu schmelzen beginnt.
Es entstehen dann feste, große Brocken in der Beschickung, die der Luft den Durchgang
versperren und auf diese Weise einen ordnungsgemäßen Betrieb unmöglich machen.
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Man begegnet diesem Lbelstand im allgemeinen dadurch, daß Dampf in
die glühende Brennstoftsäule eingeleitet wird, der die heißesten Stellen der Beschickung
abkühlen und so ein Schmelzen des Brennstoffes oder der Asche verhindern bzw. schon
gebildete Schlacke mürbe machen soll. Zu diesem Zweck wurden schon verschiedene
Einrichtungen für die Art der Dampfzuleitung vorgeschlagen. Ursprünglich wurde Fremddampf
in die Beschickung eingeblasen. Hierbei wird eine bestimmte Dampfmenge eingestellt,
die während des ganzen Betriebes beibehalten wird. Dabei bilden sich innerhalb der
Beschickung ganz bestimmte Dampfwege aus, in denen die gewünschte Wirkung erzielt
wird, während in dem dazwischenliegenden Teil des glühenden Brennstoffes durch die
völlig unkontrollierbare Dampfeinführung eine Schlakkenbildung nicht verhindert
werden kann.
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Es sind ferner zahlreiche Einrichtungen bekannt, die den Dampf in
Zusammenhang mit der Kühlung des Generatorrostes erzeugen und in den Brennstoff
einführen. Wird der Dampf von einem Planrost aus eingeführt, so kann das angestrebte
Ziel nie erreicht werden. Am Anfang des Verbrennungsvorganges dringt zwar der Dampf
in eine heiße Brennstoffschicht ein und verhindert die Schlackenbildung; nach einiger
Zeit bildet sich aber auf dem Rost eine beträchtliches Aschenschicht, die es dem
Dampf unmöglich macht, weit genug in die heißeste Zone der Beschickung vorzudringen,
so daß wiederum die Schlackenbildung nicht verhindert werden kann.
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Man hat auch schon vorgeschlagen, Steilroste mit Wasser von außen
zu berieseln, ohne den angestrebten Erfolg zu erzielen. Zwar bieten Steilroste ganz
allgemein den Vorteil, daß sich nicht wie bei den Planrosten eine hohe Aschenschicht
bilden kann. Die massiv ausgebildeten Steilroste sowohl mit senkrechten als auch
mit waagerechten Roststäben nehmen beträchtliche Wärmemengen auf, durch die bewirkt
wird, daß das von außen über die Roststäbe rieselnde Wasser schon nach einer kurzen
Wegstrecke vollständig verdampft, so daß stets nur ein schmaler Streifen der Generatorbeschickung
mit Dampf versorgt wird, während in den darunterliegenden heißesten Schichten die
Schlackenbildung auf diese Weise nicht zu vermeiden ist. Schließlich sind auch schon
Hohlsteilroste vorgeschlagen worden, die von innen gekühlt werden, wobei durch Öffnungen
der Roststäbe Wasserdampf austritt. Abgesehen davon, daß auch hier die Menge des
Dampfaustritts in keiner Weise geregelt werden kann und daß stets zwischen den einz.elnen
austretenden
Dampfstrahlen erhebliche Zwischenräume in der Beschickung verbleiben, die keinen
Dampf erhalten, leiden diese Rostkonstruktionen darunter, daß die Oberfläche der
Roststäbe durch die unmittelbar einwirkende starke Erhitzung von der Feuerung her
verzundert und allmählich verbrennt.
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Gegenstand der Erfindung ist nun ein innengekühlter Steilrost, insbesondere
für Gaserzeuger, durch den es einerseits ermöglicht wird, den Dampf in der Weise
zuzuführen, daß eine Schlackenbildung im Generator vermieden wird, und der andererseits
eine lange Lebensdauer und große Haltbarkeit besitzt. Dies wird dadurch erreicht,
daß neben der inneren Kühlung eine äußere Berieselung durch Wasser erfolgt zwecks
Verdampfung des Wassers in der ganzen Höhe des Steilrostes durch von dem glühenden
Brennstoff ausgehende Wärmestrahlung. Ein solcher Rost ermöglicht es in zweckmäßigster
Weise, eine die Schlackenbildung vollkommen verhindernde, dem jeweiligen Betrieb
angepaßte Dampfung des Generatorinhaltes zu ermöglichen. Die von innen gekühlten
Roststäbe nehmen nur sehr geringe Wärmemengen auf und sind praktisch auch an ihrer
Außenfläche kühl. Werden nun diese Roststäbe von außen mit Wasser berieselt, so
kann das Wasser in der ganzen Länge des Roststabes an diesem entlang laufen, ohne
durch zu große Eigenwärme des Stabes zu verdampfen. Die Verdampfung des herabrieselnden
Wassers erfolgt vielmehr lediglich durch die von der heißesten Zone der Feuerung
ausgehende Wärmestrahlung. Hierdurch ist gleichzeitig in zweckvoller Weise eine
selbsttätige Regulierung der eingeführten Wasserdampfmengen erreicht, da ja das
herabrieselnde Wasser stets an den Stellen am stärksten verdampft, an denen die
von der Feuerung ausgehende Wärmestrahlung am größten ist, also da, wo durch die
größte Hitzeentwicklung die Einwirkung des Dampfes am dringendsten benötigt wird.
Auf diese Weise wird in der ganzen Verbrennungszone eine gleichmäßige Temperatur
erzielt und jede Schlackenbildung wirksam vermieden.
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Nach der Erfindung durchströmt zweckmäßig das zur Verdampfung an den
stehenden Roststäben außen herabrieselnde Wasser die Roststäbe zuerst zwecks innerer
Kühlung von unten nach oben. Neben einer besonders einfachen und zweckentsprechenden
Betriebsweise wird dadurch noch der Vorteil erreicht, daß das Wasser in dem Roststab
sich entgegengesetzt zum Brennstoff bewegt und so das kälteste Wasser durch die
Teile der Roststäbe strömt, die mit dem heißesten Teil der Beschickung in Berührung
kommen. Das aus den Roststäben austretende Wasser ist dann bereits erheblich vorgewärmt,
so daß es leicht zur Verdampfung gebracht werden kann.
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Es wurde bei Planrosten schon vorgeschlagen, die Hohlroststäbe von
innen mit Wasser zu kühlen und das Wasser durch Öffnungen austreten und über die
Stäbe rieseln zu lassen. Eine der Erfindung gemäße Wirkung kann hierbei jedoch nicht
erzielt werden, denn, wie schon eingangs betont, bildet sich sehr bald eine mehr
oder weniger kalte Aschenschicht auf dem Planrost, die jede Einwirkung von Wärmestrahlung
auf den Rost von der glühenden Beschickung her unmöglich macht, so daß eine den
Generatortemperaturen angepaßte Verdampfung des aus den Roststäben austretenden
Wassers nicht eintreten kann.
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Erfindungsgemäß wird der innengekühlte Steilrost so ausgebildet, daß
die stehenden Roststäbe an ihrem oberen Ende offen und mit einer Haube versehen
sind, deren innerer Durchmesser so groß ist, daß zwischen Haube und Roststab genügend
Zwischenraum für den Durchtritt von Kühlwasser verbleibt. Bei Anwendung dieses Rostes
in einem Generator hat sich ergeben, daß keinerlei Schlakkenbildung auftritt, vielmehr
lediglich einmal am Tage ganz feinkörnige Asche abgezogen zu werden braucht, während
der gleiche Generator in Verbindung mit einem massiven Steilrost eine ganz erhebliche
Schlackenbildung aufwies.
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Die Abbildungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für einen
Schrägrost an einem Generator. Abb. i ist ein vertikaler Schnitt durch die ganze
Generatoranlage; Abb. 2 zeigt den Rost in vergrößertem Maßstabe, teilweise in Ansicht,
teilweise im Sclulitt; Abb. 3 zeigt einen senkrechten Schnitt durch ein Rostglied
gemäß der' Linie A-B der Abb. i.
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Der Generator i ist mit einem Planrost 2 und einem Schrägrost 3 versehen.
Die Rostglieder q. des Schrägrostes sind röhrenartig ausgebildet und münden in ein
gemeinsames waagerechtes Verteilungsrohr 5 für das Kühlwasser. An ihrem oberen Ende
sind die Glieder offen, und zwar zweckmäßig in der Weise, daB das aus der Öffnung
6 austretende Wasser vorzugsweise auf der Innenseite des Rostes herabrieselt. Jedes
Glied des Rostes ist mit einer oberen Haube 7 versehen, zwischen deren Innenseite
und dem jeweiligen Rostglied genügend Zwischenraum 8 für den Durchtritt von Wasser
vorhanden ist. Unter dem Planrost 2 ist in üblicher Weise ein Wasserschiff 9 für
etwa nicht verdampftes, abtropfendes Wasser vorgesehen, aus dem das Wasser durch
einen Überlauf i o abfließen kann. Der Zulauf des Kühlwassers erfolgt
bei
i i durch die in das Verteilungsrohr 5 mündende Leitung 12.
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Beim Betrieb des Generators strömt durch die Leitung 12 Kühlwasser
in die Roststäbe 3, die von unten nach oben durchströmt werden. Das angewärmte Kühlwasser
tritt durch die obere Öffnung 6 unter der Haube 7 aus dem Roststab aus und rieselt
außen an dem verhältnismäßig kühlen Roststab herab, wobei es entsprechend der von
der Feuerung ausgehenden Wärmestrahlung verdampft. Der entstehende Wasserdampf tritt
in die Verbrennungszone ein und verhindert hier die Schlackenbildung.
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Die Erfindung läßt sich sinngemäß, auch auf innengekühlte Steilroste
mit senkrechten oder waagerechten Roststäben anwenden.