DE945175C

DE945175C - Brennstaubfeuerung fuer Schmelzkammerkessel

Info

Publication number: DE945175C
Application number: DED10355A
Authority: DE
Inventors: Hermann Hennecke; Andreas Sifrin
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-10-06
Filing date: 1951-10-06
Publication date: 1956-07-05

Description

Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel mit lotrechter Strahlungskammer und ihr vorgelagerter Brennkammer mit trapezförmigem Symmetrieschnitt und waagerechter Flammenführung sowie einer quer zur Flammenrichtung verlaufenden Schlackenabflußöffnung nach Patent 902 770.
Bei dieser bekannten Kammer strömen die Feuergase durch einen am Ende der Brennkammer angeordneten Schlackenfangrost in die anschließende Strahlungskammer ab. Hierbei wird zwar die Strömungsgeschwindigkeit der Gase beim Durchströmen durch den Schlackenfangrost erhöht und auch die Durchmischung gefördert, es wurde aber in der Zwischenzeit erkannt, da,B die Abscheide Wirkung des Schlackenfangrostes nicht ausreichend ist, um eine zufriedenstellende Einbindung der von den Feuergasen mitgeführten Schlacken- und Flugaschenteilchen in der flüssig abgezogenen Asche zu gewährleisten. Daher wurde bereits vorgeschlagen, durch mehrfache Umlenkungen der Feuergase die Einbindewirkung zu .erhöhen. Hiermit sind jedoch zwangläufig eine Verlängerung des Brennweges und eine Vergrößerung der kühlenden Oberfläche verbunden, es kann dieser Weg also nicht beliebig weit ausgedehnt werden, da sonst die hohen, für einen guten Schlackenfluß erforderlichen Brennraumtemperatüren nicht mehr erreicht werden können. Auch für das Fahren von Teillasten sind solche Brennkammern nicht geeignet.
Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, die Brennkammer durch eine dichte Rohrwand mit einem verhältnismäßig kleinen freien Querschnitt für das Durchströmen der Rauchgase abzuschließen und die Schlackenablauföffnung in dem zwischen Brennraum und Strahlungskammer entstehenden Nachbrennraum anzuordnen. Der kleine Durchströmquerschnitt der Feuergase durch die Rohrwand ergibt eine sehr günstige hohe Gasgeschwindigkeit mit guter Durchmischung. Da der Durchströmquerschnitt, der in der Mitte der Wand liegen oder über die ganze Breite der Brennkammer reichen kann, seine Grundlinie im Brennkammerboden hat, streichen die heißen -Feuergase dicht Tiber die Schlackenabflußöffnung :und schützen sie gegen. Zufrieren. Diese unmittelbare Beheizung des Schlackenablaufes ist besonders vorteilhaft bei Teillasten. Der Durchströmquerschnitt der Feuergase kann, aber auch, wenn die Ausbildung der Feuerung dies verlangt, aufgeteilt sein in zwei Querschnitte, die dann an die Seitenwände verlegt sind.
Der aus der Brennkammer kommende Feuergas-Strom. wird an der Rückwand des Nachbrennraumes um 9o° nach oben umgelenkt, und die Schlackenteilchen werden dabei an die Wand geschleudert, an der sie haftenbleiben. -Die hohe Ausströmgeschwindigkeit der Feuergase aus dier-Brennkammer begünstigt diese Prallwirkung. Um auch noch eine wirksame Durchmischung zu erreichen, kann die Rückwand als Nische ausgebildet sein, die ein unmittelbares Abströmen der Gase nach oben nicht zuläßt..
Abb. i zeigt eine gemäß der Erfindung ausgebildete Schmelzkammerfeuerung im Längsschnitt, Abb. -9, und 3 Querschnitte in der Ebene a-b der Abb. i, Abb.4 einen entsprechenden Querschnitt durch eine gewölbte Brennkammer und Abb.5 schließlich, eine etwas geänderte Ausführung der Feuerung.
Dem Brennraum i wird durch Brenner 2 das Brennstaubluftgemisch und durch. Luftdüsen 3 die Verbrennungsluft zugeführt. Die Querschnittsform des Brennraumes kann rechteckig (Abb. 2 und 3) oder gewölbt (Abb.4) sein. Am Ende der Brennkammer i wird durch Rohre 4, die aus dem unteren Verteiler 5 kommen, eine dichte Rohrwand gebildet, welche nur einen verhältnismäßig kleinen Querschnitt-für'das Durchströmen der Feuergase freigibt. Dieser Querschnitt kann entweder als öffnung6 (Abb. 2) in der Mitte der Rohrwand 4 liegen, oder er kann auf zwei Öffnungen 7, 8 (Abb. 3) aufgeteilt sein. Es besteht auch die Möglichkeit, die Gase in einem niedrigen Querschnitt 9 (Albb.4) über die ganze Breite der- Brennkammer ausströmen zu lassen.
Die starke Verengung des Ausströmquerschnittes bedingt eine beträchtliche Geschwindigkeitserhöhung des Gasstromes. Die Folge ist eine gute Durchmischung im Ausströmquerschnitt selbst und ein. starker Aufprall der Gase auf die Rückwand io des Nachbrennraumes ii. Dabei bestreichen die Gase unmittelbar die Schlackenauslauföffnung 12, die im Boden des Nachbnennraumes i i angeordnet ist. Damit die Gase nicht sofort nach oben abbiegen können, ist die Rückwand io zu einer Nische ausgebuchtet.
Über dem Nachbrennraum r i sind die Rohre 4 zu einem Schlackenfangrost 13 aufgelöst, durch welchen die Gase in den Strahlungsraum 14 einströmen. Die Vorderwandkühlrohre 16 der Strahlungskammer 14 kühlen auch die Decke 17, Vorderwand 18 und Boden i9 der Brennkammer i, und die Rückwandkiihlrohre 2o umschließen auch die Prallnische in der Rückwand io des Nachbrennraumes ii. Die Seitenwände der Brennkammern nach Abb. 3 und 2 werden durch die ebenen Kühlsysteme 21, 22, 23 gebildet, während die gewölbte Brennkammer nach A.bb.4 durch Kühlrohre 24, welche entsprechend der Wölbung gebogen sind und die unteren Verteiler 2@5 mit dem oberen Sammler 26 verbinden, umschlossen ist. Die Rohre 4 der Rohrwand sind bei der Kammerform nach Abb. 4 seitlich herausgeführt und in Verteilern 27, 2-8. vereinigt. Die Schlackenablauföffnung _12 wird durch entsprechendes Ausbiegen der Rohre 16 und 2o geformt. Bei der gewölbten Kammer nach Abb.4 werden die Rohre 24, die im Bereich der Ablauföffnung iä liegen, in die Verteiler 29, 30 eingeführt- Die Sei;tenwandkühlrohre der Strahlungskammer 14 sind der besseren Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.
Für die Erzielung eines vollständigen Ausbrandes ist es vorteilhaft, die restliche Verbrennungsluft an den Stellen starker Wirbelbildung zuzuführen. Solche Stellen sind das hintere Ende der Brennkammerdecke 17 (Luftdüsen 31) oder die Einschnürung der Gase vor dem Verlassen der Brennkammer i. In diesem Falle werden die Rohre 4 so ausgebildet, daß sie einen über die Breite der Brennkammer reichenden Luftkanal umschließen. Schließlich kann die Luft auch in der Rückwand io des Nachbrennraumes ii durch Luftdüsen 32 eingeblasen werden, die aus dem Kanal 33 die Heißluft erhalten.
Bei der Feuerung nach Abb. 5 prallen die Rauchgase nach Durchqueren der Rohrwand 4 auf eine zlveite Rohrwand 34 auf, deren Rohre nach unten zu dem Schlackenfangrost 35 aufgelöst und in den Verteiler 36 eingeführt sind. Die Wand 34 lenkt die Gase in diesem Falle nach unten in den Nachbrennraum 37 um, in dessen Boden die Schlackenablauföffnung 12 angeordnet ist. Die noch fehlende Verbrennungsluft wird hier durch den Kanal 38 und die Düsen 39 zugeführt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel mit lotrechter Strahlungskammer und ihr vorgelagerter Brennkammer mit trapezförmigem Symmetrieschnitt und waagerechter Flammenführung sowie einer quer .zur Flammenrichtung verlaufenden Schlackenabflußöffnung nach Patent 90a 77o, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer durch eine dichte Rohrwand mit einem verhältnismäßig kleinen freien Querschnitt für das Durchströmen der Rauchgase abgeschlossen und die Schlackenablauföffnung in dem hinter der Rohrwand liegenden Nachbrennraum angeordnet ist. z. Brennstaubfauerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohre der zwischen Brennkammer und Nachbrennraum liegenden Rohrwand auch den Schlackenfangrost zwischen Nachbrennraum und Strahlungskammer bilden. 3. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i oder z, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundlinie jeder Durchströmöffnung für die Rauchgase im Brennkammerboden liegt. 4. Brennstaubfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, draß die gegenüber der Gasausströmöffnung liegende Wand des Nachbrennraumes als Nische ausgebildet ist. 5. Brennstaubfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennwand zwischen Brennkammer und Nachbrennraum und bzw. oder über der Nische des Nachbrennraumes Luftkanäle mit Einblasedüsen angeordnet sind. 6. Brennstaubfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Gasausströmstelle aus der Brennkammer eine zweite Rohrwand angeordnet ist, welche die Feuergase in einen tiefer gelegenen Nachbrennraum umlenkt, in dessen Boden die Schlackenablauföffnung liegt. 7. Brennstaubfeuerung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Trennwand sich im unteren Teil zu einem Schlackenfangrost, im oberen Teil zu Berührungsheizflächen auflöst. Angezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. z 2o6 265, z 357 301, J 357 303.