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Kohlenstaubfeuerungsanlage mit direkter Einblasung des Kohlenstaubes
nach der Vermahlung Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kohlenstaubfeuerungsanlagen
mit unmittelbarer Einblasung des von der Mühle gelieferten Staubes, bei welchem
der Brennstaub einer beliebigen Anzahl vorgesehener Verbrauchsstellen über eine
Ringleitung zugebracht und der nicht verbrauchte Brennstoff an die Ausgangsstelle
zurückgeführt wird. Diese Anlagen besitzen den Vorteil, daß Brennstoffbunker nicht
. vorhanden sein müssen, in welchen sich der lagernde Staub entzünden kann, und
daß durch die Kreislaufführung des Staubluftgemisches nicht ausgenutzter Brennstoff
immer wieder zu den Verbrauchsstellen gelangt, wodurch jeder Brennstoffverlust vermieden
wird. Indessen weisen die bekannten Ausführungen dieser Ringleitung noch den Nachteil
auf, daß die Regelung der zu den einzelnen Verwendungsstellen zu leitenden Staubmengen
den Anforderungen nicht entspricht. Man hat zwar schon vorgeschlagen, über dem Abzweigrohr
eine bewegliche Haube anzuordnen, deren Anstellwinkel zwecks Regelung des abgezweigten
Stromes verändert wird. Bei einem solchen nur im Anstellwinkel verstellbaren Fangblech
strömt aber ein beträchtlicher Teil des abgefangenen Gemisches durch den in Richtung
der Hauptströmung verbleibenden Spalt ungehindert weiter. Auch ändert sich die Homogenität
des Gemisches durch Änderung des Anstellwinkels beträchtlich, weil die ohnedies
trägeren Bestandteile gröberer Körnung des Staubluftgemisches durch die venturiartige
Wirkung einer solchen Vorrichtung noch eine zusätzliche Beschleunigung erfahren.
Der Versuch, die über dem Fangrohr angebrachte Haube auf der dem Staubluftstrom
abgekehrten Seite zu verschließen und die Regelung der aufgefangenen Brennstoffmenge
durch Drehen der Haube um die Fangrohrachse zu erreichen, führte gleichfalls nicht
zum gewünschten Erfolg. Da sich nämlich nur die angeströmte Fangöffnung verringert,
nicht aber die wirkliche, so wird praktisch stets der gleiche Luftanteil von dem
Unterdruck in der Feuerung angesaugt, während bei Änderungen der Winkellage ein
mehr oder weniger großer Teil des Staubstromes an der Fangöffnung infolge seiner
Trägheit vorbeifliegt, weil nur die feinen Staubteilchen die plötzliche Ablenkung
der Luft mitmachen.
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Um hier Abhilfe zu schaffen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, in
der Ringleitung die einseitig offenen Fangrohre in ihrer Höhenlage bezüglich der
Hauptleitung einstellbar anzuordnen. Außerdem empfiehlt es
sich,
das Fangrohr auch in Richtung des Brennstoffstromes drehbar zu machen. Infolgedessen
kann man zwei voneinander ganz verschiedene Regelungsmethoden anwenden, die für
die richtige Beschickung einer Brennstelle von wesentlicher Bedeutung sind, wenn
man einen wirtschaftlichen Betrieb aufrechterhalten will: i. eine quantitative Regelung
des Brennstoffes durch Heben und Senken des Fangrohres, 2. eine qualitative Regelung
des Brennstaubluftgemisches durch Drehen des Fangrohres.
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Jeder Brenner kann dabei für sich allein geregelt werden. Sogar die
völlige Stillsetzung des einen oder anderen beeinträchtigt dabei den guten Gang
der anderen in keiner Weise.
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Das Wesen der Erfindung sei an Hand der Zeichnung näher erläutert,
in der die Abb. i, 2 und 3 beispielsweise die Speisung von sieben Brennern gemäß
der Erfindung veranschaulichen, die auf einer gemeinsamen Feuerstelle oder auch
auf verschiedenen Feuerstellen angeordnet sein können.
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Abb. i ist eine schematische Seitenansicht des Kreislaufes, welchen
Abb. 2 in Draufsicht erkennen läßt. Abb.3 ist ein Schnitt durch eine Anzapfungsstelle
des Brennstoffstaubes von der Hauptleitung, mittels derer der Brennstoff den Brennern
zugeleitet wird.
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Abb. 4 ist ein Längsschnitt eines Teiles der Hauptverteilerleitung
mit den die Abzapfung des Brennstoffes bewirkenden Teilen. Es sind vier aufeinanderfolgende
Zapfstellen vorgesehen, deren jede einen Brenner speist und die durch die Buchstaben
A, B, C, D angedeutet sind.
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Abb. 5 ist ein Querschnitt durch eines der das Abzapfen des Brennstoffgemisches
bewirkenden Organe.
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Abb. 6 ist ein Horizontalschnitt durch die Achse der Verteilerleitung,
der ebenfalls durch eine Zapfstelle gelegt ist.
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Abb. 7 ist ein der Abb. 6 entsprechender Horizontalschnitt, bei welchem
das Abnahmeorgan eine andere Richtung aufweist, wie weiter unten näher beschrieben
wird.
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Abb.8 ist ein der Abb. 5 entsprechender Querschnitt, bei welchem das
ganze zur Abzapfung des Brennstoffes dienende Organ aus weiter unten beschriebenen
Gründen um. einen gewissen Winkel um die Längsachse der Sammelleitung geschwenkt
ist.
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In den Abb.1, 2 und 3 ist mit 1 der Brennstoffzerkleinerer und mit
2 ein primärer Ventilator bezeichnet, der den Brennstoffstaub von der Mühle i absaugt
und ihn in der Luft schwebend in die Hauptrohrleitung drückt. 3 ist ein Elektromotor,
der die Mühle und den Ventilator antreibt. Die Hauptv erteilerleitung ist mit, 4
bezeichnet. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel speist diese Leitung sieben
Brenner, die entweder in den gleichen Feuerraum oder in verschiedene Feuerräume
5 enden. Hinter jedem Brenner ist eine konische Verjüngung vorgesehen, die den Querschnitt
der Rohrleitung vermindert, wodurch die Umlaufgeschwindigkeit des Gemisches von
Brennstoffstaub und Transportluft in -dieser Rohrleitung konstant gehalten und überdies
noch der Vorteil erzielt wird, daß das Gemisch homogener wird, indem der zur Verfügung
stehende Querschnitt in einem Punkt zusammengezogen wird.
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Mit 6 sind die einzelnen Abzweigungen bezeichnet, die denBrennstoffstaub
jedem der Brenner zuführen, von denen beispielsweise sieben dargestellt sind, obwohl
deren Zahl verschieden und dem jeweiligen Bedarf angepaßt .sein kann. Mit 7 ist
eine auf der Hauptrohrleitung nach der Abzweigung des letzten Brenners angeordnete
Regelklappe und mit 8 eine Ansaugöffnung für den Ventilator 2 bezeichnet, zu welchem
die Hauptleitung 4 hinter der Regelklappe 7 wieder zurückführt. 9 ist ein Rohr,
durch welches die Mischung von Transportluft und Brennstoffstaub von der Hauptrohrleitung
zu den einzelnen Abzweigungen gelangt. Das Ende dieses Fangrohres 9 ist mit io bezeichnet
und weist die Form einer Auslaufrinne auf, die im Weg des Brennstoffstromes liegt.
i i ist eine Garnitur, in welcher das Rohr 9 gedreht werden kann und die die Verbindung
abdichtet.
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Die Mischung von Förderluft und Brennstoffstaub gelangt durch die
Öffnung io des Rohres 9 und wird durch die Rohre 12 und 13 zu den Nutzbrennern geleitet.
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Die Regelung der jedem Brenner zugeführten Brennstoffmenge wird durch
Einstellung der Klappe 14 bewirkt, deren Stellung mittels des Handgriffes 15 geregelt
und auf dem Rohr durch die Mutter 16 fixiert werden kann.
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Die teilweise Schließung der Klappe 14 erzeugt infolge der Verringerung
des Durchgangsquerschnitts für das Brennstoffgemisch einen Gegendruck, der sich
auf den Auslauf io auswirkt und nur noch eine geringere Brennstoffmenge hindurchläßt.
Der vollständige Stillstand der Brenner wird durch eine vollkommene Abschließung
der Klappe 14 erreicht; da man jedoch in diesem Augenblick befürchten muß, daß der
Teil des Rohres 9, der zwischen der Klappe 14 und dem Auslauf io liegt, sich schnell
verstopft und die Wiedereinsetzung des entsprechenden Brenners erschwert, wird vor
der Schließung der
Klappe 14 das Rohr 9 mittels des Handgriffs 17
um 18o° geschwenkt, wobei es in dem Gewinde 18 des Rohres 12 läuft. Dieses Gewinde
18 ermöglicht zugleich die Höheneinstellung des Abfangrohres, das auf diese Weise,
je nach der Form der Leitung, entweder in die Mittelachse der Rohrleitung q., darüber
oder auch darunter eingestellt werden kann, um den dichtesten und homogensten Strahl
zu suchen oder die Stelle, wo die Brennstoffaufnahme am konstantesten ist.
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Wenn alle Brenner geöffnet sind, so wird jede Veränderung in der Lieferung
des Brennstoffzerkleinerers eine Veränderung im gleichen Sinne bezüglich des jedem
Brenner zugeführten Brennstoffstaubes zur Folge haben; ein etwaigerBrennstoffüberschußwird
zum Ventilator zurückgelangen. Wenn einer oder mehrere Brenner gedrosselt oder sogar
völlig stillgesetzt sind, so wird die größere Öffnung des Ventils 7 dem Brennstoffüberschuß
ermöglichen, zu demVentilator zurückzugelangen, um von neuem in den Kreislauf geworfen
zu werden.
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Abb. 3 zeigt eine praktische Ausführungsform einer einzelnen Abzweigung
des Brennstoffstaubes von der Hauptleitung. Diese Ausführungsform ist jedoch nur
ein Beispiel, und es können andere konstruktive Durchführungen zum gleichen Ergebnis
führen.
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In den Abb. q. bis 8 ist die Richtung des Kreislaufes, den das Brennstoffgemisch
ausführt, durch Pfeile angedeutet.
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Die Hauptleitung 21 weist aufeinanderfolgende Durchmesserverringerungen
auf; auf jede Abzweigung zu einem Brenner folgt eine entsprechende Querschnittsverengung
der Hauptv erteilerleitung.
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Ein wenig oberhalb jederAbzweigungsind kegelstumpfförmige Teile 22
vorgesehen, die zur Hauptleitung koaxial liegen und den Zweck haben, ein homogenes
Gemisch zwischen Luft und Brennstoffstaub an der Stelle wieder herzustellen, wo
eine Anzapfung erfolgt ist. Es kann in der Tat vorkommen, sei es durch Trägheitswirkung
der festen Teile in den Krümmungen oder durch einfache Schwerkraftwirkung in den
langen Leitungen, daß die Verteilung des zerpulverten Brennstoffes in der Transportluft
nicht mehr über alle Punkte eines Leitungsquerschnittes die gleiche ist. Eine Ableitung
zu einem Brenner, die an einem Punkte eingeschaltet wäre, wo die Homogenität nicht
vollständig ist, würde eine Mischung aufnehmen, die sich mehr oder weniger von der
mittleren in der Rohrleitung herrschenden Zusammensetzung entfernt. Wenn diese Abweichung
zwischen den Brennern gering ist, so können die kegelstumpfförmigen und wegen der
erforderlichen Querschnittsverringerung unmittelbar hinter jeder Abzweigung angeordneten
Teile genügen, um der nächsten Anzapfung ein im wesentlichen homogenes Gemisch zuzuführen;
dies sei in dem Fall der Abb. 1, 2 und 3 angenommen. Wenn aber diese Abweichung
zwischen zwei Abzweigungen sehr groß ist, kann es erforderlich werden, in einem
geeigneten Abstand vor der Abzweigung einen konzentrisch angeordneten Rohrkegel
anzuordnen, wie ihn etwa die Abb. q. bei 22 erkennen läßt.
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In den Abb. 4 und 5 ist eine Ausführungsform einer zur Speisung eines
Brenners dienenden Abzweigung des Brennstoffgemisches von der Hauptleitung dargestellt.
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Der Körper 23 der Brennstoffabzweigung ist Ober- und unterhalb des
Zustromes mit Rohrelementen verbunden, die die Sammel-oder Verteilerleitung bilden.
Im Innern des Körpers 23 ist der Teil 2q. aufgehängt, der an seinem oberen Ende
eine offene Auslaufrinne bildet, während sein unteres Ende in ein zum Brenner führendes
Rohr ausmündet. Da das Mundstück 24 mit dem Schaft 25 und mit dem Handgriff 26 fest
verbunden ist, kann durch einfache Handhabung dieses Griffes 26 das Mundstück in
Richtung der Achse XY verschoben werden, so daß die Eintrittsöffnung des Fangrohres
entweder mit der Achse des Sammelverteilers zusammenfällt (vgl. die Anzapfstelle
A) oder derart, daß die Üffnung am oberen Teil der Sammelleitung (s. Anzapfstelle
C) oder an der unteren Seite (s. Anzapfstelle D) liegt. Natürlich können auch die
verschiedenen Zwischenstellungen der Öffnung des Fangrohres zwischen den bei C und
D dargestellten Endlagen eingestellt und verwendet werden. Ferner kann sich das
Fangrohr in beiden Richtungen um die Achse X Y selbst drehen, wobei die Einlaßöffnung
entweder genau der Strömungsrichtung zugekehrt ist (s. Abb. 6) oder auch derart,
daß sie einem beliebigen Winkel in bezug auf die Strömungsrichtung einnimmt, wie
es Abb.7 veranschaulicht; so kann das Rohr auch derart eingestellt werden, daß es
um seine Achse X Y um 18o0 geschwenkt ist und seine Öffnung dann genau in der entgegengesetzten
Richtung wie die Strömungsrichtung verläuft (vgl. die Anzapfstelle B).
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In den Abb. 6 und 7 ist in gestrichelten Linien die Stellung des Handgriffes
26 eingezeichnet, die der betreffenden Lage des Fangrohres 24 entspricht.
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Es sei noch erwähnt, daß die Spindel 25,
nachdem sie durch den
Körper 23 quer zur Stopfbuchse 27 hindurchgetreten ist, in allen vorher beschriebenen
Lagen mittels eines Handrades 28 und eines Klemmbundes 29 oder durch andere beliebige
Einrichtungen
arretiert werden kann. Auf diese Weise können die
Höheneinstellung und die Richtung des Fangrohres fixiert werden und unveränderlich
bleiben.
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Andererseits kann die gesamte Einrichtung zum Abnehmen des Brennstoffgemisches,
wie sie bei A, B, C, D dargestellt wurde, derart eingerichtet sein, daß sie
alle möglichen Richtungen um die Längsachse der Hauptspeiseleitung einnehmen kann.
Durch einfaches Lösen der den Körper 23 mit der Rohrleitung verbindenden Flanschen
kann man, wie es beispielsweise in Abb. 8 veranschaulicht ist, die ganze Einrichtung
nach jeder Richtung um die horizontale Achse der Hauptsammelleitung schwenken, wobei
das Fangrohr q. natürlich bei dieser Drehung mitgenommen wird.
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Durch Vereinigung dieser verschiedenen Möglichkeiten, die die Einrichtung
gemäß der Erfindung mit sich bringt, kann man die Eintrittsöffnung des Fangrohres
gegenüber einer beliebigen Zone des Querschnitts der Hauptsammelleitung bringen
und sie insbesondere in jene Zone der Speiseleitung legen, wo das Brennstoffgemisch
am homogensten ist.
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Überdies ist es durch einfache Drehung des Fangrohres um seine Achse
möglich, eine einfache Mengenregelung des jedem Brenner zugeführten Gemisches zu
bewirken, da die Brennstoffmenge offensichtlich am größten ist, wenn die volle Öffnung
des Fangrohres sich senkrecht dem Zulaufstrom darbietet. Diese Menge wird nach Maßgabe
der Drehung des .Fangrohres abnehmen und schließlich Null betragen, wenn die öffnung
des Fangrohres parallel zur Strömungsrichtung liegt. Schließlich gestattet die Drehung
des Fangrohres von 18o0, gemessen von der größten Offenstellung, einen Brenner vollkommen
außer Betrieb zu setzen, ohne daß irgendwelcherBrennstoff in das entsprechendeFangrohr
gelangen und dieses verstopfen kann (vgl. die Abzapfstelle B in Abb. q.). Die Verbindung
der auf der Einzelabzweigung jedes Brenners vorgesehenen Ventildrosselung
30 mit der Drehung von 18o° des Fangrohres unterbindet die Lieferung von
Brennstoff an die Abzweigung des betreffenden Brenners.