DE915724C - Verfahren und Einrichtung zur Aufgabe fester Brennstoffe aus hochliegenden Bunkern auf Feuerungsroste - Google Patents

Verfahren und Einrichtung zur Aufgabe fester Brennstoffe aus hochliegenden Bunkern auf Feuerungsroste

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DE915724C
DE915724C DE1948915724D DE915724DA DE915724C DE 915724 C DE915724 C DE 915724C DE 1948915724 D DE1948915724 D DE 1948915724D DE 915724D A DE915724D A DE 915724DA DE 915724 C DE915724 C DE 915724C
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DE1948915724D
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Dr-Ing Johannes Josef Martin
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K3/00Feeding or distributing of lump or pulverulent fuel to combustion apparatus
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23KFEEDING FUEL TO COMBUSTION APPARATUS
    • F23K2203/00Feeding arrangements
    • F23K2203/002Feeding devices for steam boilers, e.g. in locomotives

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description

  • Verfahren und Einrichtung zur Aufgabe fester Brennstoffe aus hochliegenden Bunkern auf Feuerungsroste Es sind bereits mehrfach Versuche unternommen worden, um die gut verteilte Aufgabe fester Brennstoffe auf Feuerungsroste zu erzielen., da dies erhebliche verbrennungstechnische Vorteile zur Folge hat. Einrichtungen dieser Art haben sich jedoch bisher stets auf Brennstoffe beschränkt, die entweder bereits von vornherein kleinkörnig und von zerfallender Struktur waren oder deren Rutschfähigkeit in den Bunkern, Lutten, vor- und nachgeschalteten Fördergliedern, Zuteilvorrichtungen u. dgl. ausreichte, um ihre Aufschließung auf eine möglichst große freie Oberfläche ohne besondere Schwierigkeit durchführen zu können.
  • Eine bekanntgewordene Anordnung weist beispielsweise eine hinter einem Bunker mit verhältnismäßig flach geneigter, gefüllt gehaltener Auslauflutte nachgeschaltete kapselförmige Zuteilvorrichtung auf, die ihrerseits mittels eines Schaltwerkes abwechselnd schmale, über einen verhältnismäßig großen Höhenunterschied senkrecht verlaufende Verhindungsschurren zur Beschicköffnung der Feuerung speist, wobei teilweise auf halber Höhe Pralleinbauten vorgesehen sind, um die freie Fallenergie des Brennstoffes mehr oder weniger stark zu hemmen, so daß die Brennstoffkörner, nachdem sie im unteren stark gekrümmten Ende der Verbindungslutten in die Waagerechte umgelenkt wurden, vor ihrem Auftreffen auf die Brennschicht Wurfparabeln verschiedener Weiten beschreiben, mit dem Zweck, eine gleichmäßigere, wenn auch zwar grundsätzlich nur intermittierende Bestreuung einer bestimmten Rostfläche und damit verbesserte Schichtabbran.dverhältnisse zu erzielen. Diese Anordnung ist jedoch in keiner Weise für fördertechnisch schwierige, beispielsweise klebrige, sich ballende oder gar schlammartige Brennstoffe geeignet, da diese sich bereits in der Zuführungsschurre, dem umlaufenden Zuteiler und den Prallwänden festsetzen, sicherlich jedoch in dem waagerecht auslaufenden unteren Bogenstück der Verbindungsschurre zur Feuerung ankleben, dieses allmählich verlegen und schließlich völlig verstopfen, so daß das Weiterbetreiben der gesamten Einrichtung unmöglich wird.
  • Eine weitere Einrichtung weist als wichtigsten Teil eine am unteren Auslauf des B.rennstoffvorratstrichters angebrachte, sich über die ganze Rostbreite erstreckende Zuteilwalze auf, welche eine große Zahl von Querleisten besitzt, die den Brennstoff erfassen und ihn sodann in dünner Schicht längs der Trichterwand dosierend mitfördern, worauf er über eine kurze freie Fallstrecke einem sich parallel zur Achse der Zuteilwalze ebenfalls über die gesamte Rostbreite erstreckenden Düsenstrahl zufällt, der die Aufgabe huben soll, die Brennstoffteilchen nach Korngröße gesichtet in verschieden langen Flugbahnen einem umlaufenden Brennrost zuzuführen. Die Betriebsfähigkeit einer solchen Einrichtung hängt in erster Linie von der Erhaltung der Arbeitsfähigkeit der Zuteilwalze ab, welche einerseits durch in dem an sich als feinkörnig vorausgesetzten Brennstoff enthaltene Fremdkörper störungsanfällig ist, andererseits vor allem jedoch bei feuchten, zur Ballung neigenden Brennstoffen in kurzer Zeit versagt, weil sich die Hohlräume zwischen den für die Förderung vorgesehenen. Querleisten zusetzen bzw. verkleben, so daß diese trotz fortdauernden Umlaufs der Walze unwirksam werden. Außerdem kann der Ablenk- und Verteilluftstrom nicht verhindern, daß in der dem völligen Zusetzen der Querleistenzwischenräume vorausgehenden kurzen Zeit streifenförmige Brennstoffballen ohne Ablenkung ihrer senkrechten Richtung hindurchfallen, sich teils auf der schrägen Verbindungswand zur Rostfeuerung und teils auf dem Mauerwerk unterhalb des Luftstromes festsetzen, auf der Unterlage und miteinander festbacken, so daß jegliche Verteilwirkung der Düse vereitelt wird.
  • Während sich die Anwendbarkeit solcher bekannter Einrichtungen somit auf leicht förderbare Brennstoffe beschränkt, löst der Gegenstand der Erfindung demgegenüber die Aufgabe, insbesondere klebrige Brennstoffe betriebssicher bis zu den größten Rostabmessungen in der Weise zu verarbeiten, daß diesen vor der Aufstreuung ein Höchstmaß an luftberührbarer Oberfläche vermittelt wird, daß zugleich jeder gewünschte Rostbereich kontinuierlich beschickt werden kann und ferner eine etwa durch ungleichmäßige Brennstoff- oder Kornzusammensetzung im Bunker bestehende Tendenz zum Schiefbrennen des Feuers auf dem Rost durch eine über die Breite wirksame ausgleichende Mischung der Brennstoff- bzw. Kornanteile unwirksam wird.
  • Erfindungsgemäß werden mehrere an sich bekannte Merkmale kombiniert, welche jedoch sämtlieh mit Hinblick auf die Beherrschung schwer förderbarer Brennstoffmassen angewendet und durch besondere, neuartige Mittel ergänzt sind. Die Verwirklichung der Erfindung geschieht in. der Weise, daß der in einem vor der Feuerung hochliegend angeordneten Bunker vorhandene Brennstoff mittels geeigneter, an sich bekannter, für ballende Brennstoffe dosierfähigen Abzugsvorrichtungen entnommen und er anschließend einer ebenfalls für klebrige Brennstoffe geeigneten Zerteilvorrichtung zugeführt wird, welche die zusammenhängende Brennstoffmasse in möglichst feine Kornelemente aufteilt. Diese fallen sodann in eine an sich ebenfalls bekannte, leere, steil und mit zweckmäßig weitem oder sich erweiterndem Querschnitt angeordnete Verbindungsschurre dauernd in so geringer Menge, daß sie keine Gelegenheit zu ihrer Wiedervereinigung im Sinne einer zusammenhängenden Schüttung mehr erhalten. Der Übergang dieser stets nahezu leeren Schurre zur Beschicköffnung des Feuerraumes wird in eine solche Höhe gelegt, daß die Bodenneigung der Schurre überall so steil bleibt, daß noch keine Dauerhaftung darüber hinweg gleitender Teilchen an ihrer Oberfläche erfolgen kann und dennoch von den Brennstoffteilchen unter Ausnutzung ihrer Fallenergie noch für die erforderliche Dispersion ausreichend weite Flugbahnen beschrieben werden, können.
  • Die durch die Schurre hindurchgefallenen Brennstoffteile fallen vor ihrem Eintritt in den Feuerraum auf eine an sich ebenfalls bekannte, luftbeschickte Streuplatte auf, welche, wenn die Brennstoffteilchen nach dem Auffallen von ihr aus neu in waagerechter Richtung beschleunigt werden müssen, das Aufstreuen des Brenngutes auf den Brennrost in, an sich bekannter Weise mit Sichtungstendenz nach Korngrößen in dem Sinne besorgen würde, daß gröbere Teilchen wenig, feine dagegen stark beschleunigt werden.
  • Durch die Vereinigung der bekannten windsichtenden Aufstreuung der Brennstoffteilchen auf den Verbrennungsrost mit der an sich ebenfalls bekanntenAufstreuung der Brennstoffteilchen unter Ausnutzung der Fallenergie, wobei dann gerade die umgekehrte Verteilungstendenz wie bei der Windsichtung eintritt, also die gröbsten Teilchen am weitesten entfernt von der Streuplatte auf die Brennschicht auffallen, läßt sich als neue, feuerungstechnisch überlegene Wirkung eine weitgehende Unterdrückung der Trennung des Brennstoffes nach Korngrößen und damit ein besonders gleichmäßiger Schichtaufbau erreichen, welcher beste Luftdurchdringungseigenschaften und damit bestmöglichen Ausbrand ergibt.
  • Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung dar, und zwar zeigt Fig. z die Gesamtanordnung eines Brennstoffbunkers mit Transporteinrichtungen, Lutte- und Feuerraum, Fig. 2 und, 3 weitere Ausführungsformen hierzu, Fig. q. bis II Einzelausbildungen, Fig. 12 mehrere nebeneinander angeordnete Lutten. Gemäß Fig. i wird der Brennstoff aus dem hochgelegenen Bunker i zunächst mittels einer regelfähigen Transportvorrichtung 2 beliebiger Bauart, beispielsweise Schieberkolben,umlaufendem Gliederband, Drehteller, Schnecke od. dgl., in mehr oder weniger kompakter Form entnommen und hierauf von einer Zerteilvorrichtung 3 ebenfalls beliebiger Bauart, beispielsweise Abstreifer in möglichst feine Kornelemente aufgeteilt. Erfindungsgemäß fällt der Brennstoff sodann über eine verhältnismäßig steil angeordnete, stets nahezu leere Lutte 4 zu der in der Brennkammer 5 angeordneten Feuerung 6 ein; die in die Lutte 4 einfallende Brennstoffmenge wird im Verhältnis zur Größe des Luttenquerschnittes so gering gehalten, daß die durch die Zerteilvorrichtung 3 voneinander gelösten Kornelemente beim Durchfallen der Lutte keine Möglichkeit zu ihrer Wiedervereinigung haben und daher einzeln auf die Brennschicht 7 auftreffen. Die Lutte 4 kann zwecks Regelung der mittleren Durchfalldauer durch Hemmung des freien Falls sowie Erreichung einer weitgehenden Zerteil- und Mischwirkung auf die durchfallenden Brennstoffteile Pralleinbauten 8 enthalten. Es ist vorgesehen, die Lutte 4 so auszubilden, daß die Brennstoffteile das Luttenende 9 mit merklicher Waagerechtkomponente ihrer Fallgeschwindigkeit verlassen und demzufolge je nach. der Größe der einzelnen Austrittsgeschwindigkeiten durch die entsprechend verschiedenen Wurfweiten einen verhältnismäßig großen Bren.nschichtbereich 7' bestreuen. Als weitere Ausführungsform ist gemäß Fig. 2 vorgesehen, daß die Brennstoffteile zunächst auf einen kurzen, annähernd waagerechten. Tisch io auffallen, dort von einem sich in an sich bekannter Weise über die ganze Breite der Lutte erstreckenden, in seiner Stärke regelbaren Düsenstrahl ii erfaßt und sodann je nach der ihnen erteilten Abwurfgeschwindigkeit nach ihrer Korngröße bzw. Masse klassiert auf die Brennschicht T aufgestreut werden. Während bei der Ausbildungsart des Luttenlaufes nach Fig. i die grobkörnigeren Stücke beim Eintritt in die Brennkammer durchschnittlich die größere Wurfgeschwindigkeit aufweisen und ihre Aufstreuung auf das Brennschichtbett daher mehr auf den mittleren Rostbereich erfolgt, ist bei windsichtender Aufstreuung des Brennstoffes gemäß Fig. 2 das Umgekehrte der Fall, d. h. die größeren, nur wenig heschleunigbaren Teile fallen bevorzugt bereits am Rostanfang auf das Schichtbett auf.
  • Wenn es aus feuerungstechnischen Gründen erwünscht ist,, kann durch passende Verbindung beider Wirkungen. erreicht werden, daß sich beide Aufstreuarten überlagern, daß also auf jede Stelle des bestreuten Rostbereiches sowohl grob- als auch feinkörnige Teilchen gelangen (Fig. 3).
  • Die Einrichtung gemäß der Erfindung kann zugleich zur Trocknung besonders feuchter Brennstoffe vor ihrem Auftreffen auf das Schichtbett 7 verwendet werden. Die Trocknung kann gemäß Fig. 4 in an sich bekannter Weise mittelbar durch doppelte Luttenwände 12 und Bestreichen dieser Hohlwände-mit Abdarripf usß-.-@erfolgen. Sie kann aber auch, ähnlich wie in Fig.5 dargestellt, unmittelbar in der Weise bewirkt werden, daß im Gegenstrom zur Fallrichtung des Brenngutes aus der Brennkammer Heizgase in regelbarer Menge entnommen, gemäß dem ausgezogenen Linienzug durch die Lutte 4 geführt und an geeügneber..Stelle dem Hauptgasstrom wieder zugeführt werden, beispielsweise, falls der Feuerung ein. Dampfkessel nachgeschaltet ist, hinter dem Überhitzer, wobei die Zugdifferenz zwischen Entnahme- und Wiederzuführungsstelle der Heizgase am Kessel dann deren Bewegung in Gang hält. Bei leicht zur Entgasung neigenden Brennstoffen kann es zur -Vermeidung von Verpuffungen angebracht sein, den Gasinhalt der Lutte 4 mittels Frischluft oder Inertgas ständig zu erneuern; in diesem Fall erfolgt. die Belüftung zweckmäßig gleichsinnig mit der Fall= richtung des Brennstoffes in einstellbarer Menge, wie in Fig.5 gestrichelt dargestellt. Zwecks Bewältigung eines besonders großen Verheizungsprogramms kann die Brennstoffaufgabe für beide Betriebsweisen, nämlich Heizgasdurchst.römung und Belüftung, umschaltbar eingerichtet sein.
  • Die Pralleinbauten 8 können gemäß Fig. 7 aus Rechteck-, Rund-, Oval-, Flach-, Messer-, - Drei-oder Mehrkantprofilen, hohl oder massiv oder aus dachartigen Stücken bestehen, und sie können die Lutte 4 nach Wahl in Waagerechtlage oder mit Neigung im Raum, beispielsweise auch senkrecht zu einer ihrer Begrenzungswände, durchdringen.: Zwecks Regelung der mittleren Durchfalldauer der Brennstoffteile können die Prallei.nbauten 8 mit während des Betriebes durch Hineinschieben, bzw. Zurückziehen veränderlicher Stückzahl (Fxg.8)-vorgesehen sein. Ebenso können die Prallteile 8' (Fig.9) einzeln oder verkoppelt schwenkbar angeordnet sein.
  • Bei stark klebi#igem Brenngut können die Pralleinsäbze 8, 8' auch für ständige Dfehbeweguiig mit mechanischem Antrieb eingerichtet sein; sie können auch rechenartige Ansätze 8" aufweisen, wie in Fig. 6 gezeigt.
  • Die Lutte 4 kann nach Wahl mit gleichbleibendem Querschnitt oder mit nach unten zu- oder- auch nach unten abnehmendem Querschnitt ausgebildet werden. Es ist ferner vorgesehen, die lichte Weite des Luttenendes 9 durch eine oder mehrere schwenkbare Klappen 13 oder Schieber 14 gemäß Fig. io im Betrieb veränderbar einzurichten, was den Zweck hat, das Verhältnis der auf die Brennstoffteile wirkenden Fallenergie und Blasenergie zu verändern.
  • Oberhalb des Blasbisches io kann ein über die ganze Luttenbreite reichender, verschließbarer Beobachtungsschlitz angeordnet sein, durch den das Arbeiten des Düsenstrahles i i beobachtet werden kann.
  • Der häufig bei größeren Abzugsbunkern anzutreffende Nachbeil ungleicher Brennstoffzusammensetzung über die Rostbreite, die unter Umständen Schiefbrennen des Feuers bewirkt, läßt sich. durch die vorstehend beschriebenen Pralleinbauben 8 weitgehend ausgleichen, da die einzelnen Brennstoffteile bei ihrem mehrfachen Aufprall jeweils schräg nach rechts oder links abgelenkt werden und dadurch das Luttenende 9 stets an einer ganz anderen Stelle verlassen, als der durch ihre Einfallstelle in die Lutte ,¢ gelegten Lot-ebene entsprechen würde. Zur Verstärkung dieser Seitenstreuwirkung können die Pralleinbauten 8 in der Höhe gestaffelt (versetzt) und/oder gegen die Mittelachse der Lutte 4 zu mit abnehmendem Abstand angeordnet werden. In Ausnutzung dieser Seitenstreuwirkung kann die lichte Einfallbreite der Lutte 4 wesentlich geringer gehalten sein, als ihr Austrittsende (Fig. i2).
  • Es können auch bei breiten Feuerungen mehrere mit Pralleinbauten 8 versehene, sich nach unten erweiternde Lutten 4 (Fig. i2) im untersten Bereich zu einem einzigen, über die gesamte Breite der Feuerung durchlaufenden Austrittsstück 16 vereinigt sein.
  • Um die schädliche Erwärmung des der unmittelbaren Einstrahlung aus der Brennkammer ausgesetzten untersten Teiles 9 der Brennstofflutte .4 zu vermeiden, kann diese gemäß Fig. i i aus hochstegigen, mit Kühlluft bestrichenen Gußstücken 17 gebildet sein. Die Führung der Oberluft kann dann beispielsweise so erfolgen, daß die Luft zunächst die erwähnten Platten 17 durchströmt, sodann als Kühlluft für den beispielsweise aus Düsenplatten gebildeten Tisch io dient, hierauf als Düsenstrahl i i wirkt und schließlich den aus dem Rostbett entweichenden Rauchgasen als Wirbelluft dient, um den Brennweg der Flamme abzukürzen.
  • Das beschriebene Verfahren kann in Verbindung mit jeder Feuerungsbauart für feste Brennstoffe, insbesondere auch bei Wander- und Schrägrosten angewendet werden.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Aufgabe fester Brennstoffe aus hochliegenden Bunkern auf Feuerungsroste, wobei der Brennstoff durch einen steilen Schacht fällt und am unteren Ende durch Druckluft in den Feuerungsraum eingeblasen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der mit einer an sich bekannten Transporteinrichtung dem Bunker entnommene und mittels einer Zerteilvorrichtung in möglichst feine Kornelemente aufgeteilte Brennstoff anschließend in den verhältnismäßig steil angeordneten, nahezu stets leer bleibenden Fallschacht (Lutte) einfällt, in welchem den einmal voneinander getrennten Brennstoffteilen beim Durchfallen keine Möglichkeit zu ihrer Wiedervereinigung gegeben wird und beim Eintritt in den Brennraum durch Prall- und gegebenenfalls durch Düsenwirkung ein Aufstreuen des Brenngutes auf den Brennrost erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß der durch die Lutte fallende und den Prallwirkungen ausgesetzte Brennstoff durch mittelbares oder unmittelbares Bestreichen von Heizgasen vorgetrocknet wird.
  3. 3. Verfahren nach Ansprüchen z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Verpuffungen bei Verfeuerung von leicht entgasenden Brennstoffen der Gasinhalt der Lutte (4) ständig mittels gleichsinnig mit der Fallrichtung des Brennstoffes eingeblasener Frischluft oder Inertgas erneuert wird.
  4. 4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche i bis 3, bei ,velcher ein steiler Fallschacht und ein an dessen unterem Ende vorgesehener Blastisch angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der sich an die Transport- und Zerteileinrichtung (2, 3) anschließende Fallschacht (4), mit ruhenden oder/und bewegbaren Pralleinbauten (8, 8', 8") versehen ist und an seinem unteren Ende mit derartiger Krümmung unmittelbar oder/und unter Zwischenschaltung eines gegebenenfalls mit Blasdüsen ausgebildeten Prallt:isches (io) in den Feuerraum (5) mündet, so daß der Brennstoff den Fallschacht teils mit Fallenergie, teils mit Blasenergie verläßt.
  5. 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der am unteren Ende der Lutte (4) angeordnete Pralltisch (io) bis zu etwa 30° auf- oder abwärts geneigt ist.
  6. 6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungslutte (4) zur Vortrocknung des Brennstoffes mit doppelter Wandung (i2) versehen ist, die durch ein wärmeabgebendes Mittel (Abdampf usw.) bestrichen wird. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 22i 978, 623 807e 647417-
DE1948915724D 1948-10-02 1948-10-02 Verfahren und Einrichtung zur Aufgabe fester Brennstoffe aus hochliegenden Bunkern auf Feuerungsroste Expired DE915724C (de)

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