DE916709C - Strahlungsdampferzeuger mit natuerlicherm Wasserumlauf fuer die Verbrennung aschenreicher Brennstoffe - Google Patents

Description

• Strahlungsdampferzeuger mit natürlichem Wasserumlauf für die Verbrennung aschenreicher Brennstoffe Die Erfindung betrifft Strahlungsdampferzeuger mit natürlichem Wasserumlauf und zwei Obertrommeln und, einem zwischen den Obertrommeln liegenden Gasabzug aus dem Feuerraum und, hat eine, besonders zweckmäßige Ausgestaltung derarbiker Kesselanlagen, zum Gegenstand, durch %velche es ermöglicht wird, aschenreicheBrennstoffe, insbesondere solche mit niedrigem Schlackenerweichungspunkt, wii@rbsrhaftlich zu verfeuern, ohne daß eine Versehlackung der nachgeschalteten Berührungsheizflächen, eintritt.
• Bei Strahlungsdampferzeugern mit natürlichem Wasseirumlauf worden in der- Regel die den Feuerraum auskleidenden Verdampfungsrohre in eine Obertrommel geführt. Hierbei treten die Rauchgase durch die aufgelockerten Rohre der Rückwand oder der Decke aus dem Feuerraum aus und gelangen zu den Berühriunggheiizfläahen. Da, die Temperatur der Rauchgase an diesen: Austrittsstellen aus denn Feuerraum noch. über dem Erweichungspunikt vtiLler Schlacken liegt, trat bei der Verfeuerung von Brennstufen mit niedrigem Schlackenerweichungspunkt eine nicht tragbare Verschlackung am der Austrittsstelle oder den dahinterFiegenden Berühr!ungshsizflächen auf. Diieser Nachteil soll mit, der Erfindung dadurch beseli@bigt werden, dalli die Strahlungsheizfläche des Feuerraumes, di'e beidem Obertrommeln, die Fallrohre und die unteren Verteiler zwei gegenüberliegende gleichartige, den Feuerraum nicht durchquerende Umlaufsysteme bilden und da,B in Verlängerung des Feuei raumes über den Obertrommeln eine mit einer Durch;laufheizflä.che, z. B. Überhitzerheizfläche, ausgekleidete weitere Gasahzugsstrahlungska!miner angeordnet ist.
• In einem Strah;lungsdampferzeuger, insbesondere einem solchen, der mit einem Brennstoff mit einem tiefliegenden Schlackenerweichungspunkt beheizt wird, kann es vorkommen:, daß der Wärmehodiarf für die bei hohemDruck also nur kleiner spezdlfisch.er Verda:mpfungswärnne erfolgende Verdampfung des Wassers nicht ausreicht, um die Brenngase bis unter den. Schlackenerweichungspunkt abzukühlen. Da; die Abkühlung der Brenngase, ehe- sie die Berührungsheizflächen bestreichen, bis unter den Schlackenerweichun!gspunkt getrieben werden muß, ist es erforderlich, die Brenngase, nachdem sie, Wärme an die den Brennrauen einhüllenden Verdampfungsrohre abgegeben haben, noch durch weitere Strahlung abzukühlen, ehe sie zu den: Berührungsheizflächen gelangen. Durch: die vorgeschlagene Verlängerung des mit Verdampfungs.-rohren ausgekleideten Brennraumes nach oben. über die den Verdämpfungsteil oben! abschließenden Ausda.mpftrommeln hinaus gelingt es, die durch die Abgabe der Verdampfungswärme noch nicht genügend abgekühlten Brenngase noch weiter bis zum Schlaekenerweiehungspunkt herab. abzukühlen, ehe sie in den Berührungsheizungsteil eintreten. Um. zu vermeiden, daß dabei der Brennraum von Rohren. durchsetzt wird, die der Verschla:ckungsgefahr unterliegen, besteht der Verdannpfungsteil aus zwei gleichartigen, von je einer Ausd!a:mpftrommel ausgehenden Umlaufsystemen.
• Der Dampferzeuger nach der Erfindung weist außer dem Vorteil der Verhinderung einer Verschlackung der den Strahlungsheizflächen nachgeschalteten Berührungsheizflächen bei der Verfeuerung von Brennstoffen mit hohem Schlackenerweichungspunkt noch eine Reihe von anderen, technischen Vorzügen auf, von denen! die folgenden hervorgehoben seien.: Aufteilung der durch. Strahlung aufgenommenen Verdampfungswärme zu der durch Strahlung aufgenommenem übe-rhitzungswärme im gewünschten Verhältnis, symmetrischer Aufbau des Dampferzeugers, Verringerung des Grundflächenbedarfs, Vermeidung von Rohren, die den Feuerraum durchqueren, Vergrößerung der Ausdampffläche durch die Anordnung zweierTrommeln:, Vergrößerung der Speicherfähligkeit gleichfalls durch die beiden Trommeln;, Wegfall eines nicht zur Wä.rmeü!bertragung ausgenutzten. Raumes zwischen dem Strahlungsraum der Verdampfu.ngsrohre und dem Strahlungsraum des Überhitzers.
• .Man hat versucht, dli(e für die Verfeuerung von Brennstoffen mit niedrigem Schlacke:nerweich:ungspunkt notwendige Feuerraum'höh.e dadurch zu erreichen, da:ß man. mehrere Umlaufsysteme übereinander angeordnet hat. Dabei- bildeten den oberem Teil des Feuerraumes. zwei symmetrisch gegenüberliegende Dreitrommelkessel, deren. Rohre nicht durch den Brennralum führten. Über den vier Obertrommeln war keine weitere Stralh,lungsheizfläche vorgesehen. Es ist ferner ein, 'Dampferzeuger bekannt, bei dem auf einen: Strahlungsteil mit aufwärts gerichtetem Zug, der von. Verdampfungsrohren umgeben ist, ein Strahlungsteil (Überhitzer) mit abwärts gerichtetem Zug folgt, indem die Brenngase auf die Temperatur abgekühlt werden, bei der die Flugschlacke den nachgeschalteten Berübrungshelzflächen nicht mehr schädlich sein: kann. Die Höhe des Umlaufsystems ist kleiner als die gesamte (hier geknickte) Länge des Strahlungsteils. Bei dem bekannten Strahlungsda:mpferzeuger führt der auf die, Oberbrommel folgendie Strahlungsraum nach. unten, während er nach der Erfindung erine Verlängerung des Strahlungsraumes nae'h obent bildet. Die durch Strahlung übertragene Wärme kann im gewünschten Verhältnis als Verdampfun:gs- oder Überhitzungswärme aufgenommen, werden. Aber dem bekannten Dampferzeuger, der nur mit einer einzigen; Trommel arbeitet, fehlen zwei gleichartige Umlaufsysteme, so daß hier der obere Teil des Feuerraumes von versch.lackungsa;n:fälligen Verdampfungsrohren durchzogen, wird.
• Man, hat auch bereits .fm oberen Teil des. Feuerraumes einen: Strahlungsüherhitzer in Schottenform eingebaut, um so die Temperatur der Feuergase vor den Berührungsheizflächen herabzusetzen. Um eine Verbrennung der überhitzerrohre beim Anfahren des Dampferzeugers zu vermeiden, mußten solche Üherhitzer während des Anfahrens mit durch Umlaufpumpen umgewälztem Wasser gekühlt werden.
• Auch Dampferzeuger mit zwei Umlaufsystemen gehören zum Stand der Technik. So sind bereits Dampferzeuger mit natürlichem Wasserumlauf bekanntgeworden, die einen großen einbaulosen. Schacht auflveisen, wobei die Rauchgase im. oberen Teil des Schachtes unterhalb der Obertrommel seitlich in die Berührungsheizflächen eintreten. Hierbei waren zwei gleichartige Umlaufsysteme einander gegenüber angeordnet, doch wurden dieselben durch eine über dem Feuerraum liegende Obertrommel gespeist, und der entwickelte Dampf trat auch aus dieser Obertrommel aus.
• In der Zeichnung ist als Beispiel für den Gegenstand der Erfindung ein Strahlungsdampferzeuger mit natürlichem Wasserumlauf und mit Kohlenstaubeckenbrennern z dargestellt. Die beiden Obertrommeln 2 liegen in! Höhe des Feuerra:umaustritts symmetrisch zur Mittelachse. Unter Obertrommeln werden die Trommeln verstanden, in die das Speisewasser oi'ngespeist und aus denen der Sattdampf albgeführt wird'. Der natürliche Wasserumlauf beginnt und endet also in den Obertrommeln.
• Aus den beiden Obertrommeln 2, den Strahlungsrohren 3, den unibe heizten Fallrohren q. und den unterenVerteilern 5 wenden; zwei gegenüberliegende gleichartige Rohrsysteme mit natürlichem Wa;sserum!lauf gebildet. Keines der beluden weist ein: Rohr auf, das quer durch den Feuerraum 6 verläuft.
• Die Rauchgase treten zwischen den beiden Obertrommeln aus dem. Feuerraum. 6 in: die Gasabzugsstrahlu.ngskalmmer 7. Deren He!izfläch;e, wird durch an. den Wänden sich gegenüberliegende Überhitzerrahre 8 gebildet, die nvit den Obertrommeln verbunden sind und in eine gemeinsame Sammelkamuner i i münden. An der Rückwand der Strahlungskammer sind aufgelockerte Rohre 9 angeordnet, durch welche die Rauchgase in die nachgeschalteten Beriihrungsheizflä.ohen io eintreten.
• In. der Gasabzugsstrahlungs.kammer 7 lassen sich sowohl Überhitzer- als auch Vorwärmheizflächen vorteilhaft unterbringen. Die notwendigen. Ab,-stützungs- und Verankerungsteile können geschützt angeordnet werden. Die Verwendung von hochwertigen Werkstoffen ist daher für diese Teile nicht erforderlich.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Strahlungsdamp-ferzeuge.r mit natürlichem Wasserumlauf für die Verbrennung aschenreicher Brennstoffe, insbesondere von, solchen. mit niedrigem Schlackenerweichungspunkt, mit zwei Obertrommeln und einem zwischen den Obertrommeln liegenden. Gasabzug aus dem Feuerraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungsrohre (3) des Feuerraumes (6), die beiden Obertrommeln (2), die Fallrohre (4) und die unteren Verteiler (5) zwei gegenüberliegende, gleichartige, den Feuerraum nicht durchquerende Umlaufsysteme bilden und dal3 in. Verlängerung des Feuerraumes über den Obertrommeln eine mit einer Durchlaufheizfläche, z. B. überhitzerheizfläche (9), ausgekleidete weitere Gas-abzugsstrah,lungskammer (7) angeordnet ist.
2. 2. Strahlungsdampferzeuger nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Gasabzugsstrahlungskaunmer (7) ein Rauchgaszug m,i-t einer Berührungsheizfläche (io) anschließt.
3. 3. Strahlungsdampferzeuger nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre (8) zweier sich gegenüberliegender Wände der Gasabzugsstrahlungskammer (7) unmittelbar mit den Obertirommeln (2) verbunden: sind.
4. 4. Strahlungsdampfe.rzeuger nach den Ansprüchen i und 2, dadurch geken.nza#ichnet, daß die Rohre (8) zweier gegenüberliegender Wände der Gasabzugs@s,trah.lungs-kammer (7) in, eine gemeinsame Sammelkammer (i i) münden. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 466 198, 647 193, 656 69o, 477:275, 677 9oo, 66.2912, 7132.22, 729 550, 886 365; schweizerische Patentschrift Nr. 184 381; britische Patentschriften Nr. 369 927, 494 147, 343 594; USA.-Patentschriften Nr. 1 941 865, 2 250 849.; Feuerungstechnik, 194o, S. 2 bis 6; Archiiv für Wärmewirtschaft und Dampfkes.selwesen, 1939, S. 113 bis 117; Die Wärme, i938, S. 315, i9.39, S. 200, 1941, S. 345 bis 347; K S 9 Blatt F 127 819.