DE923548C

DE923548C - Melting chamber boiler

Info

Publication number: DE923548C
Application number: DEP37770A
Authority: DE
Inventors: Otto Engler
Original assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Current assignee: Vereinigte Kesselwerke AG
Priority date: 1949-03-25
Filing date: 1949-03-25
Publication date: 1955-02-17

Description

Schmelzkammerkessel Gegenstand der Erfindung ist ein Schmelzkammerkessel für feinverteilten Brennstoff, insbesondere Kohlenstaub, dessen Schlacke ständig in flüssigem Zustand nach unten abgezogen wird, und zwar aus einem aus Kühlrohren gebildeten, innerhalb des Kesselgerüstes beweglichen, mit einem Schlackenabflußstutzen versehenen Trichter, der von den aufgehängten Kesselrohren frei beweglich getragen wird.Melting chamber boiler The invention relates to a melting chamber boiler for finely divided fuel, especially coal dust, whose slag is constantly is withdrawn downwards in the liquid state, from one of cooling tubes formed, movable within the boiler frame, with a slag discharge nozzle equipped funnel, which is carried freely movable by the suspended boiler tubes will.

Bei derartigen Kesseln besteht die Schwierigkeit, die anfallende flüssige Schlacke nach außen abzuführen, ohne daß bei der relativen Verschiebbarkeit des Kesselrohrsystems gegenüber dem feststehenden Kesselgerüst an der Berührungsstelle Falschluft von außen in die Schmelzkammer eindringt.With such boilers there is the difficulty of the resulting liquid Discharge slag to the outside without the relative displaceability of the Boiler tube system opposite the fixed boiler frame at the point of contact False air penetrates the melting chamber from the outside.

Es ist bereits eine Kesselausführung bekannt, bei welcher das Eindringen von Falschluft in die Brennkammer dadurch vermieden wird, daß das bewegliche Kesselsystem vollständig von einem feststehenden Mauerwerk luftdicht eingeschlossen ist, wobei die Trichterwände des beweglichen Rohrsystems an ihrem unteren Ende die entsprechend schräg angeordneten Innenwände des feststehenden Auslaßstutzens überlappen.A boiler design is already known in which the penetration of false air in the combustion chamber is avoided by the fact that the movable boiler system is completely enclosed airtight by a fixed masonry, wherein the funnel walls of the movable pipe system at their lower end the corresponding overlap the inclined inner walls of the fixed outlet connection.

Diese bekannte Ausführung hat aber den Nachteil, daß sie bei Kesseln mit flüssiger Entschlackung nicht verwendbar ist, weil schon bei geringer Laständerung die erstarrende Schlacke die relative Verschiebbarkeit an der überlappungsstelle verhindert, so daß beim Arbeiten der Kesselrohre eine Zerstörung dieser Stelle unvermeidlich ist.This known design has the disadvantage that it is used in boilers Cannot be used with liquid purification, because even with a slight change in load the solidifying slag the relative displaceability at the point of overlap prevented, so that when the boiler tubes are working, destruction of this point is inevitable is.

Ein weiterer Nachteil der älteren Ausführung besteht aber auch darin, daß die Überlappung an einer sehr heißen Stelle vorgesehen ist, so daß mit einem Verziehen und Werfen gerechnet werden muß. Außerdem ist die Überlappungsstelle schwer zugänglich. Eine Führung des beweglichen Kesseltrichters an der überlappungsstelle ist nicht möglich, so daß ein Verkanten des Trichters eintreten kann.Another disadvantage of the older version is that that the overlap is provided at a very hot point, so that with one Warping and throwing must be expected. In addition, the point of overlap is heavy accessible. A guide for the movable boiler funnel at the point of overlap is not possible, so that the funnel can tilt.

Alle diese Schwierigkeiten und Nachteile werden mit der Erfindung dadurch beseitigt, daß ein den Schlackentrichter umgebendes und mit ihm fest verbundenes, aus Wärmeschutzwänden gebildetes, nach unten abgeschlossenes äußeres Gehäuse an den feststehenden Wärmeschutzwänden des Kesselgerüstes durch Überlappung abgedichtet ist.All of these difficulties and disadvantages are eliminated with the invention eliminated by the fact that a slag hopper surrounding and firmly connected to it, Outer housing formed from heat protection walls, closed at the bottom the fixed heat protection walls of the boiler frame are sealed by overlapping is.

Durch diese Ausführung gemäß der Erfindung wird wegen des fast gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten der Wärmeschutzwand des den Schlackentrichter umgebenden Gehäuses und der feststehenden Wärmeschutzwand des Kesselgerüstes eine gute Abdichtung zwischen den beiden sich überlappenden Wänden erzielt, so daß durch das den Schlackentrichter umgebende Gehäuse die Zufuhr kalter Luft in denTrichter wirksam vermieden wird.This embodiment according to the invention is because of the almost the same Coefficient of thermal expansion of the thermal barrier wall surrounding the slag funnel Housing and the fixed heat protection wall of the boiler frame provide a good seal achieved between the two overlapping walls, so that through the the slag funnel surrounding housing, the supply of cold air into the funnel is effectively avoided.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht ferner darin, daß die in dem Gehäuse eingeschlossene Luft einen zusätzlichen Wärmeschutz für den Schlackentrichter bildet.Another advantage of the invention is that the in Air trapped in the housing provides additional thermal protection for the slag hopper forms.

Auch bietet die mit der Erfindung vorgeschlagene Ausführung die Möglichkeit, den Raum unterhalb des Trichters durch den Einbau von Wasserrohren auszunutzen.The embodiment proposed by the invention also offers the possibility of to use the space below the funnel by installing water pipes.

Schließlich liegt die Abdichtungsstelle an einer von außen gut zugänglichen und verhältnismäßig kalten, vom Schlackenauslauf weit entfernten Stelle, so daß sie gut beobachtet werden kann und ein Verziehen, Werfen oder Verstopfen durch erstarrende Schlacke völlig ausgeschlossen ist. Außerdem ermöglicht die Überlappungsstelle eine gute Führung des beweglichen Kesselsystems im feststehenden Kesselgerüst, so daß auch ein Verkanten ausgeschlossen ist.Finally, the sealing point is located at a point that is easily accessible from the outside and a relatively cold place, far away from the slag outlet, so that they can be observed well and warping, throwing or clogging by freezing Slag is completely excluded. In addition, the point of overlap enables a good guidance of the movable boiler system in the fixed boiler frame, so that tilting is also excluded.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten, die nur in Verbindung mit dem Hauptanspruch Geltung haben.Further features of the invention are contained in the subclaims, which are only valid in connection with the main claim.

Der Gegenstand der Erfindung wird in der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert, und zwar zeigt Abb. i die Brennkammer eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Strahlungskessels in einem senkrechten Teilschnitt und Abb. 2 den Gegenstand der Abb. i in einem waagerechten Schnitt nach Linie A-A. The object of the invention is explained in more detail in the drawing using an exemplary embodiment, namely Fig. I shows the combustion chamber of a radiation boiler designed according to the invention in a vertical partial section and Fig. 2 the object of Fig. I in a horizontal section along line AA .

In der Zeichnung ist mit i das Kesselgerüst bezeichnet, welches im oberen Teil in Höhe der Brennkammer 2 mit isolierenden Wärmeschutzwänden 3 ausgekleidet ist. Die Brennkammer 2 wird allseitig von dicht nebeneinanderliegenden, senkrechten Steigrohren 4 gekühlt, deren untere Rohrteile 4a der Schräge der Trichterwände 5 entsprechend einwärts und dann nach unten und rückwärts abgebogen .sind, um darauf mit den Rohrteilen 4b, 4c und 4d, in Gruppen zusammengefaßt, in die Seitenwandsammler 6 einzumünden. Die Sammler 6 jeder Seitenwand sind an senkrecht verlaufende Fallrohre 7 aufgehängt und mit nicht dargestellten, oberen Kesseltrommeln verbunden.In the drawing, i denotes the boiler frame, which in lined upper part at the level of the combustion chamber 2 with insulating heat barriers 3 is. The combustion chamber 2 is on all sides by closely spaced, vertical Riser pipes 4 are cooled, the lower pipe parts 4a of which correspond to the slope of the funnel walls 5 accordingly inwards and then downwards and backwards .are bent to on it with the pipe parts 4b, 4c and 4d, combined in groups, in the side wall collector 6 to merge. The collectors 6 of each side wall are on vertical downpipes 7 suspended and connected to upper boiler drums, not shown.

Gemäß der Erfindung ist der aus den gemauerten Trichterwänden 5 und den Rohrteilen 4a bestehende trichterförmige Teil der Brennkammer 2 in einem aus den Seitenwänden 8 und dem Boden 9 mit Trichterabflußstutzenio bestehenden äußeren Gehäuse 8,9 eingeschlossen, das relativ verschiebbar gegenüber dem Kesselgerüst i den unteren Abschluß der Kesselanlage bildet und frei beweglich von den aufgehängten Kesselrohren 4 und 7 getragen wird.According to the invention from the brick funnel walls 5 and the tube parts 4a consisting of a funnel-shaped part of the combustion chamber 2 in one the side walls 8 and the bottom 9 with funnel outlet stubs existing outer Housing 8.9 included, which is relatively displaceable with respect to the boiler frame i forms the lower end of the boiler system and is freely movable from the suspended ones Boiler tubes 4 and 7 is worn.

Die Seitenwände 8 des Gehäuses überlappen an ihren oberen Enden die unteren Enden der feststehenden Wärmeschutzwände 3 des Kesselgerüstes i und ermöglichen dadurch ein Aneinandervorbeigleiten dieser Teile beim Ausdehnen oder Zusammenziehen der Kesselrohre.The side walls 8 of the housing overlap at their upper ends lower ends of the fixed heat barriers 3 of the boiler frame i and allow as a result, these parts slide past each other when expanding or contracting the boiler tubes.

Die Mauerwände 8 des Gehäuses umschließen am Gehäuseboden 9 die Seitenwandsammler 6. Die Trichterwände 5 sind oberhalb des Trichters durch die senkrechten Seitenwände 12 verlängert. Im Bereich der Brennkammer werden nur nackte Steigrohre verwendet, die die Strahlungsheizflächen bilden, während die Rohrteile 4a innerhalb des Trichters mit einer dünnen Schamotteschicht i i verkleidet sind.The wall walls 8 of the housing enclose the side wall collector on the housing bottom 9 6. The funnel walls 5 are above the funnel through the vertical side walls 12 extended. Only bare riser pipes are used in the area of the combustion chamber, which form the radiant heating surfaces, while the pipe parts 4a within the funnel are covered with a thin layer of fireclay i i.

Die den Schlackentrichter umgebenden Trichterwände 5 sind entsprechend dem Rohrverlauf im Bereich der Trichterablauföffnung nach auswärts abgebogen und stützen sich mit ihren Enden 2o auf den zu den Sammlern 6 führenden Rohrteilen 4b ab.The funnel walls 5 surrounding the slag funnel are corresponding bent outwards along the pipe run in the area of the funnel outlet opening and are supported with their ends 2o on the pipe parts 4b leading to the collectors 6 away.

Der Pyramidenform des Trichters entsprechend, hat jede Trichterwand 5 eine trapezförmige Gestalt. Das Rohrgerippe der Trichterwände 5 wird aus den dicht nebeneinanderliegenden, einwärts abgebogenen Teilen 4a der parallel verlaufenden Steigrohre 4 gebildet, was dadurch ermöglicht wird, daß die parallelen Rohrteile jeder Seitenwandrohrgruppe Rohr für Rohr nur jeweils bis zur Begrenzungslinie 13 je zwei benachbarter Trichterwände durchgeführt und dann nach unten abgebogen sind (vgl. Abb. 2). Dadurch werden die die Trichterwände bildenden Rohrteile 4a von den Seiten zur Wandmitte hin jedesmal um ein kleines Stück länger, während die mittleren Rohrteile, welche bis in die Nähe der viereckigen Trichterdurchlaßöffnung 14 durchgeführt sind, eine gleiche Länge aufweisen. Infolge dieser Rohrführung sind sämtliche Steigrohre jeder Seitenwand an der Trichter- und Bodenbildung beteiligt, so daß sich eine gleichmäßige Gewichtsverteilung und Rohrbelastung ergibt, wodurch die Rohraufhängungen wesentlich entlastet werden.According to the pyramid shape of the funnel, each funnel wall 5 has a trapezoidal shape. The pipe framework of the funnel walls 5 is formed from the closely adjacent, inwardly bent parts 4a of the parallel riser pipes 4, which is made possible by the fact that the parallel pipe parts of each side wall pipe group pipe by pipe only up to the boundary line 13 each two adjacent funnel walls and then after are bent at the bottom (see Fig. 2). As a result, the tube parts 4a forming the funnel walls are each time a little longer from the sides towards the center of the wall, while the middle tube parts, which are passed through to the vicinity of the square funnel passage opening 14, have the same length. As a result of this pipe routing, all riser pipes on each side wall are involved in the funnel and bottom formation, so that there is an even distribution of weight and pipe loading, whereby the pipe suspensions are significantly relieved.

Auf die vorstehend beschriebene Weise erhält man ein symmetrisches, in sich geschlossenes Rohrsystem, das aus den geraden Fallrohren und den unterhalb der Brenner 15 trichterförmig abgebogenen und an den Nahtstellen der Trichterwände und an der Durchflußöffnung des Trichters zu den Sammlern hingelenkten Kesselsteigrohren gebildet und an den oberen Sammlern des Kessels aufgehängt ist und einen freien Abfluß der Schlackenschmelze aus der Brennkammer gestattet. Die Kohlenstaubbrenner 15 sind im unteren Teil der Brennkammer 2 in den Ecken zweier benachbarter Seitenwände übereinander derart angeordnet, daß die Staubflammen sich in der Mitte der Trichtermündung kreuzen oder einen hier gedachten Kreis tangieren. Statt einer Eckenfeuerung kann auch jede andere Brenneranordnung getroffen werden.In the manner described above one obtains a symmetrical, Self-contained pipe system consisting of the straight downpipes and the ones below the burner 15 is bent in a funnel shape and at the seams of the funnel walls and at the flow opening of the funnel to the headers directed boiler risers formed and hung on the upper headers of the boiler and a free one Allowed drainage of the molten slag from the combustion chamber. the Coal dust burners 15 are in the lower part of the combustion chamber 2 in the corners of two adjacent side walls arranged one above the other so that the dust flames cross in the middle of the funnel mouth or touch an imaginary circle. Instead of corner firing, any other burner arrangement can also be used.

Der Trichterabflußstutzen io ist unterhalb des Gehäusebodens 9 mit einem Ringkanal 16 umgeben, welcher durch einen Kranz von Öffnungen 17 mit dem Innern des Abflußstutzens io in Verbindung steht und an den natürlichen oder einen künstlichen Saugzug des Kessels angeschlossen ist.The funnel outlet stub io is below the housing bottom 9 with an annular channel 16 surrounded by a ring of openings 17 with the interior of the outlet connection io and to the natural or an artificial one Induced draft of the boiler is connected.

Unterhalb des Trichterabflußstutzens io ist ein Wasserbad 18 vorgesehen, in welches der Abflußstutzen hineinragt. Die flüssige Schlacke fällt durch das Wasserbad auf ein schräg verlaufendes Transportband i9 und wird von diesem dauernd nach außen abtransportiert.A water bath 18 is provided below the funnel outlet nozzle io, into which the drainage nozzle protrudes. The liquid slag falls through the water bath on an inclined conveyor belt i9 and is continuously moved outwards by this transported away.

Die Erfindung ist nicht auf das vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. So könnte z. B. an Stelle einer im Querschnitt viereckigen oder quadratischen Brennkammer auch jede andere Querschnittsform der Brennkammer gewählt werden, ohne daß dadurch an dem grundsätzlichen Aufbau des Kessels etwas geändert würde.The invention is not limited to that described above and in the Embodiment shown in the drawing is limited. So could z. B. in place a combustion chamber with a quadrangular or square cross-section, as well as any other Cross-sectional shape of the combustion chamber can be selected without affecting the basic Construction of the boiler would be changed somewhat.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Melting chamber boiler for finely divided fuel, in particular coal dust, the slag of which is constantly withdrawn in the liquid state, namely from a funnel formed from cooling tubes, movable within the boiler frame, provided with a slag discharge nozzle, which is freely movably supported by the suspended boiler tubes, characterized that an outer housing, which surrounds the slag funnel (5) and is firmly connected to it, formed from heat protection walls (8, 9) and closed at the bottom, is sealed by overlapping on the fixed heat protection walls (3) of the boiler frame (i).

2. Melting chamber boiler according to claim i, characterized in that the weight of the lower, outer housing (8, 9) including slag funnel (5) and slag discharge nozzle (1o) and the lower one Collectors (6) evenly and in the same way on the individual tube groups (4,7) is distributed on each side wall of the boiler.

3. Melting chamber boiler according to claim i and 2, characterized in that the closely adjacent, vertical Radiant tubes (.

4) on each side of the shaft-like combustion chamber (2) directly are bent and guided below the pulverized coal burner (15) so that in the middle of the lower part of the combustion chamber one from the tube parts (4a) of each side wall formed, by trapezoidal surfaces bounded slag funnel arises. Melting chamber boiler according to claims i to 3, characterized in that the individual elements are parallel to one another lying, obliquely bent down pipe parts (4a) of each side wall pipe group Tube for tube only up to the joint (13) of two adjacent hopper walls (5) carried out and then bent downwards, in such a way that the funnel walls forming pipe parts (4a) from the sides towards the center of the wall each time a small piece become longer so that trapezoidal funnel walls are formed.

5. Melting chamber boiler according to claim r_ to 4., characterized in that the central pipe parts (4a) evenly carried out up to the passage opening (14) of the slag funnel and then turned backwards.

6. melting chamber boiler according to claim i to 5, characterized in that the at the lower end of the funnel walls (5) backwards bent pipe ends (4b to 4d) grouped together to the corresponding Collectors (6) are connected to each side wall.

7. Melting chamber boiler according to claim i to 6, characterized in that the collector (6) is suspended in a manner known per se on the vertically extending downpipes (7) of each side wall and installed directly in the side walls (8) of the housing (8, 9) are. B. Melting chamber boiler according to claims i to 7, characterized in that the outer heat protection walls (5) forming the slag funnel are bent back in accordance with the pipe run in the area of the funnel outlet opening (14) and extend with their lower wall ends (2o) towards the collectors (6 ) support the leading pipe parts (4 b). Cited publications: German Patent Nos. 617 872, 630 395, 673 898, 695 998, 733 967, 743 651, 743 685; . USA. Patent Nos 2,087,801, 56o 2 268, 2330: 240; VDI magazine, 1948, p. 203; Announcements from the Association of Large Boiler Owners, 1943, pp. 2o5 to 211; Feuerungstechnik, 1938, p.311; Archives for heat management and steam boiler beings, 1942, p. 152; Power, March 1949, p. 122, October 1948, p. 28; Power Generation, Jan 1949, p. 103; Combustion, August 1945, p. 32 and 34, October 1945 p. 37/38; Combustion Engineering, 1948, pp. 9, 53; 2J # 68 and 15, 42.