DE976845C

DE976845C - Steam generator with melting chamber firing

Info

Publication number: DE976845C
Application number: DEB9851A
Authority: DE
Inventors: Georg Alfred Watts Barberton; James Fletcher; Howard James Kerr
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1941-03-07
Filing date: 1950-09-17
Publication date: 1964-06-18

Description

Dampferzeuger mit Schmelzkammerfeuerung Die Erfindung betrifft einen Dampferzeuger mit Schmelzkammerfeuerung nach Patent 976 588, bei welcher die Wände der Muffel mit Rohren des befeuerten Dampferzeugers versehen sind. Sie besteht darin, daß die Rohre, welche den Boden und die Vorderwand des Nachbrennraumes und die Vorderwand des Strahlungsraumes verkleiden, die feuerseitige Stirnwand der Muffel bilden und so ausgebogen sind, daß sieden kegelstumpfförmigen Austrittskanal bilden. Bei dem Anbau der Muffel an den von dem Nachbrennraum und dem Strahlungsraum erfüllten Schacht ist es schwierig, die Kühlrohre so zu führen, daß sie alle Kühlaufgaben erfüllen, den Schlackenabfluß nicht behindern und den Wasserkreislauf des Dampferzeugers nicht gefährden. Besonders die Kühlung des kegelstumpfförmigen Austrittskanals der Muffel ist schwierig, wenn absteigende Strömung vermieden werden soll. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. i einen lotrechten Schnitt durch den Dampferzeuger mit Schmelzkammerfeuerung nach der Symmetrieebene, Abb. 2 die Schmelzkammerfeuerung in Ansicht von der Stirnseite, Abb. 3 einen lotrechten Querschnitt durch den Nachbrenn- und den Strahlungsraum nach Linie a-a der Abb. i, Abb. ¢ den unteren Teil von Abb. i in größerem Maßstab, Abb. 5 einen waagerechten Schnitt durch den unteren Teil der Feuerungsmuffel und den Nachbrennraum nach Linie b-b der Abb. 4, Abb.6 einen waagerechten Schnitt durch den kegelstumpfförmigen Austrittskanal der Muffel mit einer Anordnung der Kühlrohre für natürlichen Wasserumlauf.The invention relates to a steam generator with melting chamber firing Steam generator with melting chamber firing according to patent 976 588, in which the walls the muffle are provided with pipes from the fired steam generator. It consists in that the pipes, which are the bottom and the front wall of the afterburning chamber and the front wall of the radiation room, form the fire-side end wall of the muffle and are bent so that they form the frustoconical outlet channel. In which Attachment of the muffle to the shaft filled with the afterburning space and the radiation space it is difficult to guide the cooling pipes in such a way that they fulfill all cooling tasks, do not hinder the slag drainage or the water cycle of the steam generator endanger. Especially the cooling of the frustoconical outlet channel of the muffle is difficult if a descending flow is to be avoided. Of the The subject of the invention is shown in the drawing in an exemplary embodiment, namely Fig. i shows a vertical section through the steam generator with melting chamber firing according to the plane of symmetry, Fig. 2, the melting chamber furnace viewed from the front, Fig. 3 is a vertical cross-section through the afterburning and the radiation room according to line a-a of Fig. i, Fig. ¢ the lower part of Fig. i on a larger scale, Fig. 5 shows a horizontal section through the lower part of the furnace muffle and a horizontal section through the afterburning chamber according to line b-b in Fig. 4, Fig. 6 the frustoconical outlet channel of the muffle with an arrangement of the cooling tubes for natural water circulation.

Die Feuerung besteht aus einer feuerfesten Muffel i, welcher der Brennstoff, etwa Gaskohle, aus dem Bunker 2 durch eine Schurre 3 zugeführt wird. Die Kohle gelangt zunächst in einen Tellerzüteiler 4, dem aus dem Heißluftkanal 5 durch einen Abzweig 6 die Trägerluft zugeführt wird. Mit dieser Luft kommt der Brennstoff durch das Fallrohr 7 in den als Hammermühle gedachten Brecher 8, in welchem er auf eine Korngröße kleiner als 12 mm gebrochen wird. Die unter hoher Pressung stehende Luft führt den Brennstoff durch das Fallrohr 9 und den evolventenförmig ausgebildeten Anschlußkanal io tangential in den Brennerkopf ii ein.The furnace consists of a refractory muffle i, which is the fuel, gas coal, for example, is fed from the bunker 2 through a chute 3. The coal arrives first in a Tellerzüteiler 4, which from the hot air duct 5 through a branch 6 the carrier air is supplied. With this air, the fuel comes through that Downpipe 7 in the intended as a hammer mill crusher 8, in which he is on a grain size broken smaller than 12 mm. The air under high pressure leads the Fuel through the downpipe 9 and the involute connection channel io tangentially into the burner head ii.

An dem Brennerkopf i i befindet sich nach außen ein zylindrischer Ansatz 12, dem Heißluft durch den Kanal 13 im gleichen Drallsinne zugeführt wird. Das Brennstoff-Luft-Gemisch gleitet nun mit starkem Drall über das kegelstumpfförmige Übergangsstück 14 auf die zylindrische Innenfläche der Muffel 1, der durch den Kanal 5 d, wieder im gleichen. Drallsinne, Zweitluft zugeführt wird. Die Muffel ist so bemessen, daß bis zur zulässigen Mindestbelastung das gröbere Brennstoffkorn infolge der Fliehkraftwirkung an die Muffelwand geschleudert wird und daß die Feuergastemperatur über dem Schmelzpunkt der Brennstoffschlacke liegt. Die Schlacke wird daher am Innenumfang der Muffel einen rotierenden Zylinder bilden, auf dem die Brennstoffkörner schwimmen. Infolge der Reibung werden die Feuergase dem Schlackenring im Drall vorauseilen, so daß die Brennstoffkörner dauernd mit neuen, sauerstoffreichen Gasen in Berührung kommen.On the outside of the burner head i i there is a cylindrical one Approach 12, the hot air is fed through the channel 13 in the same direction of twist. The fuel-air mixture now glides with a strong twist over the frustoconical Transition piece 14 on the cylindrical inner surface of the muffle 1, which passes through the channel 5 d, again in the same. Swirl senses, secondary air is supplied. The grouch is like that dimensioned that up to the minimum permissible load the coarser fuel grain as a result the centrifugal force is thrown against the muffle wall and that the temperature of the flue gas is above the melting point of the fuel slag. The slag is therefore on the inner circumference the muffle form a rotating cylinder on which the fuel grains float. As a result of the friction, the fire gases will swirl ahead of the slag ring, so that the fuel grains are constantly in contact with new, oxygen-rich gases come.

Die Muffel i ist mit Kühlrohren 15 ausgekleidet, welche in den Wasserkreislauf des befeuerten Dampferzeugers eingeschaltet sind. Auch die an den Dampferzeuger grenzende Stirnwand der Muffel wird von solchen Rohren gebildet, welche zu einem kegelstumpfförmigen Austrittskanal 16 der Muffel i ausgebogen sind, durch welchen die Feuergase aus der Muffel i in den Nachbrennraum 17 gelangen. Der Nachbrennraum 17 bildet einen Teil des prismatischen Schachtes 18, durch welchen die Feuergase zum Überhitzer i9. und weiter zu den anderen Heizflächen des befeuerten Dampferzeugers strömen. Der Schacht 18 ist allseits mit Kühlrohren ausgekleidet. Von einem Verteiler 2o gehen die Kühlrohre 2i der Rückwand 22 aus und münden in den Sammler 23; von diesem gehen weitere Rohrgruppen 24, 25, 26, 27 zu der Kesseltrommel 28, welche wasserseitig durch unbeheizte Fallrohre 29 mit dem Verteiler 2o verbunden ist. Eine andere Gruppe 30 von Kühlrohren verläuft von dem Verteiler 2o im Boden 31 des Nachbrennraumes 17 und verkleidet die Vorderwand des Schachtes 18, wobei diese Rohre zugleich die Stirnwand der Muffel i und deren kegelstumpfförmigen Austrittskanal 16 bilden. Auch innerhalb des Kanals 16 sind die Kühlrohre 30 nur mit aufsteigender Führung verlegt (Abb. 6). Die Kühlrohre 30 münden in einen Sammler 32, der durch Deckenrohre 33 mit der Kesseltrommel 28 verbunden ist. Die Seitenwandkühlrohre 34 und 35 gehen von Verteilern 36 und 37 aus und münden in Sammler 38, welche durch Überströmrohre 39 mit der Kesseltrommel 28 verbunden sind.The muffle i is lined with cooling tubes 15 which are connected to the water circuit of the fired steam generator. The front wall of the muffle adjoining the steam generator is also formed by pipes which are bent into a frustoconical outlet channel 16 of the muffle i, through which the fire gases from the muffle i get into the afterburning chamber 17. The afterburning space 17 forms part of the prismatic shaft 18 through which the fire gases to the superheater i9. and continue to flow to the other heating surfaces of the fired steam generator. The shaft 18 is lined on all sides with cooling pipes. The cooling tubes 2i of the rear wall 22 extend from a distributor 2o and open into the collector 23; From this, further pipe groups 24, 25, 26, 27 go to the boiler drum 28, which is connected on the water side by unheated downpipes 29 to the distributor 2o. Another group 30 of cooling pipes runs from the distributor 2o in the bottom 31 of the afterburning chamber 17 and covers the front wall of the shaft 18, these pipes also forming the front wall of the muffle i and its frustoconical outlet channel 16. Even within the channel 16, the cooling tubes 30 are only laid with an ascending guide (FIG. 6). The cooling pipes 30 open into a collector 32 which is connected to the boiler drum 28 by ceiling pipes 33. The side wall cooling pipes 34 and 35 emanate from distributors 36 and 37 and open into collectors 38, which are connected to the boiler drum 28 by overflow pipes 39.

Die Kühlrohre 30 sind unterhalb des Muffelaustrittskanals 16, wie Abb. 5 erkennen läßt, zu einer Schlackenabflußöffnung 4o auseinandergebogen, so daß die flüssige Schlacke aus der Muffel i in den Nachbrennraum 17 abfließt. Um die Schlacke aus dem Nachbrenuraum abzuziehen, ohne die Bodenkühlrohre 30 in ihrer Führung zu stören, sind gemäß Abb. 3, 4 und 5 die Kühlrohre 35 einer Seitenwand knapp über dem Boden 31 ausgebogen oder unterbrochen. Die dadurch entstehende Schlakkenabflußöffnung 41 ist mit einer Kühlschlange 42 umgeben.The cooling tubes 30 are bent apart below the muffle outlet channel 16, as can be seen in FIG. In order to withdraw the slag from the afterburning space without disturbing the guidance of the bottom cooling tubes 30 , the cooling tubes 35 of a side wall are bent or interrupted just above the bottom 31 as shown in FIGS. 3, 4 and 5. The slag outflow opening 41 thus created is surrounded by a cooling coil 42.

Der Nachbrennraum 17 wird von einer dicht abschließenden Rohrreihe 43 begrenzt, welche oberhalb der Muffel i die von den Rohren 30 gebildete Vorderwand des Schachtes 18 dicht berührt. Im weiteren Verlauf durchqueren diese Rohre 4.3 in aufgelockerter Anordnung als ein Teil der Rohrtafeln 44 den Schacht 18 und münden in den Sammler 23. Im unteren Teil bilden die Rohre 43 einen SchlakkenfangrOst 45 und münden in den Verteiler 2o ein.The afterburning space 17 is delimited by a tightly sealing row of tubes 43, which above the muffle i tightly touches the front wall of the shaft 18 formed by the tubes 30. In the further course, these pipes 4.3 traverse the shaft 18 in a loosened arrangement as part of the pipe panels 44 and open into the collector 23. In the lower part, the pipes 43 form a slag trap 45 and open into the distributor 2o.

Von diesem Verteiler 2o führen Rohre 46 zu den lotrechten. Verteilkammern 47, von denen je eine Reihe rechtwinklig gebogener Rohre 48 ausgeht, die in den Sammler 23 einmünden. Die Rohre 48 liegen in parallelen Ebenen (Abb. 3), welche verhältnismäßig großen Abstand voneinander haben, so daß die Rohre überwiegend durch Strahlung beheizt werden. Ihr unterer Teil 49 ist in an sich bekannter Weise mit feuerfester Masse verkleidet, welche von an die Rohre angeschweißten Stiften gehaltem wird. Durch die Formgebung der Rohre 43 und 48 entstehen in den Rohrtafeln 44 die Nachverbrennungsräume 5o und 51.From this distributor 2o pipes 46 lead to the vertical. Distribution chambers 47, from each of which a number of tubes 48 bent at right angles goes out, which are in the Collector 23 merge. The tubes 48 lie in parallel planes (Fig. 3), which have a relatively large distance from each other, so that the tubes predominantly through Radiation heated. Your lower part 49 is in a known manner refractory mass, which is held by pins welded to the pipes will. The shape of the tubes 43 and 48 results in the tube sheets 44 Post-combustion rooms 5o and 51.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Steam generator with melting chamber firing according to patent 976 588, in which the walls of the muffle are provided with pipes of the fired steam generator, characterized in that the pipes which cover the floor of the afterburning space and the front wall of the afterburning space and the radiation space form the fire-side end wall of the muffle and are bent so that they form the frustoconical outlet channel.

2. Steam generator according to claim r, characterized in that below the outlet channel, the deepest Point of the fire-side muffle end wall, the pipes to form a slag drainage opening are bent apart.

3. Steam generator according to claim z, characterized in that that the cooling pipes to form a slag discharge opening from the afterburning chamber one side wall bent apart at a point immediately above the ground are.