DE955668C

DE955668C - Firing for drying systems

Info

Publication number: DE955668C
Application number: DE1952P0006990
Authority: DE
Original assignee: Portland Zementwerke Heidelberg AG
Current assignee: HeidelbergCement AG
Priority date: 1952-01-25
Filing date: 1952-01-25
Publication date: 1957-07-03

Description

Feuerung für Trocknungsanlagen Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung einer Feuerung für Trocknungsanlagen mit Beimischung miedertemperierter gasförmiger Verdünnungsmittel im Feuerraum.Firing for drying systems The invention relates to the design a furnace for drying systems with admixture of low-temperature gaseous Thinner in the furnace.

Bei bekannten derartigen Feuerungen hat der Feuerrauen, @in dem die Mischung ider Rauchgase mit dem Verdünnungsmittel erfolgt, eine feste Größe; bei Minderlast tritt also infolge übernormalen Luftüberschusses eine Verschlechterung der Verbrennung auf.In known firings of this type, the firewoman @in whom the Mixing of the flue gases with the diluent takes place, a fixed quantity; at Reduced load therefore deteriorates as a result of excessive excess air of the combustion.

In Trocknungsanlagen, insbesondere Mahltrocknungsanleen der Zementindustrie, ist es weiter bekannt, durch ein Gebläse einen Umluftstrom zu erzeugen, der durch die Mühle zu einem Abscheider und von dort zum Gebläse zurückgeht. Diesem Luftkreislauf wind durch einen Brüdenventilator über ein Filter eine gewisse Luftmenge entnommen, diie durch die über eine Feuerung der Mühle zugeführte Menge an Heißluft ersetzt wird. Die von der Mühle benötigte Heißlufttemperatur schRVankt dalbei je nach !dem Feuchtigkeitsgehalt des Mahlgutes zwischen roo bis 700', während die üblichen Feuerungen nur Verbrennungsgase höherer Temperatur erzeugen. Es werden daher diese Fenerungsgase vor dem Eintritt in die Mühle über eine Regelklappe mit Frischluft vermischt, um die Temperatur der Gase am Eintritt in die Mühle herabzusetzen. Diese Regelklappe ist dabei m.iit der Regelung der Brennstoffzufuhr zu der Feuerung gekuppelt. Diese Ausbildung führt zu einer umfangreichen Anlage mit großer Wärmekapazität, die den Regelimpulsen, insbesondere beim Anfahren :und Sbillsetzen der Anlage, nur langsam folgen und nur einen geringen Regelbereich haben, da bei niedrigen Belastungen die Feuerungstemperatur zu sehr absinkt. Da ferner die Zugverhältnisse an der Mühle nicht geändert werden .dürfen, ist eine schwere und umständliche Klappereinrichtung erforderlich, um Feuergas und Zumischluft so zu mischen, daß im Brennraum der Feuerung zwar eine hohe Temperatur, am Mühleneintrittdagegen die gewünschte, in weiten Grenzen regelbare Temperatur eingehalten wird, wobei diese Einstelleinrichtung auch noch mit dem Kohlezuteiler zur Feuerung gekuppelt sein muß. Auch wird die von dem Ventilator der Mühle. wieder zugeführte Luft erst in .dem Ringkanal der Mühle mit der von der Feuerung kommenden Heißluft vermischt, wodurch eine besonders hohe Wärmebeanspruchung ,der von der Feuerung zu ,der Mühle führernden Teile eintritt. Weitere Mängel ergeben sieh aus der notwendigen Entschlackung der Feuerung, während welcher ein Leistungsabfall eintritt. Die Verwertung der Schlacke setzt eine besondere Zuteil.einrichtung voraus, Die Feuerung bedarf der ständigen Überwachung, und für unvorhergesehene Betriebsstockungen .muß ein Hilfskamin vorgesehen werden, um das sidh bildende Kohbenoxyd abzuführen.In drying systems, in particular grinding-drying equipment in the cement industry, it is also known to use a fan to generate a circulating air flow that goes back through the mill to a separator and from there to the fan. A certain amount of air is extracted from this air circuit by a vapor fan through a filter, which is replaced by the amount of hot air supplied via a furnace to the mill. The hot air temperature required by the mill therefore varies depending on the moisture content of the ground material between roo to 700 ', while the usual furnaces only produce combustion gases at a higher temperature. Before entering the mill, these fencing gases are therefore mixed with fresh air via a control valve in order to reduce the temperature of the gases at the entry into the mill. This control flap is coupled with the regulation of the fuel supply to the furnace. This training leads to an extensive system with a large heat capacity, which follow the control pulses, especially when starting up and shutting down the system, only slowly and only have a small control range, since the furnace temperature drops too much at low loads. Furthermore, since the draft ratios at the mill are not allowed to be changed, a heavy and cumbersome rattle device is required to mix fire gas and admixing air in such a way that a high temperature is maintained in the combustion chamber of the furnace, but the desired temperature, which can be regulated within wide limits, is maintained at the mill inlet is, this setting device must also be coupled to the coal distributor for firing. Also that of the mill fan. The air that is supplied again is only mixed in the ring duct of the mill with the hot air coming from the furnace, which results in a particularly high thermal load on the parts leading from the furnace to the mill. Further deficiencies result from the necessary purification of the furnace, during which a decrease in performance occurs. The utilization of the slag requires a special dispensing device. The furnace requires constant monitoring, and an auxiliary chimney must be provided for unforeseen operational stoppages in order to discharge the carbon dioxide that forms.

Die Erfindung betrifft .eine neue Ausbildung einer Feuerung für Trocknungsanlagen mit Beimischung niedertemperierter gasförmiger Rauchgasverdünnungsmittel, insbesondere für Kohlenmühlen und Zem.entrohrmühlen; die in. der Ausführung und Betriebsart wesentlich einfacher ist, eine günstige Luftführung ergibt und zu einer besseren Wärmewirtschaft führt. Erfindungsgemäß ist eine solche Feuerung ausgestattet mit einer etwa zylindrischen oder konischen, einseitig .geschlossenen Metallfeuerungsbüchse .mit an der geschlossenen Stirnseite vorgesehener Zufuhr eines verstäub- oder versprühbaren Brennstoffes und auf der Länge des Mantels so verteilten und gerichteten Ansaugöffnungen für Verbrennungsluft und Verdünnungsluft, @daß einerseits die Büchsenwand @kü'hl genug bleibt, um keiner Ausmauerung zu bedürfen, und daß andererseits stets eine kräftig -durdhwirbelte Zone stöchiomietrisch richtigen Brennstoff-Luft-Verhältnisses entsteht, die sich bei gleichbleibender Gesamtluftmenge und steigender Brennstoffmenge in die ursprüngliche Verdünnungszone hinein verlagert und ausdehnt und 'bei sinkender Brennstoffmenge in entgegengesetzter Richtung einschrumpft. Hierdurch wird erreicht, daß das Volumen des wirksamen Feuerraumes nicht ,konstant ist, sonldern bei größerer Brennstoffzugabe nach der Mischzone hin sich fast beliebig ausdehnen oder 7 bei kleinerer Brennstoffzugabe umgekehrt auf Kosten der Mischzone zusammenschrumpfen kann. Stets ist eine wirksam durchwirbelte -Verbrennungszone stöchiometrisch richtiger Zusammensetzung und optimaler Verbrennungsbedingungen vorhanden. Die Brennstoffmenge kann deshalb in einem bisher nicht gekannten Ausmaß variiert werden, ohne daß die Luftzufuhr verändert werden muß. Hierzu kann die Feuerbüchse teilweise oder ganz von einem mit einer Ansaugöffnung versehenen Mantel umgelben sein, -der die Luftzufuhr auch unter Druck zuläßt und ,dem unter Einschaltung einer Trennwand auch die Rückluft von der Mühle zur gleichmäßigen Verdünnung der Flammengase zugeführt werden :kann. Sauerstoffarme Rückluft kann auf diese Weise für die Verdünnung,der Flammengase verwendet werden, oder es kann ko'hlenoxydhaltige Abluft aus Schachtöfen zur Nachverbrennung gelangen, ferner kann staubhaltige Luft, die sonst in Filter geführt werden müßte, dorthin abgeführt w :erden.The invention relates to a new design of a furnace for drying systems with admixture of low-temperature gaseous flue gas diluents, in particular for coal mills and cement dewatering mills; which are essential in the execution and mode of operation is simpler, results in a favorable air flow and a better heat economy leads. According to the invention, such a furnace is equipped with an approximately cylindrical one or conical metal burner that is closed on one side with the closed one Front side provided supply of an atomizable or sprayable fuel and Intake openings for combustion air distributed and directed along the length of the jacket and dilution air so that on the one hand the can wall remains cool enough to prevent any To need brickwork, and that on the other hand always a strong -durdh whirled Zone stoichiometrically correct fuel-air ratio arises, which is with constant total air volume and increasing fuel volume in the original The dilution zone shifts in and expands and 'with decreasing fuel quantity shrinks in the opposite direction. This ensures that the volume of the effective combustion chamber is not constant, but rather when a larger amount of fuel is added expand almost at will after the mixing zone or 7 with a smaller amount of fuel conversely, can shrink at the expense of the mixing zone. One is always effective swirled combustion zone of stoichiometrically correct composition and optimal Combustion conditions exist. The amount of fuel can therefore be in a previously Unknown extent can be varied without changing the air supply got to. For this purpose, the fire box can be partially or entirely from one with a suction opening provided jacket, -that allows the air supply even under pressure and , which, with the inclusion of a partition, also allows the return air from the mill to flow evenly Dilution of the flame gases can be supplied: can. Low-oxygen return air can In this way it can be used for the dilution of the flame gases, or it can Exhaust air containing carbon dioxide from shaft furnaces can reach afterburning, furthermore dusty air, which would otherwise have to be fed into a filter, is discharged there :earth.

Das Ausführungsbeispiel :des Gegenstandes der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in schematischer Darstellung und ohne Einhaltung eines einheitlichen Maßstabes eine mit der neuen Feuerung versehene Mahltrocknungsanlage wiedergibt.The embodiment: of the object of the invention is as follows explained in more detail with reference to the drawing, in a schematic representation and without A mill-drying system equipped with the new furnace must comply with a uniform standard reproduces.

In einem Zylnnderm@antel i ist eine etwa in Form eines Kegelmantels verlaufende Feuerbüchse a angeordnet, :deren den kleineren Durchmesser aufweisendes Ende durch :eine Haube 3 abgedeckt ist. Die Haube 3 ist .mit der Büchse a von dem mit einem entsprechenden Durchgang versehenen Abschluß:deckel q. des Mantels i getragen. Am Ende mixt dem größeren -Durchmesser läuft die Büchse a in einen Zyliinderring 5 aus, der unter Belassung eines Ringspaltes durch Stege 6 in den Mantel i gleitet. Die Feuerbüchse a ist in dem Beispiel zum Betrieb mit ,Staubkohle eingerichtet, ,die von einem Bunker 7 der Haube 3 über eine Regeleinrichtung 8 zugeführt wird. Zur Drallerzeugung und Brennstofffverwirbefung ist .die Haube 3 mit jalous:ieartigen Lufteintrittsschlitzen 9 versehen.In a Zylnnderm @antel i is roughly in the form of a cone jacket running firebox a arranged: whose smaller diameter having End by: a hood 3 is covered. The hood 3 is .with the sleeve a of the with a corresponding passage: lid q. of the coat i worn. At the end of the mix the larger diameter, the bushing a runs into a cylinder ring 5, which slides through webs 6 into the jacket i while leaving an annular gap. In the example, the fire box a is set up for operation with dust coal, , which is fed from a bunker 7 to the hood 3 via a control device 8. To generate swirl and fuel swirling, the hood 3 with louvre: i-like Air inlet slots 9 provided.

Diie Feuerbüchse :2 hat eine Reihe von Löchern io, .durch die weitere Verbrennungsluft mit großer Geschwindigkeit angesaugt 'wird. Je nach der Ausbildung !dieser Löcher oder Schlitze bleibt die angesaugte Luft mehr an der Innenwand der Feuerbüchse oder dringt tiefer 4n diese ein, so daß die Verbrennungsgase stark verwirbelt werden und eine gute Verbrennung erzielt wird. Die Temperatur der Feuerbüchse wird durch Bemessung und Verteilung so gehalten, @daß sie zwar heiß, aber nicht glühend wird. Sie kann :daher aus hitzebeständigem Stahl gefertigt sein. Trotzdem ergibt sich durch diie Turbulenz der Gase in der Feuerbüchse eine sehr heiße Flamme, die an -den Kanten der Löcher festhängt, hinter idenen Brennstoff und Luft innig vermischt und durch heiße Gaswirbel dauernd gezündet werden.The fire box: 2 has a series of holes through the other Combustion air is sucked in at high speed '. Depending on the training ! These holes or slits keep the air drawn in on the inner wall of the Firebox or penetrates deeper into it, so that the combustion gases are strongly swirled around and good combustion is achieved. The temperature of the firebox will be kept by dimensioning and distribution so that they are hot, but not glowing will. It can: therefore be made of heat-resistant steel. Still results the turbulence of the gases in the firebox creates a very hot flame, which stuck to the edges of the holes, intimately mixed behind the same fuel and air and are continuously ignited by hot gas eddies.

Nach dem Eintritt in die Haube 3 )ist ,das Gemisch reich an Brennstoff und wird dann von Lochreihe zu Lochreihe ärmer. Eine Regelung der Luftzufuhr ist im allgemeinen nicht notwendig, und die Regelung der Verbrennung erfolgt durch Drosselung der Brennstoffmenge. Mit zunehmender Brennstoffmenge verschiebt sich somit,die heißeste, stöchiometrisch richtige Flammenzone nach dem Austrittsende der Feuerbüchse, und mit zunehmender Länge zier Feuerbüchse und der Zahl, der Lochreihen nimmt auch der Regelbereich .der neuen Feuerung ,zu. Die, iin Strömungsrichtung gesehen, zuletzt liegenden Lochreihen .dienen der gleichmäßigen Verdünnung und Wirbelung oder heißen Feuergase mit der Luft. Die Feuerbüchse ist so gestaltet und mit Löchern besetzt, daß @in der Nähe des Brennstoffeintrittes eine langsamere, fülr- die Einleitung der Verbrennung besonders günstige Durchschnittsgeschwindigkeit herrscht.After entering the hood 3), the mixture is rich in fuel and then gets poorer from row to row of holes. A regulation of the air supply is generally not necessary, and the combustion is regulated by throttling the amount of fuel. As the amount of fuel increases, the hottest, stoichiometrically correct flame zone after the exit end of the fire box, and with increasing Length of decorative fire box and the number, the rows of holes the control range of the new furnace also increases. The, in the direction of flow seen, the last rows of holes. serve for even thinning and swirling or hot fire gases with the air. The fire box is designed and with holes occupied that a slower one for the introduction near the fuel inlet the average speed is particularly favorable for combustion.

Der Mantel i ist zweckmäß@ig durch eine die Feuerbüchse 2 einschließende Querwand i i .in zwei Kammern 12, 13 unterteilt. Die der -Haube 3 benachbarte Kammer 1a ist mit einem Eintrittsstutzen 14 für Frischluft versehen, während ein der Kammer 13 zugeordneter Stutzen 15 der Zufuhr von sauerstoffarmer Rückluft aus der Mühle dient. Sowohl die Frischluft als auch die Rückluft können staubhaltig sein.The jacket i is expediently provided by a fire box 2 enclosing it Transverse wall i. Divided into two chambers 12, 13. The chamber adjacent to the hood 3 1a is provided with an inlet connection 14 for fresh air, while one of the chamber 13 associated connector 15 for the supply of low-oxygen return air from the mill serves. Both the fresh air and the return air can contain dust.

Der Ringrand 5 der Büchse ist gleitend auf den Stegen 6 geführt, so daß sich die Büchse frei ausdehnen kann.The ring edge 5 of the sleeve is slidably guided on the webs 6, see above that the sleeve can expand freely.

Es entfällt jede Schlackenbildung, und die sich einstellende Flugasche wird mit den heißen Gasen der Mühle zugeführt.There is no slag formation and the resulting fly ash is fed into the mill with the hot gases.

Zum Einbau der neuen Feuerung wird,das offene Ernie des Zylindermantels :durch eine Leitung 16 an den Ringkanal 17 der Mühle 18 angeschlossen. Von der Mühle wird die Luft in üblicher Weise über einen Staubabschewder i9 mittels einer Leitung 2o ,abgesaugt, die :an einen Ventilator 21 angeschlossen ist. Von da geht die -Luft durch einen Filter 22 zu dem Brüderventilator 23. Ein Teil der den Ventilator 21 verlassenden Luft wird als Rückluft durch eine Leitung 24 der Kammer 13 des Zyliindermantels i eugeführt.The open Ernie of the cylinder jacket is used to install the new furnace : connected by a line 16 to the ring channel 17 of the mill 18. From the mill the air is in the usual way via a dust separator i9 by means of a pipe 2o, extracted, which: is connected to a fan 21. From there the air goes through a filter 22 to the brother fan 23. Part of the fan 21 Leaving air is used as return air through a line 24 of the chamber 13 of the cylinder jacket i introduced.

Die Steuerung des. Brennstoff zuteilers 8 erfolgt selbsttätig durch einen in die Leitung 2o eingebauten Temperaturfühler 25.The fuel dispenser 8 is controlled automatically a temperature sensor 25 built into the line 2o.

An Stelle von Staubkohle -kann ,die neue Feuerung auch .mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betrieben wenden, der mit entsprechendem Druck durch eine Düse in .die Haube 3 eingespritzt wird. Auch kann die neue Feuerung für den Betrieb von Trockentrommeln oder andere Trocknungsanlagen verwendet werden.Instead of pulverized coal, the new furnace can also use liquid or gaseous fuel operated with the appropriate pressure a nozzle in .die hood 3 is injected. The new furnace can also be used for the Operation of drying drums or other drying systems can be used.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Firing for drying systems with admixture Low-temperature, gaseous flue gas diluents in the combustion chamber, in particular For grinding-drying systems for the cement industry, for supplying fresh hot air to the drying device, characterized by an approximately cylindrical or conical Metal fire liner closed on one side with a closed end face intended supply of an atomizable or sprayable fuel and on the Length of the jacket so distributed and directed intake openings for combustion air : and dilution air that, on the one hand, the can wall remains cool, enough to prevent any A, to need a walling, and that on the other hand always a strong swirled through Zone stoichiometri, sch correct fuel-air ratio arises, which is with constant total air volume and increasing fuel volume in the original The dilution zone is shifted into it and expands' and with a decreasing amount of fuel shrinks in the opposite direction.

2. Firing according to claim i, characterized characterized in that the fire box in the intake area of one with an air intake port provided coat is surrounded.

3. furnace according to claim 2, characterized. that it is operated under pressure.

4. Firing according to claim i to 3 with recirculation part of the vapors from the drying plant,; characterized in that .the brothers are taken to the fire box.

5. Firing according to claim 4, characterized characterized in that the return air duct to which the firebox umgilbenden Jacket, seen in the direction of flow, is attached behind the fresh air connection.

6. Furnace according to claim 4, characterized in that the shell space by a The intermediate wall separating the two supply connections is divided .ist and the connection for the return air special rows of entry holes in the firebox assigned.

7. Furnace according to claim i to 6, characterized in that fuel-containing gases, for. B. C Ohultige shaft furnace exhaust gases are fed to the furnace for the purpose of post-combustion. Considered publications: German Patent Specifications Nos. 331 577, 348 272, 441 824, 464 455, 663 7 0 7.