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Vorrichtung zum Regeln der Mühlenlufttemperatur bei Dampferzeugern
mit nachgeschalteten Lufterhitzern . Die Erfindung betrifft Feuerungen für Dampferzeuger
mit vorgeschalteter Mühle für die Zerkleinerung und Trocknung von Brennstoffen mit
unterschiedlichem Feuchtigkeitsgehalt. Bei derartigen Feuerungen ist es erforderlich,
die Ternperatur des die Mühlen verlassenden Staub-Luft-Gemisches konstant zu halten,
wobei gleichzeitig die Menge der den Mühlen zugeführten Luft unverändert bleibt.
Wegen des Wechsels im Feuchtigkeitsgehalt der Brennstoffe sowie wegen Widerstandsänderungen
in den Mühlen und Staubleitungen bei Lastwechsel ist es schwierig, diesen beiden
Forderungen gleichzeitig nachzukommen.
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Die bisher übliche Temperaturregelung durch Vermischen von @ heißer
und kalter Luft aus zwei getrennten Kanälen hat verschiedene Nachteile: i. Die Mühlenluftmenge
ändert sich bei Regelvorgängen, zumindest ist sie aber vorübergehenden Schwankungen
unterworfen, was sich beider Dampferzeugung störend auswirkt.
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a. Beim Konstanthalten der gesamten Mühlenluft wird -durch Erhöhung
des Kaltluftanteiles der
Warmluftanteil geringer, wodurch eine weitere
Temperaturerhöhung der die Lufterhitzer durchströmenden Luft- eintritt. Dies zwingt
zu weiterem. Nachregeln und macht den Betrieb unruhig.
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3. Die Zumischung kalter Luft bedeutet eine Verminderung der Wirtschaftlichkeit
des Dampferzeugers, weil die kalte Luft der Kühlung der Rauchgase entzogen wird.
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Es ist- bereits vorgeschlagen worden, zur leseitgun;g dieser Nachteile
eine rauchgasseitrige Tein,-peraturregelung der Mühlen vorzunehmen. Zu diesem Zweck
wurden einzelne Teile des Lufterhitzers durch Drehklappen von der rauchgasseitigen
Beheizung abgeschaltet. Es ließ sich jedoch hierbei nicht verhindern, daß mit der
ZeJit die im Rauchgasstrom liegenden Klappen infolge zu starker Erwärmung und Verschmutzung
nicht mehr einwandfrei arbeiteten bzw. durch Beschädigung ausfielen. Ferner entstehen
erfahrungsgemäß durchdie Klappen unstabile Strömungsverhältnisse mit Räumen, in
denen die Rauchgase stagnieren. Die Folge sind Verschmutzung und Taupunktunterschreitung
an den Heizflächen. Außerdem hat diese Art der Regelung den Nachteil, daß die Heizfläche
verkleinert wird, was wiederum eine Einbuße an Wirtschaftlichkeit mit sich bringt.
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Um diese Nachteile rauchgasseitiger Temperaturregelung zu beseitigen,
ist es bereits bekannt, einen Teil der Mühlenluft über eine Umgehungsleitung an
dem Lufterhitzer vorbeizuführen. Bei dieser bekannten Anordnung maß aber, um auch
bei geringer luftseitiger Beaufschlagung des Lufterhitzers die Abgaswärme voll ausnutzen
zu können, der Rauchgasteilstrom, der für die Erwärmung der Mühlenluft dient, geregelt
werden. Bei geringer Beaufschlagung des Lufterhitzers entstehen somit luft-und rauchgasseitig
geringe @tröirnungsgeschwindigkeiten, die einen schlechten Wärmeaustausch
zur Folge haben.
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Die Nachteile und Schwierigkeiten beim Regeln der Mühlenlufttemperatur
bei Dampferzeugern mit nachgeschalteten Lufterhitzern, bei welchen der von der Mühlenluft
beaufschlagte Teil des Lufterhitzers mit einer regelbaren Umgehungsleitung versehen
ist, werden mit der Erfindung dadurch beseitigt, daß der Mühlenlufterhitzer luftseitig
in mehrere Teilkanäle unterteilt ist, die von Regelgliedern nacheinander in den
Mühlenluftstrom eingeschaltet bzw. aus diesem abgeschaltet werden, wobei die jeweils
aus dem Mühlenluftstrom abgeschalteten Teilkanäle zur Erwärmung der Zweitluft hinzugezogen
werden.
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Diese Ausführung gemäß der Erfindung hat zunächst den Vorteil, daß
die rauchgasseitige Regelung entfällt und die Rauchgase stets den ganzen Querschnitt
mit unverminderter Geschwindigkeit durchströmen, so daß also ständig die ganze Lufterhitzerheizfläche
voll für den Wärmeaustausch herangezogen wird. Die Wärmemenge, die bei teilweiser
Umführung der Mühlenluft nicht an diese übertragen werden kann, kommt der Sekundärluft
zugute, welche dann den aus dem Mühlenluftstrom abgeschalteten Teil des Lufterhitzers
mit durchströmt. Die Strömungsgeschwindigkeit der Sekundärluft wird dann zwar infolge
des vergrößerten Querschnittes etwas kleiner, doch bleibt diese Geschwindigkeitsabnahme
in engen Grenzen.
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Die Erfindung hat ferner den Vorteil, daß nicht nur eine genaue Regelung
der Mühlenlufttemperatur schnell und. sicher vorgenommen werden kann, sondern daß
auch bei Regelung die Mühlenluftmenge keiner störenden Veränderung unterliegt. Ferner
sind die Regelvorrichtungen für die Luftverteilung nicht so hoher Temperatur und
nicht den Rauchgasen ausgesetzt. Dadurch können sie nicht verschmutzen und bleiben
in einem guten betriebsfälbigen Zustand.
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Der Gegenstand der Erfindung wird durch die Zeichnung näher erläutert,
welche eine schematische Darstellung der Luftführung in einem von Rauchgasen eines
Dampferzeugers beheizten Lufterhitzer zeigt.
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Die beiden Lufterhitzerpakete i und 2 sind der besseren Übersichtlichkeit
wegen neben anstatt übereinander dargestellt, d. h., die Rauchgase durchströmen
aus der Zeichenebene heraustretend stets den ganzen Querschnitt, zunächst den des
Paketes 2 und danach den des Paketes i. Die Luftführung durch die Pakete ist mit
Pfeilen 3 und q. angedeutet, wobei Pfeil 3 die Richtung der Zweitluft und Pfeil
.l die Richtung der Mühlenluft angibt.
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Zweitluft und Mühlenluft sind durch eine Wand 5 voneinander .getrennt.
Diese Trennwand muß in allen den Fällen vorhanden sein, in denen für Erst-and Zweitluft
zwei verschiedene .Gebläse aufgestellt sind und somit verschiedene Pressungen vorhanden
sind. Aber auch dann, wenn für Erst- und Zweitluft nur ein Gebläse vorhanden ist,
erhöht die Trennwand die Stabilität der Temperaturregelung. Das Lufterhitzerpaket
2 hat einen Umgehungskanal 6, der durch die Drehklappe 7 absperrbar ist. An der
Lufteintritts- und Luftauetrittsseite des Lufterhitzerpaketes 2 ist die Wand 5 unterbrochen,
wobei die so entstandenen Öffnungen durch die Drehklappen 8 und 9 verschlossen werden
können..
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Über dem Teil des Lufterhitzerpakets 2, welcher von der Zweitluft
beaufschlagt wird, sind Drehklappen i o angeordnet, die bei ganz öder teilweise
geöffneten Drehklappen 8 und 9 die Zweitluft so umlenken, daß sie durch die von
der Mühlenluft abgetrennten Lufterhitzerelernente hindurchströmt.
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Der Umgehungskanal 6 mündet in @ den Mühlenluftkanal i i ein.
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Die Drehklappen 7 bis i o können durch ein gemeinsames, in der Zeichnung
punktiert dargestelltes Gestänge gleichzeitig verstellt werden, wobei dieses Gestänge
so konstruiert wird, daß die Ablenkungswinkel der einzelnen Klappen i o nach rechts
hin kleiner werden.
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Bei der in der Zeichnung dargestellten Stellung der Drehklappen strömt
die aus dem Lufterhitzerpaket i austretende Mühlenluft unter Umgehung des Lufterhitzerpaketes
2 durch den Umgehungskanal 6 und den Mühlenluftkan.al i r zur Mühle. Gleichzeitig
tritt die Zweitluft durch die öffnungen der Wand 5 irr den für die Mühlenluft abgetrennten
Teil des
Lufterhitzerpaketes z und kühlt diesen. In, diesem Falle
hat die Temperatur der Mühlenluft ihren Kleinstwert.
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In der entgegengesetzten Endstellung der Drehklappen 7 bis io sind
die Öffnungen in der Wand 5 durch die Drehklappen 8, 9 und der Umgehungskanal 6
durch die Drehklappe 7 verschlossen. Die Mühlenluft durchströmt nun noch das Lufterhitzerpaket
a und erreicht hierbei ihre höchste Temperatur.
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Die Klappen io stehen hierbei in Strömungsrichtung und lenken die
Zweitluft nicht ab.
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In den Zwischenstellungen der Drehklappen bis i o können infolge teilweiser
Durchströmung der Mühlenluft durch das Lufterhitzerpaket z und den Umgehungskanal
6 alle Zwischenwerte der Mühlenluftbemperatur erreicht werden. Gleichzeitig werden
die von der Mühlenluft abgeschalteten Lufterhitzerelemente von der Zweitluft durchströmt
und gekühlt.
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Um .einen dichten A,bschluß zwischen den Drehklappen 8 und 9 einerseits
und den einzelnen Elemenen des Luftefhitzerp,aketes a andererseits zu erzielen,
werden gemäß der Erfindung die Lufterhitzerelemente nach der Lufteintritts- und.
-austrittsseite durch Bleche so verlängert, daß sie dem Radius der Drehklappen entsprechen.
Hierdurch erhalten die Lufterhitzerelemente an beiden Seiten eine zylindrische Form,
an der die Endkanten der Drehklappen. 8 und 9 abdichtend entlanggeführt werden.
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Die mit der Erfindung vorgeschlagene Temperaturregelung der Mühlenluft
ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt.
So könnte beispielsweise statt der zum Dampferzeuger gehörenden Mühlen. ein. beAebiger
Trockner mit der geregeltem Luft beaufschlagt werden.