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Schmelzkammerfeuerung mit unterteilter Kammer Die Erfindung betrifft
eine Schmelzkammerfeuerung für Wasserrohrkessel, deren Schmelzraum durch Rohrwände
in mehrere Einzelkammern unterteilt ist, die je einen Schlackenfangrost besitzen.
Sie hat eine besonders zweckmäßige und vorteilhafte Ausgestaltung derartiger Feuerungen
zum Gegenstand, durch die das Ausfällen der Schlacke aus der Staubflamme und das
Entfernen der flüssigen Schlacke aus der Schmelzkammer wesentlich verbessert werden.
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Bei Schm.elzkammerfeuerungen für größere Kesseleinheiten ist es bereits
bekannt, den für die Feuerung zur Verfügung stehenden Raum durch Rohrwände in mehrere
Einzelkammern zu unterteilen, um die für das Flüssighalten der anfallenden Schlacke
erforderlichen hohen Temperaturen zu erzielen, was aber mit zunehmender Ausdehnung
der Brennkammern auf immer größere Schwierigkeiten stößt.
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Bei den bekannten, aus mehreren Einzelkammern bestehenden Feuerungen
wurde bisher die Unterteilung der Brennkammer stets durch Anordnung senkrechter
Rohrwände herbeigeführt, so daß die hierdurch geschaffenen Einzelkammern nebeneinanderliegen.
Diese Nebeneinanderanordnung der Schmelzkammerräume hatte aber den Nachteil, daß
beim Abschalten oder Ausfall einer Einzelkammer die nachgeschalteten Heizflächen
nicht einheitlich
über die, ganze Kesselbreite, sondern nur im Bereich
der noch in Betrieb befindlichen Einzelkammern von den Heizgasen beaufschlagt wurden.
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Dieser Nachteil inebeneinander angeordneter Schmelzkammern wird nach
der Erfindung dadurch beseitigt, daß die Einzelkammern nicht mehr neben-, sondern
senkrecht übereinanderliegen und so ausgebildet sind, daß die flüssige Schlacke
aus den einzelnen Kammern unabhängig voneinander in eine gemeinsame Schlackenrinne
oder ein gemeinsames Wasserbad abfließt.
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Diese Anordnung gemäß der Erfindung hat.den Vorteil, daß sich jede
Einzelkammer über die ganze Kesselbreite erstreckt und infolgedessen auch beim Abschalten
einer Kammer die nachgeschaltete Heizfläche stets in ihrer ganzen Breite beaufschlagt
wird.
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Um jede Kammer unabhängig von einer anderen betreiben zu können, empfiehlt
es sich, jeder Kammer einen Schlackenfangrost und eine Kohlenstauhmühle zuzuordnen.
So 'ist es möglich, eine Kammer außer Betrieb zu nehmen, die andere dagegen mit
voller Belastung weiterzubetreiben. Außerdem werden die nicht in Betrieb befindlichen
Brenner gegen die Einstrahlung der Wärme geschützt, und der Eintritt von Falschluft,
welcher sonst zur Kühlung der nicht in Betrieb befindlichen Brenner notwendig ist,
wird vermieden.
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Um das Abfließen der Schlacke aus jeder Kammer in eine gemeinsame
Auffangvorrichtung durchzuführen, sind verschiedene Anordnungen möglich. Der Boden
jeder Kammer kann nach hinten geneigt und so ausgebildet sein, daß der Schlackenabfluß
am Boden einer jeden Kammer den Abfluß einer darunterliegenden Kammer überragt.
Bei dieser Anordnung fließt die Schlacke in Richtung der austretenden Rauchgase
ab.
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Bei besonders schwierigen Brennstoffen ist es zweckmäßig, den Schlackenabfluß
nicht in die Zone niedrigster Rauchgastemperatur zu legen. In diesem Falle kann
der Schlackenabfluß auf den Seiten oder an der Vorderwand der Schmelzkammern so
angebracht werden, daß die Schlackenauslauföffnungen in einen Schlackenfallschacht
geführt werden. Hierbei können die Schlackenabflüsse in einer Ebene oder in mehreren
senkrechten Ebenen übereinanderliegen; und einander überragen, so daß ein freier
Durchfall der flüssigen Schlacke in eine unter dem Fallschacht angeordnete Schlackenrinne
oder ein Wasserbad möglich ist.. Der Schfackenfallschacht kann durch Absaugen von
Rauchgasen durch die Schlackenabflußöffnungen aus den Schmelzkammern oder durch
Fremdbeheizung erwärmt werden, um einen ständigen freien Abfluß der Schlacke zu
gewährleisten.
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Der freie Abfluß der Schlacke ist besonders bei Zwanglaufkesseln zweckmäßig,
weil Schlackenbäder einen Wärmestau darstellen, der die Regelvorgänge so stark verzögert,
daß Betriebsschwierigkeiten auftreten können. Außerdem bringt das kontinuierliche
Entschlacken gegenüber dem periodischen eine wesentlich einfachere Arbeitsweise.
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Will man aber aus betrieblichen Gründen Schlakkenbäder in jeder Kammer
anordnen, so wird vorgeschlagen, in den Böden Schlackenabflußöffnungen vorzusehen,
die übereinanderliegen, wobei der Querschnitt jeder höher gelegenen Schlackenabflußöffnung
kleiner ist als der in der darunterliegenden Kammer.
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Bei Vorkammern wurden bisher nur Deckenbrenner angeordnet, während
dieEckenfeuerung bei Schmelzkammern verwendet wurde, die unterhalb des Feuerraumes
lagen. Das Absaugen der Rauchgase erfolgte hierbei senkrecht zu ,den Brennerebenen.
Da die Eckenfeuerung sich wegen ihrer großen Turbulenz zum Ausfällen der Schlacke
besonders eignet und dieser Vorteil trotz des seitlichen Rauchgasaustritts beim
Gegenstand der Erfindung ausgenutzt -,verden soll, wird vorgeschlagen, die Düsen
für Brennstaub und Luft mit gleichem Drehsinn an den dem Rauchgasaustritt abgewandten
Teil des Umfanges eines gedachten Zylinders oder zweier gedachter Zylinder mit lotrechter
Achse zu richten, wobei der Drehsinn von zwei Zylindern entgegengesetzt ist.
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Der Gegenstand der Erfindung wird in der Zeichnung an mehreren Ausführungsbeispielen
näher erläutert, und zwar zeigt Abb. i eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schmelzfeuerung
im Längsschnitt, Abb. 2 den Gegenstand der Abb. i in einem Schnitt nach Linie A-A,
Abb. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar eine
aus übereinanderliegenden Kammern gebildete Schmelzkammer mit Schlackenfallschacht
auf der Vorderseite, Abb. 4 einen Schnitt nach Linie B-B der Abb. 3 und Abb. 5 einen
Längsschnitt durch eine Schmelzkammer, deren übereinanderliegende Kammern mit Schlackenabflußöffnungen
in den Böden versehen sind.
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Wie Abb. i und 2 erkennen lassen, ist die Schmelzkammer durch Rohrwände
i in drei übereinanderliegende Kammern 2, 3 und 4 aufgeteilt. Die Bodenrohre einer
jeden Kammer sind nach rückwärts geneigt und so ausgebildet, daß der Schlackenabfluß
einer jeden Kammer den Abfluß der darunterliegenden Kammer überragt, so daß die
Schlacke aus jeder Kammer in die Schlackenrinne 5 abfließen kann, aus welcher sie
durch die Ausflußöffnung 6 seitlich abgezogen wird. Jeder Kammer ist ein Schlackenfangrost
7, 8 und 9 zugeordnet. Der Brennstoff wird den einzelnen Kammern durch die Düsen
io, ii, iz und 13, die an den Ecken angeordnet sind, zugeführt. Die Düsen für Brennstoff
und Luft sind so gerichtet, daß sie an die beiden nebeneinanderliegenden gedachten
Zylinder -14 und 15 blasen, deren Drehsinn entgegengesetzt und von den Seitenwänden
über die Vorderwand zur Mitte der Schmelzkammer gerichtet ist. Bei dieser Anordnung
ergeben sich trotz seitlichem Rauchgasaustritt ein ausreichend langer Brennweg,
große Turbulenz, gute Beaufschlagung des Schmelzkammerquerschnittes und gleichmäßige
Verteilung der Rauchgase über den Austrittsquerschnitt. Der Flammenweg ist in Abb.
2 gestrichelt eingetragen.
Um eine weitere Aufprallfläche zu schaffen,
kann es zweckmäßig sein, in der Mitte der Schmelzkammer eine senkrechte Wand 16
mit aufgelockerten Rohren anzuordnen.
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In Abib. 3 und 4 werden die Böden der übereinanderliegenden Schmelzkammern
durch Ausbiegen der Seitenwandrohre 17 gebildet. Die Böden sind nach vorn geneigt,
so daß die Schlacke durch die Öffnungen 18 in den Schlackenfallschacht i9 abfließen
kann. Die Abtropfkanten der Schlackenabflüsse im Schlackenfallschacht sind so gewählt,
daß der jeweils darunterliegende Schlackenabfluß überragt wird. Unterhalb des Schlackenfallschachtes
ist ein Wasserbad 2o mit Brechwalzen 2i zum Granulieren und Zerkleinern der Schlacke
angeordnet. Die Rauchgase werden aus den Abflußöffnungen 18 durch den Schlackenfallschacht
ig in die Rohrleitung 22 abgesaugt. Die Rohrleitung 22 wird unmittelbar über dem
Wasserspiegel angeordnet, damit auch die sich bildenden Wasserdämpfe abgesaugt werden,
die sonst eine Kühlung der flüssigen Schlacke herbeiführen können.
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In Abb. 5 ist eine Schmelzkammer dargestellt; die durch waagerechte
Rohrwände in drei übereinanderliegende Kammern unterteilt ist, in deren Böden 23
Schlackenabflußöffnungen 24, 25, 26 vorgesehen sind, die übereinanderliegen, wobei
der Querschnitt jeder höher gelegenen Abflußleitung kleiner ist als der der Barunterliegenden
Kammer.