DE7811615U1

DE7811615U1 - COAL BURNER

Info

Publication number: DE7811615U1
Application number: DE19787811615
Authority: DE
Original assignee: Ruhrkohle AG
Current assignee: RAG AG
Priority date: 1978-04-18
Filing date: 1978-04-18
Publication date: 1980-03-27

Description

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t 1t 1

"*·'··* ' Essen, 27.12.1979"* · '·· *' Essen, December 27, 1979

ZV 6 Kae/psZV 6 Kae / ps

/ Kohlebrenner y/ Coal burner y

Die Erfindung betrifft einen Kohlebrenner. Üblicherweise werden Kohlebrenner lediglich mit der Umgebungsluft gekühlt. In ganz besonderen Fällen, z. B. bei Reaktoren zur Vergasung von Kohle finden wassergekühlte ' Brenner Verwendung.The invention relates to a coal burner. Usually, coal burners are only cooled with the ambient air. In very special cases, e.g. B. in reactors water-cooled burners are used to gasify coal.

Bei lediglich durch die Umgebungsluft gekühlten Brenne] besteht die Gefahr eines Wärmestaus und einer übermäßigen Betriebstemperatur im Brenner. Das führt zu einem starken Brennerverschleiß und sogar zur Beschädigung de Brenners.If the burner is only cooled by the ambient air, there is a risk of heat build-up and excessive heat Operating temperature in the burner. This leads to heavy torch wear and even damage to the de Burner.

Wassergekühlte Brenner sind zwar sehr zuverlässig, ihr Kühlkreislauf bedarf aber einer sorgfältigen Wartung und erfordert bei seiner Errichtung einen erheblichen baulichen und konstruktiven Aufwand.Water-cooled torches are very reliable, but their cooling circuit requires careful maintenance and requires a considerable structural and constructive effort in its construction.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Kohlebrenner mit einer Kühlung zu schaffen, die auch bei einfachen Brennern durch kostengünstige Gestaltung Verwendung finden kann.The invention is therefore based on the object of creating a coal burner with cooling that also can be used for simple burners due to inexpensive design.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Brenner zur Kühlung mit einem luftgekühlten Hohlmantel versehen ist. Der Hohlmantel bildet sugleicl das Brennergehäuse. Durch den Hohlmantel wird zwangsweise ein Luftstrom, geführt. Zur Erzeugung des notwendigen Luftstromes bedarf es lediglich eines einfachen Gebläses. Vorteilhafterweise läßt sich der durch die Kühlung entstehende Luftstrom in den Verbrennungsprozeß integrieren und ergibt sich dann eine Verbesserung des Verbrennungsvorganges.This object is achieved according to the invention in that the burner for cooling with an air-cooled Hollow jacket is provided. The hollow jacket forms sugleicl the burner housing. An air flow is forced through the hollow jacket. To generate the necessary Air flow, all that is required is a simple fan. Advantageously, the can through integrate the cooling air flow into the combustion process and there is then an improvement of the combustion process.

Außerdem läßt sich ein solchermaßen gekühltes Brennergehäuse mit besonderem Vorteil bei Brennern einsetzen, die einen vom umgebenden Feuerungsraum bzw. Kesselraum abgeschlossenen und unabhängig vom jeweiligen Feuerüngszweck bzw. Einsatzzweck gleichbleibenden Flammenraum aufweisen.In addition, such a cooled burner housing can be used with particular advantage in burners, the one closed off from the surrounding furnace or boiler room and independent of the respective furnace purpose or intended use have constant flame space.

In weiterer Ausbildung der Erfindung erfolgt die Luftkühlung indirekt, d. h. ist der mit einer Luftkühlung versehene Hohlmantel flammenseitig mit einer Auskleidung versehen, die einen ausreichenden Wärmedurchgang bei j gleichzeitigem Schutz des Hohlmantels vor den Flammen § und einer für die Prozeßsteuerung vorteilhaften Wärme- | speicherung gewährleistet. |In a further embodiment of the invention, the air cooling takes place indirectly, i. H. is the one with air cooling provided hollow jacket is provided on the flame side with a lining that ensures sufficient heat transfer at j simultaneous protection of the hollow jacket from the flames § and an advantageous heat | storage guaranteed. |

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfin-In the drawing is an embodiment of the invention

dung dargestellt. Es zeigen: #shown. Show it: #

Fig. 1 eine schematische Gesamtansicht eines Brenners, Fig. 2 und 3 Einzelheiten des Brenners nach Fig. 1,1 shows a schematic overall view of a burner, FIGS. 2 and 3 details of the burner according to FIG. 1,

Fig. 4 und 5 eine Kohlezuführung für den Brenner nach | Fig. 1-3.4 and 5 a coal feed for the burner according to | Fig. 1-3.

Der dargestellte Brenner besitzt eine Leistung von 5 MVJ. Das liegt in der Mitte des für derartige Brenner vorgesehenen Leistungsbereiches von 0,5-10 MW.The burner shown has an output of 5 MVJ. That is in the middle of the intended for such burners Power range from 0.5-10 MW.

Der Brenner besitzt einen zylinderischen, doppelwandigen Stahlmantel 1, dessen eines Ende 2 offen und dessen anderes Ende 3 geschlossen ist. Am oberen Ende 3 ist der doppelwandige Stahlmantel 1 mit zweiThe burner has a cylindrical, double-walled one Steel jacket 1, one end of which 2 is open and the other End 3 is closed. At the upper end 3 is the double-walled steel jacket 1 with two

Stutzen 4 für die Zuführung von Kaltluft versehen. Die Kaltluft soll im Betriebsfall durch die Sutzen 4 in den Stahlmantel 1 eintreten und zunächst am äußeren Mantel 5 entlang bis zum unteren Ende 2 und dann am inneren Mantel 6 entlang zu einem Austrittsstutzen 7 strömen. Dabei verhindert ein Führungsblech 8 zwischen dem inneren Mantel 5 und dem äußeren Mantel 6 einen Kurzschlußstrom von den Stutzen 4 in den Austrittsstutzen 7. Neben dem Führungsblech 8 befinden sich noch Leitbleche"9 und 10 in dem doppelwandigen Stahl mantel 1. Das Leitblech 9 verläuft spiralförmig entlang der Innenseite des äußeren Mantels 6 und ist an dem Mantel 6 befestigt. Das Leitblech 10 verläuft gleichfalls spiralförmig, aber entlang der Innenseite des Führungsbleches 8. Das Leitblech 10 ist auch an dem Führungsblech 8 befestigt. Die Leitbleche 9 und 10 geben der durch den doppelwandigen Stahl mantel 1 strömenden Luft eine spiralförmige Strömung. Eine entgegengesetzte Steigung beider Leitbleche 9 und 10 erlaubt eine gleichbleibende Drallrichtung der Luftströmung zwischen dem äußeren Mantel 6 und dem Führungsblech bzw. dem inneren Mantel 5 und dem Führungsblech 8. Eine Umkehrung der Drallrichtung wäre mit einem erheblichen Strömungsverlust verbunden. Die Leitbleche 9 und 10 bilden eingängige Spiralen, sie können aber auch als mehrgängige Spiralen ausgebildet sein.Nozzle 4 provided for the supply of cold air. The cold air should enter the steel jacket 1 through the nozzle 4 during operation and flow first along the outer jacket 5 to the lower end 2 and then along the inner jacket 6 to an outlet nozzle 7. A guide plate 8 prevents between the inner jacket 5 and the outer jacket 6 a short-circuit current from the nozzle 4 into the outlet nozzle 7. In addition to the guide plate 8 are still baffles "9 and 10 in the double-walled Steel jacket 1. The guide plate 9 runs in a spiral along the Inside of the outer shell 6 and is attached to the shell 6. The guide plate 10 also runs in a spiral, but along the inside of the guide plate 8. The guide plate 10 is also attached to the guide plate 8. Give the baffles 9 and 10 the air flowing through the double-walled steel jacket 1 creates a spiral flow. An opposite slope of both baffles 9 and 10 allows a constant twist direction of the Air flow between the outer jacket 6 and the guide plate or the inner jacket 5 and the guide plate 8. A reversal the direction of swirl would be associated with a considerable loss of flow. The guide plates 9 and 10 form single-thread spirals, but they can also be designed as multi-thread spirals.

Der Austrittsstutzen 7 resultiert aus einer Verlängerung des inneren Mantels 5 und des Führungsbleches 8 über das obere Ende 3 hinaus.The outlet nozzle 7 results from an extension of the inner one Shell 5 and the guide plate 8 beyond the upper end 3 also.

Der Stahlmantel bildet mit den Stutzen 4, den Mänteln 5 und 6, dem Austrittsstutzen 7, dem Führungsblech 8 und den Leitblechen 9 und eine Schweißkonstruktion. Innen ist der Stahlmantel 1 mit einer keramischen Auskleidung 11 versehen. Der von der keramischen Auskleidung 11 umschlossene, bis auf das obere Ende zylindrische Hohlraum ist der erfindungsgemäße Flammenraum. Die keramische Auskleidung besteht teilweise aus Aluminiumoxyd bzw. Siliziumkarbit. Im Falle einer Verwendung von Siliziumkarbit beträgt der Anteil der dieses Stoffes mind. 20 und höchstens 95 %. Anstelle der genannten Bestandteile können auch andere Bestandteile treten. Ferner kommt auch eine andere Auskleidung als eine keramische Auskleidung in Betracht. Jede Auskleidung muß aber eine mittlere Wärmekapazität von 0,2 - 0,3 kcal/kg und Grad Kelvin bzw. 0,22 bis 0,35 Watt/kg und Grad Kelvin aufweisen. Im Ausführungsbeispiel liegt dieThe steel jacket forms with the nozzle 4, the jackets 5 and 6, the outlet nozzle 7, the guide plate 8 and the guide plates 9 and a welded structure. The inside of the steel jacket 1 is provided with a ceramic lining 11. The cavity, which is enclosed by the ceramic lining 11 and is cylindrical except for the upper end, is the flame chamber according to the invention. The ceramic lining partly consists of aluminum oxide or silicon carbide. If silicon carbide is used, the proportion of this substance is at least 20 and at most 95 %. Instead of the components mentioned, other components can also be used. A lining other than a ceramic lining can also be used. However, each lining must have an average heat capacity of 0.2-0.3 kcal / kg and degrees Kelvin or 0.22 to 0.35 watts / kg and degrees Kelvin. In the embodiment is the

Wärmekapazität bei 0,25 kcal/kg und Grad Kelvin. Die WärmeleitzahlHeat capacity at 0.25 kcal / kg and degrees Kelvin. The coefficient of thermal conductivity

j liegt zwischen einem und 20 Watt/m und Grad Kelvin. Bei gleichj is between one and 20 watts / m and degrees Kelvin. At the same

zeitiger Dicke der keramischen Auskleidung zwischen 10 und 50 mmCurrent thickness of the ceramic lining between 10 and 50 mm

und einer Kühlung des Brennermantels mit einer Leistung zwischenand a cooling of the burner jacket with a power between

2
200 und 300 Watt/m und Grad Kelvin besitzt die Brennerwandung als2
The burner wall has 200 and 300 watts / m and degrees Kelvin as

Wärmeträger eine hohe Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit, ohne daß die Gefahr eines Wärmestaues besteht.Heat transfer medium has a high thermal capacity and thermal conductivity without the risk of heat build-up.

Der sich aus dem Stahlmantel 1 und der keramischen Auskleidung 11 ergebende Brennerdurchmesser beträgt 1200 mm, gleichzeitig hat der Brenner eine Länge von 2000 mm. Dadurch ergibt sich ein Verhältnis der Brennerleistung von 0,5 HW pro m Flammenraum. Dieser Wert liegt innerhalb des zulässigen Bereiches von 0,3 bis 0,7 KW pro πι . Der Bereich kennzeichnet eine relativ geringe Feuerraumbelastung und hat ein stabiles Feuerungsverhalten zur Folge. Ein instabiles Feuerungsverhalten stellt sich mit einiger Sicherheit bei einer Be-Tastung von 2 MW/m und mehr ein. Alle in diesem Zusammenhang genannten Feuerraumbelastungen sind auf 1 bar und 1 Stunde bezogen.The one made up of the steel jacket 1 and the ceramic lining 11 The resulting burner diameter is 1200 mm, at the same time the burner has a length of 2000 mm. This creates a relationship the burner output of 0.5 HW per m of flame space. This value is within the permissible range of 0.3 to 0.7 KW per πι. The area is characterized by a relatively low combustion chamber load and results in stable combustion behavior. An unstable one Firing behavior arises with a certain degree of certainty with a touch of 2 MW / m and more. All combustion chamber loads mentioned in this context are based on 1 bar and 1 hour.

Nach Fig. 1 ist am oberen Ende 3 des Stahlmantels aus Herstellungsgründen eine runde Wölbung der keramischen Auskleidung 11 gewählt worden. Die keramische Auskleidung 11 wird mit Hilfe eines Formkernes in die aus Fig. 1 ersichtliche Form gebracht. Dabei hat aer zur Auskleidung vorgesehene keramische Stoff zunächst eine bildsame Gestalt, d. h. wird der Stoff in Form eines Schlickers oder ähnlichwie Formsand in den Hohlraum zwisehen dem Formkern und dem Stahlmantel 1 gebracht bzw. der Formkern unter Verdrängung des vorher in den Stahlmantel 1 eingebrachten Stoffes gedrückt. Wesentlich ist, daß eine gleichmäßige Materialverteilung während des Formvorganges stattfindet. Die gleichmäßige Materialverteilung ergibt eine homogeneAccording to FIG. 1, a round curvature of the ceramic lining 11 has been selected at the upper end 3 of the steel jacket for manufacturing reasons. The ceramic lining 11 is brought into the shape shown in FIG. 1 with the aid of a mold core. Here aer provided for lining ceramic material has an initial forming same shape, that is, the substance in the form is placed a slurry or similarly as molding sand into the cavity zwisehen the mold core and the steel shell 1 and pressed, the mold core with displacement of the introduced beforehand in the steel shell 1 material . It is essential that the material is evenly distributed during the molding process. The even material distribution results in a homogeneous one

ü ' Auskleidung 11. Die homogene Auskleidung gev/ährleistet hinsichtlich der Wärmeleitung und der Wärmespeicherung überall gleiche Bedingungen! ü ' Lining 11. The homogeneous lining ensures the same conditions everywhere with regard to heat conduction and heat storage!

Das zunächst bildsame Material erfährt durch eine zumindest mit demThe initially malleable material experiences through at least one

' Brennerbetrieb stattfindende Aushärtung seine endgültige keramische'Burner operation taking place its final ceramic hardening

Verfestigung.Solidification.

Durch an dem inneren Mantel 5 befestigte Stifte oder Matten oder Drähte, um die sich bei der Formgebung der Auskleidung 11 das Material herumlegt, entsteht eine feste Verbindung zwischen dem Stahlmantel 1 und der keramischen Auskleidung 11. Dabei ergeber" sich günstige Verhältnisse mit radial verlaufenden Stiften, die lediglich 1n axialer Richtung des zylindrischen Stahlmantels 1 eine feste Verbindung bewirken und in radialer Richtung in der keramischen Auskleidung 11 gleiten, so daß eine unterschiedliche Wärmedehnung zwischen der keramischen Auskleidung 11 und dem Stahlmantel 1 für die keramische Auskleidung 11 keine Spannungen bringt. Die Wärmedehnung 1n axialer Richtung des zylindrischen Stahlmantels 1 wird durch überlappende Trennfugen kompensiert.By attached to the inner jacket 5 pins or mats or Wires, around which the material is wrapped when the lining 11 is shaped, creates a solid connection between the Steel jacket 1 and the ceramic lining 11. This results in " favorable conditions with radially extending pins that only In the axial direction of the cylindrical steel jacket 1 cause a firm connection and in the radial direction in the ceramic lining 11 slide so that a different thermal expansion between the ceramic lining 11 and the steel jacket 1 for the ceramic lining 11 brings no tension. The thermal expansion 1n in the axial direction of the cylindrical steel shell 1 is due to overlapping Joints compensated.

Im Betriebsfall bewirkt die durch den Stahlmantel 1 strömende Kaltluft eine bestimmte Kühlung. Diese Kühlung kann auch mit Hilfe einer Wasserkühlung oder einer anderen Kühlung mit einem flüssigen Kühlmittel erreicht werden.During operation, the cold air flowing through the steel jacket 1 has the effect a certain cooling. This cooling can also be done with the aid of water cooling or other cooling with a liquid coolant can be achieved.

Die nach Durchströmen des Stahlmantels 1 aus dem Austrittsstutzen austretende Luft gelangt in eine Verteilerdecke 12. Die Verteilerdecke 12 ist mit dem Austrittsstutzen 7 verschraubt und besteht aus zwei sternförmigen Blechen 13 und 14, von denen das untere in der Schnittdarstellung entlang der Schnittlinie III/III in Fig. 2 in Fig. 3 dargestellt ist. Die Bleche 13 und 14 besitzen inrie^halb des von dem Austrittsstutzen 7 umschlossenen Bereiches eine Vielzahl gleichmäßig am Umfang verteilter Ausnehmungen 15. Am Rand der Ausnehmungen 15 ist der Zwischenraum zwischen den beiden Blechen 13 und 14 durch Stege 16 dicht verschlossen. Desgleichen ist der Zwischenraum zwischen den Blechen 13 und 14 an deren äußerem Rand durch Stege 17 dicht verschlossen. Die Bleche 13 und 14 bilden mit den Stegen 16 und 17 eine Schweißkonstruktion. Die Ausnehmungen 15 in der geschweißten Verteilerdecke 12 dienen dem Zugang des Zwischenraumes 18 zwischen der Verteilerdecke 12 und dem oberen Ende 3 des Stahlmantels 1= Statt der gewählten_s rhc-mbenähnlichen Form kann auch eine runde Form für die Ausnehmungen 15 gewählt v/erden. Die runde Form hat erhebliche Fertigungsvorteile. Das gleiche giltThe air emerging from the outlet nozzle after flowing through the steel jacket 1 reaches a distributor ceiling 12. The distributor ceiling 12 is screwed to the outlet nozzle 7 and consists of two star-shaped sheets 13 and 14, of which the lower one is shown in the sectional view along the section line III / III in FIG. 2 is shown in FIG. 3. In the area enclosed by the outlet nozzle 7, the metal sheets 13 and 14 have a large number of recesses 15 evenly distributed around the circumference. Likewise, the space between the metal sheets 13 and 14 is tightly closed at their outer edge by webs 17. The sheets 13 and 14 form a welded construction with the webs 16 and 17. The recesses 15 in the welded distributor ceiling 12 are used to access the space 18 between the distributor ceiling 12 and the upper end 3 of the steel jacket 1 = instead of the selected _s rhc-mben-like shape, a round shape can also be chosen for the recesses 15. The round shape has significant manufacturing advantages. The same goes for

für einen runden Rand der Verteil erdecke 12 statt des in Fig. 3for a round edge of the distributor cover 12 instead of that in FIG. 3

dargestellten sternförmigen Randes. Andererseits besitzt der j.shown star-shaped edge. On the other hand, the j.

sternförmige Rand Spitzen, die sich als Trichter nutzen lassen. istar-shaped edge tips that can be used as funnels. i

Eine solche Nutzung ist nach Fig. 3 vorgesehen* da sich in jeder ' Such a use is provided according to Fig. 3 * since in each '

Spitze eine Durchtrittsbohrung 19 befindet, die den Innenraum |Tip is a through hole 19, which the interior |

der Verteilerdecke 12 mit einem angeschweißten Rohrstutzen 20 \ verbindet.the distributor ceiling 12 connects to a welded pipe socket 20 \.

Jeder Rohrstutzen 20 setzt sich über ein zwischengeschaltetes
Stell ventil 21 in einer Rohrleitung 22 fort. Stet 1venti1e sind für
Brenner mit variablem Betrieb vorgesehen. Bei konstantem Betrieb
erfolgt die Luftverteilung durch festgelegte Strömungsquerschnitte.
Alle Rohrleitungen 22 sind auBen am Stahlmantel 1 entlanggeführt
und besitzen an dem der Verteilerdecke 12 abgewandten vorderen
Ende einen Krümmer 23, der in einer Düse 24 genau vor dem unteren
Ende 2 des Stahlmantels 1 mündet. Die Düsen 24 sind unter dem Winkel von 70° zu Längsachse des Stahlmantels I radial gegen die LängsachseEach pipe socket 20 is set via an interposed one
Control valve 21 in a pipeline 22 continues. 1 valves are always for
Variable operation burner provided. With constant operation
the air is distributed through defined flow cross-sections.
All pipelines 22 run along the outside of the steel jacket 1
and have at the front facing away from the distributor ceiling 12
End of a bend 23 in a nozzle 24 just in front of the lower one
End 2 of the steel jacket 1 opens. The nozzles 24 are at an angle of 70 ° to the longitudinal axis of the steel jacket I radially against the longitudinal axis

ψ · f ψ · f

gerichtet. Dar üiinkel von 70 liegt innerhalb eines zulässigen Uinkelbereiches uon 60 bis 80 . Wenn die Düsen 24 genau auf die Längs- und Wittelachse des Stahlmantels 1 zeigen, ist der Winkel zwischen der Düsenmittelachse und dem durch die Mittel- und Längsachse des Stahlmantels 1 und die Düsenmitte gehenden Radius 0 . Im Bedarfsfall können die Düsen 24 aber auch an der Längs- und Mittelachse des Stahlmantels 1 vorbeizeigen. Dabei ist ein Winkel von 30 zwischen der Düsenmittelachse und dem die Düsenmitte schneidenden Radius noch zulässig. Die Rohrleitungen 22 sind durch Stegs 25 und einen Brexinerflansch 26, der zugleich den Stahlmantel 1 umschließt, am Stahlmantel 1 gehalten. Mit dem Brennerflansch 26 wird der Brenner an einem nicht dargestellten Kessel montiert. Dann ragt er mit seinem vorderen Ende 2 bis zum Brennsrflansch 26 in den Feuerungsraum des Kessels. Im Unterschied zu anderen Brennern, herkömmlichen Front- oder Deckenbrenner, deren Brennstoffeintritt im wesentlichen mit der Kesselwandung in einer Ebene liegt, besitzt der erfindungsgemäße Brenner innerhalb des Stahlmantels 1 und der keramischen Auskleidung 11 einen gegenüber dem übrigen Feuerungsraum des Kessels abgeschlossenen, geschützten Flammenraum oder Flammentunnel.directed. The angle of 70 is within a permissible range Angle range from 60 to 80. When the nozzles 24 point exactly to the longitudinal and central axis of the steel jacket 1, is the angle between the nozzle center axis and that through the Central and longitudinal axis of the steel jacket 1 and the nozzle center going radius 0. If necessary, the nozzles 24 can Also mark past the longitudinal and central axis of the steel jacket 1. There is an angle of 30 between the nozzle center axis and the radius that intersects the center of the nozzle is still permissible. The pipes 22 are through webs 25 and a Brexiner flange 26, which at the same time encloses the steel jacket 1, is held on the steel jacket 1. With the burner flange 26 is the Burner mounted on a boiler, not shown. Then it protrudes with its front end 2 up to the fuel flange 26 into the furnace of the boiler. In contrast to other burners, conventional front or ceiling burners, their fuel inlet is essentially in one plane with the boiler wall, the burner according to the invention has inside the steel jacket 1 and the ceramic lining 11 are closed off from the rest of the furnace of the boiler, protected flame room or flame tunnel.

Bei dem Brenner nach Fig. 1 bis 3 wird der Brennstoff inform eines Staub/Luft-Gemisches durch eine zentrische, am oberen Ende des Stahlmantels 1 mündende Rohrleitung 27 in den Flammenraum eingetragen. Die Rohrleitung 27 wird oberhalb der Verteilerdecke 12 im Absfand won einer weiteren, mit der l/erteilerdecke 12 verschweißten Rohrleitung 28 umgeben. Unterhalb der Verteiler-.decke 12 ist die Rohrleitung 27 in noch größerem Abstand von einer dritten, mit dem oberen Ende 3 des Stahlmantels 1 verschweißten Rohrleitung 29 umgeben. Zwischen den Rohrleitungen und 29 besteht dadurch eine in den Flammenraum führende und mit der Verteilerdecke 12 verbundene Ringleitung 30. Oberhalb der·In the burner according to FIGS. 1 to 3, the fuel is inform of a dust / air mixture through a centric one at the top End of the steel jacket 1 entering pipe 27 into the flame chamber. The pipeline 27 is above the distributor ceiling 12 in the Absfand where another one, with the l / distributor cover 12 welded pipeline 28 surrounded. Below the distributor ceiling 12, the pipeline 27 is at an even greater distance from a third one, welded to the upper end 3 of the steel jacket 1 Pipeline 29 surround. Between the pipes and 29 there is a leading into the flame chamber and with the distribution ceiling 12 connected ring line 30. Above the ·

Verteilerdecke 12 besteht gleichfalls eine mit 31 bezeichnete Ringleitung. Die Ringleitung 31 wird durch die Rohrleitungen 27 und 28 gebildet und ist wie die Ringleitung mit der Verteilerdecke 12 verbunden. Das heiGt, die aus dem Austrittsstutzen 7 austretene Luft wird durch die Ver» teilsrdecke 12 in verschiedener Weise aufgeteilt. Sie gelangt in die in Düsen 24 mündenden Rohrleitungen 22, die Ringleitung 30 und die Ringleitung 31. Die Zuführung von Luft in die Ringleitungen 30 and 31 wird dadurch erleichtert, daß die Ausnehmungen 15 jeweils so in der Verteilerdecke angeordnet sind, ds3 die mit 32 bezeichneten Dur<ohtrittsöffnungen zwischen zwei benachbarten Ausnehmungen 15 jeweils einer Durchtrittsbohrung 19 yegenüberliegsn und die Stege 16 der Ausnehmungen 15 einen Trichter bilden. Es liegen sich dann die zj den Durchtrittsbohrungen 19 und den Durchtrittsöf f nungen 32 gehörenden Trichter, wie in Fig. 3 dargestellt, jeweils genau gegenüber, so daß die aus dem Austrittsstutzen 7 austretene Luft optimal in die Durchtritts bohrungen 19 und die Durchtrittsöffnungen 32 geleitet wird.The distributor ceiling 12 also has a ring line designated 31. The ring line 31 is through the pipelines 27 and 28 and, like the ring line, is connected to the distributor ceiling 12. That is, the one out the air exiting the outlet nozzle 7 is passed through the » Teilsrdecke 12 divided in different ways. she reaches the pipes 22 opening into nozzles 24, the ring line 30 and the ring line 31. The supply of Air in the ring lines 30 and 31 is facilitated by the fact that the recesses 15 are each so in the distributor ceiling are arranged, ds3 denoted by 32 Dur <oh passage openings between two adjacent recesses 15 each have a through-hole 19 yegenüberliegsn and the webs 16 of the recesses 15 form a funnel. There are then the zj the through holes 19 and the Durchgangsöf f openings 32 belonging funnel, as shown in Fig. 3, each exactly opposite, so that the out of the outlet nozzle 7 escaping air optimally into the through holes 19 and the passage openings 32 is passed.

In der Verteilerdecke 12 findet eine Verteilung in bestimmten Verhältnissen statt. 10 bis 30 % der am Austrittsstutzen 7 anfallenden Luftmenge gelangt in die Ringleitung 31, 25 bis 50 % dieser Gesamtluftmenge gelangt in die zu de?) Düsen 24 führenden Rohrleitungen 22. Der Rest tritt durch die Ringleitung 30 in den Flammenraum ein. Diese Verteilung IaGt sich durch Regelglieder in den verschiedenen Leitungen durch Klappen und/oder Ventile, wie sie beispielsweise mit den Stellventilen 21 vorgesehen sind, regeln. Der Regelbereich soll jedoch möglichst klein sein, um die mit großen Regelbereichen einhergehenden und aus konstruktiven Gründen resultierenden Strömungsverlust^ gering zu halten. Deshalb ist ein max. Regelbereich von 1 zu 2,5 vorgesehen. Außerdem soll die Regelung des LuftstromesIn the distributor ceiling 12, distribution takes place in certain proportions. 10 to 30 % of the amount of air occurring at the outlet connection 7 reaches the ring line 31, 25 to 50 % of this total amount of air gets into the pipes 22 leading to the nozzles 24. The remainder enters the flame chamber through the ring line 30. This distribution is regulated by regulating elements in the various lines through flaps and / or valves, as are provided, for example, with the control valves 21. The control range should, however, be as small as possible in order to keep the flow loss associated with large control ranges and resulting for structural reasons as low as possible. Therefore a maximum control range of 1 to 2.5 is provided. In addition, the regulation of the air flow

nach Fig. 1 bis 3 möglichst in einem Leitungsbereich, an den Stellventilen 21 der Rohrleitungen 22, stattfinden. Die Regelung erfolgt nach Messung der Durchtrittsgeschwindigkeit in den Rohrleitungen 22. Dazu sind Meßblenden 33 in die Rohrleitungen 22 eingebaut. Die Meßblenden 33 stehen mit Anzeigevorrichtungen 34 inUirkverbindung. Anhand der angezeigten li/erte werden bei Abweichung von vorgegebenen Sollwerten die Stellventils 21 von Hand nachgeregelt. Im übrigen sollen die itellventile wie alle anderen ggf. vorgesehenen Ventile und Klappen zur Luftregelung sowohl während des eigentlichen Brennerbetriebes als auch während des Anfahrbetriebes konstant bleiben. Im Ausführungsbeispiel soll die Geschwindigkeit in den Rohrleitungen 22 bei Verbrennung von Anthrazitstaub in einer Menge von 600 kg/h BO m/Sek. betragen. Diese Geschwindigkeit entspricht einem Luftmengenanteil von 35 % an der Gesamtluftmenge. Bei einem Luftmengenanteil ^o^ «5 % in der Ringleitung 31 und 50 % in der Ringleitung 30 sind Luftgeschwindigkeiten von 15 m/5ek. in der Rohrleitung 27 und 50 m/Sek. in der Ringleitung 30 vorgesehen. Das liegt in den als vorteilhaft ermittelten Bereichen von 10 bis 20 m/Sek. in der Rohrleitung 27 und dem zwei- bis vierfachen dieser Geschwindigkeit in der Ringleitung 30 und dem fünf- bis siebenfachen dieser Geschwindigkeit in den Rohrleitungen 22. Die max. Luftgeschwindigkeit liegt damit etwa bei 100 m/Sek.According to FIGS. 1 to 3, if possible, take place in a line area at the control valves 21 of the pipelines 22. The regulation takes place after measuring the passage speed in the pipelines 22. For this purpose, measuring orifices 33 are built into the pipelines 22. The measuring diaphragms 33 are in direct connection with display devices 34. On the basis of the displayed values, the control valve 21 is readjusted by hand in the event of a deviation from predetermined setpoints. In addition, like all other valves and flaps that may be provided for air control, the central valves should remain constant both during the actual burner operation and during start-up operation. In the exemplary embodiment, the speed in the pipelines 22 when anthracite dust is burned in an amount of 600 kg / h BO m / sec. be. This speed corresponds to an air volume fraction of 35 % of the total air volume. With an air volume fraction of 5% in the ring line 31 and 50 % in the ring line 30, air velocities of 15 m / 5 sec. in the pipeline 27 and 50 m / sec. provided in the ring line 30. This is in the areas of 10 to 20 m / sec that have been determined to be advantageous. in the pipeline 27 and two to four times this speed in the ring line 30 and five to seven times this speed in the pipelines 22. The maximum air speed is thus around 100 m / sec.

Die Temperatur der in die l/erteilerdecke 12 tretenden Luft liegt bei einem Brennerbetrieb dicht unterhalb der höchst zulässigen Brennertemperatur von 1350 C nach einer Eintrittstemperatur von 20° C in der Größenordnung von 400° C. Mit dieser Temperatur strömt die warme Luft durch die Ringleitung 31 in Rohrleitungen 35, die zu Bunkern 35 führen. Die Rohrleitungen sind an seitlich an der Rohrleitung 28 angeschweißten Flanschen befestigt. Die in die Rohrleitungen 36 strömende Luft ist als Primärluft zu bezeichnen. Dieser 400° C u,a.rmen Primärluft wird vor Erreichen jedes Bunkers 35 20° C warme PrimärluftThe temperature of the air entering the distributor ceiling 12 is just below the maximum permissible burner temperature of 1350 C after an inlet temperature when the burner is in operation of 20 ° C in the order of 400 ° C. With this Temperature, the warm air flows through the ring line 31 in Pipelines 35 leading to bunkers 35. The pipelines are on flanges welded to the side of the pipeline 28 attached. The air flowing into the pipes 36 is referred to as primary air. This 400 ° C, a.o. poor primary air before reaching each bunker is 35 20 ° C warm primary air

im Verhältnis 70 zu 30 beigBmischt, uobei die 20 C warme Primärluft den größeren Anteil stellt. Die 20 warme Primärluft wird
mit einem Gebläse 38 über ein Regelventil 39 und einen Stutzen 37 | in die jeweilige Rohrleitung 36 geblasen. Mit dem Regelventil 39 I uird der jeweils notwendige Kaltluftanteil eingestellt. Das Ge- |in a ratio of 70 to 30, with the 20 C warm primary air making up the greater part. The 20 warm primary air will
with a fan 38 via a control valve 39 and a connection 37 | blown into the respective pipeline 36. The cold air proportion required in each case is set with the control valve 39 I. The Ge |

blase 38 gewährleistet eine ausreichende Luftversorgung. Das ) Bladder 38 ensures an adequate supply of air. That )

heißt, die Lufteinspgisung erfolgt zwangsweise ebenso wie in jThis means that the air injection is compulsory as in j

die Stutzen 4 des Stahlmantels 1. In Fig. 1 ist das dem Stutzen 4 ₍ zugehörende Gebläse 40 schematisch dargestellt. Wahlweise kann
anstelle der verschiedenen Gebläse 38 und 40 auch ein gemeinsames Gebläse mit einer geeigneten, nachgeschalteten Luftvertei- ; lung eingesetzt werden.the nozzle 4 of the steel jacket 1. In Fig. 1 is the stub 4 _(supplied listening blower shown schematically 40th Optionally,
instead of the various fans 38 and 40, a common fan with a suitable downstream air distributor; development can be used.

Durch die Zuführung von niedrig temperierter Luft in dis Rohrleitung 36 wird die 400° C warme Primärluft soweit herabgekühlt,
daß sie beim Zusammentreffen mit aus den Bunkern 35 über eine Regelvorrichtung 41 in die Rohrleitung 36 gelangendem Kohlenstaub
eine unterhalb der Zündtemperatur des Kohlenstaubes liegende |;By supplying air at a low temperature in the pipeline 36, the 400 ° C warm primary air is cooled down to such an extent that
that when they encounter coal dust coming from the bunkers 35 via a control device 41 into the pipeline 36
a | below the ignition temperature of the coal dust;

Temperatur erreicht hat. Diese Temperatur soll dicht oberhalb der | gewünschten Eintrittstemperatur des Kohlestaub/Luftgemisches in 'Temperature has reached. This temperature should be just above the | desired inlet temperature of the coal dust / air mixture in '

die Rohrleitung 27 liegen. Das wird durch einen Uärcneverlust |·the pipeline 27 lie. This is caused by a loss of urine | ·

verhindernden geringen Abstand der Kohlebunker 35 von der Rohr- 6 preventing small distance between the coal bunker 35 and the pipe 6

leitung 27 und/oder durch eine Wärmedämmung der Rohrleitung 36 Iline 27 and / or through thermal insulation of the pipeline 36 I.

erreicht. Die Austrittstemperatur aus der in gleicher Weise an fcachieved. The outlet temperature from the fc

der Rohrleitung 27 wie an der Rohrleitung 28 befestigten Rohrlei- f tung 36 bzw. die Eintrittstemperatur des Kohlestaub/Luftgemisches
in die Rohrleitung 27 beträgt 160 C und liegt innerhalb des
zulässigen Bereiches zwischen 100 und 200 C.of the pipeline 27 as well as the pipeline 36 attached to the pipeline 28 or the inlet temperature of the coal dust / air mixture
in the pipe 27 is 160 C and is within the
permissible range between 100 and 200 C.

Die Regelvorrichtung 41 bewirkt die Dosierung des Brennstoffvorrates aus dem Tagesbunker in die Rohrleitung 36.The control device 41 effects the metering of the fuel supply from the day bunker into pipeline 36.

•7• 7

jSie wird auf einen etwa 900 gr/m entsprechenden Staubsättigungsgrad des Kohlsstaub/Luftgemisches eingeregelt.jThey will have a degree of dust saturation corresponding to about 900 gr / m of the cabbage dust / air mixture regulated.

Zur gewünschten Kohlestaubbeimengung kann ggf. die Verwendung eines einfachen Durchflußregelventils als Regelvorrichtung 41 ausreichen. Bei größeren Anforderungen an die Dosiergenauigkeit sind beispielsweise Zwangsförderer vorgesehen, die zwangsweise Kohlestaubportionen aus einem Bunker 35 in die Rohrleitung 36 fördern. Eine solche Dosiervorrichtung kann ein Flügelrad 42 sein, das am unteren, trichterförmigen Ende eines Bunkers 35 montiert und entsprechend seiner einstellbaren Drehzahl zwischen seinen Flügeln genau vorbestimmte Portionen Kohlestaub nach unten in die Rohrleitung 36 fördert. i For the desired addition of coal dust, the use of a simple flow control valve as the control device 41 may be sufficient. In the case of greater demands on the metering accuracy, positive conveyors are provided, for example, which forcibly convey coal dust portions from a bunker 35 into the pipeline 36. Such a metering device can be an impeller 42 which is mounted on the lower, funnel-shaped end of a bunker 35 and, according to its adjustable speed, conveys precisely predetermined portions of coal dust down into the pipeline 36 between its blades. i

κ Das aus der Rohrleitung 27 in den Flammenraum austretene Kohlestaub/Luftgemisch wird von einem ringförmigen, aus der Ringleitung 30 austretenden und im folgenden als Sekundärluft bezeichneten Luftstrom umgeben. Die Sekundärluft ist wie die in die Ringleitung 31 strömende Luft 400 C warm und wird mit einem Drallapparat 43 in eine spiralförmige Bewegungsbahn um den aus- ff 'tretendenKohlestaub/Luftstrom versetzt. Der Drallapparat 43 BThe κ austretene from the pipe 27 into the flame space coal dust / air mixture is surrounded by an annular, emerging from the annular conduit 30 and hereinafter referred to as secondary air stream of air. The secondary air, like the air flowing into the ring line 31, is 400 C warm and is set in a spiral movement path around the exiting coal dust / air flow by means of a swirl device 43. The swirl apparatus 43 B

besteht aus einer Anzahl gleichmäßig in der .Ringleitung 30 verteilt angeordneter, schwenkbar in den Rohrleitungen 27 und 29 gelagerten Leitblechen 44 und einer Arretierung 45. Die Leitbleche 44 haben eine dem ringförmigen Querschnitt der Ringleitung 30 angepaßte Form und können derart verschwenkt werden, daß die Sekundärluft in der Ringleitung 33 je nach Einstellung eine Verdrallung von 10 bis 80° erfährt. Dabei ist es vorteilhaft, einen möglichst kleinen Regelbereich für die Leitbleche zu wählen, damit die Leitbleche 44 die Ringleitung 30 möglichst schließend ausfüllen.consists of a number evenly in the ring line 30 distributed, pivotably mounted guide plates 44 in the pipelines 27 and 29 and a lock 45. The guide plates 44 have a shape adapted to the annular cross-section of the ring line 30 and can be pivoted in such a way that that the secondary air in the ring line 33 depending on the setting experiences a twist of 10 to 80 °. It is advantageous to to choose the smallest possible control range for the baffles so that the baffles 44 the ring line 30 as possible then fill in.

Die Arretierung 45 erfolgt beispielsweise mit drehbeweglich an der Rohrleitung 29 angeordneten Stangen, die in eine jeweils in eine bestimmte Arretierungsstellung gelangende Bohrung einer Vielzahl von Bohrungen eines auf jeder Leitblechujelle sitzenden Bundes gesteckt werden. Das geschieht won Hand durch die Ausnahmungen 15 in der Verteilerdecke 1? hindurch. Um trotz der während des Betriebes auftretenden Wärme und Verbrennungsgefahr eine Verstellung des Drallapparates 43 zu bewirken, können die Leitblechwellen wahlweise auch mit Kettenrädern versehen sein, die dann mit einem Kettentrieb durch die Ausnehmungen 15 hindurch won einer ungefährlichen Stelle aus verstellt werden. Anstelle des Kettentriebes kommen auch andere mechanische Getriebe in Betracht.The locking 45 takes place, for example, with rotatably arranged rods on the pipeline 29, which in each case In a certain locking position coming hole of a plurality of holes one on each Leitblechujelle seated covenant. That happens what hand through the recesses 15 in the distributor ceiling 1? through. In order to adjust the swirl apparatus despite the heat and risk of burns occurring during operation To effect 43, the guide plate shafts can optionally also be provided with sprockets, which then with a chain drive through the recesses 15 won a harmless Position can be adjusted. Instead of the chain drive, other mechanical gears can also be used.

Ferner können statt des Drallapparates 43 eine Anzahl spiralförmig um die Rohrleitung 27 herum angeordneter Düsen zum Einsatz gelangen.Furthermore, instead of the swirl device 43, a number can be spirally formed come to the pipeline 27 arranged around nozzles used.

Der aus der Rohrleitung 27 austretende Kohlestaub/Luftstrom, der zusätzlich durch gleichmäßig verteilt an der Innenseite der Rohrleitung 2V angeordnete und in Rohrlängsrichtung verlaufende Leitbleche 46 gerichtet ist, ist gradlinig und drallfrei. Dagegen bewegt sich der aus der Ringleitung 30 austretene Sekundärluftstrom entsprechend der Einstellung des Drallapparates mit einer mehr oder weniger großen Verdrallung. Betrachtet man den Sekundärluftstrom und den Kohlestaub/Luftstrom als Ge-Samtstrotn, so beträgt der verdrallte Anteil mindestens 30 % und höchstens 90 %. Diese Verdrallung kann auch in anderer Weise, z. B. ohne Verdrallung des Sekundärluftstromes durch Verdrallung des Kohlestaub/Luftgemisches herbeigeführt werden. Bei der im Ausführungsbeispiel gewählten Lösung ergeben sich jedoch bnsonders günstige Verhältnisse. Durch die verdrallte SekundärluftThe coal dust / air flow emerging from the pipe 27, which is additionally directed by baffles 46 evenly distributed on the inside of the pipe 2V and extending in the pipe's longitudinal direction, is straight and free of twist. In contrast, the secondary air flow emerging from the ring line 30 moves with a more or less large swirl in accordance with the setting of the swirl apparatus. If you consider the secondary air flow and the coal dust / air flow as Ge-Velvet Trotn, the twisted portion is at least 30 % and at most 90 %. This twist can also be done in other ways, e.g. B. can be brought about without swirling the secondary air flow by swirling the coal dust / air mixture. The solution chosen in the exemplary embodiment, however, results in particularly favorable conditions. Because of the twisted secondary air

warden die leichteren Partikel des Kohlestaub/Luftstromes gleichfalls in eine stark spiralförmige Sahn gebracht, während der Einfluß auf die schweren Kohlestaubpartikel geringer ist. Die leichteren Kohlestaubpartikel werden bei ihrer stark spiralförmigen Bahn infolge der wirksam werdenden Zentrifugalkraft nach außen in die Nähe der keramischen Auskleidung 11 gebracht. In der Nähe der keramischen Auskleidung 11 sind die Kohlestaubpartikel besonders stark der Wärme ausgesetzt, die sich dort während des Verbrennungsvorganges gesammelt hat. Das fördert ein Entflammen der Kohlestaubpartikel, wenn di9 Flamme von dem Brennstoffeintritt in den Flammenraum abgerissen ist. Diese Wirkung ergänzt sich mit der aus der längeren Verweilzeit brennender Kohlestaubpartikel in dem Flammenraum resultierenden Wirkung und der Vorwärmung der 'Kohle. Infolge der längeren Verweilzeit besteht einige Sicherheit, daß die Flamme in dem Flammenraum des Stahlmantels 1 und der Auskleidung 11 nicht ganz erlischt, wenn es zu einem Abreißen der Flasnme von dem Brennstoffeintritt kommt. Ein solches Abreißen kann beispielsweise durch eine Störung des BrennstoffZuflusses verursacht werden. Dann schlägt die sich noqh in dem Flammenraum befindende Restflamme auf den Brennstoffeintritt zurück. Die vorteilhafte Wirkung der Verweilzeit nimmt mit der Dauer zu. Die Dauer der Verweilzeit hängt von dem Drallwinkel des Sekundärluftstromes ab. Andererseits verursacht ein starker Drallwinkel einen erheblichen Strömungsverlust. Daher ist die Verweilzeit mit den sich aus den Strömungsverlusten ergebenden Nachteilen zu optimieren»The lighter particles of the coal dust / air stream will also be brought into a strongly spiraling cream while the hold on the heavy coal dust particles is lower. The lighter coal dust particles are strongly spiral-shaped at their As a result of the effective centrifugal force, the web is brought out into the vicinity of the ceramic lining 11. Near the ceramic lining 11, the coal dust particles are particularly exposed to the heat that is there during the Combustion process has collected. This promotes ignition of the coal dust particles when the flame enters from the fuel inlet is demolished in the flame room. This effect is complemented by the coal dust particles burning from the longer residence time in the flame chamber resulting effect and the preheating of the 'coal. Due to the longer dwell time, there is some certainty that that the flame in the flame chamber of the steel jacket 1 and the lining 11 does not go out completely when it ruptures the Flasnme comes from the fuel inlet. Such a tear can caused for example by a disruption of the fuel flow will. Then the noqh in the flame room strikes Residual flame back on the fuel inlet. The beneficial effect the dwell time increases with the duration. The duration of the dwell time depends on the swirl angle of the secondary air flow. on the other hand a strong swirl angle causes a considerable loss of flow. Therefore, the residence time is the same as that resulting from the flow losses To optimize disadvantages »

Neben der Veruieilzeit und der Wärmewirkung der Auskleidung, die im Hinblick auf die Einhaltung der Betriebstemperatur von etwa 1350 C .ein bestimmtes Maß nicht überschreiten darf und deshalb mit einerIn addition to the curing time and the thermal effect of the lining, which are in the With a view to maintaining the operating temperature of around 1350 C .may not exceed a certain level and therefore with a

zwischen 200 und 300 Watt pro m und Grad Kelvin liegenden Kühlleistung mit der durch den Stahlmantel 1 strömenden Kaltluft gekühlt uird,between 200 and 300 watts per meter and degree Kelvin lying cooling capacity with the cold air flowing through the steel jacket 1,

die durch die warme Primärluft bewirkte gleichmäßige Vorwärmung des Brennstoffes dadurch zur Verbrennung bei, daß lediglich noch eine relativ/ geringe Erwärmung erforderlich ist, um der Kohle die Zündtemperatur zu geben.the uniform effect caused by the warm primary air Preheating of the fuel for combustion in that only a relatively / little heating is required is to give the coal the ignition temperature.

In dem Flammenraum findet die erste Stufe eines zweistufigen Verbrennungsvorganges statt. Diese erste Stufe ist durch Einstellung der Sekundärluft und Primärluft bzw. des zugeführten Kohlestaub/Luftgemisches, sowie durch die Verdrallung der Sekundärluft festgelegt. D. h. die Verdrallung und die Uerweilzeit sind dieser Verbrennungsstufe anzupassen. In der ersten Verbrennungsstufe soll bis zum Austritt des Stahlmanteils 1 und der Auskleidung 11 ein Ausbrand von(A=O,4 - 0,8 stattfinden. KX= 1 würde einer 100 ^igen Verbrennung entsprechen. Im Ausführungsbeispiel ist ein Ausbrand an der oberen, zulässigen Grenze gewählt. Dieser Ausbrand wird durch eine unterstöchiometrische Verbrennung erreicht. Im Falle einer solchen Verbrennung wird nicht der entsprechend dem Molekularverhältnis des Brennstoffes notwendige Sauerstoff beigebracht. Dadurch tritt eine unvollständige Verbrennung ein, denn die Kohlestaubpartikel verbrennen nicht nacheinander, sondern alle gleichmäßig. Es entsteht oine verzögerte Verbrennung, die eine Stickoxydbildung (NO ) unte drückt.The first stage of a two-stage combustion process takes place in the flame chamber. This first stage is determined by setting the secondary air and primary air or the supplied coal dust / air mixture, as well as by the swirling of the secondary air. I. E. the swirl and the dwell time are to be adapted to this combustion stage. In the first combustion stage a burnout of (A = 0.4-0.8 should take place up to the exit of the steel portion 1 and the lining 11. KX = 1 would correspond to a 100% combustion. This burnout is achieved by a sub-stoichiometric combustion. In the case of such a combustion, the oxygen required according to the molecular ratio of the fuel is not brought in. This results in incomplete combustion, because the coal dust particles do not burn one after the other, but all evenly. It occurs o a delayed combustion, which suppresses the formation of nitrogen oxide (NO).

In der ersten Verbrennungsstufe tritt infolge der 1350° C nicht überschreitenden Verbrennungstemperatur keine flüssige Schmelze auf. Es findet ein trockener Verbrennungsvorgang statt. Die teilweise verbrannten Kohlestaubpartikel sind weich. Die teilweise au gebrannten, weichen Kohlepartikel verursachen gegenüber geschmclz und erstarrten Schlackenpartikeln eine sehr viel geringere Erosio an der Auskleidung des Brenners.In the first combustion stage, the 1350 ° C does not occur When the combustion temperature is exceeded, there is no liquid melt. A dry combustion process takes place. The partially burned coal dust particles are soft. The partially burnt, soft carbon particles cause melt on the other hand and solidified slag particles have a much lower erosion on the lining of the burner.

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In der zweiten Stufe wird außerhalb des von dem Stahlmantel \ In the second stage, outside of the steel jacket \

1 und der Auskleidung 11 umschlossenen Raumes durch die
Rohrleitungen 22 Tertiärluft zugeführt. Mit der Tertiärluft
soll eine überstöchiometrische Verbrennung stattfinden, d. h.
es soll ein Luftüberschuß erzeugt werden. Bei diesem Luftüberschuß ist eine wirtschaftliche Optimierung zwischen dem minimal
zur vollständigen Verbrennung der Kohlepartikel notwendigen Luftstrom und einer vorteilhaften Wirkung eines starken Luftüberschusses bei einer nachfolgenden liJärmegewinnung durch in den Abgasstrom geschaltete Wärmetauscher zu treffen. Während ein Übermaß
an Rauchgas die liiärmegewinnung mit den nachgeschalteten Wärmetauschern erleichtert, erschwert sich die Bereitstellung der
zur Erzeugung der gewünschten Rauchgasmenge notwendige Luftmenge \ mit größer werdender Nenge. Diese Erschwernisse resultieren u. a. i aus den mit zunehmender Strömungsgeschwindigkeit überpropor- ' j1 and the lining 11 enclosed space by the
Pipelines 22 are supplied to tertiary air. With the tertiary air
should a hyperstoichiometric combustion take place, ie
an excess of air should be generated. With this excess air, an economic optimization between the is minimal
to meet the air flow necessary for the complete combustion of the coal particles and an advantageous effect of a strong excess of air in a subsequent liJärmegewinnung through heat exchangers connected to the exhaust gas flow. While an excess
of flue gas facilitates the generation of noise with the downstream heat exchangers, the provision of the is made more difficult
the amount of air required to generate the desired amount of flue gas \ with increasing narrowness. These difficulties result, among other things, from the disproportionate increase in flow velocity

tional wachsenden Strömungswiderständen. Das gilt insbesondere jtional growing flow resistances. This is especially true of j

für die Strömungsuerhältnisse in dem Stahlmantel 1, die u. a. ]for the flow conditions in the steel jacket 1, which inter alia. ]

durch die Durchflußquerschnitte und das durch die Steigung derby the flow cross-sections and by the slope of the

Leitfläche 9 und 10 bestimmte Flaß der Luftumlenkung bestimmt wer-Guide surface 9 and 10, the air deflection can be determined

] den, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Luft mit abnehmender j] den, taking into account that the air increases with decreasing j

Steigung bei gleichbleibender Strömungsgeschwindigkeit eine längere jIncline with constant flow velocity a longer j

Verweilzeit in dem Stahlmantel 1 hat und dadurch eine zunehmende jHas residence time in the steel jacket 1 and thereby an increasing j

Erwärmung erfährt. Im übrigen dienen die Leitbleche dazu, der Luft |Experiences warming. In addition, the baffles serve to keep the air |

eine Zwangsführung zu allen Umfangsstellen des Stahlmantels zu ]a forced guidance to all circumferential points of the steel jacket]

geben, um punktuelle oder streifenförmige Überhitzungen zu verhin- jto prevent punctual or striped overheating j

dern. ,change. ,

I Mit Hilfe der Düsen 24 und eines ggf. unterschiedlich ge°talteten I With the help of the nozzles 24 and a possibly differently designed one

Tp.rtiärluftstromes kann die Flamme vor dem Stahlmantel 1 in belie- j biger Weise der Geometrie des zugehörenden Kessels angepaßt werden. ·( Anpassung heißt beispielsweise Verlängerung oder Verbreiterung oder i Umlenkung. jTp.rtiärluftstromes can the flame in front of the steel jacket 1 in any j Biger way can be adapted to the geometry of the associated boiler. · ( Adaptation means, for example, lengthening or widening or redirecting. j

Sofern die Düsan 24 an der Längs- und Mittelachse des Stahlmantels
1 vorbeizeigen, ist vorgesehen, daß die austretende TertiärluftIf the nozzle 24 is on the longitudinal and central axis of the steel jacket
1 past, it is provided that the emerging tertiary air

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in Bewegungsrichtung und nicht entgegen der Bewegungsrichtung des aus dem Stahlmantel 1 austretenden, spiralförmig umlaufenden Staub/Luftgemisches in dieses eintritt. Damit uiird eine Vernichtung won Bewegungsenergie vsrmieden. Gleichwohl findet eine zur vollständigen Verbrennung der Kohlepartikel ausreichende Vermischung mit dem Tertiärluftstrom sta⁺t.in the direction of movement and not against the direction of movement of the spiral-shaped circulating dust / air mixture emerging from the steel jacket 1 enters the latter. This avoids the destruction of kinetic energy. Nevertheless is sufficient for complete combustion of the coal particles mixing with the tertiary air power sta ⁺ t.

Im Ausföhrungsbeispiel wird Anthrazitstaub in einer Menge von 600 kg/Stunde eingesetzt. Der Anthrazitstaub hat einen Heizwert won 30.000 Gd/kg. Seine Mahlfeinheit beträgt zu 95 % kleiner 0,02 mm. Das ist weit unterhalb des zulässigen Bereiches von 0.05 mm. Der Anteil flüchtiger Bestandteile des Anthrazitstaubes ist 8 % in rohem Zustand. Der Wassergehalt ist 1 %, gleichfalls bezogen auf den Rohzustand und damit halb so groß wie der zulässige Wassergehalt. Der Aschegehalt beträgt 15 %. Damit handelt es s; s.h um übliche, reaktionsträge Anthrazitkohle, deren Zündtemperatur in Abhängigkeit vom Anteil flüchtiger Bestandteile bei ca. 400 C liegt. Statt der Anthrazitkohls können auch beliebige andere Magerkohlen eingesetzt werden, deren Stoffwerte dem Anthrazit entsprechend angepaßt wurden.In the exemplary embodiment, anthracite dust is used in an amount of 600 kg / hour. The anthracite dust has a calorific value of 30,000 Gd / kg. Its grinding fineness is 95 % less than 0.02 mm. That is well below the permissible range of 0.05 mm. The volatile content of the anthracite dust is 8 % in the raw state. The water content is 1 %, also based on the raw state and thus half as large as the permissible water content. The ash content is 15 %. So that's it; It is about the usual, slow-reacting anthracite charcoal, the ignition temperature of which is approx. 400 C depending on the proportion of volatile constituents. Instead of the anthracite cabbage, any other lean coals can be used, the physical properties of which have been adapted to the anthracite.

Zum Inbetriebsetzen des Brenners mit der vorgesehenen Anthrazitkohle wird ein Zündbrenner 47 durch ein zentrisch in der Rohrleitung 27 angeordnetes Rohr 48 in den Flammenraum geschoben. Der Zündbrenner ist als Öl- oder Gasbrenner ausgebildet und besitzt eine Zündlaistung von 10 % der Brennerleistung. Mit dem Zündbrenner 47 wird nach ausreichender Vorwärmung des Brenners das austretende Kohlestaub/Luftgemisch gezündet. Beim Zünden wird die Zuteileinrichtung, d. h. die Brennstoffdosierung, bis an die stöchiometrischen Bedingungen im Sekundärbereich, also in der zweiten Verbrennungsstufe, nachgeregelt. Das Hochfahren des Brenners kann dann vorteilhafterweise mit der gleichen Luftmengenverteilung wie beim Dauerbetrieb erfolgen. Es erleichtert die Brennerführung wesentlich.To start up the burner with the anthracite coal provided, a pilot burner 47 is pushed through a tube 48 arranged centrally in the pipeline 27 into the flame chamber. The pilot burner is designed as an oil or gas burner and has an ignition output of 10 % of the burner output. With the pilot burner 47, after the burner has been sufficiently preheated, the emerging coal dust / air mixture is ignited. When igniting, the metering device, ie the fuel metering, is readjusted up to the stoichiometric conditions in the secondary area, that is to say in the second combustion stage. The burner can then advantageously be started up with the same air volume distribution as in continuous operation. It makes it much easier to guide the burner.

Teillast wird über die Kohlestaubdosierung und die Tertiärluftregelung gefahren.Partial load is controlled by the coal dust metering and the tertiary air control drove.

In dieser Weise wird der Brenner auch betrieben, wenn statt Anthrazitkohle mit einem flüchtigen Gehalt von weniger als 10 % Koks eingesetzt wird. Dar Betrieb mit Koks ist sogar insofern leichter, als Staub mit größeren Partikeln bis zu 0,15 mm eingesetzt werden kann.The burner is also operated in this way if coke is used instead of anthracite coal with a volatile content of less than 10 %. Operation with coke is even easier in that dust with larger particles up to 0.15 mm can be used.

Der erfindungsgemäße Brenner eignet sich besonders für industriekessel, zur FernwärmeerzRugung, für Brennkammern der Zementindustrie und andere industrielle Brennöfen. Er kann sowohl als Decken- wie auch als Frontbrenner eingesetzt werden. Durch die mögliche Einflußnahme auf die Flammengeometrie bietet sich der erfindungsgemäße Brenner insbesondere für kurze Brennkammern an. Ferner ist der erfindungsgemäße Brenner durch seine Eigenkühlung auch in ungeki-i" Iten Brennkammern einsetzbar und eignet er eich ±i besonderer meise für eine Baukastenbauweise.The burner according to the invention is particularly suitable for industrial boilers, for district heating, for combustion chambers in the cement industry and other industrial kilns. It can be used both as a ceiling and as a front burner. By The burner according to the invention offers the possibility of influencing the flame geometry in particular for short combustion chambers at. Furthermore, the burner according to the invention is by its own cooling It can also be used in unusual combustion chambers and is suitable eich ± i special meise for a modular construction.

Claims

1.) Coal burner, characterized in that it is used for Cooling with an air-cooled hollow jacket (1) is surrounded.

2.) Device according to claim 1, characterized in that that the hollow jacket with one the air in the longitudinal direction of the hollow jacket (1) guiding plate (8) back and forth and / or with the air in a spiral movement path bringing guide plates (9,10) is provided.

3.) Device according to claim 2, characterized by counter-rotating guide plate spirals (9,10) on both sides of the guide plate (8).

4.) Device according to one or more de.r claims 1-3, characterized in that the air outlet of the hollow jacket (1) with an air inlet (30) of the burner is connected.