DE635117C

DE635117C - Pulverized coal firing

Info

Publication number: DE635117C
Application number: DED65920D
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1933-05-21
Filing date: 1933-05-21
Publication date: 1936-09-10

Description

Bei Kohlenstaubfeuerungen, bestehend aus einer Brennkammer und ihr unmittelbar vorgeschalteter, nach dem Brennraum offener Mühlenkammer, in welcher der Brennstoff getrocknet, gemahlen und gesichtet wird, besteht eine starke Abhängigkeit zwischen den Verhältnissen im Brennraum und im Mahlraum. Besonders beim Wiederinbetriebsetzen nach Stillständen dauert es lange bis zur Erreichung der Vollast. Auch kurzzeitige Störungen verschiedener Art, wie Unregelmäßigkeiten in der Feuchtigkeit oder der Körnung der Kohle, mangelhafte Einregelung der Luftmenge, vermögen den Feuerungsbetrieb empfindlich zu stören.In the case of pulverized coal firing, consisting of a combustion chamber and its directly upstream, after the combustion chamber there is an open mill chamber in which the fuel is dried, ground and sifted a strong dependency between the conditions in the combustion chamber and in the grinding chamber. It takes a long time to achieve this, especially when restarting after a standstill the full load. Also short-term disturbances of various kinds, such as irregularities in the humidity or the grain size of the coal, inadequate regulation of the air volume, can seriously disrupt the operation of the furnace.

Erftndungsgemäß werden nicht nur diese Mängel behoben, sondern auch noch neue Vorteile erzielt durch die Verbindung der Mühlenfeuerung mit der an sich bekannten flüssigen Entschlackung. Durch Ausbildung" des Bodens des Feuerraumes als Pfanne für die Ansammlung flüssiger Schlacke wird im Brennraum ein Schmelzwärmespeicher höchster Temperatur geschaffen. Dieser wirkt nicht nur, wie bisher genützt, auf die zu beheizende Einrichtung, sondern er wirkt in besonders vorteilhafter Weise auf die Mühlenfeuerung zurück.According to the invention, not only are these deficiencies remedied, but also new advantages achieved by combining the mill firing with the known liquid Detoxification. By designing "the bottom of the firebox as a pan for the accumulation liquid slag becomes a heat storage tank of the highest temperature in the combustion chamber created. This not only has an effect on the facility to be heated, as it has been used up to now, but also has a special effect advantageously back to the mill firing.

Sowohl die unmittelbare Einstrahlung in den Mahlraum als auch die gleichmäßige Temperatur der über dem Schlackenbett entnommenen Rücksaugegase wirkt fördernd und ausgleichend auf die Brennstofftrocknung. Der in der Brennkammer anfallende unverbrannte Koks schwimmt auf der heißen Schlacke und wird durch sie auf Verbrennungstemperatur gehalten. Durch Einblasen von Luft auf diese Koksschicht wird sie zur Verbrennung gebracht und erzeugt dabei eine sehr hohe Temperatur. Andererseits kann durch Unterbinden der Luftzufuhr die Koksansammlung auf der Schlacke begünstigt werden. Er deckt dann die Schlacke ab, schützt sie gegen Abstrahlungsverluste und die Mühle bei Betriebsstillständen gegen Überhitzung. Bei Wiederinbetriebnahme wird durch das Abbrennen des Kokses die Erreichung des Beharrungszustandes beschleunigt. Both the direct radiation into the grinding chamber and the uniform The temperature of the back-suction gases withdrawn above the slag bed has a promoting effect and compensating for fuel drying. The unburned that accumulates in the combustion chamber Coke floats on the hot slag and is brought to combustion temperature by it held. By blowing air onto this layer of coke, it is burned, producing a very high temperature. On the other hand, by cutting off the air supply, the coke can build up to be favored on the slag. It then covers the slag, protects it against radiation losses and the grinder against overheating during shutdowns. When the system is started up again, the coke burns off Achievement of the steady state accelerated.

In der Zeichnung ist in Abb. 1 die Erfindung in Anwendung auf einen Schrägrohrkessel dargestellt. Der Kessel besteht aus Teilkammern 1 und 2 mit dem verbindenden unteren Rohrbündel 3, einem Zwischenbanküberhitzer 4 und einem weiteren nicht gezeichneten, Rohrbündel. Die Lenkwände 5, 6 teilen den ersten Gaszug ab. Dem Feuerraum 7 ist die Mühlenkammer 8 vorgeschaltet, an deren unteres Ende die Mühle 9 anschließt. Die Räume 7 und 8 stehen miteinander durch eine Öffnung 10 in Verbindung. In the drawing, in Fig. 1, the invention is applied to an inclined tube boiler shown. The boiler consists of sub-chambers 1 and 2 with the connecting one lower tube bundle 3, an intermediate bank superheater 4 and another not shown, Tube bundle. The steering walls 5, 6 divide the first throttle cable. The firebox 7, the mill chamber 8 is connected upstream, at the lower end of which the mill 9 is connected. Rooms 7 and 8 stand together through an opening 10 in connection.

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Die Kohle wird der Mühle durch eine beliebige Vorrichtung ii mit Fallrohr 12 aufgegeben; sie durchfällt ganz oder teilweise den Mühlenraum 8 und wird von der Mühk|g5The coal is fed to the mill through any device ii with a downpipe 12; it falls completely or partially through the mill chamber 8 and is taken by the mill | g5

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so lange zerkleinert und hochgeworfen, die genügende Feinheit und Trockenheit :§p Während die Griese im Mühlenvorraunvfni'l der Richtung des Pfeiles 13 umlaufen, bis sie verbrennungsreif sind, tritt der Staub in der Richtung dfis Pfeiles lij. in den Feuerraum über. Diese Sichtung und Trocknung wird erhöht durch .Einführung von kaker oder warmer Luft oder Gasen Jn den Mühlenvorraum mittels der regelbaren. Zuführungen 15 und 16. Während die Leitung 15 die Sicht- und Trägerluft bringt, gibt die Leitung 16 hauptsächlich Förderluft, um .den Feinstaub ohne weitere Ausscheidung in den Feuerraum zu führen.so long chopped up and thrown up, the sufficient delicacy and dryness: §p While the Griese in Mühlenvorraunvfni'l rotate in the direction of arrow 13 until they are ready to burn, the dust occurs in the Direction dfis arrow lij. in the firebox above. This sifting and drying is increased by the introduction of kaker or warm air or gases in the anteroom of the mill by means of the adjustable. Inlets 15 and 16. While the line 15 is the sight and brings carrier air, the line 16 is mainly conveying air to .the fine dust without leading further precipitation into the combustion chamber.

Würde man dieses Mittel allein anwenden, so würde die Flamme an der Vorderwand des Feuerraumes hochziehen, ohne den. Feuerraum genügend auszufüllen. Es wird daher der Flamme nur ein Teil der Verbrennungsluft durch die Rohre 15 und 16 zugeführt, während ihr der Rest in regelbaren Mengen an Stellen zugeleitet wird, wo er für die Flammenführung nutzbar gemacht werden kann. Die wichtigste Stelle ist der Übertritt 10. Dort wird aus Rohrleitungen 17, 18, 19 Je nach Bedarf Luft oder Gas in regelbarer Menge in den Feuerraum eingeblasen, um die Flamme! von der Decke und der Vorderwand des Feuerraumes wegzudrücken und annähernd die bei Düsenfeuerungen bekannte LJ-förmige Flamme zu. erzielen.If one were to use this remedy alone, so the flame would pull up on the front wall of the furnace without the. Firebox to fill in enough. Therefore, only part of the combustion air becomes part of the flame fed through pipes 15 and 16, while the rest is fed in controllable quantities to places where it is used for the Flame guidance can be made usable. The most important point is the transfer 10. There the pipelines become 17, 18, 19 Depending on requirements, air or gas is blown into the combustion chamber in a controllable amount in order to achieve the Flame! to push away from the ceiling and the front wall of the firebox and approach it the LJ-shaped flame known from nozzle firing. achieve.

Der Feuerraum besitzt einen geschlossenen feuerfesten Boden 22, auf dem sich die flüssige Schlacke ansammelt. Die regelbaren Luf t-Zuführungen 21, 25, welche auch auf allen Seiten oberhalb des Schlackeribades angeordnet sein können, bringen die notwendige Verbrennungsluft zur Flammenlenkung und zum Ausbrennen des Kokses. Dem Zweck der Flammenführung dienen auch die regelbaren Luftzuführungen 23 und 24. Saugt man dagegen durch eine oder mehrere dieser Leitungen Gase aus dem Feuerraum an, so wird die Flamme den Feuerraum und auch die toten Ecken besser ausfüllen.The furnace has a closed refractory floor 22 on which the liquid Slag accumulates. The adjustable air supplies 21, 25, which also on all Pages above the slag pool can bring the necessary Combustion air to direct the flame and burn out the coke. The purpose of The adjustable air inlets 23 and 24 are also used to guide the flame through one or more of these lines gases from the combustion chamber, so the flame becomes the combustion chamber and also the better fill in dead corners.

Besonders vorteilhaft kann, es sein, durch Leitung 25 oder 24 kalte Luft in den Feuerraum einzuführen und einen Teil dieser inzwischen erwärmten Luft, bevor sie sich mit der Flamme genügend gemischt hat, durch Rohrleitungen 23 wieder abzusaugen. Diese so gewonnene Heißluft kann mit Vorteil durch die Rohrleitungen 15, 1.6,17, 18 oder 19 dem Mühlenraum oder der Flamme zugeführt wenden. Man erspart dadurch den Lufterhitzer und hat gegenüber der sonst üblichen Rücksaugung heißer Feuergase den Vorteil, daß der Sicht- und Brennluftstrom nicht mit einer zusätzlichen Menge inerter Gase belastet wird, also auch höhere Verbrennungsy^nperaturen erzeugen kann. Ü^fiei kleinen Feuerräumen kann mit den gleichen oder ähnlichen Mitteln eine vollständige Ausfüllung des Feuerraumes durch die Flamme erreicht werden, wenn bei_; und nach dem Durchtritt der Flamme durch die Öffnung 10 die Zusatzluft mit hoher Pressung zugeführt wird, um große Gasgeschwindigkeitenl im Feuerraum zu erzielen. Dann muß auch an den anderen Stellen die Luft mit entsprechendem Überdruck zugeführt werden, und es müssen besondere Maßnahmen -zur Abdichtung des gegen außen unter Überdruck stehenden Mühlen- und Feuerraumes getroffen werden .It can be particularly advantageous to introduce cold air into the furnace through line 25 or 24 and to suck off some of this air, which has meanwhile been heated, through pipes 23 before it has sufficiently mixed with the flame. This hot air obtained in this way can advantageously be supplied to the mill chamber or the flame through the pipes 15, 1, 6, 17, 18 or 19. This saves the air heater and has the advantage over the otherwise customary sucking back of hot fire gases that the sifting and combustion air stream is not burdened with an additional amount of inert gases, i.e. it can also generate higher combustion temperatures. For small combustion chambers, the same or similar means can be used to completely fill the combustion chamber with the flame, if at _; and after the flame has passed through the opening 10, the additional air is supplied with high pressure in order to achieve high gas velocities in the furnace. Then the air must also be supplied at the other points with a corresponding overpressure, and special measures must be taken to seal off the mill and furnace chamber, which is under overpressure from the outside.

Dazu werden die Räume und Züge druckfest ummantelt und die Brennstoffzuführung als Schnecke, Schleusenanlage oder mit so hoher geschlossener Brennstoffsäule ausgebildet, daß Gasdurchtritt nicht oder nur unwesentlich auftreten kann. Mit solchen Einrichtungen sind hohe Heizgasgeschwindigkeiten im Feuerraum und in den Zügen bis 70 m/s möglich, ohne daß die Mahl- und Sichtarbeit im Mühlenraum beeinträchtigt wird. Diesen hohen Heizgasgeschwindigkeiten entsprechen schneller Ausbrand und hohe Wärmeübergangszahlen, daher kleine Feuerräume und kleine Heizflächen.For this purpose, the rooms and trains are encased pressure-tight and the fuel supply designed as a screw, lock system or with such a high closed fuel column, that gas penetration cannot occur or can only occur to an insignificant extent. With such facilities high heating gas speeds in the furnace and in the flues of up to 70 m / s are possible without the grinding and Visual work in the mill room is impaired. These high heating gas speeds correspond to faster burnout and high heat transfer coefficients, therefore small combustion chambers and small heating surfaces.

Da auch in den Kesselzügen Flugkoks an- 95 ■ fallen wird, kann es vorteilhaft sein, die Flugasche aus den Kesselzügen dem Feuerraum zuzuführen, wo die Schlacke geschmolzen und der Koks verbrannt wird. Insbesondere bei graphithaltigen Kohlen kann diese Maßnähme großeVorteile bringen, da der Graphitanteil in der Schwebe praktisch nicht zu verbrennen ist, wogegen er bei Ablagerung auf der flüssigen Schlacke genügend Zeit zum Ausbrennen hat.Since flying coke will also be produced in the boiler trains, it can be advantageous to use the fly ash from the boiler passes to the furnace where the slag melted and the coke is burned. This measure can be particularly useful in the case of graphite-containing coals bring great advantages, since the graphite portion in suspension practically does not burn is, whereas if it is deposited on the liquid slag it has enough time to Has burned out.

Zu dem Zwecke, Luftmenge und Pressung am Düsenaustritt regeln zu können, werden außer den Regelklappen in den Zuführungsrohren auch die Düsenmündungen selbst im Querschnitt veränderlich gemacht. Die Düsen werden dazu in Kastenform mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, dessen größere Höhe in der Strömungsrichtung der Gase liegt und eine oder z.wei Seitenwände derart beweglich gemacht, daß durch Verstellen ihrer Lage der Austrittsquerschnitt der Düse verändert wird. Bei Störungen an der Brennkammermühle können diese Düsen auch als Staubbrenner dienen, indem man in die zugehörige Leitung ein Kohlenstaubluftgemisch einführt.For the purpose of being able to regulate the amount of air and pressure at the nozzle outlet In addition to the control flaps in the supply pipes, the nozzle orifices themselves in the Cross-section made changeable. The nozzles are box-shaped with rectangular Cross-section formed, the greater height of which lies in the direction of flow of the gases and one or two side walls made movable in such a way that by adjusting their position the The outlet cross-section of the nozzle is changed. In the event of malfunctions in the combustion chamber mill These nozzles can also serve as dust burners by inserting into the associated pipe introduces a coal dust air mixture.

Die Abb. 2 zeigt eine Ausführung der Anordnung für große Feuerräume, bei welchenFig. 2 shows an embodiment of the arrangement for large combustion chambers in which

durch Einbau der Mühle in die Mitte des Brennkammerbodens eine besonders günstige Verteilung der Flamme und der Zusatzluft erzielt werden kann.by installing the mill in the middle of the combustion chamber floor it is a particularly favorable one Distribution of the flame and the additional air can be achieved.

Claims

Patent claims:

1. Coal dust firing, consisting of Combustion chamber and with it. directly connected grinding, drying and classifying room, characterized in that the combustion chamber in a known manner with a bottom for collecting the Provide slag in a liquid state

«5 is.

2. pulverized coal furnace according to claim i, characterized in that Combustion air is introduced in a manner known per se in powerful jets above the slag bed from all sides will.

3. pulverized coal furnace according to claim i, characterized in that, starting from the desired center of curvature of the flame, at the transition from the vestibule to the combustion chamber several nozzles radially diverging powerful air jets are blown into the knee of the flame.

4. pulverized coal furnace according to claim ι and 3, characterized in that that on the side of the flame facing away from the center of curvature, air is blown in to further guide the flame or gas! is sucked off.

5. pulverized coal furnace according to claim i, characterized in that in

"· As is known per se, some of the heated Air is sucked out of the combustion chamber before it is completely mixed with the flame and another injection point, mainly the vestibules.

6. pulverized coal furnace according to claim r, characterized in that in In a manner known per se, the furnace is operated with strong overpressure.

7. pulverized coal furnace according to claim i, characterized in that the Mill is built into the center of the cinder pan.

8. pulverized coal furnace according to claim ι and 2, characterized in that that the fly ash and fly coke particles occurring in the boiler flues enter the combustion chamber in a manner known per se are fed.

9. pulverized coal furnace according to claim ι and 2, characterized in that that the cross section of the nozzles for the introduction of the air is expediently variable in the horizontal direction.

For this purpose ι sheet of drawings