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Rostfeuerung für Dampferzeuger mit aus wassergekühlten Rohren gebildeter
Rostfläche Die Erfindung hat eine Rostfeuerung zum Gegenstand, deren Rostfläche
aus wassergekühlten Rohren gebildet ist. Die Kühlung von besonders durch Abbrand
gefährdeten Rostteilen, wie beispielsweise Roststäben, ist bekannt. Auch ist schon
vorgeschlagen, die eigentliche Rostfläche durch parallele wassergekühlte Rohre zu
bilden, wobei als Kühlmittel Kesselwasser von Betriebsdruck und entsprechender Temperatur
verwendet werden sollte.
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Der Nachteil einer Rostfläche aus wassergekühlten Rohren besteht aber
darin, daß durch die hohe Wärmebelastung der Kühlrohre eine große Kühlmittelmenge
benötigt wird und die Rohre dementsprechend einen verhältnismäßig großen Querschnitt
erhalten müssen. Hierdurch entsteht die Schwierigkeit, daß in der Rostfläche nicht
mehr genügend freier Querschnitt für den Durchtritt der Verbrennungsluft verbleibt,
zumal die Öffnungen für den Luftdurchtritt mit Rücksicht auf einen möglichst geringen
Rostdurchfall nur verhältnismäßig schmal sein dürfen.
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Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, die Kühlrohre in der Höhe
so zueinander zu versetzen, daß Luftspalte entstehen, durch die die Verbrennungsluft
in verschiedenen Richtungen austritt. Durch die vorgeschlagene Versetzung der Kühlrohre
wird
eine erheblich größere Rostfläche und eine Vermehrung der Luftschlitze erreicht,
so daß der Durchtritt der zur Verbrennung erforderlichen Luftmenge keine Schwierigkeiten
mehr bereitet. Um zu vermeiden, daß der Brennstoff durchfällt, ist es zweckmäßig,
statt eines Kühlrohres zwei oder mehrere Kühlrohre dicht nebeneinanderzulegen und
derartige Kühlrohrgruppen in der Höhe so zu versetzen, daß sie einander überdecken.
Wie weit sie einander überdecken müssen, ist einmal abhängig von der Höhe des Luftschlitzes,
die beliebig sein kann und dem Bedarf an Verbrennungsluft angepaßt werden kann,
und andererseits von dem Schüttwinkel des Brennstoffes entsprechend seiner Körnung.
Die versetzt übereinanderliegenden Kühlrohre oder Kühlrohrgruppen können durch Platten
aufeinander abgestützt sein, die zugleich zur Unterteilung des Rostes in einzelne
Zonen dienen.
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Als Kühlmittel wird zweckmäßig Kesselwasser verwendet, das zwangmäßig
mittels einer Umwälzpumpe durch die Kühlrohre gefördert wird. Die Ausnutzung der
vom Kühlmittel aufgenommenen Wärme zur Dampferzeugung bedingt aber, daß die Kühlrohre
dieser Aufgabe entsprechend ausgebildet werden. Je nach der Länge der einzelnen
Kühlrohre können mehrere hintereinandergeschaltet und zu einem durchgehenden Rohrstrang
vereinigt werden. Die gesamte Rostfläche kann dann aus mehreren wasserseitig parallel
geschalteten Rohrsträngen gebildet werden. Es ist aus baulichen und betrieblichen
Gründen zweckmäßig, die Kühlrohre so anzuordnen, daß die Zu- und Abführung des Kühlmittels
von der gleichen Seite her, am besten von der Stirnwand des Kessels aus erfolgt.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Kühlrohre oder Kühlrohrstränge ein und
mehrmals U-förmig gebogen werden, und zwar so, daß der Rohreintritt und -austritt
auf der gleichen Seite liegt.
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Bei geneigten Rosten ist ferner zu beachten, daß bei Führung des Kühlmittels
von oben nach unten eine Entmischung eintreten kann, so daß in der oberen Rohrhälfte
Dampf und in der unteren Wasser strömt. Da der Dampf das Bestreben hat, entgegen
der Wasserströmung nach oben zu entweichen, wird er nur schwer von dem Wasser mitgenommen,
so daß gerade die obere, am stärksten beheizte Rohrhälfte nur schlecht gekühlt wird
und durch örtliche Überhitzung des Werkstoffes leicht zerstört werden kann. Es wird
daher weiter vorgeschlagen, bei solchen geneigten Rosten das von oben nach unten
durchflossene Rohrstück im Strahlungsschatten des von unten nach oben durchflossenen
Rohrstückes zu verlegen. Durch die verringerte Wärmeaufnahme wird eine örtliche
Überhitzung des Werkstoffes vermieden, während die Rohrstücke mit aufwärts gerichteter
Strömung, in denen ein Dampfstau nicht eintreten kann, durch die hohe Geschwindigkeit
des Gemisches ausreichend gekühlt werden.
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Die Zeichnung stellt den Gegenstand der Erfindung dar.
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In der Abb. i ist beispielsweise ein Schnitt durch eine Rostfläche
nach der Erfindung dargestellt. Die eigentliche Rostfläche wird durch die Kühlrohre
i bis 6 gebildet. Der Brennstoff wird zwischen den Rostflächen bei 7 in bekannter
Weise durch mechanische Mittel eingebracht. Die oberen Kühlrohre 4. bis 6 sind in
der Höhe versetzt, so daß zwischen ihnen in verschiedenerRichtung nach oben und
nach der Seite die Verbrennungsluft durchströmen kann. Die unteren Kühlrohre i bis
4 sind unmittelbar aneinander verlegt und durch ein Blech 8 luftdicht abgedichtet,
da hier noch keine Luft durchtreten darf, damit der Brennstoff, insbesondere bei
Teillast, nicht zu früh zündet und ungekühlte Rostteile verbrennen. Die versetzt
angeordneten Kühlrohre sind durch ein Blech 9 aufeinander abgestützt. Die unteren
Kühlrohre i bis 3 sind wasserseitig den übrigen Rohren 4 bis 6 vorgeschaltet, beispielsweise
so, daß die Rohre i und 4,:2 und 5, 3 und 6 zu einem Rohrstrang verbunden sind.
Gemäß dem weiteren Vorschlag nach der Erfindung soll bei geneigten Rosten das Kühlmittel
bei abwärts gerichteter Strömung in Rohren geführt werden, die weniger beheizt sind
und am besten im Strahlungsschatten der Rohre mit aufwärts gerichteter Strömung
liegen. Entsprechend diesem Vorschlag ist das Kühlmittel in dem Beispiel nach Abb.
i bei geneigten Rosten in den Kühlrohren i bis 3 abwärts und in den Kühlrohren .4
bis 6 aufwärts zu führen.
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Aus der Abb. 2 ist die Führung der Rostkühlrohre klar zu erkennen.
Als Beispiel ist ein Schrägrohrkessel mit einer Unterschubfeuerung gewählt. Der
Feuerraum ist mit io und die Unterschubfeuerung mit ii bezeichnet. Die Kühlrohre
i2 gehen von einem Verteiler 13 an der Stirnwand 14 des Kessels aus, dann an der
Stirnwand 14 im Feuerraum io bis zum Rost abwärts und werden dann zur Bildung der
Rostfläche erst schräg nach unten geführt, umgebogen und den gleichen Weg in Auswärtsrichtung
bis zum Sammler 15 zurückgeführt. Wie die Rostkühlrohre im einzelnen angeordnet
sein sollen, wurde bereits (Abb. i) erläutert. Hingewiesen sei noch darauf, daß
zur Vermeidung von Brennstoffdurchfall auf oder zwischen den Rohren waagerechte
Platten 32 angeordnet sein können. Das Kühlmittel wird in an sich bekannter und
nicht näher dargestellter Weise aus der Trommel des Dampferzeugers einer Umwälzpumpe
zugeführt, die es in den, Verteiler 13 drückt. Das. Dampf-Wasser-Gemisch wird von
dem Sammler 15 aus wieder der Trommel zugeführt. Die Anordnung .des Verteilers 13
und Sammlers 15 an der Stirmvand hat noch den Vorteil, daß die Schlackenabfuhr nicht
behindert wird und die beiden Kästen; 13 und 15 auch während .des Betriebes leicht
zugänglich und auch leicht zu überwachen sind.
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Die Abb. 3 zeigt eine andere Anordnung der Rostkühlrohre, die gegenüber
der Anordnung nachlAbb. i den Vorteil hat, daß ein Rostdurchfall von Brennstoff
nahezu gänzlich vermieden wird. Die Kühlrohre sind hier so .angeordnet, daß immer
je zwei Rohre 16 und. 17, 18 und i9, 2o und 21 nebeneinanderliegen, die in der Höhe
so gegeneinander versetzt sind, daß sie einander überdecken. Die Verbrennungsluft
durchströmt in Pfeilrichtung durch
freigelassene Schlitze die Rohre.
Bei schräg liegen dein Rost wird das Kühlmittel. in den geschützt liegenden Rohren
17, 19, 22 und 23 abwärts und in, den stärker beheizten Röhren 16, 18, 2o und 21
aufwärts geführt.
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Eine andere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes zeigen die
Abb. q. und 5. Abb. q. zeigt einen Längsschnitt durch eine Planrostfeuerung und
Abb.5 den zugehörigen Querschnitt. Gemäß der Erfindung ist der Rost aus in der Höhe
zueinander versetzten wassergekühlten Rohren 24 gebildet. Das Kühlmittel- wird durch
die Leitung 25 aus einem nicht dargestelltem Dampfsammelbehälter entnommen und der
Umwälzpumpe 26 zugeführt, die es über Leitung 27 in den Verteiler 28 drückt. Von
hier aus durchströmt das Kühlmittel die U-förmig gebogenen Rostrohre 2:4 zum Sammler
29, von wo aus es über Leitung 30 wieder zum Sammelbehälter zurückgeführt
wird. Die Kühlrohre 24 sind auf Trägern 31 gelagert.
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Der Erfindungsgegenstand ist ,besonders vorteilhaft bei Dampferzeugern
mit Zwangumlauf des Arbeitsmittels anzuwenden, da in diesem Falle keine besondere
Umwälzpumpe für die Rostrohre benötigt wird und diese ummittelbar im Zwangkreislauf
des Kesselwassers eingeschaltet werden können.