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Zyklonfeuerung und Verfahren zum Betreiben der Feuerung Die Erfindung
betrifft eine Zyklonfeuerung mit annähernd waagerechter, kreiszylindrischer Muffel
und mehreren am oberen Teil ihres Umfanges vorgesehenen, tangentialen Luftzuführungen.
Sie besteht darin, daß deren Ausmündungen mit ihren Achsen in einer lotrecht zur
Muffelachse stehenden Ebene oder in mehreren solcher Ebenen so angeordnet sind,
daß ihre Ausmündungen in einer Hälfte, vorzugsweise in dem oberen, an die Lotrechte
im Drallsinn anschließenden Viertel des Zylindermantels liegen.
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Es sind Zyklonfeuerungen bekannt mit annähernd waagerechter, kreiszylindrischer
Muffel und mehreren am oberen Teil ihres Umfanges vorgesehenen tangentialen Luftzuführungen.
Diese sind jedoch über die Länge der Muffel verteilt. Wenn die Muffel mit annähernd
waagerechter Achse angeordnet ist, muß der Luftstrahl die flüssige Schlacke in Spiralen
bis über den Scheitel der Muffel ziehen, damit sich ein zusammenhängender Schlackenfilm
bildet, auf dem die Brennstoffkörner schwimmen und aus der vorbeistreichenden Luft
immer neuen Sauerstoff erhalten. Schlacke und Brennstoff haben infolge der Schwerkraft
das Bestreben, an die tiefste Stelle der Muffel zu gelangen. Der auf der gekühlten
Feuerraumwand ruhende flüssige Schlackenzylinder wird daher an der tiefstliegenden
Erzeugenden die größte Wandstärke haben, was von Vorteil ist für das Abziehen der
flüssigen Schlacke an dieser Stelle. Es besteht jedoch auch die Gefahr, daß sich
an dieser Stelle Brennstoff ansammelt, zunächst loser Flugkoks, der
bei
backender Kohle durch Auftreffen geschmolzener Kohleteilchen.zti einem Kokskuchen
zusammenbäckt, der dann in Form eines Hornes der Einblasedüse entgegenwächst. Ist
die Störung so weit gediehen, so behindert die Koksinsel die Entwicklung des Dralles,
die Flamme zerflattert und jagt unausgebrannt in den Nachbrenn- und den Strahlungsraum,
wo sie Schlackenschwierigkeiten verursacht. Die unter der Koksinsel befindliche
Schlacke erstarrt infolge der Wärmeabgabe an den wassergekühlten Muffelmantel und
der Abschirmung gegen Einstrahlung durch die Koksinsel. Dadurch wird das Einfrieren
der Muffel eingeleitet, denn in dem Maße, wie sich die Verbrennung aus der Muffel
in die nachgeschalteten Räume verlagert, kühlt die Muffel ab. Die Muffel füllt sich
allmählich mit Koks und fester Schlacke an, welche das Abflußrohr verstopfen. Auch
spezifisch schwere, Schmelz- oder nicht schmelzbare Bestandteile der Asche, wie
Quarzsand oder Korund, begünstigen die: Erscheinungen, indem sie im Schlackenbett
eine feste Insel bilden.
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Um diese Schwierigkeiten zu vermeiden, stehen nur geringe Hilfsmittel
zur Verfügung. Die Menge der Gesamtluft ist durch den Heizwert des Brennstoffes
festgelegt. Es kann sich daher nur darum handeln, die Anteile von Erst- und Zweitluft
zu ändern. Magere Brennstoffe verlangen wenig und heiße Luft zum Zünden, fette mehr,
aber weniger heiße Luft. Da zur Erreichung der Einblasegeschwindigekit aber eine
bestimmte Gasmenge erforderlich ist, empfiehlt es sich, wenn in derselben Feuerung
verschiedenartige Brennstoffe verfeuert werden sollen, der Erstluft für den mageren
Brennstoff heiße Abgase beizumischen.
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Die größte Wirkung jedoch ist durch die anteilmäßig größere Menge
der Zweitluft zu erzielen. Wenn sie im aufsteigenden Teil des Dralles eingeführt
wird, wird ihre Wirkung auf den Sumpf gering sein. Sie wird um so größer, je näher
sie an den Sumpf hexankommt. Zur Ausbildung des Strahles ist jedoch eine gewisse
Entfernung von der Düse erforderlich. Besonders günstige Wirkung wird erzielt, wenn
im oberen Teil dieser Hälfte eine Düse oder mehrere Düsen in einer Kreisebene hintereinander
angeordnet sind. Die austretenden Luftströme dieser Düsen drängen einander ab, so
daß mehrere nebeneinanderliegende Schraubenbänder entstehen. Es ist daher besser,
die Düsen in der Achsrichtung gegeneinander zu versetzen, damit sie alle in dieselbe
Schraubenlinie blasen, Bei dieser Ausbildung der Luftströme ist es schwierig, den
Brennstoff schnell mit genügend Luft in Berührung zu bringen. Es ist deshalb am
besten, in jeder Zweitluftzuführung konzentrisch eine Brennstoffzuführung anzubringen.
Bei dieser Anordnung kann die Absonderung von Koksinseln 'am besten vermieden werden.
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In Abb. i ist eine gemäß der Erfindung ausgebildete Muffel im Querschnitt,
in Abb. 2 im lotrechten Längsschnitt dargestellt. Die Muffel wird von einem zylindrischen
Kühlrohrmantel i gebildet, welcher feuerseitig mit einer feuerfesten Masse 2 und
nach außen mit einer Isolierschicht 3 und einem Blechmantel 4 bedeckt ist. Das eine
Ende der Muffel verengt sich kegelstumpfförmig zu einem kleineren Hohlkegelstumpf
5, welchem durch einen evolutenförmig anschließenden Kanal 6 der Brennstoff mit
der Erstluft zugeführt wird. Die andere Stirnseite der Muffel wird von einer ebenen,
aus Kühlrohren bestehenden Platte 7 gebildet mit einem kegelstumpfförmigen Ansatz
8 nach innen, durch dessen Öffnung g die Feuergase den Muffelraum io verlassen.
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An dem der Brennstoffzuführung benachbarten Ende der Muffel wird die
Zweitluft durch fünf über den oberen rechten Sektor verteilte Düsen i i, i2, 13,
14, 15 in der gleichen Drallrichtung eingeführt wie der Brennstoff. Diese Luftdüsen
liegen mit ihren Achsen nicht in einer Kreisebene der Muffel; sie werden vielmehr
besser axial gestaffelt angeordnet.
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Wenn dagegen gemäß Abb. 3 und 4 der Brennstoff mit der Erstluft durch
konzentrische Rohre 16, 17, 18, i9, 2o in die Zweitluftdüsen 1i, 12, 13, 14, 15
eingeführt wird, können ihre Achsen in einer Kreisebene liegen, weil die Strombänder
sich nebeneinanderlegen sollen.