DE924945C

DE924945C - Verfahren zur Herstellung gekuehlter feuerfester Waende fuer Schmelzkammerfeuerungen

Info

Publication number: DE924945C
Application number: DED8748A
Authority: DE
Inventors: Andreas Sifrin
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-04-22
Filing date: 1951-04-22
Publication date: 1955-03-10

Description

Verfahren zur Herstellung gekühlter feuerfester Wände für Schmelzkammerfeuerungen Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gekühlter feuerfester Wände für Schmelzkammerfeuerüngen, bei welchen die Wände mit einem Kühlrohrskelett versehen sind, das nach .der Feuerseite zu Stifte od. dgl. zum Halten der feuerfesten Masse hat, welche den Zwischenraum ausfüllt.
Bei den bekannten Verfahren werden diese Zwischenräume mit einer hochfeuerfesten :Masse, gewöhnlich Chromerz, ausgefüllt, deren Schmelzpunkt hoch über dem des. Betriebsbrennstoffes liegt. Eine solche Ausfüllung ist zwar haltbar, jedoch so teuer, daß sie manchmal die Wahl der Feuerungsart beeinflußt. Ferner gibt es für das Chromerz nur zwei größere Fundstellen, welche durch politische Ereignisse als Lieferer ausfallen können. Es sind daher schon zahlreiche Ersatzbrennstoffe vorgeschlagen worden, die sich jedoch entweder als ungeeignet oder als noch teurer erwiesen haben.
Es ist eine Schmelzkammerfeuerung auf flachem, rohrgekühltem, feuerfestem Boden bekannt, welche wahlweise mit Kohlen von verschiedenen. Schlackenschmelzpunkten befeuert wird. Hierbei kann .die feste stückige Schlacke auf dem flachen Boden his zur Erreichung des Böschungswinkels angesammelt werden. Bei Betrieb der Feuerung mit einer Kohle niedrigen Schlackenschmelzpunktes bildet diese Schlackenanhäufung eine Trichterwand, die .auf ihrer Oberfläche sintert und die anfallende flüssige Schlacke ableitet. Gemäß der Erfindung kann eine dauerhafte feuerfeste Wand mit geringem Aufwand hergestellt werden, indem zunächst der Zwischenraum zwischen den Stiften mit einer billigen Schamottemasse ausgefüllt wird, welche selbst gar nicht fähig wäre, dem Schlackenangriff des Betriebsbrennstoffes zu widerstehen. Diese Wand wird nun systematisch mit mehreren Schlackenschichten überzogen, von denen die besser gekühlte jeweils einen .geringeren Schmelzpunkt 'hat als die daraufliegende, dem Feuer mehr ausgesetzte. .Diese Schlackenschichten werden erzeugt, indem die Feuerung kurzzeitig mit einem Brennstoff betrieben wird, der diese Schlackeneigenschaften hat. Insbesondere darf Tie erste Schlackenschicht die Schamottemasse nicht chemisch angreifen. Um 1 qm Oberfläche mit einer i mm starken Schlackenschicht zu überziehen, braucht man etwa 2 kg Schlacke. Da jedoch nur ein Teil der Schlacke sich auf den Wänden niederschlägt, wird es notwendig sein, eine Brennstoffmenge zu verfeuern, welche mindestens die fünffache Menge, also ro kg Schlacke, ergibt. Die verschiedenen Brennstoffe werden unmittelbar nacheinander verfeuert, damit die Wand nicht erkaltet. Der Übergang von einem Brennstoff zum anderen soll jedoch kurz sein, damit die Schlacken einander schichten, weise überdecken. Ist in diesem Wechsel ein Brennstoff erreicht, dessen Schlackenschmelzpunkt genügend höher liegt als der -des Betriebsbrennstoffes, so kann auf den Betriebsbrennstoff übergegangen werden, und die Feuerung kann mit ihm dauernd betrieben werden.
Aus den Eigenschaften der Schichten ergibt sich, daß mindestens drei Brennstoffe angewendetwerden müssen, um eine dauerhafte Wand zu bilden: einer, dessen Schlackenschmelzpunkt unter dem des Betriebsbrennstoffes liegt und der in die Poren der Schamotte eindringt, einer, dessen Schlackenschmelzpunkt ungefähr gleich dem des Betriebsbrennstoffes ist und dessen Schlacke eine elastische zähe Unterlage für die feste Schlackenschicht des Brennstoffes bildet, dessen Schmelzpunkt über .dem des Betriebsbrennstoffes liegt.
Das Verfahren ist bei kleineren Feuerungsanlagen, bei denen die Brennstoffe nacheinander gebunkert werden können, leicht durchzuführen, schwer dagegen bei Großanlagen, wo es kaum möglich ist, Fremdkohlen aufzugeben,. In solchen Fällen, die besonders in Braunkohlenbetrieben vorkommen werden, kann man nach sorgfältiger Untersuchung der Brennstoffasche ungefähr die gleiche Wirkung erzielen, wenn man .dem Betriebsbrennstoff Mineralzuschläge .gibt, welche den Schmelzpunkt und die Zusammensetzung der Schlacke so beeinflussen, daß er an Stelle eines Fremdbrennstoffes verfeuert werden kann. Die Schlackeneigenschaften, insbesondere der Schlackenfluß, können dabei durch die Feuerführung, insbesondere durch reduzierende oder oxydierende Flamme, in der gewünschten Richtung beeinflußt werden.
Die Zeichnung zeigt einen Teilquerschnitt durch eine gemäß der Erfindung hergestellte Wand. Die Kühlrohre i sind' mit angeschweißten Haltestiften 2 versehen. Der dazwischen befindliche Raum 3 ist mit Schamotte mittlerer Qualität ausgefüllt, der Raum q. dahinter mit Isolierwolle. Auf die Rohre i ist eine Blechplatte 5 aufgeschweißt. Auf ihr liegt die Isolierschicht 6 und darüber zum Schutz die Blechplatte 7. Nach der Feuerseite liegen auf der Schamotteschicht drei Schlackenschichten 8, 9, ro in der folgenden Zusammensetzung:

Bezugsziffer I Werkstoff I chemisch I Schmelzpunkt

3 Schamotte basisch I 1250 ° C

8 Schlacke basisch iioo ° C

9 Schlacke neutral 1300' C

1o Schlacke sauer 16oo° C

Der Brennstoff, mit dem eine solche Feuerung dauernd betrieben werden kann, muß einen Schlackenschmelzpunkt unter 1500° C haben, und die Schlacke muß sauer oder neutral sein. Die Feuerraumtemperatur darf i5oo° C nicht übersteigen. Es war daher notwendig, die Schlackenschicht 1o bei Überlast auszubringen oder bei reduzierender Flamme, welche bekanntlich den Schlackenschmelzpunkt herabsetzt.
Das Verfahren ist auch auf Feuerungen anwendbar, in denen üblicherweise kein Schlackenfluß auftreten soll, etwa Wanderrostfeuerungen mit Kohlenstaubzusatzfeuerungen, indem durch Überlast und reduzierende Flamme kurzzeitig die entsprechenden Bedingungen geschaffen werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum Herstellen gekühlter feuerfester Wände für Schmelzkammerfeuerungen, bei welchen die Wände mit einem Kühlrorskelett versehen sind, das nach der Feuerseite zu Stifte od. dgl. zum Halten der feuerfesten Masse hat, die den Zwischenraum ausfüllt, dadurch gekennzeichnet, d.aß zum Ausfüllen eine feuerfeste Masse benutzt wird, welche dem Schlackenangriff des Betriebsbrennstoffes nicht lange widerstehen würde, daß die Feuerung kurzzeitig mit einem Brennstoff betrieben wird, dessen Schlackenschmelzpunkt niedrig liegt, dessen Schlacke jedoch gegen die feuerfeste Masse chemisch neutral ist, und daß dann nacheinander und mit kurzzeitigem Übergang mehrere Brennstoffe mit jeweils höheren Schlackenschmelztemperaturen kurzzeitig verfeuert werden, bis ein Brennstoff erreicht ist, dessen Schlackenschmelzpunkt höher liegt als der des Betriebsbrennstoffes, und daß dann auf Betrieb mit Betriebsbrennstoff übergegangen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens drei von dem Betriehsbrennstoff verschiedene Brennstoffsorten verfeuert werden.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß nur der Betriebsbrennstoff verfeuert wird, daß ihm jedoch nacheinander Mineralzuschläge gegeben werden, welche annähernd die geforderten Schlackeneigenschaften erzeugen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzielung der Schlackeneigenschaft durch reduzierende bzw. oxydierende Flammenführung unterstützt wird.
5. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die aufein.anderfolgenden Schichten gegeneinander chemisch reaktionsträge oder neutral sind.
6. Verfahren nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß auf je z qm Feuerraumfläche mindestens io kg Aschengehalt jedes Brennstoffes verfeuert werden. Angezogene Druckschriften: Zeitschrift »Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen«, Februar 1939, S- 34; Zeitschrift »Feuerun.gstechnik«, 1933, Heft 2, S. 28; Zeitschrift »B:rennstoff-Wärme-Kraft«, 1951, S. 3; österreichische Patentschrift Nr. 167 931; USA.-Patentschrift Nr. 2 268 558.