DE877181C

DE877181C - Firebox wall, consisting of a row of vertical, spaced apart cooling tubes with welded projections, for shaft-like combustion chambers

Info

Publication number: DE877181C
Application number: DEN3088A
Authority: DE
Inventors: Katrinus Idema; Daniel Klijzing
Original assignee: NIEDERLAENDISCHE STAAT
Current assignee: NIEDERLAENDISCHE STAAT
Priority date: 1950-02-02
Filing date: 1950-11-08
Publication date: 1953-05-21

Description

Feuerraumwand, bestehend aus einer Reihe senkrechter, in Abstand voneinander angeordneter Kühlrohre mit angeschweißten Vorsprüngen, für schachtartige Verbrennungskammern Die Erfindung betrifft Feuerraumwände für eine mit einem senkrecht aufgebauten Feuerraum ausgestattete wassergekühlte Feuerungsanlage, die derart ausgebildet ist, daß die Beschickung mit Brennstoff am oberen, das Entfernen von Asche und Schlacke am unteren Teil erfolgt, während zumindest ein Teil der Verbrennungsluft durch Öffnungen in der vorderen Wand zugeführt und die Verbrennungsgase durch Öffnungen in der hinteren Wand abgeführt werden.Firebox wall, consisting of a row of vertical, spaced apart arranged cooling pipes with welded projections, for shaft-like combustion chambers The invention relates to furnace walls for a furnace with a vertically constructed furnace equipped water-cooled furnace, which is designed in such a way that the Loading of fuel at the top, removal of ash and slag at the bottom Part takes place while at least part of the combustion air through openings in the front wall and the combustion gases through openings in the rear Wall can be discharged.

Bekanntlich gibt es Feuerungsanlagen, die mit einem derartigen Feuerraum ausgestattet sind, deren vordere Wand aus senkrecht gestellten Roststäben aufgebaut ist.It is well known that there are firing systems with such a combustion chamber are equipped, the front wall of which is made up of vertically placed grate bars is.

Die Vorder- undloder Rückwand dieser bekannten Feuerungsanlagen bestehen aus einer Reihe senkrecht gestellter Kühlrohre, zwischen denen in gewissen Abständen spaltähnliche Öffnungen vorhanden sind, während die äußeren Enden der Rohre in ein Sammelrohr und/oder in den Wassermantel der Feuerungsanlage münden. Man verhütet hiermit ein Schadhaftwerden der Rostwände durch Verbrennung, während die Heizfläche, insbesondere der Teil, der an der unmittelbaren Wärmeübertragung der Feuerung teilnimmt, eine bedeutende Erweiterung erfährt. Unter der Bezeichnung Kühlrohre sind in diesem Zusammenhang Hohlroststäbe eines beliebigen Querschnitts zu verstehen.The front and / or rear wall of this known furnace exist from a row of vertically positioned cooling tubes, between which at certain intervals Gap-like openings are present while the outer ends of the tubes are in one The collecting pipe and / or open into the water jacket of the combustion system. One avoids this causes the grate walls to become damaged by combustion, while the heating surface, especially the part that is part of the direct heat transfer the furnace takes part, experiences a significant expansion. Under the name In this context, cooling tubes are hollow grate bars of any cross-section to understand.

Bei derAnwendung senkrecht gestellter rostähnlicher Wände ist das Herunterfallen feiner Asche- und Brennstoffteile durch die vorhandenen spaltähnlichen Öffnungen nachteilig; die Asche- und Brennstoffteile häufen sich im Luftzufuhrraum oder in der Rauchkammer an, wodurch Verstopfungen und Verluste an Brennstoff eintreten. Bei. der Anwendung von Roststäben ist hingegen das Übel weniger stark ausgeprägt, weil die Gesamtbreite der Roststäbe im Verhältnis zu der gesamten Breite der Rostwand verhältnismäßig gering ist. Zwangsläufig ergibt sich eine größere Zahl verhältnismäßig enger Spalten, deren Gesamtheit trotzdem aber einen ausreichenden Durchlaß für die Verbrennungsluft oder die Verbrennungsgase ergibt. Weil der burchmesser der zur Verwendung gelangenden Rohre meistens mehr als das Breitenausmaß der Roststäbe beträgt, muß zur Erzielung eines gleich großen Durchlasses die Weite der Spalte entsprechend gesteigert werden. Dies schließt aber in sich, daß bei Verwendung von Rohren das vorerwähnte Übel, im Vergleich mit einer Verwendung. von Roststäben, stärker hervortreten wird.This is the case with the use of vertical grate-like walls Falling down of fine ash and fuel parts through the existing gap-like Openings disadvantageous; the ash and fuel particles accumulate in the air supply space or in the smoke chamber, causing clogging and loss of fuel. At. the use of grate bars, however, the evil is less pronounced, because the total width of the grate bars in relation to the total width of the grate wall is relatively low. Inevitably, a larger number results proportionally narrow gaps, but their entirety still provides sufficient passage for the Combustion air or the combustion gases results. Because the diameter of the to The pipes used are usually more than the width of the grate bars, the width of the column must be appropriate to achieve an equally large passage can be increased. However, this implies that when using pipes the aforesaid evils, compared with a use. of grate bars, stand out more strongly will.

Zur Verhütung des dann unvermeidlichen Durchfallens von Asche und feinem Brennstoff, sind zwischen den Rohren Vorsprünge angebracht. .To prevent the inevitable dropping of ashes and fine fuel, protrusions are made between the tubes. .

Erfindungsgemäß bestehen diese Vorsprünge aus wenigstens annähernd kreiszylindrischen Stäben, deren Durchmesser wenigstens annähernd mit dem der Rohre gleich ist. Vorzugsweise werden die Yorsprünge als Scheiben ausgebildet, die an den Rohren angeschweißt werden, wobei man Rippen an diese Scheiben schräg und derart anschweißt, däß der untere Rand der Rippen dem Feuerraum zugewendet ist.. Die die Vorsprünge tragenden Rohre weisen zweckmäßig am unteren Ende eine vom Feuerraum abgewendete Biegung auf und münden mit diesem Ende in ein Sammelrohr oder den Wassermantel der Feuerungsanlage. Würde man die dünnen Rippen unmittelbar an das Kühlrohr anschweißen, so -entstehen, da diese Rippen einer hohen Temperatur ausgesetzt sind, Unterschiede in der Ausdehnung des gekühlten Kühlrohres und der erhitzten Rippen und damit Risse in der Schweißnaht, die zu einem Lecken des Rohres führen können. Dieser Nachteil tritt nicht auf, wenn man gemäß der Erfindung vorgeht und für die Vorsprünge dickere Stabenden mit wenigstens annähernd rundem Querschnitt verwendet. Die langen Schweißnähte kommen dadurch in Wegfall und werden durch eine geschlossene, wenigstens runde Naht ersetzt, die viel weniger reißempfindlich als eine lange Naht ist. Ein Durchfallen von Asche- und Brennstoffteilchen tritt bei dieser Bauweise nicht auf. Erhalten diese Stabenden eine geringe Höhe oder Länge, so daß sie die Form einer Scheibe annehmen, so lassen sich an diese Scheiben gemäß der Erfindung schräge Rippen anschweißen, durch die der Durchfall für Asche und Brennstoff völlig vermieden wird. Die Scheiben haben eine Temperatur, die etwas höher als die Temperatur der Rohrwandung ist. .Der Temperaturunterschied zwischen den Rippen und den Scheiben ist aber geringer als zwischen den Rohren und den Rippen, wenn diese unmittelbar zusammengeschweißt wären, so daß Risse in der Längsnaht nicht auftreten können. Sollte tatsächlich einmal ein Riß entstehen, so befindet er sich nicht in der Rohrwand, und es kann deshalb keine Lücke auftreten. Biegt man die Rohre 'in einer der Verbrennungskammer entgegengesetzten Richtung um, wobei die umgebogenen äußeren Enden in das Sammelrohr oder den Wassermantel an der Seite-jener Rohre münden, die dem Feuerraum zugewendet sind, so kann man weiterhin verhüten, daß sich Brennstoff oder Brennstoffreste im Luftzufuhrrauen oder in der Rauchkammer anhäufen. Die feinen Teile, die durch die spaltähnlichen Öffnungen zwischen den Rohren austreten, kommen unten wieder aus dem Luftzufuhrraum oder der Rauchkammer und gelangen so auf das Schlackenbett,, wo die brennbaren Bestandteile weiterverbrennen.According to the invention, these projections consist of at least approximately circular cylindrical rods whose diameter is at least approximately that of the tubes is equal to. The projections are preferably designed as disks that are attached to the pipes are welded, with ribs on these disks at an angle and such welded on so that the lower edge of the ribs is facing the combustion chamber .. The die Pipes carrying projections expediently have one from the combustion chamber at the lower end averted bend and open with this end into a collecting pipe or the water jacket the combustion system. If the thin ribs were to be welded directly to the cooling pipe, so, because these ribs are exposed to a high temperature, differences arise in the expansion of the cooled cooling tube and the heated ribs and thus cracks in the weld, which can lead to leakage of the pipe. This disadvantage does not occur when proceeding according to the invention and thicker ones for the projections Rod ends used with at least approximately round cross-section. The long welds are thereby omitted and are replaced by a closed, at least round seam which is much less susceptible to tearing than a long seam. A failure of ash and fuel particles does not occur with this design. Obtain these rod ends have a small height or length so that they have the shape of a disk assume that inclined ribs can be welded to these disks according to the invention, by which the diarrhea for ashes and fuel is completely avoided. The disks have a temperature that is slightly higher than the temperature of the pipe wall. .Of the The temperature difference between the ribs and the discs is less than between the tubes and the ribs, if they were directly welded together, so that cracks in the longitudinal seam cannot occur. Should actually once If a crack occurs, it is not in the pipe wall, and therefore it can no gap occur. If the tubes are bent in an opposite direction to the combustion chamber Direction around, with the bent outer ends into the manifold or the water jacket open on the side of those pipes that are facing the combustion chamber, so you can furthermore, prevent fuel or fuel residues from getting in the air supply or pile in the smoke chamber. The fine parts caused by the gap-like Openings emerge between the pipes, come out of the air supply space again at the bottom or the smoke chamber and so get to the slag bed, where the combustible components continue to burn.

Selbstverständlich kann man auch nur eine der Rohrreihen mit Vorsprüngen oder umgebogenen Enden versehen.-Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.Of course, you can also just have one of the rows of tubes with protrusions or bent ends provided.-The invention is based on the in the drawing illustrated embodiment are explained in more detail.

Fig. i zeigt einen Längsschnitt einer insbesondere zu der Verfeuerung von Grobkoks geeigneten Feuerungsanlage, während Fig.2 einen Querschnitt dieser Feuerungsanlage darstellt; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Rohre in größerem Maßstab und Fig. q. und 5 eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht der Rotire.Fig. I shows a longitudinal section of a particular to the combustion of coarse coke suitable furnace, while Fig.2 shows a cross section of this Represents combustion system; Fig. 3 shows a larger cross-section of the tubes Scale and Fig. Q. and Fig. 5 is a front view and a side view of the rotire, respectively.

Unter dem Einfluß der - Schwerkraft findet der Brennstoff seinen Weg aus dem Hochbunker i zu dem Feuerraum-2. Die Begrenzung des Feuerraums bilden die Seitenwände 3 und q. und zwei Reihen von senkrecht gestellten, wassergekühlten Rohren 5 und 6. Die Rohre 5 münden oben- in den- Wassermantel 7 der oberen Wand der Feuerungsänlage, während der untere Teil jener Rohre in ein Sammelrohr 8 mündet.The fuel finds its way under the influence of gravity from the bunker i to the furnace-2. The delimitation of the firebox is formed by the Side walls 3 and q. and two rows of vertically placed, water-cooled pipes 5 and 6. The pipes 5 open into the water jacket 7 of the upper wall of the furnace, while the lower part of those tubes opens into a collecting tube 8.

Die Rohre 6 münden oben ebenfalls in den Wassermantel 7 und unten in den Wassermantel g des Gasverbrennungsraums. Der wassergekühlte Rost io bildet den Boden des Gasverbrennungsraums. Weil die Rohre 5 kürzer als die Rohre 6 sind, ergibt sich die Möglichkeit, die sich auf dem Rost io ansammelnde Schlacke mittels eines Schlackenstössels ii durch den unterhalb des Sammelrohres 8 der Rohrwand 5 befindlichen freien Raum auf den Kühlrost 12 zu stoßen. Eine mittels einer Tür 13 verschließbare Öffnung gestattet die Entfernung der erloschenen und anschließend abgekühlten Schlacke sowie der im Aschenrauen 1q. unterhalb des Rostes befindlichen Asche. .The tubes 6 also open into the water jacket 7 at the top and at the bottom into the water jacket g of the gas combustion chamber. The water-cooled grate forms the floor of the gas incinerator. Because the tubes 5 are shorter than the tubes 6, there is the possibility of using the slag that has accumulated on the grate a slag pusher ii through the pipe wall 5 below the collecting pipe 8 to encounter the free space located on the cooling grate 12. One by means of a door 13 lockable opening allows removal of the extinguished and subsequently cooled slag as well as that in the ash roughness 1q. located below the grate Ash. .

Ein an die Öffnung 15 angeschlossener Ventilator bläst Verbrennungsluft inden Luftverteilungskasten x6. Dieser Kasten grenzt an die Rohrwand 5, so daßdie Luft durch die spaltähnlichen Öffnungen zwischen den Rohren hindurch in waagerechter Richtung durch den im Feuerraum 2 befindlichen Brennstoff strömen kann. Im Boden 17 des Verteilungskastens ist eine Öffnung 18 vorhanden. Durch sie strömt ein Teil der dem Verteilungskasten zugeführten Luft zum Aschenraum 14 und von dort anschließend in diagonaler Richtung durch die Verbrennungsrückstände und den auf diesen befindlichen Brennstoff. Das Verhältnis der beiden Zufuhrmengen an Primärluft läßt sich durch Änderung der Größe der Öffnung 18 regulieren, was mittels eines Schiebers ig bewerkstelligt werden kann.A fan connected to the opening 15 blows combustion air in the air distribution box x6. This box is adjacent to the pipe wall 5, so that the Air through the gap-like openings between the pipes in a horizontal position Direction can flow through the fuel in the furnace 2. In the ground 17 of the distribution box is one Opening 18 available. Through them some of the air supplied to the distribution box flows to the ash chamber 14 and from there then in a diagonal direction through the combustion residues and the fuel on them. The ratio of the two feed quantities Primary air can be regulated by changing the size of the opening 18, which means a slide ig can be accomplished.

Weil eine zusätzliche Zufuhr von Luft erfolgt, bei der die Luft in diagonaler Richtung durch den Brennstoff streicht, bildet sich eine auf dem Schlackenbett ruhende Feuerzone, die etwa jene Form hat, die in der Zeichnung mit V bezeichnet ist.Because there is an additional supply of air, in which the air in sweeps diagonal through the fuel, one forms on the slag bed dormant fire zone, which has roughly the shape indicated by V in the drawing is.

Unter Feuerzone wird in diesem Zusammenhang die Zone verstanden, in der der Brennstoff völlig verbrennt.In this context, the fire zone is understood to be the zone in which the fuel burns completely.

Die Rohre 5, d. h. deren untere Enden 2o, weisen eine Biegung in der von dem Feuerraum abgewendeten Richtung auf und münden in das Sammelrohr 8, und zwar an der Seite des Sammelrohres, die dem Feuerraum zugewendet ist. Aschenteile und Brennstoffstückchen, die durch die zwischen den Rohren befindlichen spaltähnlichen Öffnungen in den Luftverteilungskasten fallen, finden sich dann bei 2o auf dem Schlackenbett ein, wo die brennbaren Bestandteile weiterverbrennen. Zwischen den Rohren 6 'sind Rippen 21 angebracht, die in der Richtung yzum Feuerraum sich schräg abwärts neigen. Hiermit wird verhütet, daß Asche und Brennstoffstückchen, die durch die zwischen den Rohren befindlichen Öffnungen hindurchfallen, in die Gasverbrennungskammer 22 gelangen.The tubes 5, d. H. whose lower ends 2o have a bend in the facing away from the firebox and open into the collecting pipe 8, and on the side of the collecting pipe that faces the combustion chamber. Ash particles and fuel chips passing through the gap-like ones located between the tubes Openings falling into the air distribution box can then be found at 2o on the slag bed one where the combustible components continue to burn. Between the tubes 6 'are Ribs 21 attached, which slope downward in the direction y to the firebox. This will prevent ash and bits of fuel from getting through the between openings located in the tubes fall through into the gas combustion chamber 22 reach.

Zwecks Erzielung einer guten Schweißverbindung, sind die Rippen in schräger Stellung an den Scheiben 23, die mit den Rohren 6 verschweißt sind, angeschweißt.In order to achieve a good weld joint, the ribs are in inclined position on the disks 23, which are welded to the tubes 6, welded.

Der freie Abstand der auf ein und demselben Rohr befindlichen Rippen darf von einem zum anderen größer sein als die größte Abmessung, die der zu verwendende Brennstoff hat, weil die Brennstoffstückchen, infolge der Unregelmäßigkeit ihrer Form, insbesondere, wenn Grobkoks zur Verfeuerung kommt, sich derart ineinander einhaken, daß ein Durchfallen von Brennstoff unterbleibt, wenn sie an einzelnen Stellen zwischen den Rohren einen Halt finden.The free distance between the ribs on the same pipe may be larger from one to the other than the largest dimension of the one to be used Fuel has because the fuel fragments, as a result of the irregularity of their Shape, especially when coarse coke is burned, so into one another hook so that fuel does not fall through if they are attached to the individual Find a hold between the pipes.

Ein unbedingtes Erfordernis ist jedoch, daß dafür gesorgt wird, daß zwischen den Rippen zweier nebeneinander befindlichen Rohre eine Lücke 24 vorhanden ist, womit das Einreißen von Schweißverbindungen infolge der beim Heizen eintretenden Dehnung des Materials verhindert wird. Um zu verhüten, daß die Feuerzone stärker gekühlt wird, sind die Rohre 5 mit einer Bekleidung 25 aus feuerbeständigem wärmeschützendem Material, und zwar an derjenigen Seite, die dem Feuerraum zugewendet ist, versehen.However, an imperative is that it be ensured that There is a gap 24 between the ribs of two tubes located next to one another is what the tearing of welded joints as a result of the occurring during heating Stretching of the material is prevented. To prevent the fire zone from getting stronger Is cooled, the tubes 5 are covered with a cladding 25 of fire-resistant heat-protective Material, on the side facing the furnace, provided.

Das in der Feuerzone gebildete C02 streicht durch den glühenden Brennstoff, der sich zwischen der Feuerzone und Rohrwand befindet, hindurch. In dieser Feuerzone, die in der Zeichnung mit R bezeichnet ist, wird das Kohlendioxyd zu C 0 reduziert. Durch die spaltähnlichen Öffnungen zwischen den Rohren 6 strömt das CO anschließend zur Gasverbrennungskammer, in der es, mit Sekundärluft vermischt, unter Rückbildung zu CO, verbrennt.The C02 formed in the fire zone sweeps through the glowing fuel, which is located between the fire zone and the pipe wall. In this fire zone, which is labeled R in the drawing, the carbon dioxide is reduced to C 0. The CO then flows through the gap-like openings between the tubes 6 to the gas combustion chamber, in which, mixed with secondary air , it burns to form CO.

Die benötigte Sekundärluft wird der Gasverbrennungskammer 22 durch ein Rohr 26 zugeführt. Dieses Rohr steht mit dem Luftverteilungskasten 16 in Verbindung und weist eine größere Anzahl Öffnungen 27 auf, durch die die Luft in die Gasverbrennungskammer 22 eintritt.The required secondary air is passed through the gas combustion chamber 22 a pipe 26 is supplied. This pipe is in communication with the air distribution box 16 and has a larger number of openings 27 through which the air into the gas combustion chamber 22 entry.

Die oben beschriebene Feuerungsanlage kann zweckmäßig zur Erhitzung von Heißwasser- und Dampfkesseln, für Zentralheizungs- u. dgl. Zwecke verwendet werden.The combustion system described above can be useful for heating Used by hot water and steam boilers, for central heating and the like will.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Firebox wall, consisting of a row of vertical, spaced-apart cooling pipes with welded projections to prevent ash and fuel particles from falling through, for shaft-shaped combustion chambers, characterized in that the projections (23) consist of at least approximately circular cylindrical rods, the diameter of which is at least is approximately the same as that of the cooling tubes (6).

2. Firebox wall according to claim =, characterized in that that the projections (23) consist of disks welded to the cooling tubes, where the ribs (2i) are obliquely and welded in such a way that their lower edge is the Firebox is facing.

3. combustion chamber wall according to one of claims i or 2, characterized characterized in that the cooling tubes at the lower end face away from the furnace Have bend and that the tubes with the bent outer ends in a collecting tube or open the water jacket of the combustion system.