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Feuerung zur Verbrennung von staubförmigen Brennstoffen für Dampf
-Luft-Wärmekraftanlagen Die Erfindung betrifft eine Feuerung zur Verbrennung von
staubförmigen Brennstoffen für Dampf-Luft-Wärmekraftanlagen, bei welcher die @'crl@rennungsnase
ihren Wärmeinhalt teils zur Wasserdampferzeugung für eine Dampfkraftanlage und teils
zur Erhitzung von Luft für eine Luftturbinenanlage abgeben und die Heißluft nach
Entspannung in einer Luftturbine als Verbrennungsluft dient.
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Dampfkraftanlagen könnenmitHeißluftturbinenanlagen dadurch kombiniert
werden, daß eine gemeinsame Feuerung vorgesehen wird und die hier entbundene Wärme
teils zur Dampferzeugung für die Dampfkraftanlage teils zur Erhitzung von Luft oder
Gas verwendet wird. Es ist bekannt, bei solchen Anlagen die Abluft der Luftturbinenanlage
als Verbrennungsluft für die Feuerung zu verwenden, Nvobei die Abluft zuvor durch
einen Speisewasservorwärmer der Dampfkraftanlage geschickt oder unmittelbar mit
ihrer hohen Temperatur, mit der sie aus der Luftturbinenanlage kommt, in der ,gemeinsamen
Feuerung verwendet wird.
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Die erfindungsgemäße Feuerung ist als Schmelzkammerfeuerung mit flüssigem
Schlackenabzug für staubförmige Brennstoffe eingerichtet, so daß keine obere Grenze
für die Temperatur der zugeführten Luft besteht, sondern vielmehr eine erwünscht
hohe Verbrennungslufttemperatur zur Erhöhung der
Feuerraumtemperatur
und Intensivierung der Verbrennung erreichbar ist.
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Die Abluft soll dabei nicht wie üblich auf den Druck der umgebenden
Atmosphäre entspannt werden, sondern auf einen Gegendruck, der dem Druck des sonst
üblichen Frischluftgebläses entspricht und der somit ausreicht, die luftseitigen
Widerstände der Feuerung, wie Rohrleitungen, Kohlenstaubmühlen und Brenner zu überwinden.
.Das Frischluftgebläse kann somit in Fortfall kommen.
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Eine weitere wesentliche Vereinfachung kann erreicht werden, wenn
die Verbrennung unter überdruck gegenüber der umgebenden Atmosphäre durchgeführt
wird. Die Luft wird in der Luftturbine auf einen Gegendruck entspannt, der ausreicht,
sowohl die luftseitigen Widerstände der Feuerung wie auch die rauchgasseitiglen
Widerstände in den Berührungsheizflächen, nachgeschalteten Entstaubern und Rauchgaskanälen
zu überwinden. Damit wird erreicht, daß nicht nur das Frischluftgebläse, sondern
auch das Saugzuggebläse für die Förderung der Rauchgase in Fortfall kommt. Es werden
hierdurch wesentliche Teile der Betriebskosten für das Frischluft- und Saugzuggebläse
eingespart, ferner die ganz erheblichen Anlagekosten für diese Bauteile und ihre
Fundamente. Darüber hinaus kann die Eigenbedarf anlage für die Zurverfügungstellung
der elektrischen Energie wesentlich kleiner gehalten werden.
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Für die hier vorgeschlagene Druckfeuerung kann der Feuerraum bei'
der Verfeuerung von staubförmigen, flüssigen und gasförmigen Brennstoffen ohne allzu
große Schwierigkeiten gasdicht ausgebildet und dadurch der geringe Überdruck gegenüber
der Atmosphäre konstruktiv beherrscht werden. Bei der Anwendung der Druckfeuerung
ist es erwünscht und bei der Verfeuerung von staubförmigen Brennstoffen mit ihrem
oft sehr hohen Aschengehalt sogar betrieblich unbedingt erforderlich, den Feuerraum-
unmittelbar beobachten zu können, um dem Bedienungspersonal die Möglichkeit zu geben,
die Flammenlage zu beobachten und Ans.interungen und Verschlackungen durch geeignete
Flammenführung zu vermeiden. In diesen Fällen kann erfindungsgemäß der Feuerraum
mit einer Beobachtungskammer umgeben werden, in der durch besondere Belüftung ein
um wenige Millimeter Wassersäule höherer Druck als im Feuerraum aufrechterhalten
wird. Die Beobachtungskammer selbst ist durch eine Luftschleuse, vorzugsweise vom
Heizerstand ausy zugänglich. Durch den geringen Überdruck in der Beobachtungskammer
gegenüber dem Feuerraum wird erreicht, daß in ihr die dortigen Beobachtungstüren
völlig gefahrlos göffnet werden können und dadurch das Bedienungspersonal vor Unfällen
durch Herauschlagen der Flammen und Rauchgase einwandfrei gesichert ist. Der Überdruck
in der Beobachtungskammer kann durch ein kleines besonderes Gebläse erzeugt werden
oder aber durch den Luftverdichter der Luftturbinenanlage, der an geeigneter Stelle
angezapft werden kann. Durch die laufende Frischluftzufuhr nach der Beobachtungskammer
wird gleichzeitig die Kammer wirksam gekühlt und dort eine behagliche und erträgliche
Aufenthaltstemperatur geschaffen.
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Die Zeichnung zeigt im vereinfachten Schema ein Beispiel für eine
erfindungsgemäße Feuerung einer Dampf-Luft-Wärmekraftanlage.
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Die Luft der Umgebung wird durch die Rohrleitung i i angesaugt, im
Verdichter 12 auf den Druck von mehreren Atmosphären verdichtet, über die Rohrleitung
13 nach dem Lufterhitzer 14 des Kessels 33 gedrückt und dort, z. B. auf 70ö° C,
erhitzt. Die Heißluft wird über die Leitung 1 5 nach der Luftturbine 16 geführt,
dort entspannt, und zwar auf einen Überdruck gegenüber der Atmosphäre in Höhe von
etwa 5000 mm WS, wobei die Luftaustrittstemperatur aus der Turbine 47ö° C
beträgt. Die Heißluft strömt durch die Rohrleitung 21 teils nach der Kohlenstaubmühle
22, teils als Sekundärluft nach dein Brenner 23. Im Feuerraum 31 des Kessels 33
herrscht ein Überdruck von 200 mm WS, der ausreicht, die Rauchgase durch die hier
nicht gezeichneten Heizflächen des Kessels und den Lufterhitzer 14 nach dem Schlot
34 zu drücken. Der Bedienungsgang zwischen dem Feuerraum 31 und dem@Lufterhitzer
14 ist als Beobachtungskammer ausgebildet und durch eine Luftschleuse zugänglich.
:Mittels eines besonderen kleinen Gebläses wird in der Kammer ein Überdruck von
2io mm WS aufrechterhalten, so daß beim öffnen der Beobachtungstüren dort stets
kalte Luft nach dem Feuerraum abströmt und nicht umgekehrt. .
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Es ist nicht erforderlich, den Feuerraum auf seiner ganzen Außenfläche
mit einer Überdruckkammer zu umgeben, vielmehr genügt es z. B., diese lediglich
in Höhe des Heizerstandes und hier vorwiegend an der Vorder- und Rückwand des Feuerraumes
anzuordnen. Bei modernen Bauarten der Dampferzeuger ist der Feuerraum von dem Zuge
der Nachheizflächen an sich schon durch einen Bedienungsgang getrennt, der sich
in bequemer Weise für die hier vorzusehende Überdruckkammer verwenden läßt.
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Die hohe Temperatur der aus der Luftturbine austretenden Arbeitsluft
begünstigt dieAnwendung der Schmelzkammerfeuerung mit flüssigem Aschenabzug, die
hier auch die Verfeuerung von Kohlensorten mit schwer schmelzender Asche in einfacher
Weise .ermöglicht.