DE741763C

DE741763C - Wasserrohr-Strahlungskessel

Info

Publication number: DE741763C
Application number: DED82556D
Authority: DE
Inventors: Alfred Pallmann; Ewald Schoen; Hermann Staerker
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1940-04-30
Filing date: 1940-04-30
Publication date: 1943-11-17

Description

Wasserrohr-Strahlungskessel Es. gibt feste Brennstoffe, insbesondere salzhaltige Braunkohlen, Schwelkoks und Hydrierrückstände, deren Verbrennungsrückstände erst bei verhältnismäßig niedrigen Gastemperaturen die Eigenschaft verlieren, an den Heizflächen anzuhaften. Diese Grenze wird ferner bestimmt durch den Haftpunkt, d. i. diejenige Grenztemperatur der Heizflächen, bei denen die aus den Gasen ausfallenden flüssigen oder sublimierenden. Teilchen von der Metallfläche nicht mehr genügend abgeschreckt werden und daher sich nicht mehr leicht ablösen lassen, sondern anhaften. Für die Verbrennung von salzhaltigen Brennstoffen wurde daher schon vorgeschlagen, in einem Wasserrohr-Strahlungskessel im Zusammenhang mit einer Schmelzfeuerung einen Nachkühlraum vorzusehen, der aus einem U-förmigen, mit Kühlrohren ausgekleideten Strahlungszug besteht. Obwohl die Schmelzfeuerung zur Bindung der Schlackenteilchen sehr geeignet ist, ist es bei salzhaltigen Brennstoffen manchmal wünschenswert, ein Schlackenbad und die damit verbundenen Temperaturen zu vermeiden und mit Trockenentaschung zu arbeiten, um das Verdampfen der Salze möglichst zu verhindern. Wie bei der Schmelzfeuerung ist auch bei der Trockenentaschung noch ein Nachkühlraum notwendig, um die Gase und die Schlacke möglichst weitgehend abzukühlen, bevor sie in die Berührungsheizfläche eintreten. Die Erfindung betrifft derartige Wasserrohr-Strahlungskessel mit einem Nachkühlraum, der von einem U-förmigen, m-it Kühlrohrwänden versehenen Strahlungszug gebildet wird. Sie besteht darin, daß zwischen den im aufsteigenden Zug liegenden. Brennraum und den U-förmigen, mit einem Aschentrichter an der unteren Umkehr versehenen Nachkühlraum ein von Rohren der Brennkammerwände gebildeter Strahlungszug als Zwischenkühlraum eingeschaltet ist und daß der an den Nachkühlraum anschließende Berührungsüberhitzer in dem absteigenden Zug in zwei hintereinandergeschaltete, zueinander versetzte Gruppen längs bestrichener Rohre unterteilt ist, von denen jede mit einem besonderen Aschentrichter versehen ist.
Bei der Schmelzfeuerung und der Trockenentaschung ist es vorteilhaft, die Feuergase in der Brennkammer in aufsteigendem Zuge zu führen, damit die Schlackenteilchen lange in Schwebe bleiben und gut ausbrennen und durch Abstrahlung abkühlen. Der bekannte, als Nachkühlraum dienende U-förmige Strahlungszug muß dann aber, da sein Eintritt hoch liegt, mit der Umkehr nach unten und mit einer Vorrichtung zur Abführung der ausfallenden Schlacke ausgebildet werden. Hierbei besteht die Gefahr, daß die Schlacke noch zu heiß in den Aschentrichter kommt und dort zusammenbackt. Um das zu vermeiden, wird zwischen diesen Zug und den Brennraum ein Zwischenkühlraum eingeschaltet, in welchem die Schlacke Gelegenheit hat, abzukühlen und sich gegebenenfalls an den Rohrgittern des Eintritts und des Austritts zu fangen, wie dies an sich für den Einbau hinter dem Feuerraum eines Wasserrolir-Strahlungskessels bekannt ist. Um den trotzdem bis in das Berührungsrohrbündel kommenden gefährlichen Schlackenteilchen möglichst wenig Gelegenheit zum Haften zu geben, wird der überhitzer in dem absteigenden Zug mit Längsbestreichung eingebaut. Die niedrige Temperatur der Gase erfordert große Überhitzerheizfläche, die in mehreren aufeinanderfolgenden Bündeln im Gaszuge ufltergebracht wird. Damit nicht die in dein ersten Bündel ausfallende Asche oder von ihm von selbst oder beim Rutschen abfallende Krusten in das nächste Bündel fallen, sind die beiden Bündel seitlich gegeneinander versetzt, so daß jedes mit einem Aschentrichter versehen werden kann. Hierbei kann in Weiterbildung der Erfindung das Bündel mit der geringeren Dampftemperatur, wie üblich, in die Zone der heißeren Gase gelegt werden. Dadurch, daß weiterhin die nebeneinanderliegenden gleichen Rohrschlangen in bekannter Weise in der Höhe und im Windungsschritt gegeneinander versetzt werden, kann der Eintritts- und der Austrittsquerschnitt für die Gase vergrößert werden. Das obere Rohrbündel kann außerdem in den Strahlungsraum nach oben hineinragen, gegebenenfalls schräg abgetreppt, uni einen noch größeren Einströmquerschnitt zu schaffen.
Bei einem Wasserrohrkessel mit Entmischungstrommelkönnen die Steigrohre des Zwischen- und Nachkühlraumes an die Entmischungstrommel angeschlossen werden. D:e Sicherung des Wasserumlaufes ist jedoch noch größer, wenn die Steigrohre des Nachkühlraumes an. eine besondere Entmischungstrommel angeschlossen sind, die noch einen Wasserraum aufweist, der durch unbeheizte Fallrohre mit den Verteilern der einmündenden Steigrohre verbunden ist.
Da die Zwischenwand des U-förmigen Strahlungszuges sich über die ganze Kesselbreite erstreckt, muß auch der darunter angebrachte Aschentrichter dieselbe Breite erhalten. Um ihn nicht durch viele Sättel in Einzeltrichter mit Verschlüssen unterteilen zu müssen, kann die Anordnung getroffen werden, daß die Sohle des Aschentrichter: über die ganze Breite des Kessels in bekannter Weise in den Urnführungszug für den Berührungsüberhitzer übergeht.
In der Abbildung ist der Gegenstand der Erfindung in einem Schnitt nach der Symmetrieebene dargestellt. Der Brennraum i des Dampferzeugers, der mit Kohlenstaub aus den Eckenbrennern 2 befeuert wird, ist mit aufsteigenden Kühlrohren 3 ausgekleidet, welche unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Sammlern q. und Rohren 5 in die hochliegende Entmischungstrommel 6 münden. Diese ist durch Dampfrohre 7 und Wasserrohre 8 mit der Hauptkesseltrommel g verbunden. Aus dieser strömt das Wasser durch Fallrohre io zu den Verteilern i i der Rohre 3. Durch das Ausbiegen der Rückwandkühlrohre wird der Zwischenkühlraum 12 geschaffen.
An diesen schließt der aus dem absteigenden Schenkel 13 und dem ansteigenden Schenkel 1.1 bestehende U-förmige Nachkühlraum an. Er wird umkleidet von den Wandrohren 15, 16, 17, 18 und durch die unten geöffnete Rohrwand i9 geteilt. Die Rohre münden-unmittelbar oder über Sammler 2o und Rohre2i in die Entmischungstrommel6. Sie können auch in eine besondere Entmischungstrommel geführt werden, die durch L'berströmrohre mit der Hauptkesseltrommel 9 verbunden ist. Wird diese Entmischungstrommel nur so hoch gelegt, daß sich in ihr ein Wasserspiegel hält, so kann sie durch. Fallrohre mit den Verteilern 22, 23 der Kühlrohre verbunden werden. Der erzeugte Dampf strömt aus der Trommel 9 durch die verlängerten Überhitzerrohre zur ersten Gruppe 2:1 des Überhitzers, die im absteigenden Zuge über dem Aschentrichter 25 liegt, und strömt weiter in die seitlich versetzte Überhitzergruppe 26 über dem Aschentrichter 27. In diesen mündet auch der zugleich als Aschentrichter dienende Umführttngskana128, der von dem Trichter 29 des .U-förmigen Nachkühlraumes über die ganze Kesselbreite ausgeht. Die hintereinanderliegenden gleichgeformten Überhitzerschlangen sind in der Höhe und auch seitlich gegeneinander versetzt. Hinter dem Überhitzer ist noch ein Lufterhitzer 3o vorgesehen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Wasserrohr-Strahlungskessel mit aus einem U-förmigen, mit Kühlrohren ausgekleideten Strahlungszug bestehendem Nachkühlraum für Verbrennung von salzhaltigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den im aufsteigenden Zug liegenden Brennraum (i) und den U-förmigen, mit einem Aschentrichter (29) an der unteren Umkehr versehenen Nachkühlraum (13, 14) ein von Rohren (3) der Brennlsammerwände gebildeter Strahlungszug (12) als Zwischenkühlraum eingeschaltet ist und daß der an den Nachkühlraum (13, 14) anschließende Berührungsüberhitzer -in dem absteigenden Zug in zwei hintereinandergeschaltete, zueinander versetzte Gruppen (24, 26) längs bestrichener Rohre unterteilt ist, von denen jede mit .einem besonderen Aschentrichter (25, 27) versehen ist.
2. Wasserrohr-Strahlungskessel nach Anspruch i mit Entmischungstrommel, in welche die Brennraumkühlrohre einmünden, dadurch gekennzeichnet, daß auch die Steigrohre (3, 15, 16, 17, 18, i9) des Zwischen- und Nachkühlraumes (12, 13, 14) an die Entmischungstrommel (6) angeschlossen: sind.
3. Wasserrohr-Strahlungskessel nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre des Nachkühlraumes an eine besondere Entmischungstrommel angeschlossen .sind, die noch einen Wasserraum aufweist, der durch unbeheizte Fallrohre mit den Verteilern der einmündenden Steigrohre verbunden ist.
4. Wasserrohr-Strahlungskessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Sohle des Aschentrichters (29) des Nachkühlraumes (13, 14) über die ganze Breite des Kessels in den Umführungskanal (28) für den Berührungsüberhitzer übergeht.
5. Wasserrohr-Strahlungskessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die obere Überhitzergruppe zum Zweck der Vergrößerung des Einströmquerschnittes- zum Teil- in den Umlenkraum hinter dem Nachkühlraum hochgeführt ist.
6. Wasserrohr-Strahlungskessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hochtemperaturstufe (26) des überhitzers der Tieftemperaturstufe (24) im Gasstrom nachgeschaltet ist.
7. Wasserrohr-Strahlungskessel nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß .die gleich hoben, nebeneinanderliegenden Rohrschlangen des- Überhitzers in der Seiten- und Höhenlage gegeneinander versetzt sind. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vorn Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden deutsche Patentschrift N r. 45:1408, 6556:23, 669196, 676563; Zeitschrift Elektrizitätswirtschaft vom 25. i. 1939, Anzeigenseite 34; Zeitschrift Engineering vom 27. 11. 1936, S. 597, Abb. 2.