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Kombinierter Brenner für Gas- und Kohlenstaub Die Erfindung betrifft
einen kombinierten Gas-und Kohlenstaubbrenner für Dampfkessel- und Industrieöfen,
insbesondere zur Beheizung von Hochleistungsdampfkesseln für ioo und mehr Tonnen
Dampf je Stunde, und hat eine besonders zweckmäßige Ausgestaltung derartiger Brenner
zum Gegenstand, welche sich gegenüber den bekannten Brennerausführungen trotz wesentlich
kleinerer Ausmaße durch eine bedeutend bessere Verbrennung der Brennstoffe und einen
erheblich höheren Wirkungsgrad auszeichnet.
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Die Erfindung bezweckt eine Verbesserung dieser bekannten Brenner
bei gleichzeitiger Vereinfachung und Verbilligung der Brennerausführung unter gleichzeitiger
Verbesserung der Verbrennung, wobei eine schichtenweise Anlagerung von Brennstoff
und Brennluft, die in den Verbrennungsgasen zur Strähnenbildung Veranlassung gibt.
mit Sicherheit vermieden wird. Die Vermeidung der Strähnenbildung in den Verbrennungsgasen
durch eine sehr feine und zahlreiche Staffelung würde den Nachteil haben, daß große
und teure Brenner verwendet werden müßten.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß zwischen
je zwei aus abwechselnden Gas- und Luftspalten gebildeten Flachbrennern ein Kohlenstaubrundbrenner
mit wirbelnd austretender Staubflamme derart eingebaut ist, daß durch die wirbelnde
Bewegung der Staubflamme die aus den Gas- und Luftspalten schichtweise austretenden
Ströme von dem Staubflammenwirbel erfaßt werden.
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Um eine kräftige Turbulenz am Brennermundstück zu erzielen, wird gemäß
der Erfindung das oder die Kohlenstaubdüsenrohre mit je einer Kernluftleitung versehen,
in welche die Luft infolge der
T-förrnigen Ausbildung derselben
von zwei entgegengesetzten Seiten eingeführt wird, wobei die eingeführten Luftströme
aufeinanderstoßen und in starker Durchwirbelung das oder die Kernluftrohre verlassen.
Dies hat zur Folge, daß der Kohlenstaubring direkt sowie auch die parallel zueinanderströmenden
geraden Gas- und Luftbänder beim Austritt aus dem Gasmundstück völlig verwirbelt
werden, so daß die Zündung des heizschwachen Gichtgases unmittelbar am Brennermund
erfolgt. Auf diese Weise wird mit einfachen Mitteln eine starke Wirbeltätigkeit
der Kernluft erreicht, ohne daß besondere Dralleinbauten erforderlich sind. Bei
der Verwendung der bekannten Wirbeleinbauten würde die nach der Erfindung angestrebte
geringe Brennerbreite nicht erzielt werden können, da diese zusätzlich Raum entsprechend
der Materialstärke der Drallvorrichtungen benötigen. Auch würden die bekannten Wirbeleinbauten
lediglich eine drehende laminare Strömung der Kernluft von geringer Wirkung ergeben.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen gemäß der Erfindung ausgestalteten
kombinierten Gas-KOhleristallb-Brenner mit einer Kohlenstaubzuführungsdüse in einer
Draufsicht auf das Brennermundstück, Fig. a einen senkrechten Schnitt nach Linie
a-a durch den Gegenstand der Fig. i, Fig. 3 einen senkrechten Schnitt nach Linie
c-c durch den Gegenstand der Fig. i, Fig. 4. einen senkrechten Schnitt nach Linie
b-b durch den Gegenstand der Fig. i, Fig.5 eine etwas geänderte Ausführung des Brenners
gemäß der Erfindung mit zwei Kohlenstaubzuführungsdüsen in einer Draufsicht auf
das Brennermundstück, Fig.6 einen senkrechten Längsschnitt nach Linie d-d durch
den Gegenstand der Fig. 5 und Fig. 7 einen waagerechten Schnitt nach Linie e-e durch
den Gegenstand der Fig. 6.
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In der Zeichnung ist mit i das äußere Brennergehäuse bezeichnet, das
im wesentlichen aus zwei getrennten, sich über die ganze Brennerlänge erstreckenden,
hintereinander angeordneten Kammern a und 3 gebildet wird. Die äußere Kammer dient
als Gaskammer, welche mit einer Reihe rechtwinklig abgezweigter, im Querschnitt
rechteckiger, die Luftkammer 3 durchdringender und bis zum Brennermundstück 5 reichender
paralleler Kanäle4 versehen ist.
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Durch die Ouerwände 6 der bis in das Brennermundstück vorgezogenen
Kanäle q. werden gleichzeitig die Austrittsdüsen 7 für die Luftkammer 3 gebildet,
derart, daß die Luft- und Gasquerschnitte der Düsen q. und 7 von gleicher Breite
sämtlich parallel unter- bzw. nebeneinanderliegen und ständig Luft- und Gasaustrittsspalten
miteinander abwechseln.
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Der mittlere Teil des vorbeschriebenen Schlitzbrenners enthält die
ringförmige Kohlenstaubdüse 8, deren Innenkanal 9 zur Führung der Kernluft dient.
Außerdem ist die ringförmige Kohlenstaubdüse 8 außen von einem weiteren ringförmigen
Kanal io umgeben, in welchem weitere Verbrennungsluft geführt wird, so daß der austretende
Kohlenstaub innen und außen vollständig in Verbrennungsluft eingehüllt ist.
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Der Innenkanal 9 bildet an seinem dem Brennermundstück 5 entgegengesetzten
Ende im Innern des Gehäuses mit einem quer verlaufenden Rohrstück i i eine T-Form,
derart, daß die getrennt von außen zugeführte Verbrennungsluft von zwei entgegengesetzten
Seiten in das Ouerrohr i i eintritt, um dann durch den mittleren Kanal 9 als Kernluft
am Brennermundstück 5 auszutreten. Die Menge der Kernluft kann durch von außen mittels
Stangen 1a bedienbare Schieber 13 in den weitesten Grenzen geregelt werden.
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Der Kohlenstaub wird durch den Stutzen 1q. eingeführt, wobei unmittelbar
vor der T-förmigen Kernluftführung ein kegelförmiges, an zwei gegenüberliegenden
Seiten des Kegelmantels abgeflachtes, allseitig geschlossenes Staublenkstück 15
angeordnet ist, über welches der Kohlenstaub an zwei einander gegenüberliegenden
Seiten über das Querrohr i i hinweg gelenkt wird, worauf die Staubströme in den
Ringkanal S eintreten, um dann in einem Vollring den Brenner zu verlassen.
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Durch diese Ausgestaltung des Brenners wird es ermöglicht, daß die
Luft beim Eintritt an den beiden entgegengesetzten Enden des Querrohres i i in diesen
vor der Umlenkung in den Innenkanal 9 heftig aufeinanderprallt und dadurch in turbulente
Bewegung versetzt wird, die sich durch den Kanal 9 bis in das Brennermundstück fortsetzt,
wodurch die Vermischung der Kernluft mit dem austretenden Kohlenstaub sehr günstig
beeinflußt wird, ohne daß es wie bisher notwendig wäre, für die Kernluft platzraubende
Wirbeleinbauten vorzusehen. Der Kohlenstaub wird hierdurch unmittelbar bei seinem
Austritt gut durchgezündet und bildet ebenfalls unmittelbar vor dem Brennertnundstück
einen guten Initialzünder.
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Das in Fig. 5 bis 7 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet
sich von dem oben beschriebenen im wesentlichen dadurch, daß an Stelle einer in
der Mitte des Schlitzbrenners zwischen zwei Gruppen von abwechselnden Gas- und Luftdüsen
zwei Kohlenstaubdüsen vorgesehen sind, die die Reihe der Gas- und Luftdüsen .I bzw.
7 flankieren. Im übrigen ist die Ausgestaltung der Gas- und Luftkammer sowie die
der Kohlenstaubdüsen mit innerer und äußerer Luftzuführung im Prinzip die gleiche
wie bei dem zuerst behandelten Schlitzbrenner.
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Fig. 5 bis 7 lassen die Zuführung von Luft, Gas und Kohlenstaub in
das Brennergehäuse erkennen. Das Gas wird durch den Eintrittsstutzen 2z in die Gaskammer
a eingeführt, aus welcher es in der beim ersten Ausführungsbeispiel beschriebenen
Weise durch Kanäle ,4 am Brennermundstück 5 austritt.
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Die Zuführung der Verbrennungsluft in die Luftkammer 3 erfolgt durch
den Stutzen 16 mit eingebauter
Regelklappe 17, während die Zuführung
der Luft in das Innenrohr 9 und den Außenring io durch deren Luftkanal 18, i9 erfolgt,
welche ebenfalls mit Regelklappen 20, 21 ausgerüstet sind.
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Die Erfindung ist nicht auf kombinierte Brenner für Kohlenstaub und
Gichtgas beschränkt. Sie kann mit dem gleichen Erfolg auch für die gleichzeitige
oder getrennte Verfeuerung von Kokerei-und Gichtgas verwendet werden, wobei das
heizkräftige Kokereigas an die Stelle des Kohlenstaubes tritt.