DE911165C - Schmelzkammerfeuerung fuer Dampferzeuger - Google Patents

Description

• Schmelzkammerfeuerung für Dampferzeuger Die Erfindung betrifft eine Schmelzkammerfeuerung für Dampferzeuger, bei der die Strahlungskammer über der Schmelzkammer angeordnet ist und die Schlacke in flüssigem Zustand durch eine im Boden vorgesehene, unterhalb einer über ihr befindlichen wärmespiegelnden Deckenwand liegende Abflußöffnung abfließt.
• Derartige Kesselanlagen haben den Nachteil, daß zeitweise größere Schlackenstücke oder Flugaschenmengen aus der von der Schmelzkammer getrennten Strahlungskammer oder aus den darüber angeordneten Kesselheizflächen in das Schlackenbad oder unmittelbar in die Auslaßöffnung der Schmelzkammer fallen. Ebenfalls herabfallende losgelöste Chamotteteile der stark beanspruchten Chamottewände, Decken oder Lenkplatten oder abplatzende Teile der Schlackenfangrostrohre können den Auslaß verstopfen. Die Reinigung der Heizflächen mittels der Rußbläser vergrößert noch die Verstopfungsgefahr. Die Folge dieser Übelstände sind Betriebsunterbrechungen und Schäden an der Austragsz-orrichtung für die flüssige Schlacke.
• Für das Flüssighalten der Schlacke ist es bereits bekannt, die Brenner so anzuordnen, daß die Flammen in den als Trichter ausgebildeten Boden der Schmelzkammer hineinbrennen und dadurch das Erstarren der Schlacke und somit das Verstopfen der Trichteröffnung verhindern. Bei dieser bekannten Schmelzkammerfeuerung waren die Brenner, um in die Trichteröffnung hineinragen zu können, in einer schrägen Deckenwand der nach vorn herausgezogenen Brennkammer eingebaut. Da sich aber diese Deckenwand seitlich oberhalb der Trichteröffnung befand, mußten die aus dem über der Schmelzkammer liegenden Raum herabfallende Flugasche, beispielsweise bei der Inbetriebnahme der Rußbläser, oder sich von den Kühlrohren oder Heizflächen loslösende Schlackenklumpen usw. ungehindert in die Trichteröffnung hineinfallen und die Abflußöffnung verstopfen.
• Dieser Nachteil der Schmelzkammerfeuerung mit im Boden angeordneter Schlackenabflußöffnung wird nach der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Schlackenabfluß und der sie umgebende Teil des Schmelzkammerbodens vollständig von der über derselben befindlichen wärmespiegelnden Deckenwand derart überdeckt ist, daß die auf den Berührungsheizflächen und in der Strahlungskammer anfallende feste Schlacke und Verunreinigungen nicht auf den unterhalb der Deckenwand befindlichen Teil des Schmelzkammerbodens anfallen, sondern getrennt von der flüssigen Schlacke abgeführt werden oder auf einer oberhalb dieses Teiles befindlichen geschlossenen Rohrwand aufgefangen werden.
• Diese Schmelzkammerausführung gemäß der Erfindung hat den Vorteil, daß neben der geschützten Lage des Abflußloches die Schutzwand jeweils so angeordnet werden kann, daß durch Wärmespiegelung die Abflußöffnung stets ein Maximum an Strahlungswärme erhält, so daß in unmittelbarer Umgebung der Auslaßöffnung der flüssige Zustand der Schlacke erhalten bleibt und die Schlacke gut abfließt. Weiterhin empfiehlt es sich, die Brenner so anzuordnen, daß die Umkehrbogen der Flammen wegen ihrer hohen Hitzeentwicklung in unmittelbarer Nähe der Schlackenabflußöffnung, d. h. also in dem abgedeckten Teil der Brennkammer liegen. Bei der Führung des Brennstrahles in Form einer Flammenschleife ist an der Umkehrstelle mit sehr hoher Temperatur, großem Schlackenansatz und günstigem Ausbrand zu rechnen, so daß der in der Nähe der Umkehrstelle liegende Auslaß für die flüssige Schlacke größte Sicherheit für die Austragung bietet.
• Bei größeren Kesselanlagen, bei welchen die Brennkammer mit mehreren Auslaßöffnungen versehen werden muß, ist es zweckmäßig, den Schlackensumpf auf den abgedeckten, von der wärmespiegelnden Deckenfläche bestrahlten Teil der Brennkammer zu beschränken und für den im Bereich des unabgedeckten und von der wärmespiegelnden Deckenfläche nicht bestrahlten Teiles der Brennkammer liegenden Boden eine zweite Mulde vorzusehen, die durch eine öffnung im Boden oder in der Seitenwand entleert werden kann. Der Boden dieser zweiten Mulde kann ebenfalls eben ausgeführt werden. Zweckmäßig wird jedoch die Sohle der Mulde etwas tiefer angeordnet, damit die sich in ihr ablagernden Aschen-und Schlackenstücke keine zu großen, den Feuerungsbetrieb störenden Anhäufungen in der Brennkammer bilden, so daß deren Entfernung in größeren Zeitabständen erfolgen kann. Statt einer tieferliegenden Mulde kann der im unabgedeckten Teil der Brennkammer liegende Teil des Bodens auch geneigt verlaufen oder trichterförmig ausgebildet sein. Der Erfindungsgegenstand hat ferner den Vorteil, daß die Schmelzkammer von der Brenneranordnung völlig unabhängig ist. Die Brennerstrahlen können in einem stehenden oder liegenden U-förmigen Bogen oder in einer Schleife geführt werden.
• Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt, und zwar zeigt Abb. a die schematische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgestalteten Schmelzkammer im Aufriß und Abb.2 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ebenfalls im Aufriß.
• In der Zeichnung ist mit a die Brennkammer, mit b der Strahlungsraum, mit c die nachgeschalteten Heizflächen, mit d ein Schlackenfangrost, mit e die Schlackenabflußöffnung und mit k sind die Brenner bezeichnet.
• Die im Boden der Schmelzkammer vorgesehene Schlackenabflußöffnung e ist so angeordnet, daß dieselbe sich unmittelbar unter einer Abdeckwand g befindet, die eine wärmespiegelnde Fläche bildet, von der die Wärmestrahlen auf die Abzugsöffnung e für die flüssige Schlacke reflektiert werden.
• Der abgedeckte Teil der Schmelzkammer a ist entweder zur Strahlungskammer b hin vollständig offen oder durch eine Rohrwand l begrenzt, deren Rohre durch Auflockerung einen Schlackenfangrost d bilden. Hierbei kann sich der als Schlackenfangrost ausgebildete Teil der Rohrwand über die ganze Breite bzw. Länge der Strahlungskammer erstrecken, oder aber auch nur einen Teil des Durchgangsquerschnittes ausmachen, so daß aus der Strahlungskammer b gegebenenfalls von höher liegenden Kesselheizflächen herabfallende Schlacke, Asche u. dgl. von dem vorderen Teil L der aus eng nebeneinander verlegten oder mit Chamotte ausgekleideten Rohren bestehenden Rohrwand aufgenommen wird, von wo sie dann von Zeit zu Zeit durch eine seitliche öffnung entfernt werden muß.
• Die Verbrennungsrückstände oder sonstigen unverbrennbaren Stoffe fallen frei oder durch den Schlackenfangrost hindurch auf den nicht von der wärmespiegelnden Decke g überdeckten Teil des Brennkammerbodens n, von wo sie dann durch die Abzugsöffnung m von Zeit zu Zeit entfernt werden müssen.
• Es ist meist von Vorteil, am Boden der Schmelzkammer zwei Mulden o bzw. n mit je einer Abzugsöffnung vorzusehen, von denen die eine unmittelbar unter der Abdeckung g gelegene Mulde o den Schlackensumpf mit Abflußöffnung e bildet, während die andere unterhalb der Strahlungskammer liegende Mulde n zum Auffangen der anfallenden festen Stoffe dient. Hierbei können die Sohlen der beiden Mulden o, yt in gleicher Höhe liegen. Es empfiehlt sich jedoch, die Sohle unterhalb des von der Strahlungskammer b bzw. Kesselheizfläche überlagerten Schmelzkammerteiles tiefer zu legen. Hierbei kann die Mulde n eine geneigte Bodenfläche besitzen oder aber auch trichterförmig ausgebildet sein. Da die den Schlackensumpf bildende Mulde o unter Einwirkung der wärmespiegelnden Fläche g liegt, so ist für eine genügend hohe, durch Strahlungswärme erzeugte Temperatur in dem Schlackensumpf gesorgt, welche es ermöglicht, die Schlacke in flüssigem Zustand zu erhalten und flüssig abzuführen. Die Wirkung der wärmespiegelnden Fläche g kann gegebenenfalls noch dadurch erhöht werden, daß man den Umkehrbogen des U-förmigen Brennstrahles oder einer über den Schmelzkammerboden flach verlaufenden Flammenschleife in den Bereich des Schlackensumpfes bzw. der Abflußöffnung e verlegt.
• Die Erfindung ist nicht an eine bestimmte Feuerungsart oder Brennerstrahlführung gebunden, vielmehr kann jede beliebige Anordnung der Brenner und jede beliebige Art der Flammenführung gewählt werden.

Claims (7)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schmelzkammerfeuerung für Dampferzeuger, bei der die Strahlungskammer über der Schmelzkammer angeordnet ist und die Schlacke im flüssigen Zustand durch eine im Boden vorgesehene, unterhalb einer über ihr befindlichen wärmespiegelnden Deckenwand liegende Abflußöffnung abfließt, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlackenabfluß (e) und der sie umgebende Teil des Schmelzkammerbodens (o) vollständig von der über derselben befindlichen wärmespiegelnden Deckenwand (g) derart überdeckt ist, daß die aus den Berührungsheizflächen und der Strahlungskammer anfallende feste Schlacke und Verunreinigungen nicht auf dem unterhalb der Deckenwand (g) befindlichen Teil (o) des Schmelzkammerbodens anfallen, sondern getrennt von der flüssigen Schlacke abgeführt werden oder auf einer oberhalb dieses Teiles (o) befindlichen geschlossenen Rohrwand (Z) aufgefangen werden.
2. 2. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die wärmespiegelnde Deckenwand (g) so angeordnet und ausgebildet 'ist, daß durch die Rückstrahlung die Deckenwand (g) die flüssige Schlacke im Bereich der Abflußöffnung zusätzlich aufgeheizt wird.
3. 3. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Deckenwand (g) überdeckte Teil (o) des Brennkammerbodens mit Gefälle zur Abflußöffnung (e), dagegen der durch die Strahlungskammer (b) bzw. Kesselheizfläche (c) überlagerte Teil ohne Gefälle verlegt ist.
4. 4. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schmelzkammerboden in zwei Mulden (o, n) unterteilt ist, von welchen die den Schlackensumpf bildende Mulde (o) im Bereich der wärmespiegelnden Deckenwand (g), die zweite (n) im Bereich des von der Strahlungskammer (b) bzw. der Kesselheizfläche (c) überlagerten Teiles der Schmelzkammer (a) liegt.
5. 5. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des durch die Strahlungskammer (b) bzw. der Kesselheizfläche (c) überlagerten Mulde (n) tiefer liegt als derjenige der von der Deckenwand (g) überdeckten Mulde (o).
6. 6. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden der Mulde (n) mit Gefälle verlegt ist.
7. 7. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Mulde (n) einen Trichter bildet. B. Schmelzkammerfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzkammer (a) von der Strahlungskammer (b) durch eine Rohrwand (l) abgetrennt ist, welche durch teilweise oder vollständige Auflockerung der Rohre einen Schlackenfangrost (d) bildet. g. Schmelzkammerfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei Schleifenführung der Flamme flach über den Boden der Schmelzkammer die Abflußöffnung (e) im Bereich der Umkehrstelle liegt. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 676 563, 743 oo8; französische Patentschriften Nr. 857 855, 856 694; britische Patentschriften Nr. 394 119, 497 720, 552 747; USA.-Patentschriften Nr. 2 087 800, 2 357 303, 2 397 523, 2 1 ig 624; Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen, 1939, S. 34; Betriebsökonom, 1948, Heft 7, Aufsatz von Dipl.-Ing. Eng 1 e r : Neuere Entwicklung der Staubfeuerung; Engineering and Boiler House Review, Jan. 1947, S.3.