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Anordnung zum Regeln der Überhitzungstemperatur in Wasserrohrkesseln
mit einer mit Rückführung von Feuergasen arbeitenden Kohlenstaubfeuerung Die Erfindung
betrifft eine Anordnung zum Regeln der Überhitzungstemperatur in Wasserrohrkesseln
mit einer mit Rückführung von Feuergasen zum Trocknen des Brennstoffes arbeitenden
und mit gekühlten Feuerraumseitenwänden versehenen Kohlenstaubfeuerung und mit einem
hinter dem Wasserrohrbündel des ersten Zuges angeordneten Dampfüberhitzer.
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Es ist schwierig, in einen Wasserrohrkessel mit einer beheizten Hauptrohrgruppe
und diese in mehrere Züge unterteilenden 0uerwänden einen Dampfüberhitzer derart
einzubauen, daß ohne wesentliches Abweichen von den bekannten Rohranordnungen hohe
Dampftemperaturen erreicht werden. Bei solchen Kesseln ist der verfügbare Temperaturunterschied
zwischen Dampf und Heizgasen häufig so gering, daß eine Vergrößerung der Überhitzerheizfläche
wirkungslos bleibt.
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Zur Überwindung dieser Schwierigkeiten ist bereits vorgeschlagen worden,
den Hochtemperaturteil des sich über die ganze Breite des Kessels erstreckenden
Überhitzers in der Mitte des Kessels anzuordnen.
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Gemäß der Erfindung wird nun nicht nur von dieser bekannten Maßnahme
Gebrauch gemacht, sondern es werden gleichzeitig die Ansaugestellen für die Feuergasrückführung
so verteilt, daß die Feuergase in Abhängigkeit von derÜberhitzungstemperatur in
regelbaren Mengen aus dem Gasstrom vor dem Hoch- oder Tiefternperaturteil des Überhitzers
abgesaugt werden können. Damit kann erreicht werden, daß der Hochtemperaturteil
des Überhitzers von einer größeren Gasmenge durchströmt wird als die danebenliegenden
Heizflächenteile des Überhitzers. Eine weitereVerbesserung besteht darin, daß, wie
an sich bereits vorgeschlagen, die dem Hochtemperaturteil des Überhitzers vorgeschaltete
Kesselheizfläche kleiner bemessen wird als die dem Tieftemperaturteil vorgeschaltete.
Dies kann erzielt= werden durch Anordnung einer geringeren Rohrzahl in der Strömungsrichtung
der Gase oder durch unberohrte Gassen, gleichlaufend zum Gasstrom.
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Diese beschriebenen Anordnungen sollen es ermöglichen, hohe Dampfendtemperaturen
trotz großer, dem Überhitzer vorgeschalteter Kesselheizfläche zu erzielen. Ferner
sollen sie geringe Veränderlichkeit der Dampftemperatur mit der Belastung und willkürliche
Beeinflussung der Dampftemperatur mit Hilfe der Verteilung der Drücke und Gasmengen
der Feuergasrücksaugung ergeben. Die Feuergasrücksaugung ist für andere Zwecke,
das Trocknen des Brennstoffes, in einem Dampferzeuger der eingangs erwähnten Art
ohnehin erforderlich. Die vorgeschlagene Anordnung des Überhitzers ermöglicht es
also, die Feuergasrücksaugung auch in einer für die Regelung der Überhitzungstemperatur
ebenfalls bekannten Weise zu verwenden. Es ist nämlich nicht neu, die Heißdampftemperatur
durch Einblasen von Luft
vor dem -Überhitzer oder durch Einblasen
von Rauchgasen, welche am Kesselende abgesaugt werden, zu beeinflussen.
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In den Abb. i und 2 ist als Anwendungsbeispiel der Erfindung ein Steilrohrkessel
mit Mühlenfeuerung im Längs- und Querschnitt dargestellt.
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Der Kessel besteht aus einer Speisetrommel r, welche durch unbeheizte
Fallrohre :2 das Wasser der Untertrommel 3 zuführt. In dem- Rohrbündel q., das durch
eine Querwand 5 in zwei Heizgaszüge q" und q.b unterteilt ist, steigt das Dampf-Wasser-Gemisch
auf und trennt sich im Dampfabscheider 6 in Wasser und Dampf. Das Wässer fließt
durch die Rohre 7 in die Trommel i ab. Der Dampf tritt durch die Rohre 8 zur Trommel
i über und strömt über die Leitungen g zu den Überhitzereintrittskästen io.
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Der Überhitzer ist zweiteilig und gleichmittig angeordnet, derart,
daß der Dampf die Rohrschlangen ii nach der Mitte des Kessels zu durchströmt und
aus den Austrittskästen 12
durch die Leitung 13 entnommen wird. Die Querlage
der Überhitzerschlangen ii ist nur zur Verdeutlichung der Darstellung gewählt. Mit
Rücksicht auf die Auswechselbarkeit werden die Überhitzerschlangen zweckmäßig gleichlaufend
zur Mittelebene des Kessels angeordnet und in Gruppen hineinandergeschaltet.
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Befeuert wird der Kessel mit einer doppelten Mühlenfeuerung, bestehend
aus einem dem Brennraum.unmittelbar vorgeschalteten Trocken-, Mahl- und Sichtraum
1q., welchem der Brennstoff mittels der Aufgabevorrichtung 15 zugeführt wird. Von
dem Schlagkreuz der Mühle 16 wird derBrennstoff hochgeworfen und im Gas-Luft-Strom
getrocknet und gesichtet.
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Zu diesem Zweck wird das Schlagkreuz mit Ventilatorflügeln ausgestattet
und saugt durch die höhlen Wände 'des Feuerraumes 1,7 Luft an, deren Menge mittels
Klappe 18 geregelt werden kann und die sich im Rohre ig mit den durch Rohr und Regelklappe
2o aus dem Brennraum unmittelbar angesaugten Heizgasen mischt und in die Mühle eintritt.
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Der brennfertige Stäub wird von den Sichtgasen durch die Öffnung 2i
in den Brennraum getragen und verbrennt dort. Zur besseren Mischung der Gase wird
aus einem Windkanal 22 in regelbarer Menge aus Ofnungen 23 rund um die Öffnung 2
1 Luft eingeblasen. Da die Rücksaugung von Heizgasen einen wenig wirtschaftlichen
Kreislauf bedeutet, in Abgaslüfterhitzern aber die benötigten Lufttemperaturen betriebssicher
nur unter Aufwand hoher Kosten erzeugt werden können, empfiehlt sich eine Verbesserung
der Gasrücksaugung in folgender Weise. Durch Öffnung 2q., welche zweckmäßig im Gasstrome
unter der Öffnung 20 liegt, wird in regelbarer Menge Luft in den Feuerraum eingelassen.
Es ist leicht möglich, den Betrieb so einzustellen, daß praktisch die gesamte bei
2q. eingeführte Luft bei 20 mit einem gewissen Zusatz an Feuergasen abgesaugt wird.
Der Kreislauf der Feuergase wird dadurch verringert, die Temperatur- und Druckverteilung
im Feuerraume wird geändert, und durch ungleiche Verteilung" der Rücksaugemengen
auf die seitlichen und die mittlere Rohrleitung i9 ist es leicht möglich, jede gewünschte
Druckverteilung zu erzielen.
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Der Feuerraum 17 ist weitgehend mit Kühlrohren ausgekleidet.
Damit der heiße Flammenkern besonders gut an den Hochtemperaturteil des Überhitzers
herankommt; ist in dem Rohrbündel q. in der Mitte in an sich bekannter Weise eine
oder mehrere Gassen 25 gelassen. Die Anordnung des Überhitzers in Verbindung mit
diesen Gassen und der Gasrücksaugung gibt nicht nur die Möglichkeit, ohne wesentliche
Veränderung des Wasserrohrbündels die hohen Dampftemperaturen zu erreichen, sondern
sie gibt auch eine einfache Möglichkeit, bei wechselnder Belastung gleichbleibende
Dampftemperaturen zu erzielen, indem bei geringer Belastung die mittlere Gasrücksaugung
stärker gedrosselt wird. Werden die Trockengase erst hinter dem Überhitzer abgesaugt,
was jedoch weniger wirtschaftlich ist, so werden sich die beschriebenen Druckverteilungen
durch die umgekehrten Maßnahmen an den Drosselklappen erzielen lassen.
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In der Abb. 3 ist im Querschnitt vereinfacht. dargestellt, wie statt
durch Rohrgassen die gleiche Wirkung durch eine allgemeine Verringerung der Vorschaltheizfläche
vor dem Hochtemperaturteil des Überhitzers erzielt und wie der Verlust an Vorschaltheizfläche
durch Vergrößerung der Überhitzerheizfläche ausgeglichen werden kann.
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Die Abb. q. zeigt die Verminderung der Vorschaltheizfläche durch Rohrgassen,
in welche die Überhitzerrohre in an sich bekannter Weise zum Teil eingehängt sind.