DE959489C - Dampferzeugerfeuerung fuer Brennstoffe mit hohem Aschegehalt, fluessigem Schlackenabzug und hoher Verbrennungsluftvorwaermung - Google Patents

Description

• Dampferzeugerfeuerung für Brennstoffe mit hohem Aschegehalt, flüssigem Schlackenabzug und hoher Verbrennungsluftvorwärmung Die Erfindung betrifft eine Dampferzeugerfeuerung für Brennstoffe mit hohem Aschegehalt, flüssigem Schlackenabzug und hoher VerbrennungsvorwäriüUng. Sie besteht darin, daB ein -an sich bekannter Luftvorwärmer mit einer aus einer Kugelschüttung bestehenden Wärmespeichermasse unmittelbar hinter dem Strahlungsraum an Stelle des üblichen, mit Berührungsheizflächen versehenen Gaszuges angeordnet ist oder dn$ parallel zu einem solchen Regenerator ein Gaszug mit Berührungsheizflächen angeordnet ist, dessen Strömungswiderstand etwa dem des Regenerators gleicht. Die obere Grenze der auf dem üblichen Wege in rekuperativen Luftvorwärmern aus normalem Werkstoff erreichbaren Lufttemperatur liegt bei etwa 5oo°; höhere Luftvorwärmungen müssen durch Verwendung von Sonderbaustoffen teuer erkauft werden. Eine beliebige Steigerung der Lufttemperatur ist aber auch hierbei nicht möglich.
• Es ist bekannt, hohe Luftvorwärmung in regenerativen Luftvorwärm-ern (Erzverhüttung) zu erzeugen. Diese Vorwärmer werden wechselweise einmal von Feuergasen, einmal von Luft durchströmt, und die Lufttemperatur nimmt daher von einem Höchstwert bis zu einem Mindestwert ab. Für einen gleichbleibenden, genau zu regelnden Feuerungsbetrieb ist dieser ständige Wechsel der Lufttemperatur sehr unerwünscht, abgesehen von den Anschaffungskosten mehrerer für die gleiche Feuerung erforderlicher Luftvorwärmer. Zur Vermeidung dieser Nachteile kamen auch bereits Regeneratoren mit bewegter Kugelfüllung zur Erhitzung von Gasen und Dämpfen zur Anwendung.
• Gemäß der Erfindung wird die Verwendung eines an sich bekannten, mit einem Kreislauf feuerfester Wärmeträger arbeitenden regenerativen Luftvorwärmers vorgeschlagen, der unmittelbar an eine Schmelzkammerfeuerung angeschlossen sein soll. Da keramische Werkstoffe Temperaturen von 1200 bis 1q.00° ohne weiteres vertragen, ist es durch die Kombination möglich, die aus einer Feuerung austretenden Gase ohne weitere Abkühlung durch die Wärmeträger zu leiten und so Luft-' temperaturen von etwa iooo° mühelos und ohne besonderen Kostenaufwand zu erreichen. Erfindungsgemäß kann zur Anpassung der Rauchgasmenge an die erforderliche Luftmenge das überschüssige Rauchgas in einen parallel zu dem regenerativen Luftvorwärmer geschalteten Gaszug mit Berührungsheizflächen geführt werden. Durch wahlweises Einstellen der Klappen läßt sich dann die Verbrennungsluftvorwärmung oder die Dampftemperatur regeln. Um ein gleichmäßiges Bestreichen der einzelnen Züge bei einer solchen Anordnung sicherzustellen, ist der Strömungswiderstand im Gaszug mit Berührungsheizflächen dem des Regenerators annähernd gleich groß zu halten.
• Die Vorteile, die mit einer derart hohen Vorwärmung der Verbrennungsluft verbunden sind, sind erheblich. Bei den bisher für Kesselfeuerungen üblichen Luftvorwärmungen konnten nur Brennstoffe mit einem Aschegehalt von 40 bis 45"/o verfeuert werden. Bei höherem Aschegehalt wurde ohne besondere Hilfsmittel (Zusatzfeuerung) die für die Einschmelzung der Asche erforderliche Fließtemperatur nicht mehr erreicht. Eine Luftvorwärmung von iooo° ermöglicht hingegen die Verfeuerung eines Brennstoffes mit einem Aschegehalt bis zu 70-°/o-. Das bedeutet, daß ausgedehnte Kohlenlager, die unter den bisherigen Verhältnissen als nicht abbauwürdig angesehen wurden, dem Abbau und der Verwendung erschlossen werden können.
• Die Zeichnung stellt einen gemäß der Erfindung ausgeführten Dampferzeuger in einem Längsschnitt dar.
• Die Feuerung ist als Zyklonfeuerung ausgebildet, die in bekannter Weise aus dem Zyklon i, der Nachbrennkammer 2 und dem Strahlungsraum 3 besteht, dessen Kühlrohrwände 4, 5, 6 in die Kesseltrommel ? einmünden. Die Feuergase strömen nach dem Verlassen des Strahlungsraumes 3 teils durch den mit keramischen Körpern 8 (Kugelschüttung) gefüllten Schacht 9, teils durch den zu dem Schacht 9 parallel geschalteten Wärmeaustauscher io und z-ereinigen sich in dem Kanal ii. her `Niderstand der Heizfläche io wird zweckmäßig 3r> bemessen, daß er etwa dem Widerstand gleichkommt, den die Kugelschüttung8 dem Durchströmen der Rauchgase entgegensetzt. Um aber eine Regelung der Gasverteilung zu ermöglichen, kann es vorteilhaft sein, in einem oder in beiden Teilströmen Regelklappen anzuordnen. In dem dargestellten Beispiel liegt die Klappe 12 in dem durch die Berührungsheizfläche io strömenden Teilstrom. Weitere Berührungsheizflächen (nicht dargestellt) können nachgeschaltet sein.
• Die durch die Rauchgase hocherhitzten keramischen Körper 8 (Kugelschüttung) fallen durch den engen Schacht 13 in die darunter angeordnete Kammer 15, in welche unten durch Leitung 16 die von einem Gebläse mit entsprechendem Druck gelieferte Verbrennungsluft einströmt. Die Luft erhitzt sich während ihres Durchtrittes durch die Kugelschüttung 8' und strömt durch einen Kanal 17, der bei hoher Luftvorwärmung mit feuerfestem Material ausgemauert ist, zum Zyklon i.
• Da die Verbrennungsluft bei Schmelzkammerfeuerungen mit verhältnismäßig hoher Pressung den Brennern zugeführt wird, ist es erforderlich, die Kammer 15 gegenüber der Kammer 9 mit einer Strömungssperre 14 zu versehen, um das Übertreten von Heißluft durch den Schacht 13 nach oben zu verhindern. Die Sperre 14 ist nicht besonders dargestellt, es kann irgendeine bekannte Ausführung verwendet werden.
• Die keramischen Körper 8' (Kugelschüttung) verlassen die Kammer 15 durch eine aus den Behältern 18, i9 mit Absperrvorrichtungen 20, 21 bestehende Schleusvorrichtung, welche einen gasdichten Abschluß der Kammer 15 gegen die Außenluft sichert. Durch die schräge Schurre 22 fällt die Kugelschüttung einer (nicht gezeichneten) Fördervorrichtung zu, welche sie hochfördert und durch das Rohr 23 wieder in die obere Austauschkammer 9 aufgibt.

Claims (2)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Dampferzeugerfeuerung für Brennstoffe mit hohem Aschegehalt, flüssigem Schlackenabzug und hoher Verbrennungsluftvorwärmung, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekannter Luftvorwärmer mit einer aus einer Kugelschüttung (8) bestehenden Wärmespeichermasse unmittelbar hinter dem Strahlungsraum (3) an Stelle des üblichen, mit Berührungsheizflächen versehenen Gaszuges angeordnet ist oder daß parallel zu einem solchen Regenerator (9) ein Gaszug mit Berührungsheizflächen (io) angeordnet ist, dessen Strömungswiderstand etwa dem des Regenerators (9) gleicht. 2. Feuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß sich die beiden Feuergasteilströme nach ihrer Abkühlung vereinigen und vor der Vereinigungsstelle eine Drosselvorrichtung (12) angeordnet ist. 3. Feuerung nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß hinter der Vereinigungsstelle der beiden Rauchgasteilströrne weitere Berührungsheizflächen zur Ausnutzung des restlichen Wärmegefälles oder der Rauchgase angeordnet sind. 4. Feuerung nach einem der Ansprüche z bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Verbindungsrohr (13) zwischen dem oberen Austauschraum (9) und dem unteren Austauschraum (15) des regenerativen Luftvorwärmers (9) eine an sich bekannte Strömungssperre (14) zur Vernichtung des Druckgefälles angeordnet ist. 5. Verfahren zum Betriebe einer Feuerung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß von den Feuergasen nur derjenige Anteil durch den regenerativen Luftvorwärmer (9) hindurchgeleitet wird, dessen Wärmeinhalt dem Wärmeinhalt der aufzuwärmenden Luftmenge entspricht, während der Wärmeinhalt der restlichen Feuergasteilmenge in dem parallelen Berührungszug (io) ausgenutzt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Bauzeitung vom 2o. Oktober 1954 S. 587, Bild r; Forschungs-Ingenieurwesen, Bd.17, 1954 S.9 bis 15; USA.-Patentschrift Nr.
2. 2 Sao 164.