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Dampfkessel-Schmelzkammer mit einer aus Siederohren bestehenden freitragenden
Wand Die Erfindung bezieht sich auf eine Dampfkessel-Schmelzkammer mit einer aus
Siederohren bestehenden freitragenden Trennwand, die durch dicht nebeneinander liegende
Rohre gebildet wird, welche im unteren Teil der Trennwand so geführt und versetzt
sind, daß sie weite Durchgangsgassen für die von der Schmelzkammer nach der Sekundärkammer
abziehenden Rauchgase bilden, wobei die versetzten Trennwandrohre gruppenweise unter
jeweiliger Bildung einer ebenen Wand zu aus in zwei Lagen nebeneinanderliegenden
Reihen bestehenden Rohrbündeln zusammengezogen sind.
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Es sind Dampfkessel-Schmelzkammern bekannt, die dadurch gebildet werden,
daß in einer allseits mit Rohren ausgekleideten Brennkammer ein Teil derselben durch
eine Wand abgetrennt wird, die aus freitragenden, dicht nebeneinander liegenden
Siederohren besteht.
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Es ist weiterhin bekannt, die Trennwand derartiger Schmelzkammern
in ihrem unteren Teil so zu gestalten, daß die Rohre zur Bildung weiter Durchgangsgassen
gruppenweise zu Rohrbündeln zusammengezogen werden, so daß eine ebene Wand gebildet
wird. Bei einer bekannten Ausführung dieser Art geschieht dies in fächerartiger
Weise, derart, daß stärkere Rohrkrümmungen vermieden werden, so daß nur unten breite,
nach oben jedoch schlanke zugespitzte Rauchgasdurchtritte gebildet
werden.
Die fächerartig auseinandergezogenen Rohre werden nur durch einen unteren Sammler
zusammengehalten, so daß keine biegungssteifen Rohrbündel entstehen, die bei dieser
bekannten Ausführung auch nicht benötigt werden, da hier der Kessel am Kesselgerüst
aufgehängt ist. Die fächerartig auseinandergezogenen Trennwandrohre dieser bekannten
Ausführung sind auch nicht als biegungssteife Träger durch die untere Brennkammerwand
hindurchgeführt.
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Es ist ferner eine Trockenfeuerung mit waagerechter Rohrführung bekannt,
deren Einzelrohre mittels besonderer Stäbe oder Schienen oder gar I-Träger zusammengehalten
werden, um die eigentlichen Berührungsheizflächen der Feuerung abzustützen bzw.
aufzuhängen. Diese Lösung ist aber sehr aufwendig und platzbeanspruchend und gehört
zudem nicht zu einer Schmelzkammerfeuerung.
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Bei einer anderen, nicht mit einer Schmelzkammer versehenen Feuerung
sind die Rohrschlangen zur Einsparung von besonderen Aufhängevorrichtungen zwecks
Halterung der Berührungsheizflächen miteinander verschweißt, ohne daß dabei jedoch
das Problem der Steifigkeit einer Trennwand zur Lösung ansteht.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aus der sich aus den Siederohren
bzw. den Rohrbündeln zusammensetzenden, zwischen Schmelzkammer und Sekundärbrennkammer
befindlichen Trennwand einen versteiften Träger zu bilden. Dies geschieht gemäß
dem Erfindungsvorschlag durch die Vereinigung folgender an sich bekannter Merkmale:
a) Die Rohrbündel sind, beispielsweise durch Zusammenpressen oder Verschweißen der
Einzelrohre, zu Trägern hoher Steifigkeit verstärkt; b) die Rohrbündel sind als
in sich versteifte Träger durch die untere Brennkammerwand hindurchgeführt.
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Durch das Zusammenziehen der Rohre unter an sich bekannter kurzer
Kröpfung derselben wird einerseits die Rauchgas-Durchtrittsfläche vergrößert, andererseits
bildet diese Maßnahme die Voraussetzung für die erfindungsgemäße Versteifung der
Rohrbündel, da nur bei Parallelführung der gebündelten Rohre über eine bestimmte
Strecke hin die Einzelrohre ein Trägersystem bilden können. Eine gewisse Starrheit
der Rohre durch Versteifung der Rohrbündel ist aber erforderlich, um die Dichtheit
der Trennwand auch dann zu gewährleisten, wenn sie durch anhaftende Schlacke der
Breite nach ungleichmäßig belastet wird. Andererseits wird durch Hindurchführung
der Trennwandrohre als versteifte Rohrbündel durch die untere Brennkammerwand der
Vorteil einer einzigen Abdichtstelle gegenüber einer Vielzahl von Abdichtungen bei
Einzelrohren erreicht. Durch die Versteifung der Rohrbündel ergibt sich der weitere
Vorteil, daß außerhalb der Brennkammer nicht eine große Anzahl einzelner Rohre,
sondern nur ein einziger steifer Träger, der aus einzelnen Rohren besteht, zu halten
ist.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung ergibt sich, im ganzen gesehen,
die Ausführung einer Trennwand, die trotz großer Rauchgas-Durchtrittsöffnungen und
obwohl sie nur aus vergleichsweise stark nachgiebigen Rohren besteht, doch nach
allen Seiten hin so steif ist, daß sie sich nicht nur selbst trägt, sondern auch
ein Zerspringen und Rissigwerden des aufgebrachten feuerfesten Materials weitgehend
verhindert. Es wird dadurch eine betriebssichere Schmelzkammerwand mit großen Rauchgasöffnungen
geschaffen, wobei diese steife Trägerwand durch ihre Hindurchführung durch die untere
Brennraumwand nochmals eine Unterstützung findet, so daß die Steifigkeit des ganzen
Trennwandsystems abermals erhöht wird.
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Es ist zwar auch schon bekannt, die Rohre einer Führungswand zwecks
Ausbildung von Rauchgasen im Feuerraum unter relativ kurzer Kröpfung zu Bündeln
zusammenzufassen; jedoch bezieht sich diese bekannte Anordnung auf eine Kohlenstaubfeuerung
ohne Schmelzkammer, bei der das Problem der Ausbildung der Rohrbündel als biegungssteife
Träger nicht vorliegt.
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Ebenso ist auch schon vorgeschlagen worden, bei einem Wasserrohrkessel
mit Schlackenschmelzkammer und Nachkühlraum Rohre gegenseitig zu versteifen, jedoch
bezieht sich dieser Vorschlag auf seitlich der Gaszüge liegende Fallrohre, welche
im Viereck angeordnet und durch Verbindungsstege versteift sind.
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Nach weiteren Merkmalen des Erfindungsgegenstandes ist jede der bündelartig
zusammengefaßten Rohrgruppen durch ein oder mehrere quer durch die Brennkammer geführte
Rohre an der, nächstliegenden Feuerungswand zusätzlich gehaltert, wobei als weitere
Halterung für die Rohrgruppen senkrecht nach oben geführte Rohre dienen können,
die oberhalb der Kesseldecke in an sich bekannter Weise federnd aufgehängt und federnd
in die Kesseltrommel eingeführt sind. Hierdurch ergibt sich die Möglichkeit, jede
einzelne Rohrgruppe nach oben hin zusätzlich aufzuhängen, wenn die durch die Rohrbündel
erzeugte Versteifung bei besonders großer Spannweite der Trennwand zum Tragen derselben
nicht ausreicht. Durch die federnde Verbindung der Rohrgruppen mit der Trommel wird
erreicht, daß die Trennwand hinsichtlich der auftretenden Wärmedehnungen im Bereich
der Rohrbündel ihren Fixpunkt besitzt, während sich die Tragrohre nach oben hin
dehnen können. Die erfindungsgemäße Anordnung unterscheidet sich hierin grundsätzlich
von einer anderen bekannten Bauart, bei der alle Rohre der Trennwand im oberen Teil
des Kessels ohne Federung befestigt sind.
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Die Zeichnung stellt ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung, und zwar Abb. i einen Längsschnitt .durch eine Schmelzkammerfeuerung,
Abb.2 einen Querschnitt nach der Schnittebene A-B in Abb. i durch die Brennkammer,
dar. In der Brennkammer i wird durch eine Trennwand 2 die Schmelzkammer 3 abgeteilt,
die mit einer feuerfesten Innenauskleidung sowie mit den Staubbrennern 4 versehen
ist. Die Trennwand 2
besteht aus Rohren 5, die zu einem Bündel 6
so dicht zusammengezogen sind, daß sie beispielsweise durch Verschweißen gegenseitig
starr verbunden werden können.
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Zwischen den Rohrbündeln 6 ergeben sich für den Austritt der Rauchgase
aus der Schmelzkammer 3 die freien Gassen 7. Die Rohre 5 und 6 werden durch Halterungsrohre
8, die zur nächstliegenden Brennkammerwand 9 geführt werden, oder durch senkrecht
verlaufende Rohre io unterstützt, die bei i i federnd gehalten sind. Die Rohre 5
werden im oberen Teil der Brennkammer bei 12 mehrfach durch den Feuerraum geführt,
so daß sie eine zusätzliche Schotten- oder Berührungsheizfläche bilden.