DE748264C

DE748264C - Druckfeuerung fuer feste Brennstoffe

Info

Publication number: DE748264C
Application number: DE1941748264D
Authority: DE
Priority date: 1941-06-27
Filing date: 1941-06-27
Publication date: 1944-10-30

Description

Druckfeuerung für feste Brennstoffe Die Erfindung betrifft die Verfeuerung fester Brennstoffe, insbesondere zum Betrieb von Gasturbinen. Die großen Leistungen, die für ortsfeste Kraftanlagen und auch für den Schiffsantrieb benötigt werden, erfordern große Feuerräume, besonders wenn man feste Brennstoffe, insbesondere Kohle, verfeuern will. Da Kohle mehr und mehr als Rohstoff und nicht als Brennstoff betrachtet werden muß, ist unter Kohle hier auch der Brennstoff verstanden, der nach Entzug der wertvollen Bestandteile, wie Gas, Teer usw., noch verbleibt, also Koks, Schwelkoks usw. Es ist nun bereits bekannt, den Feuerraum unter Druck zu setzen, um infolge der wesentlich größeren Dichte der Luft in einem gegebenen Feuerraum mehr Brennstoff verbrennen bziv. für die Verfeuerung einer bestimmten Brennstoffmenge mit einem kleineren Feuerraum auskommen zu können. Man hat von dieser Möglichkeit bisher nur bei der Verfeuerung flüssigen Brennstoffes Gebrauch gemacht, da hier die Verhältnisse besonders einfach liegen,. Die Einbringung des flüssigen Brennstoffes in einen unter Druck stehenden Raum sowie die Zerstäubung und Verbrennung verursachen keinerlei Schwierigkeiten. Anders liegen jedoch die Verhältnisse bei festen Brennstoffen. Die Einbringung des Brennstoffes in den Druckfeuerraum gestaltet sich keineswegs so einfach. Außerdem müssen die Asche' und Sehlacken aus dem Feuerraum hinausgeschafft werden. Auch die Verbrennung stellt noch viele schwierige Aufgaben.
Wenn nun ein Dämpfkessel mit einer Druckfeuerung für feste Brennstoffe betrieben werden soll, braucht man letzten Endes an die Güte der Verbrennung nicht so sehr hohe Anforderungen zu stellen, da eine zeitweilige geringe Rußbildung bei der Verbrennung schließlich nicht von schwerwiegender Bedeutung ist. Wenn jedoch die Forderung gestellt wird, eine Gasturbine mit Feuergasen aus festen Brennstoff=en zu betreiben, muß man höchste Anforderungen an die Güte der Verbrennung stellen. Eine auch nur kurzzeitig auftretende Rußbildung wirkt sieh durch Verschmutzung des Wärmeaustauschers und besonders der Turbine sehr nachteilig ausi. Andererseits besteht aus den eiilgangs angeführten Gründen ein dringendes Bedürfnis; feste Brennstoffe in Gasturbinen zu verfeuern.
Die Erfindung betrifft die Mittel zur stetigen Zufuhr fester Brennstoffe und einer einwandfreien Verbrennung derselben in einer Druckfeuerung für feste Brennstoffe. Es sind bereits Feuerungen mit einem Kegelrost be- kannt-, bei denen der Brennstoff durch eine Förderschnecke von unten der -zentralen Rostspitze zugeführt wird. Die Förderschnecke i lieft aber schräg zur Rosia chse, etwa parallel mit einer Mantellinie des Kegelrostes. Infolgedessen wird der Brennstoff ungleichmäßig auf dem Rost verteilt. Auch die Luftzufuhr ist ungleichmäßig, da ein Teil d°s Rostes im Windschatten der Förderschnecke liegt und außerdem an der Austrittsstelle der Förderschnecke in der Mitte des Rostes. das ist gerade an der Stelle, an der der Brennstoff in den Brennraum eintritt, Luftmangel herrscht.
Diese Nachteile- die die Ver«-endung des bekannten Kegelrostes für die Gaserzeugung für Gasturbinen ausschließen, werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß die Förderschnecke senkrecht angeordnet ist und die Zufuhr eines Teiles der Verbrennungsluft außer durch die Roststabzwischenräume auch noch durch die rohrförmige Achse der Förderschnecke erfolgt. Auf diese Weise ist eine einfache fortlaufende Erzeugung von rußfreien Feuergasen aus festen Brennstoffen möglich, die zum Betrieb einer Gasmaschine gut verwendet werden können.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Feuerung nach der Erfindung in einem At:iälschnitt dargestellt.
Der Brennstoff ward auf einem kegelförmigen Rost i verbrannt. Der Neigungswinkel des Kegels bestimmt sich nach der Art des zu verfeuernden Brennstoffes. In der Mitte dies Rostes befindet sich ein Schacht 2, indem der Brennstoff mittels einer sich drehenden Schnecke 3 zum Rost i befördert wird. Ein Teil der zur Verbrennung erforderlichen Druckluftmenge tritt bei Anschluß 4 ein und von unten durch den Rost i in den Brennraum 5 über. Da in der Mitte des Rostes i unmittelbar über dem Brennstoftzuf'ührungs- I schacht 2 die Gefahr ungenügender Luftzufuhr besteht, ist die Achse der Förderschnecke hohl als Luftzuführungsrohr 6 ausgebildet. Um die hohen Temperaturen auszuhalten, denen der Rost ausgesetzt ist, wird der Rost zweckmäßig aus Keramik hergestellt. Der Brennraum 5 wird von einem rohrförmigen, außen mit spiralförmigen Rippen 7 besetzten, vorzugsweise aus Keramik bestehenden Körper 8 umschlossen. Zwischen diesem Körper 8 und dem Rost i ist ein kreisförmiger Schlitz 9 für den Austritt der Asche und Schlacke vorgesehen, die bei 15 nach außen entfernt werden. Am oberen Ende des zylindrischen Körpers 8 sind Schlitze io angeordnet, durch die weitere Druckluft in den obeten "heil des Brennraumes geleitet wird, uni eine vollkommene Verbrennung zti gewährleisten. Zu diesem Zweck inuf,l die Luft sehr hoch erwärmt seift. Sie wird daher tnn den l@örl>er 8 atiVien herumgeführt. strömt durch die von den Rippen 7, dein Körper 8 und denn Aufllenmantel i i gebildeten Spiralkanäle, kühlt dabei etwas den Körper 8 und erwärmt sich selbst.
Um nun den Gasen eine Temperatur ztt geben, die die Turbine ohne Bescliäcligun^ aushalten kann. muß noch eine bedeutende Menge Kühlluft zugesetzt werden. Diese darf jedoch erst dann beigemischt werden, wenn die Verbrennung vollständig beendet ist, damit nicht durch die plötzliche Abkühlung Ruß abgeschieden wird. Diese 1siilillttft wird in einem grollen kreisförmigen Schlitz 12 oberhalb der Schlitze io zugeführt. DieKühlluft wird am oberen Ende des Feuerungsrautnes 5 in einette llante1.13 im hegenstroni zti den Verbrennungsgasen bis zum Schlitz 12 heruntergeführt. Die Rippen 14 können gegebenenfalls auch-als Dralleitfläche ausgebildet sein, damit die in den Feuerraum eintretende Zumischluft sich infolge der Fliehkraft an die Feuerraumwand anlegt und dadurch diese vor zu starleer Erhitzung schützt. Bei i(-verläf.Jt das Treibgasgemisch die Feuerung.

Claims

PATENTANSPRUCH: Druckfeuerung für feste Brennstolie mit schachtförmigem Feuerraum und kegelförmigem Rost, auf den der Brennstoff durch eine Schnecke gefördert wird, insbesondere zur Erzeugung von Turbinentreibgasen, dadurch gekennzeichnet, claß die Förderschnecke (2) senkrecht angeordnet ist und die Zufuhr eines Teils der Verbrennungsluft außer durch die Roststabzwischenräume auch noch durch. die rohrförmige Achse (6) der Förderschnecke (2) erfolgt. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften .... I\ r. '26 481, 654 416; österreichische Patentschrift - 16 719; britische - - 21 153 vom Jahre 1891; USA.-Patentschrift ....... - 118o71)2.