DE976869C - Berohrung von Schmelzfeuerungen mit schraegliegender Zyklon-Brennkammer - Google Patents

Berohrung von Schmelzfeuerungen mit schraegliegender Zyklon-Brennkammer

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DE976869C
DE976869C DEST8236A DEST008236A DE976869C DE 976869 C DE976869 C DE 976869C DE ST8236 A DEST8236 A DE ST8236A DE ST008236 A DEST008236 A DE ST008236A DE 976869 C DE976869 C DE 976869C
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Germany
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chamber
combustion chamber
cyclone
tubing
cyclone combustion
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DEST8236A
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/006Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
    • F23C3/008Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion for pulverulent fuel
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22STEAM GENERATION
    • F22BMETHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B37/00Component parts or details of steam boilers
    • F22B37/02Component parts or details of steam boilers applicable to more than one kind or type of steam boiler
    • F22B37/10Water tubes; Accessories therefor
    • F22B37/14Supply mains, e.g. rising mains, down-comers, in connection with water tubes
    • F22B37/146Tube arrangements for ash hoppers and grates and for combustion chambers of the cyclone or similar type out of the flues

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Description

  • Berohrung von Schmelzfeuerungen mit schrägliegender Zyklon-Brennkammer Die Erfindung geht von einer im Naturumlauf durchflossenen Berohrung von Schmelzfeuerungen mit schrägliegender, zum Schlackenauslaß hin abfallend geneigter Zyklonbrennkammer aus, der eine Schlackenfangkammer feuergas-undschlackenseitig derart nachgeschaltet ist, daß die den Feuergas- und Schlackenaustritt enthaltende Bodenstirnwand der Zyklonkammer aus den verlängerten Vorderwandkühlrohren der Fangkammer gebildet wird.
  • Bei bekannten Berohrungen dieser Art für die genannten Feuerungen ist der Kühlwasserdurchfluß, insbesondere bei unter höheren Drücken stehenden Naturumlaufkesseln, wegen der inneren Strömungswiderstände behindert.
  • Ferner ist es bekannt, die in die Brennkammer kragenartig hineinragende, keglige Feuergasaustrittsdüse aus symmetrisch zur Brennkammerachse verlaufenden Rohr-Halbkreisbögen aufzubauen, deren obere und untere Enden durch kurze, annähernd achsparallele Rohrgeradstücke und durch enge Rohrkrümmer mit den die Vorderwand der Schlackenfangkammer und die Bodenstirnwand der Zyklonkammer selbst bildenden Kühlrohren verbunden sind. Dabei ist jedoch die die Dampfableitung fördernde gerade Länge der Rohrgeradstücke sehr gering und durch die anschließenden scharfen Rohrkrümmer in ihrer Wirkung aufgehoben. Überdies ist aber auch der Anteil dieser Geradstücke an der zu kühlenden Düsenfläche in der praktischen Ausführung sehr gering.
  • Diese durch die gegebene Form der Feuergasdüse erzwungene schwierige Rohrführung wurde daher ausschließlich für die Kühlung nur dieses Bauteiles angewendet und war - allein schon angesichts ihres größeren inneren Strömungswiderstandes - keineswegs geeignet, dem Fachmann eine Anregung für die wegen der ausschließlich von oben wirkenden Beheizung und der erschwerten Dampfblasenabführung ganz anders beanspruchte Berohrung der Sohle des äußeren Zyklonmantels zu geben.
  • Für die Berohrung des Zyklonmantels wurden, ähnlich wie bei der beschriebenen Feuergasdüse, im wesentlichen nur in Achsnormalebenen verlaufende, ein- oder zweiteilige, oben und unten an Sammel-bzw. Verteilerkammern angeschlossene, kreisrund gebogene Rohre verwendet.
  • Auch bei dieser bekannten Anordnung ist jedoch die Kühlung der zylindrischen Brennkammersohle angesichts der starken Beheizung ausschließlich von oben, wegen der geringen Rohrneigung im untersten Teil und wegen der unmittelbar davor angeordneten Abbiegung stark behindert, so daß die Rohre dort infolge Stehenbleiben der Dampfblasen leicht durchbrennen können.
  • Darüber hinaus war dabei die Instandsetzung der bekannten Zyklonberohrung deswegen besonders schwierig, weil sich der Rohrverschleiß in den meisten Fällen auf einen zwar schmalen, in Achsrichtung jedoch ziemlich langen Streifen beschränkte, der aber bei dem länglichen, mit kreisrunden Rohrringen ausgekleideten Zylindermantel der Brennkammer jeweils - wenn auch nur über je ein kurzes Stück - eine große Anzahl von einzelnen Rohren betraf. Es mußten daher trotz der flächenmäßig ziemlich eng begrenzten Angriffe sehr viele Einzelrohre ausgeschnitten und neue Rohrstücke eingeschweißt, d. h. also außerordentlich umfangreiche Schweiß- und Schneidearbeiten ausgeführt werden.
  • Demgegenüber wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die oberen zwei Drittel des zylindrischen Schmelzkammermantels zwar - wie bisher üblich - durch kreisbogenförmige, in Achsnormalebene liegende Rohre zu verkleiden, die beiderseits von je einer unteren, längsliegenden Wasserverteilkammer ausgehen und oben in eine gemeinsame oder zwei getrennte achsparallele Sammelkammern einmünden, dagegen aber etwa das untere Drittel des zylindrischen Schmelzkammermantels folgendermaßen zu berohren: Ein Teil der Vorderwandkühlrohre der der Zyklonkammer gasseitig folgenden Schlackenfangkammer wird unmittelbar in etwa das untere Drittel der zylindrischen Mantelfläche der Zyklonkammer so eingebogen, daß die Rohre - den geraden Mantellinien über die Kammerlänge folgend - mit stetiger Neigung die gesamte Sohle des Zylindermantels bilden und danach durchlaufend mindestens bis zur Höhe einer über der Brennkammer angeordneten Sammelkammer hochgeführt werden.
  • Durch diese Anordnung wird die wirksame Gesamtsteighöhe der die Brennkammersohle kühlenden Rohre auf den Bereich zwischen der am tiefsten Punkt der Schlackenfangkammer liegenden Schlakkenabflußöffnung bis zum Oberteil der Brennkammer bzw. des Strahlungsraumes und von da zur Kesseltrommel bedeutend vergrößert und deren innerer Strömungswiderstand durch Weglassen aller vermeidbaren Krümmer oder Abbiegungen entscheidend verringert, so daß auch bei unter höherem Druck stehenden Naturumlaufkesseln die erforderliche rasche Ableitung des Wasserdampfgemisches in diesen Rohren sichergestellt ist. Darüber hinaus ergibt sich der Vorteil einer einfachen, für die Werkstattfertigung, die Montage und insbesondere für die gelegentliche Instandsetzung günstigen Rohrgestaltung.
  • Der Erfindungsgegenstand wird an Hand der Zeichnung erläutert.
  • Abb. i zeigt den Vertikal-Längsschnitt durch eine erfindungsgemäße Berohrung, Abb. 2 einen Querschnitt durch die Zyklonbrennkammer mit einem Teil der Berohrung der Schlakkenfangkammervorderwand.
  • Die in der Zyklonbrennkammer i erzeugten Feuergase strömen in die Schlackenfangkammer bzw. Nachbrennkammer 2, von da durch den Schlackenfangrost i9. in den ersten Strahlungsraum 3 und aus diesem durch den von vorn nach hinten geführten Rohrrost 22 hindurch in den Gaszug q., in dem nach Belieben verschiedene Heizflächen, z. B. der Überhitzer, untergebracht sein können.
  • Die Rohre 13 der Vorderwand der Schlackenfangkammer 2 sind am unteren Ende des Zyklonkammerbodens 17 teils im unteren Drittel 1q. der zylindrischen Brennkammerwand nach vorn und anschließend über eine Abbiegung nach oben - beispielsweise gemäß der Zeichnung über die Brennerstirnwand 15 in die quer darüber angeordnete Sammelkammer 7 - geführt.
  • Ein anderer Teil der Rohre 13 wird am oberen Ende gerade über die den Feuergasaustritt enthaltende Bodenstirnwand 17 der Zyklonkammer und von da in die quer über der Zyklon-Brennkammer liegende Kammer io oder auch direkt über die Vorderwand 21 des Strahlungsraumes 3 nach oben geführt. Gegebenenfalls können auch die das unterste Drittel der Zylinderwand der Brennkammer kühlenden Vorderwandrohre am unteren Ende der Bodenfläche 17 gegabelt sein, dergestalt, daß das eine Gabelrohr die Bodenwand 17 und das andere Gabelrohr das untere Drittel der Zylinderwand verkleidet.
  • Die oberen zwei Drittel 16 der Zylinderwand der Zyklonbrennkammer sind wie üblich durch ebene, kreisbogenförmige Rohre verkleidet, die beiderseits von je einer unteren längsliegenden Wasserverteilkammer i i bzw. 12 ausgehen und oben in eine gemeinsame oder in zwei getrennte, ebenfalls längsliegende Austritts- oder Sammelkammern 8 bzw. 9 einmünden.
  • Weiterhin ist es für den Kühlwasserumlauf von Vorteil, die Gemischabführrohre 25, die von den über der Zyklonbrennkammer angeordneten Sammelkammern 7, 8, 9 und io ausgehen, nach oben in die Vorderwand 26 des Gaszuges 4 einzubiegen.

Claims (1)

  1. PATENTANSPRÜCHE: i. Im Naturumlauf durchflossene Berohrung von Schmelzfeuerungen mit zum Feuergas- und Schlackenaustritt hin abfallend geneigter Zyklonbrennkammer, deren Bodenstirnwand aus den verlängerten. Vorderwandkühlrohren der der Brennkammer gasseitig nachgeschalteten Schlackenfangkammer besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die oberen zwei Drittel (16) der Zylinderwand der Zyklonbrennkammer (i) in an sich bekannter Weise von kreisbogenförmigen Rohren verkleidet werden, die - quer zur Kammerlängsachse - beiderseits von je einer unteren, längsliegenden Wasserverteilkammer (i i, 12) ausgehen und oben in eine gemeinsame oder in zwei getrennte, ebenfalls längsliegende Austrittssammelkammern (8, 9) einmünden, während etwa das untere Drittel des Zylindermantels von den aus ihrer annähernd lotrechten Wandebene heraus derart abgebogenen Verlängerungen (14) eines Teiles der vorgenannten Fangkammer-Kühlrohre (13) gebildet wird, daß sie - den Zylindermantellinien folgend - zunächst gerade ansteigen und danach weiter durchlaufend mindestens bis zur Höhe einer über der Brennkammer angeordneten Sammelkammer hochgeführt sind. z. Berohrung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die den unteren Teil des Zyklonmantels bildenden Kühlrohre (14) im weiteren Verlauf die Brennerstirnwand (15) der Zyklonbrennkammer (i) verkleiden und in eine quer darüberliegende Sammelkammer (7) einmünden. 3. Berohrung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sammelkammern (7 bis io) über der Zyklonbrennkammer (i) ausgehenden Gemischabführrohre (25) weiter oben die Vorderwand (26) des Gaszuges (4) bilden bzw. bedecken, der in bekannter Weise rauchgasseitig hinter den sich an die Schlackenfangkammer (2) anschließenden ersten Strahlungsraum (3) geschaltet ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. i 046913; belgische Patentschrift Nr. 513 392; britische Patentschrift Nr. 598 142; Sonderdruck der Fa. Babcock & Wilcox in VGB-Mitteil., Heft 5, Mai 1949
DEST8236A 1954-05-29 1954-05-29 Berohrung von Schmelzfeuerungen mit schraegliegender Zyklon-Brennkammer Expired DE976869C (de)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE513392A (de) *
GB598142A (en) * 1944-08-31 1948-02-11 Babcock & Wilcox Ltd Improved combustion apparatus for burning solid fuels containing ash
FR1046913A (fr) * 1950-12-06 1953-12-09 Babcock & Wilcox France Perfectionnements aux générateurs de vapeur

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE513392A (de) *
GB598142A (en) * 1944-08-31 1948-02-11 Babcock & Wilcox Ltd Improved combustion apparatus for burning solid fuels containing ash
FR1046913A (fr) * 1950-12-06 1953-12-09 Babcock & Wilcox France Perfectionnements aux générateurs de vapeur

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