DE950314C

DE950314C - Combustion chamber for steam generator for burning lump fuels with liquid slag extraction

Info

Publication number: DE950314C
Application number: DEV5676A
Authority: DE
Inventors: Johannes Ruprecht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1953-04-14
Filing date: 1953-04-14
Publication date: 1956-10-04

Description

Brennkammer für Dampferzeuger zur Verbrennung stückiger Brennstoffe mit flüssigem Schlackenabzug Die Erfindung betrifft eine Brennkammer für Dampferzeuger zur Verbrennung stückiger Brennstoffe mit flüssigem Schlackenabzug.Combustion chamber for steam generator for burning lumpy fuels with liquid slag discharge The invention relates to a combustion chamber for steam generators for burning lumpy fuels with liquid slag discharge.

Feuefungen mit flüssigem Schlackenabzugwerden fast nur mit Kohlenstaub betrieben, d. h., die Kohle müß gemahlen und dann in 'Staubform mit der Verbrennungsluft in die Brennkammer eingeblasen werden. Bei Zyklonfeuerungen ist es zwar möglich, mit einem grobgemahlenen Brennstoff auszukommen, dafür wird aber die Ersparnis an Mahlarbeit durch die hohe Pressung der Verbrennungsluft wettgemacht. In beiden Fällen wird aber der Brennstoff von der Luft mitgerissen. Die Brennstoffteilchen bewegen sich in der gleichen Richtung wie die Luft, wodurch die Relativgeschwindigkeit zwischen dem Brennstoff und der Luft vermindert und die Verbrennung mehr oder minder verzögert wird.Fireplaces with liquid slag discharge are almost exclusively made with coal dust operated, d. That is, the coal must be ground and then in the form of dust with the combustion air be blown into the combustion chamber. With cyclone firing it is possible get by with a coarsely ground fuel, but the savings will increase The grinding work made up for by the high pressure of the combustion air. In both cases but the fuel is carried away by the air. The fuel particles move move in the same direction as the air, thus reducing the relative speed between the fuel and the air and the combustion more or less delayed will.

Erfindungsgemäß soll der untere Teil der Brennkammer als etwa halbkugelförmige Schale ausgebildet sein, welche vom oberen Rand der :Schale ausgehende, im Querschnitt etwa rechteckige, nach unten zu stetig sich verjüngende und im tiefsten Punkt der Schale in eine Schlackenabflußöffnung einmündende Brennmulden aufweist, deren jede Bodenwand und je eine der 'Seitenwände mit Luftdüsen (Bodenwanddüsen, Seitenwanddüsen) versehen sind.According to the invention, the lower part of the combustion chamber should be approximately hemispherical Shell be formed, which from the upper edge of the: shell outgoing, Rectangular in cross-section, tapering steadily towards the bottom and deepest Point of the shell has combustion troughs opening into a slag drainage opening, each bottom wall and one of the 'side walls with air nozzles (bottom wall nozzles, Side wall nozzles) are provided.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht es, die ungemahlene Kohle im Ruhestand wie bei einer Rostfeuerung zu verbrennen. 'Sie ermöglicht, durch den flüssigen 'Schlackenabzug, einen hohen Prozentsatz der Flugasche einzubinden und ist ebensowenig wie. die übliche Kohlenstaubfeuerung an eine Leistungsgrenze gebunden.The subject invention makes it possible to retire the unground coal to burn like a grate furnace. 'It enables, through the liquid' slag discharge, to bind a high percentage of the fly ash and is just as little as. the usual Coal dust firing tied to a performance limit.

Die Einzelheiten der Brennkammer sind an Hand der Ausführungsbeispiele nach Abb. i bis 3 der Zeichnung näher beschrieben.The details of the combustion chamber are based on the exemplary embodiments described in more detail according to Fig. i to 3 of the drawing.

Abb. i zeigt eine zylindrische Brennkammer i, deren unterer Teil e halbkugelförmig ausgebildet ist. Am Umfang dieses Teiles sind vier Brennmulden 3 angeordnet. In diese Brennmulden wird durch den Fallschacht q. der Brennstoff eingebracht. Die Verbrennungsluft tritt zum Teil durch die Bodenwanddüsen 5 am Boden des oberen Teiles der Brennmulden 3 ein; zum Teil wird sie durch 'Seitenwanddüsen 6 an der einen Seite der Brennmulden 3 über die Brennstoffschicht hinweggeblasen. Bei allen Brennmulden befinden sich die 'SeitenNwanddüsen 6 auf. der gleichen Seite, so daß durch die Seitenluft in der Brennkammer i ein Drall erzeugt wird. Durch die Verbrebüung -in der Brennstoffschicht sowie durch die Einstrahlung von Wärme aus der Brennkammer wird die im Brennstoff enthaltene Schlacke flüssig und sammelt sich unten in der Brennkammer und fließt der Schlackenabflußöffnung 7 zu. Diese Öffnung kann durch einen verstellbaren Verschlußkegel, z, B. beim Anfahren des Kessels oder bei kleiTier' Last, abgeschlossen werden.Fig. I shows a cylindrical combustion chamber i, the lower part of which e Is hemispherical. On the circumference of this part there are four burner trays 3 arranged. In these combustion troughs is through the chute q. the fuel introduced. The combustion air partially passes through the bottom wall nozzles 5 at the bottom of the upper Part of the burners 3 a; in part it is through 'side wall nozzles 6 on the one side of the combustion troughs 3 blown over the fuel layer. At all The 'side wall nozzles 6 are located on the combustion troughs. the same side so that a swirl is generated by the side air in the combustion chamber i. Through the Verbrebüung -in the fuel layer as well as through the radiation of heat from the combustion chamber the slag contained in the fuel becomes liquid and collects in the bottom of the Combustion chamber and flows to the slag discharge opening 7. This opening can through an adjustable sealing cone, e.g. when starting the boiler or for small animals Last to be completed.

Am Einlauf des Brennstoffes in die Brennmulde 3 sind 'Sichterdüsen 9 vorgesehen. Die durch diese Düsen eingeblasene Luft dient zur Sichtung des Brennstoffes. Der Luftstrahl reißt aus dem einlaufenden Brennstoff alle feinkörnigen Teilchen mit in die Brennkammer, in der sie ähnlich wie bei einer 'Staubfeuerung in der Schwebe verbrannt werden. Um die 'Schlacke flüssig abziehen zu können, ist eine hohe Temperatur in der Brennkammer erforderlich. Die Abstrahlung von Wärme aus der Brennkammer nach oben in den anschließenden Ausbrennraum i o wird dadurch vermindert, daß die Brennkammer oben eingeengt wird. Es kann vorteilhaft sein, an dieser Stelle noch Oberluft zuzuführen. Diesem Zweck dienen die Luftdüsen i i. Der Luftstrahl kann so gerichtet sein, daß er den durch die Seitenwanddüsen 6 erzeugten Drall noch verstärkt, er kann aber entgegen der Drallrichtung zur Erzeugung einer hohen Turbulenz eingeblasen werden. Die Wand der Brennkammer muß den hohen Temperaturen standhalten. Es ist zweckmäßig, die Brennkammer aus dicht aneinanderliegenden, wassergekühlten Röhren zu bilden, die in bekannter Weise bestiftet und mit hochfeuerfestem Werkstoff verkleidet sind. Abb.2 zeigt die Hälfte eines Schnittes nach der Linie I-1. Man, erkennt die kleeblattartige Anordnung der Brennmulden 3. Die Anzahl der Mulden wird durch die Größe der Brennkammer bestimmt und ist nicht begrenzt. Die 'Seitenwände der Brennmulden können geradlinig nach der Mitte zu verlaufen; .sie können aber auch - wie Abb. 2 zeigtnach der Mitte der Brennkammer zueinander stärker nähern. In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. i und 2 ist die Ausbildung des Dampferzeugers nicht dargestellt.At the inlet of the fuel in the combustion trough 3 are 'sifter nozzles 9 provided. The air blown in through these nozzles serves to sift through the fuel. The air jet tears all fine-grained particles out of the incoming fuel into the combustion chamber, in which they are in suspension, similar to a 'dust furnace' to be burned. In order to be able to draw off the slag in liquid form, a high temperature is required required in the combustion chamber. The radiation of heat from the combustion chamber after above in the subsequent burnout space i o is reduced by the fact that the combustion chamber is narrowed at the top. It can be advantageous to add overhead air at this point. The air nozzles i i serve this purpose. The air jet can be directed so that he increases the swirl generated by the side wall nozzles 6, but he can are blown in against the direction of swirl to generate a high level of turbulence. The wall of the combustion chamber must withstand the high temperatures. It is appropriate to form the combustion chamber from closely spaced, water-cooled tubes, which are pinned in a known manner and clad with highly refractory material. Fig.2 shows half of a section along the line I-1. One recognizes the shamrock-like Arrangement of the combustion bowls 3. The number of bowls is determined by the size of the combustion chamber certain and is not limited. The 'side walls of the burners can be straight to run towards the middle; But you can also - as Fig. 2 shows towards the middle bring the combustion chamber closer to each other. In the embodiment according to Fig. i and 2, the design of the steam generator is not shown.

In dem Beispiel nach Abb.3 ist die Brennkammer i nach oben gegenüber dem Ausbrennraum io durch den Schlackenfangrost 12 abgeschlossen. -Ein Teil der zur Wandkühlung der Brennkammer dienenden Rohre ist sternförmig zur Mitte der Feuerung geführt und wieder zur Wand zurück. In der Mitte der Feuerung liegen die Schlackenfangrohre dicht beieinander, gegebenenfalls kann durch Abdeckung der Rohre der Gasdurchtritt an dieser Stelle ganz verhindert werden, so daß die Gase gezwungen sind, durch die verbleibende ringförmige Öffnung abzuströmen. Die Schlackenfangrohre können in üblicher Weise befestigt und mit feuerfestem Werkstoff verkleidet sein. Die Kühlrohre des Ausbrennraumes io sind unverkleidet und können zugleich zu einer Berührungsheizfläche atiseinandergezogen werden.In the example according to Fig. 3, the combustion chamber i is opposite at the top The burnout space is closed off by the slag catching grate 12. -A part of The pipes used for wall cooling of the combustion chamber are star-shaped towards the center of the furnace and back to the wall. The cinder pipes are in the middle of the furnace close together, if necessary, the gas can pass through by covering the pipes at this point can be prevented entirely, so that the gases are forced through the remaining annular opening to flow away. The cinder pipes can in usual Wise attached and clad with refractory material. The cooling tubes of the The io burn-out area is not clad and can also be used as a contact heating surface atis are pulled together.

Die Erfindung ist bei Dampferzeugern mit Naturumlauf und mit Zvvangumlauf anwendbar. Die größere konstruktive Freiheit in der Führung der Rohre bei Zwanglauf des Arbeitsmittels erleichtert die Kühlung der Brennkammer und des Ausbrennraumes.The invention applies to steam generators with natural circulation and with forced circulation applicable. The greater constructive freedom in guiding the pipes with forced running of the working medium facilitates the cooling of the combustion chamber and the burnout space.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Combustion chamber for. Steam generator for burning lumpy fuels - with liquid 'slag discharge, characterized in that the lower part of the combustion chamber (i) is designed as an approximately hemispherical' shell, which, starting from the upper edge of the shell, is approximately rectangular in cross section and is steadily downward tapering and at the lowest point of the 'shell in a slag drainage opening (7) emptying combustion troughs (3), each bottom wall and one of the side walls are provided with air nozzles (end wall nozzles 5, side wall nozzles 6). z. Combustion chamber according to Claim i, characterized in that the bottom wall nozzles (6) are provided in the upper part of the combustion troughs (3). 3. Combustion chamber according to claim i, characterized in that the side wall nozzles (6) are each arranged in an identical side wall of the combustion trough to generate a swirl of the fire gases. q .. Combustion chamber according to claim i, characterized in that sifter nozzles (9) are arranged in the troughs at the coal inlet. 5. Combustion chamber according to claim i,. characterized in that the combustion chamber (i) is drawn in upwards. 6. Combustion chamber according to claim i, characterized in that the combustion chamber (i) through upwards. a slag grate (12) is completed, the tubes of which run radially from the outside to the inside and are covered in the inner part .by refractory material. 7. Combustion chamber according to claim i, characterized in that an adjustable cone (8) is provided at the end of the slag discharge opening (7). Documents considered: French Patent Specification No. i oo9 29i; U.S. Patent No. 2,395,103 ; German patent specification No. 903 I32.