DE941442C

DE941442C - Melting chamber firing for steam generator

Info

Publication number: DE941442C
Application number: DEB9816D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Wippermann
Original assignee: Borsig GmbH
Current assignee: Borsig GmbH
Priority date: 1944-03-18
Filing date: 1944-03-18
Publication date: 1956-04-12

Description

Schmelzkammerfeuerung für Dampferzeuger Bei den in Dampferzeugern eingebauten Schmelzkammerfeuerungen ist die Schmelzkammer, in der der durch Brenner eingeführte Kohlenstaub verbrannt und aus der die Schlacke in geschmolzenem Zustand abgezogen wird, im allgemeinen allseitig mit Kühlrohren ausgekleidet, die mit einem Wärmeschutzmantel versehen sind, an dem die geschmolzene Schlacke sich ablagert und nach unten abfließt. An die Schmelzkammer schließt sich ein durch ummantelte Fangrohre von ihr getrennter Strahlungsraum an, der mit den durch Wärmestrahlung beheizten Verdampfungsrohren ausgekleidet ist. Wegen der hohen Temperatur der aus der Schmelzkammer in den Strahlungsraum eintretenden Rauchgase müssen die Kühlrohre des Strahlungsraumes mit möglichst enger Teilung verlegt werden, damit die hinter ihnen liegende Wand weitgehend vor den Einwirkungen der hohen Temperatur der Rauchgase geschützt ist. Andererseits müssen die Kühlrohre der Schmelzkammer einen größeren Abstand voneinander haben, damit die Schmelzkammer nicht zu stark gekühlt und das Abfließen der geschmolzenen Schlacke beeinträchtigt wird. Wegen der verschiedenen Verhältnisse in den beiden Räumen verwendete man bisher für die Schmelzkammer und den Strahlungsraum getrennte Rohrwände, die an besondere Verteiler- und Sammelkammern angeschlossen sind und verschiedene Teilung sowie vielfach auch verschiedenen Rohrquerschnitt haben. Dies ergibt jedoch eine umständliche und unübersichtliche Bauweise mit großem Werkstoffaufwand für die notwendigen zahlreichen Kammern.Melting chamber firing for steam generators For those in steam generators built-in melting chamber firing is the melting chamber in which the burner imported coal dust is burned and from which the slag is in a molten state is deducted, generally lined on all sides with cooling tubes, which with a Thermal jacket are provided on which the molten slag is deposited and drains downwards. A sheathed one closes off the melting chamber Catch pipes from it separated radiation space, the one with the by thermal radiation heated evaporation tubes is lined. Because of the high temperature of the the flue gases entering the radiation chamber must use the cooling pipes of the radiation room are laid with the closest possible division so that the behind the wall lying on them largely from the effects of the high temperature of the flue gases is protected. On the other hand, the cooling tubes of the melting chamber must be larger Have a distance from each other so that the melting chamber is not cooled too much and that Drainage of the molten slag is impaired. Because of the different So far, conditions in the two rooms have been used for the melting chamber and the radiation space separate pipe walls, which are attached to special distribution and collection chambers are connected and various Division as well as in many cases have different pipe cross-sections. However, this results in a cumbersome and confusing Construction with great material expenditure for the necessary numerous chambers.

Es sind auch- bereits die Schmelzkammer und den Strahlungsraum auskleidende, durchgehende, nicht von Kammern unterbrochene Rohrstränge sowie entsprechende Fangrohre bekanntgeworden. Bei diesen Rohrsträngen besteht aber der Mangel, daß der Rohrabstand der Schmelzkammer- und der Strahlungsraumwände annähernd gleich groß ist, was, wie schon erwähnt, nachteilig ist.There are also - already lining the melting chamber and the radiation room, Continuous pipe strings not interrupted by chambers as well as corresponding catch pipes known. In these pipe strings, however, there is the shortcoming that the pipe spacing the walls of the melting chamber and the radiation chamber are approximately the same size, what, how already mentioned, is disadvantageous.

Im Schrifttum ist jedoch bereits vorgeschlagen worden, beim Entwurf von Schmelzkammern im Oberteil der Kammer oder im Kühlzug das nachzuholen., was man im Unterteil bzw. in der Hauptverbrennungszone absichtlich an Kühlstärke gegenüber der Granulierkammer fehlen läßt.In the literature, however, it has already been suggested at the draft from melting chambers in the upper part of the chamber or in the cooling train to catch up on what one intentionally compared to cooling strength in the lower part or in the main combustion zone the granulating chamber is missing.

Gemäß der Erfindung wird somit vorgeschlagen, die Kühlrohre der Seitenwände im Bereiche des Strahlungsraumes mit einem geringeren Abstand voneinander anzuordnen als in der Schmelzkammer.According to the invention it is therefore proposed that the cooling tubes of the side walls to be arranged in the area of the radiation space with a smaller distance from each other than in the melting chamber.

Damit nun auch die an der Stirn- und Rückwand des Strahlungsraumes verlaufenden Kühlrohre eine engere Teilung erhalten als in der Schmelzkammer, sind an der Übergangsstelle zwischen Schmelzkammer und Strahlungsraum an der Rückwand gabelförmige Verteilerstücke vorgesehen, deren Schaftrohre an der Rückwand und dem Boden der Schmelzkammer verlaufen und an eine untere Verteilerkammer angeschlossen sind, während ein Teil der von den Verteilerstücken ausgehenden Rohre schräg aufwärts als Fangrohre und dann an der Stirnseite des Strahlungsraumes in -senkrechter Richtung bis zur Obertrommel geführt und der übrige Teil der von den Verteilerstücken ausgehenden Rohre an der Rückwand des Strahlungsraumes zur Obertrommel geführt wird. Die Verteilerstücke werden vorzugsweise als Dreifachgabelstücke ausgebildet, von denen jeweils ein Rohr in der beschriebenen Weise nach der Stirnwand abgebogen und die beiden übrigen Rohre an der Rückwand des Strahlungsraumes angeordnet werden. Die von dem Verteilerstück zur Stirnwand abgebogenen Rohre werden zwischen den die Fortsetzung der Kühlrohre der Schmelzkammerstirnwand bildenden Kühlrohre verlegt, wodurch die Stirnwand des Strahlungsraumes die gleiche Rohrteilung erhält wie die Rückwand, an der jeweils zwei der von den einzelnen Verteilerstücken ausgebenden Rohre verlaufen. Durch die an der Rückwand der Schmelzkammer vorgesehenen gabelförmigen Verteilerstücke wird eine gleichmäßige Verteilung des Wassers auf sämtliche Kühlrohre des Strahlungsraumes erreicht, ohne daß Verteilerkammern notwendig sind. Dadurch wird die Rohrführung einfach und übersichtlich.So now also those on the front and rear walls of the radiation room running cooling tubes are more closely spaced than in the melting chamber at the transition point between the melting chamber and the radiation chamber on the rear wall fork-shaped manifolds provided, the shaft tubes on the rear wall and the Run bottom of the melting chamber and connected to a lower distribution chamber are, while part of the pipes emanating from the manifolds are inclined upwards as catching pipes and then on the front side of the radiation space in the vertical direction up to the upper drum and the remaining part of the outgoing from the distributor pieces Pipes on the back wall of the radiation room is led to the upper drum. The distributor pieces are preferably designed as triple fork pieces, each of which has a tube bent in the manner described after the end wall and the two remaining tubes be arranged on the rear wall of the radiation room. The one from the manifold Pipes bent to the front wall are between the continuation of the cooling pipes the melting chamber end wall forming cooling pipes laid, whereby the end wall of the Radiation space receives the same pipe division as the rear wall on each two of the pipes issuing from the individual manifolds run. Through the fork-shaped distributor pieces provided on the rear wall of the melting chamber an even distribution of the water on all cooling pipes of the radiation room achieved without the need for distribution chambers. This will guide the pipe simple and clear.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung -im Aufriß dargestellt. Die Schmelzkammer i enthält an ihrer nach vorn ausladenden Decke die Kohlenstaubbrenner 2, die über die ganze Breite der Schmelzkammer verteilt sind. Die Schmelzkammer i setzt sich in dem Barüberliegenden Strahlungsraum 3 fort, an den sich über den waagerechten Verbindüngskanal4 der abwärts führende Rauehgaszug 5 anschließt. Der Boden 6 der Schmelzkammer i ist geneigt und enthält in der. Mitte die Abzugsöffnung 7 für die flüssige Schlacke. Die Schmelzkammer i ist an den beiden Seitenwänden mit Kühlrohren 8, an der Stirnwand mit Kühlrohren 9 und an der Rückwand mit Kühlrohren io ausgekleidet. Die Kühlrohre 9 der Stirnwand sind unmittelbar, die Kühlrohre 8 der Seitenwände gruppenweise über Dreifachgabelstücke il und die Rückwandkühlrohre io über die am Boden 6 der Schmelzkammer entlang geführten Kühlrohre 12 mit einer als Trommel ausgebildeten Verteilerkammer 13 verbunden, die durch auf ihrer ganzen Länge unbeheizte und über die ganze Länge der Verteilerkammer 13 verteilte. Fallrohre 1q. von der Obertrommel 15 mit Wasser versorgt wird.An exemplary embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing -Shown in elevation. The melting chamber i contains at its forwardly projecting one Cover the pulverized coal burners 2, which are distributed over the entire width of the melting chamber are. The melting chamber i continues in the radiation space 3 above the bar, to which the downward-going Rauehgaszug is via the horizontal connecting channel4 5 connects. The bottom 6 of the melting chamber i is inclined and contains in the. center the discharge opening 7 for the liquid slag. The melting chamber i is on the two Side walls with cooling tubes 8, on the front wall with cooling tubes 9 and on the rear wall lined with cooling pipes ok. The cooling pipes 9 of the front wall are directly, the cooling tubes 8 of the side walls in groups via triple fork pieces il and the Rear wall cooling tubes io via the cooling tubes running along the bottom 6 of the melting chamber 12 connected to a distribution chamber 13 designed as a drum, which through on Unheated their entire length and distributed over the entire length of the distribution chamber 13. Downpipes 1q. from the upper drum 15 is supplied with water.

Sämtliche Kühlrohre 8, 9, io und 12 der Schmelzkammer sind in üblicher Weise mit einer wärmeschützenden Verkleidung versehen und mit verhältnismäßig weiter Teilung, z. B. bei einem Außendurchmesser der Kühlrohre von 76 mm mit einer Teilung von iq.o mm, verlegt.All cooling tubes 8, 9, io and 12 of the melting chamber are conventional Way provided with a heat-protective cladding and with relatively wider Division, e.g. B. with an outer diameter of the cooling tubes of 76 mm with one pitch from iq.o mm, relocated.

Der Strahlungsraum 3 ist gegen die Schmelzkammer i etwas nach hinten versetzt, so daß seine Rückwand 16 durch einen schrägen Übergangsteil 17 an die mit den Kühlrohren io verkleidete Rückwand 18 der Schmelzkammer i anschließt. In Höhe des Übergangs der Rückwand 18 an den schrägen Übergangsteil 17 sind die Kühlrohre io als Schaftrohre in Dreifachgabelstücke i9 eingeführt, von denen je drei Rohre von etwas kleinerem Durchmesser abgehen. Je zwei von jedem Verteilerstück i9 abgehende Rohre sind an den schrägen Übergangsteil 17 und der Rückwand 16 des Strahlungsraumes 3 geführt, während jeweils ein Rohr 2o nach der Stirnseite hin abgebogen ist und zunächst schräg aufwärts als Fangrohr 21 und dann senkrecht nach oben als Kühlrohr 23 der Stirnwand 22 des Strahlungsraumes 3 geführt ist. Der als Fangrohr dienende Teil der Rohre 2o ist zu zwei Reihen auseinandergezogen, um den Durchtrittsquerschnitt für die aus der Schmelzkammer i in den Strahlungsraum 3 eintretenden Rauchgase zu vergrößern. Die an der Stirnwand der Schmelzkammer liegenden Kühlrohre 9 sind in ihrem oberen Teil an der Stirnwand 22 des Strahlungsraumes 3 hochgeführt und liegen zwischen den von dem Verteilerstück i9 ausgehenden Rohren 23. Dadurch erhält die Stirnwand 22 des Strahlungsraumes 3 doppelt soviel Kühlrohre wie die Stirnwand der Schmelzkammer i, so daß der Abstand der Kühlrohre im Bereich des Strahlungsraumes 3 demnach halb so groß ist wie innerhalb der Schmelzkammer i. Die gleichen Verhältnisse ergeben sich für die an der Rückwand 16 des Strahlungsraumes 3 verlegten Kühlrohre 2q., deren Anzahl wegen der Verteilerstücke i9 doppelt so groß ist wie die Anzahl der Kühlrohre io der Schmelzkammerrückwand 18.The radiation space 3 is slightly to the rear towards the melting chamber i offset so that its rear wall 16 through an inclined transition part 17 to the Rear wall 18 of the melting chamber i, which is clad with the cooling tubes io, is connected. In The height of the transition from the rear wall 18 to the inclined transition part 17 are the cooling pipes io introduced as shaft tubes in triple fork pieces i9, each of which has three tubes come off from a slightly smaller diameter. Two outgoing from each distributor piece i9 Pipes are on the inclined transition part 17 and the rear wall 16 of the radiation space 3 guided, while a tube 2o is bent towards the end face and first at an angle upwards as a catch tube 21 and then vertically upwards as a cooling tube 23 of the end wall 22 of the radiation space 3 is guided. The one serving as a catch pipe Part of the tubes 2o is pulled apart to two rows to the passage cross-section for the smoke gases entering the radiation chamber 3 from the melting chamber i enlarge. The cooling tubes 9 located on the end wall of the melting chamber are shown in FIG their upper part raised on the end wall 22 of the radiation space 3 and lie between the pipes 23 extending from the distributor piece 19 End wall 22 of the radiation space 3 twice as many cooling tubes as the end wall of the Melting chamber i, so that the distance between the cooling tubes in the area of the radiation space 3 is therefore half as large as inside the melting chamber i. The same conditions result for the cooling pipes laid on the rear wall 16 of the radiation space 3 2q., The number of which is twice as large as the number because of the distributor pieces i9 the cooling tubes io the rear wall 18 of the melting chamber.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Teilung der Stirn- und Rückwandrohre des Strahlungsraumes bei 6o mm äußerem Rohrdurchmesser 70 mm, so daß der Abstand der Rohre sehr gering ist. Die Kühlrohre25 für die beiden Seitenwände des Strahlungsraumes 3 haben infolge des kleineren Querschnitts des Strahlungsraumes entsprechend kleinere Teilung, und zwar sind z. B. die Rohre von 76 mm äußerem Durchmesser, die im Bereich der Schmelzkammer i eine Teilung von i4o mm haben, im Bereich des Strahlungsraumes 3 mit einer Teilung von io5 mm verlegt. Die Seitenwandkühlrohre 25 sind gruppenweise über Dreifachgabelstücke 26 an die Obertrommel 15 angeschlossen.In the embodiment shown, the division of the front and rear wall pipes of the radiation space is 70 mm with an outer pipe diameter of 60 mm, so that the distance between the pipes is very small. The cooling tubes 25 for the two side walls of the radiation space 3 have a correspondingly smaller pitch due to the smaller cross section of the radiation space. B. the tubes with an outer diameter of 76 mm, which have a pitch of 14o mm in the area of the melting chamber i, are laid in the area of the radiation chamber 3 with a pitch of 10 5 mm. The side wall cooling tubes 25 are connected to the upper drum 15 in groups via triple fork pieces 26.

Der übrige Aufbau des Dampferzeugers mit dem im Verbindungskanal 4 angebrachten Berührungsüberhitzer 27 und in einem fallenden Rauchgaszug 5 untergebrachten Berührungsheizflächen des Überhitzers, Speisewasservorwärmers und Lufterhitzers ist der übliche.The rest of the structure of the steam generator with that in the connecting duct 4 attached contact superheater 27 and housed in a falling flue 5 Contact heating surfaces of the superheater, feed water preheater and air heater is the usual one.

Die Zeichnung läßt erkennen, daß sich für den Verdampfungsteil des Dampferzeugers eine überaus einfache Rohrführung ergibt, da die Kühlrohre der Schmelzkammer sowie die Fangrohre einen Teil der Verdampfungsheizfläche bilden, deren oberer Teil durch den Strahlungsraum 3 beheizt wird.The drawing shows that for the evaporation part of the Steam generator results in an extremely simple pipe layout, since the cooling pipes of the melting chamber and the catch pipes form part of the evaporation heating surface, the upper part of which is heated by the radiation space 3.

Claims

PATENT CLAIMS; i. Melting chamber firing for steam generators, in which the cooling tubes of the melting chamber and the cooling tubes of the one provided above the melting chamber Radiation room as well as the catching pipes led between the two rooms continuous, Form pipe strings uninterrupted by chambers, characterized in that the pipes in the area of the radiation space have a narrower pitch than in the Areas of the melting chamber and the catch pipes to the rear wall cooling pipes by means of fork-shaped Distribution pieces are connected.

2. Melting chamber furnace according to claim i, characterized characterized in that the forward bent, outgoing from the distributor pieces Catch pipes on the front wall of the radiation space between the immediately above extended end wall cooling tubes of the melting chamber are laid.

3. Melting chamber firing according to claim i or 2, characterized in that the distributor pieces are triple fork pieces are formed, of which two outgoing pipes on the rear wall and one outgoing pipe are laid on the front wall of the radiation room. Referred publications: German Patent No. 743-685; "Combustion" magazine, 1939, p. Io, Fig. 5.