DE971197C - Schmelzkammerfeuerung fuer Wasserrohrkessel mit durch einen Schlackenfangrost von dem Brennraum getrenntem V-foermigem Strahlungsraum - Google Patents

Description

• Schmelzkammerfeuerung für Wasserrohrkessel mit durch einen Schlackenfangrost von dem Brennraum getrenntem V-förmigem Strahlungsraum Die Erfindung betrifft eine Schmelzkammerfeuerung für Wasserrohrkessel mit durch einen Schlackenfangrost von dem Brennraum getrenntem U-förmigem Strahlungsraum und besteht in kesselwassergekühlten Ei#blasekanälen, aus denen am Schlackenfangrost Luft in den Anfang des Strahlungsraumes und zusätzlich, gegebenenfalls mit Verbrennungsrückständen, in den Fangrostraum und/oder in die Brennkammer sowie gegebenenfalls Luft am Ende des ersten Schenkels des Strahlungsraumes in den Feuergasstrom eingeführt wird.
• In der Schmelzkammer muß eine Temperatur herrschen, bei der die Schlacke auch bei der zulässigen Mindestlast noch flüssig ist. Werden die Feuergase zur Beheizung eines Wasserrohrkessels benutzt, so müssen sie jedoch so weit abgekühlt sein, daß die in ihnen noch enthaltenen Schlackenteilchen in festem Zustande auf die Berührungsheizflächen auftreffen, damit diese nacht verschlacken. Das dazu erforderliche Temperaturgefälle von mehreren hundert Graden wird durch die Zwischenschaltung eines Schlackenfangrostes und eines ihm nachgeschalteten U-förmigen Strahlungszuges erreicht, der im Verhältnis zu seiner gekühlten Oberfläche einen kleinen Querschnitt besitzt und daher trotz geringen Raumbedarfs eine starke Kühlwirkung ausübt. Die Schmelzkammer wird, um die erforderliche hohe Temperatur sicherzustellen, mit geringstem Luftüberschuß betrieben, teilweise sogar mit Luftmangel, da bei ihm der Schlackenschmelzpunkt niedriger liegt. Es ist daher erwünscht, die Feuergase beim Austritt aus der Schmelzkammer zu durchmischen, damit der in ihnen enthaltene geringe Luftüberschuß zur Verbrennung nutzbar ge` macht wird, oder ihnen die zur vollständigen Verbrennung fehlende Luft zusätzlich zuzuführen. Da diese Zufuhr in einer Zone erfolgen muß, wo die in den Feuergasen noch enthaltene Schlacke flüssig bis teigig ist, besteht die Gefahr, daß die Austrittsöffnungen. der Einblasedüsen durch Schlackenansätze zuwachsen und unwirksam werden.
• Zu diesem Zweck wird in dem von Schlacken fangrohren durchsetzten Übergangsquerschnitt von der Schlackenschmelzkammer zum Strahlungszug an der inneren Umkehr des Rauchgasstrom.es ein längsgeteilter Kanal mit über die ganze Wandbreite verteilten. Austrittsöffnungen zum Einblasen von Zweitluft und rückgeführten Verbrennungsrückständen vorgesehen. Die Anordnung der Einblasestellen an der inneren Umkehr der Gase bzw. in unmittelbarer Nähe des Schlackenfangrostes ist für die Erreichung des angestrebten Zieles äußerst günstig. Der Rauchgasquerschnitt weist an der Umkehrstelle keine große Tiefe auf, und die Gase unterliegen infolge der Umlenkung einer starken Einschnürung. Die hier eingeblasene Zweitluft kann den Gasstrom durchsetzen. Die in den Schlackenfangrost eingeblasenen Verbrennungsrückstände bleiben an den Fangrohren kleben und tropfen in flüssigem Zustande ab, während die Trägerluft den Gasstrom als Verbrennungsluft durchsetzt. Die durch den Schlackenfangrost, die eingeblasenen Verbrennungsrückstände und die Zweitluft hervorgerufene Durchwirbelung bewirkt eine gute Durchrnischung der noch unverbrannten Gase mit der zugesetzten Verbrennungsluft.
• Bei der erfindungsgemäßen Anordnung der Ein blasevorrichtung können die Verbrennungsrückstände, wie an sich bekannt, auch in die Schlackenschmelzkammer eingeblasen werden, indem die betreffenden Blas.stellen statt in den Schlackenfangrost in die Brennkammer münden.
• Der die Schlackenschm.elzkammer bzw. den Strahlungszug in ihrer ganzen Breite durchlaufende Kanal für die Zuführung der Zweitluft und Verbrennungsrückstände wird zum Schutz gegen die hohen Temperaturen zwischen die Kühlrohre der Brennkammerrückwand eingebettet und von diesen getragen. Die Brennkammerrückwarnd-Kühlrohre sind in ihrem unteren, den Schlackenfangrost bildenden Ende als Stiftrohre ausgebildet und mit feuerfester Masse umgeben, die auch gleichzeitig den Zuführungskanal für die Zweitluft und Verbrennungsrückstände vollständig umhüllt. Auf diese Weise wird der Baustoff des Zuführungskanals wirksam gekühlt, und es erübrigen sich besonders Unterstützungsteile, deren Lebensdauer auch bei Verwendung hochfeuerfester Baustoffe begrenzt wäre. Zur Vervollständigung der Wirkung der Lufteinblasung am Austritt und in der Brennkammer können, in dem U-färmigen Strahlungszug noch weitere Lufteinblasestellen vorgesehen werden, beispielsweise kurz vor der oberen Umkehr der Rauchgase am Eintritt in den absteigenden Strahlungszug. Für diese Maßnahme wird aber Schutz nur in Verbindung mit den übrigen im Anspruch i aufgeführten begehrt.
• In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung dargestellt, und zwar veranschaulicht Abb. i einen Längsschnitt durch einen Wasserrohrkessel mit Schmelzkammerfeuerung, Abb. z die Einblasestellen an der unteren Gasumkehr zwischen Brennkammer und Strahlungszug und Ab-b- 3 die Zweitlufteinblasestellen an der oberen Gasumkehr zwischen den beiden Strahlungszügen in größerer Darstellung.
• Der Kessel besteht aus der kohlenstaubgefeuerten, mit Kühlrohren ausgekleideten Brennkammer i mit Abzug 2 für die flüssige Schlacke, dem an die Brennkammerrückwand 3 anschließenden, aufsteigenden Strahlungszug q., dem absteigenden Strahlungszug 5 und dem aufsteigendenBerührungszug6, in welchem der Überhitzer und der Vorwärmer untergebracht sind. Die Feuergase strömen durch den unteren Teil der Brennkammerrückwand 3, wo die Kühlrohre aus ihrer Ebene gebogen und als Schlackenfangrost ausgebildet sind, in den Strahlungszug ,4 ein, strömen an der oberen Gasumkehr, wo die gemeinsamen Kühlrohre 7 der Strahlungszüge q. und 5 auseinander-gebogen sind, in den absteigenden Strahlungszug 5 und strömen dann in den Berührungszug 6 ein. Zwischen den als Schlackenfangrost auseinandergebogenen Rohren der Brennkammerrückwarvd 3 ist ein durch eine Zwischenwand längsgeteilter Kanal 8 angeordnet, welcher über die ganze Breite der Wand verläuft und von den Rohren ohne besondere Haltevorrichtung getragen wird. Die Brennkammerrückwand-Kühlrohre sind in ihrem auseinandergebogenen Teil als Stiftrohre ausgebildet und mit feuerfester Masse umhüllt, die auch den Kanal 8 vollständig abdeckt. Der Kanal 8 ist mit zwei Düsenrohren 9, g' versehen, welche zu je einem Teilkanal gehören; während der Teilkanal mit der Düsenreihe 9 zum Einblasen von Zweitluft in den Strahlungszug q. dient, werden durch den Teilkanal mit den Düsen g' die aus den Rauchgaszügen des Kessels rückgeführten Verbrennungsrückstände in den Schlacken(fangrost eingeblasen. Die Anordnung der Düsen g' kann auch so gewählt werden, daß sie in die Brennkammer i blasen. Ferner können auch zusätzlich noch in die Brennkammer i blasende, aus dem Kanal 8 gespeiste Zweitluftdüsen vorgesehen werden.
• Im obersten Teil des Strahlungszuges q. ist ebenfalls ein über die ganze Kesselbreite verlaufender Zweitluftkanal io mit in die obere Gasumkehr ein blasenden Düsen. i i eingebaut. Durch diese Zweitluftzuführung wird der Gasstrom beim Übertritt in den Strahlungszug 5 nochmals durchwirbelt und auf seinem ganzen Querschnitt mit Luft durchsetzt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Schmelzkammerfeuerung für Wasserrohrkessel mit durch einen Schlackenfangrost von dem Brennraum getrenntem U-förmigem Strahlungsraum, gekennzeichnet durch kesselwassergekühlte Einblasekanäle (8, io), aus denen am Schlackenfangrost Luft in den Anfang des Strahlungsraumes (4) und zusätzlich, gegebenenfalls mit Verbrennungsrückständen, in den Fangrostraum und/oder in die Brennkammer (i) sowie gegebenenfalls Luft am Ende des ersten Schenkels des Strahlungsraumes in den Feuergasstrom eingeführt wird.
2. 2. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß an, der Stelle, an der die Rohre des Schlackenfangrostes an die gemeinsame Trennwand zwischen Schmelzkammer und Mischkammer übergehen, ein von diesen Rohren umgebener Luftkanal angeordnet ist, der die ganze Wand durchsetzt und mit über die ganze Breite verteilten Luftdüsen versehen ist, welche zwischen den Kühlrohren ausmünden.
3. 3. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eineu längsgeteilten Kanal, dessen, einer Strang mit in die Schmelzkammer oder zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes ausmündenden, über die ganze Zugbreite verteilten Düsen und dessen zweiter Strang mit ebensolchen Düsen versehen ist, welche in den Anfang des Strahlungsraumes münden.
4. 4. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende des Gasmischraumes, dem Kühlrohrrost gegenüber, gegebenenfalls unter Ausnutzung einer von der Kühlrohranordnung gebildeten Hohlkante, ein Kanal angeordnet ist, der sich über die ganze Breite des Gasm.ischraumes erstreckt, und an welchem, über die ganze Breite verteilt, Düsen " angeordnet sind, welche gegen den Kühlrohrrost gerichtet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 459 376, 480 578, 557 596# 676 563, 716 716; französische Patentschriften Nr. 588 758, 623 825; britische Patentschriften Nr. 336 356, 345 962, 384 877, 439 350; Zeitschrift: Feuerungstechnik, 1936, S. 155, und 1938, S. 341; Zeitschrift: Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen, 1941, S. 187.