DE977170C

DE977170C - Brennstaubfeuerung fuer Schmelzkammerkessel

Info

Publication number: DE977170C
Application number: DED10299A
Authority: DE
Inventors: Herbert Dipl-Ing Seidl
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-09-27
Filing date: 1951-09-27
Publication date: 1965-05-06

Description

Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel Die Erfindung betrifft eine Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel mit lotrechter Strahlungskammer und ihr vorgelagerter keilförmiger, wenigstens zum Teil im wesentlichen waagerecht gerichteter Brennkammer, deren rechteckiger Querschnitt von der Brennstoffeinführung zum Feuergasaustritt im waagerechten Teil an Höhe abnimmt, mit einer quer zur Flammenrichtung verlaufenden, vor dem Ende der Brennkammer liegenden Schlackenabflußöffnung und einer hinter der Schlackenabflußöffnung liegenden abschließenden Prallwand, welche die Feuergase zu einer Umlenkung von etwa 9o° zwingt.
Es ist bereits bei Drallfeuerungen bekannt, an die Brennkammer an der für die Feuergase und die Schlacke gemeinsamen Ausströmungsöffnung etwa rechtwinklig eine sogenannte Nachbrennkammer anzuschließen, um die Restschlacke aus den Feuergasen durch Prallwirkung auszuschleudern, nachdem der größte Teil der Schlacke durch Verbrennung des durch Fliehkraftwirkung an den Mantel der zylindrischen oder kegeligen Brennkammer geschleuderten Brennstoffes bereits an diese Fläche gebunden ist. Es ist außerdem bekannt, die Schlackenauslauföffnung einer Brennkammer durch einen Hilfsbrenner zu beheizen, dessen Feuergase in die Brennkammer abströmen und der den Zweck hat, ein Einfrieren der Schlacke im Teillastbetrieb zu verhindern.
Bei Feuerungen mit rechteckiger Brennkammer erfolgt die Schlackenabscheidung durch Umlenken der Feuergase am Brennkammerboden vor dem Schlackenfangrost oder am Schlackenfangrost selbst. Dabei ist der Schlackenabscheidungsgrad dieser Art von Feuerungen verhältnismäßig gering, und bei Absenkung der Belastung, d. h. insbesondere im Teillastbetrieb, tritt rasch eine Verminderung der Feuergastemperatur am Ende der Brennkammer ein, so daß bei geringer Teillast der Schlackenfluß nicht mehr aufrechterhalten werden kann.
Um bei einer Feuerung dieser Art die Schlackenabscheidung und auch die Abführung der Schlacke bei geringer Belastung zu verbessern, soll gemäß der Erfindung die Schlackenabflußöffnung, wie an sich bekannt, zugleich die Feuergasaustrittsöffnung der Brennkamer sein und soll ferner eine sich an die Brennkammer anschließende tiefer liegende Kammer angeordnet werden, in die die umgelenkten Feuergase strömen und dabei diese Kammer in voller Länge bestreichen. Weiterhin sollen zu diesem Zweck an der Decke Zusatzbrenner angeordnet werden, deren Feuergasströmung gegen den mit einer Schlackenablauföffnung versehenen Boden der nachgeschalteten Kammer gerichtet ist.
Durch die im einzelnen an sich bekannte Verengung der Brennkammer mit rechteckigem Querschnitt im Verlauf der Feuergasströrnung wird die durch die Erhitzung der Feuergase bereits auftretende Geschwindigkeitszunahme in der im wesentlichen wirbelfreien Strömung noch vergrößert, so daß die Feuergase mit großer Energie auf die an sich bekannte Prallwand treffen und dort einen großen Teil der in ihnen enthaltenen flüssigen Schlacke abscheiden. Durch die an der Prallwand auftretende Umlenkung der Feuergase wird auch eine Fliehkraftwirkung erzielt, welche die Schlackenausscheidung unterstützt. Bei Teillast tritt eine Verminderung dieser Wirkungen ein, weil die Strömungsgeschwindigkeit und die Temperatur der Feuergase abnehmen. Aus diesem Grunde muß die Temperatur der Feuergase an der Stelle der Schlackenabscheidung erhöht werden. Erfindungsgemäß geschieht dieses mit Hilfe einer an sich bekannten Zusatzfeuerung, deren Flamme quer in den Feuergasstrom der Hauptfeuerung eindringt, damit eine wirksame Mischung eintritt. Die Flamme der Zusatzfeuerung bedarf jedoch ihrerseits eines Ausbrennweges, da diese Flamme sich mit den teilweise inerten Feuergasen der Hauptfeuerung vermischt, so daß die Brennzeit verlängert wird. Diese Möglichkeit ist erfindungsgemäß durch die sich an die Hauptbrennkammer rechtwinklig anschließende zweite Kammer gegeben, die an sich bekannt ist und von dem Feuergasgemisch beider Brennkammern in ihrer ganzen Länge durchströmt wird. Entsprechend ihrer Bestimmung als Zusatzfeuerung kann die zweite Kammer kleiner und kürzer bemessen werden als die Brennkammer der Hauptfeuerung. Damit am Schlackenablauf dieser zweiten Kammer ebenfalls Schlackenschwierigkeiten vermieden werden, wird die Feuergasströmung der Zusatzbrenner gegen, den Boden der zweiten Kammer gerichtet, in der sich deren Schlackenablauföffnung befindet.
Infolge der guten Beheizung ist die zweite Kammer auch für die Einschmelzung von Flugasche geeignet, indem in weiterer Ausbildung der Erfindung in der Vorderwand der zweiten Kammer Luftdüsen und Zuführungsrohre für Flugasche angeordnet sind.
Die Sicherung des Schlackenflusses in der zweiten Kammer mit Hilfe der Zusatzbrenner ermöglicht es, den Feuergasweg in der Brennkammer zu verlängern, indem diese mit einer querliegenden Verlängerung versehen wird, so daß die Brennkammer etwa L-förmigen Längsschnitt 'aufweist, wobei die Brenner in der Brennkammerdecke angeordnet sind.
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise und vereinfacht dargestellt. Es zeigt Abb. i einen lotrechten Symmetrieschnitt durch den Feuerungsteil eines Dampferzeugers und Abb. z einen lotrechten Symmetrieschnitt durch den Feuerungsteil eines Dampferzeugers mit lotrechter Brennkammer.
Entsprechend der Darstellung in Abb. i besteht die Feuerung aus einer Brennkammer i, in welche durch die Brenner a das Brennstaub-Luft-Gemisch in Richtung gegen die Vorderwand eingeblasen wird. Gegen den Gasaustritt hin wird der Querschnitt der Brennkammer i allmählich verkleinert, so daß die Gase am Ende der Brennkammer i mit verhältnismäßig hoher Geschwindigkeit auf die Prallwand 3, die von Rohren des Schlackenfangrostes d. gebildet wird, auftreffen. Dabei werden sie nach unten umgelenkt und durchziehen vor ihrem Eintritt in den Schlackenfangrost 4. den an die Brennkammer i anschließenden tiefer gelegenen Kammerteil 5. Die Zuführung der restlichen Verbrennungsluft erfolgt hier durch die Luftdüsen 6, denen aus dem Kanal 7 die Luft zugeführt wird. Es erfolgt bei dieser Ausführung der Brennkammer eine doppelte Umlenkung der Rauchgase mit einer entsprechenden Verlängerung des Brennweges.
Um auch bei Teillasten die Schlacke in der Kammer 5 in der Nähe des Schlackenabflußloches 8 flüssig zu halten, sind in der Decke 9 der Brennkammer i Zusatzbrenner io angeordnet, deren Achsen gegen den Boden i i der Kammer 5 gerichtet sind. In der Stirnwand der Kammer 5 sind Luftdüsen 12 angebracht, denen auch Flugasche zugeführt werden kann, die in der Kammer 5 eingeschmolzen werden soll.
In Abb. z ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt, das sich besonders für gasärmere Brennstoffe eignet. Durch die Anordnung der lotrechten Kammer 13 wird der Brennweg verlängert. Die Feuerung besteht aus der Brennkammer i mit dem lotrechten Teil 13 und einer etwa rechtwinklig anschließenden Verlängerung 1q., an welche sich wieder etwa rechtwinklig die zweite Kammer 5 anschließt. Auch hier ist in deren Boden die Schlackenablauföffnung 8 angeordnet. Die Feuergase gelangen nach Durchströmen des Schlackenfangrostes q. in die lotrechte Strahlungskammer 15, an deren nicht dargestelltem Ende in bekannter Weise die Berührungszüge des Dampferzeugers angeschlossen sind. Die Wände der Kammern 1, 13, 14 und 5 bzw. i und 5 der Abb. i sind in bekannter Weise mit Kühlrohren des befeuerten Dampferzeugers verkleidet, von denen ein Teil auch den Schlackenfangrost 4 bildet.
In der Decke 16 der Brennkammer i der Abb. 2 sind die Brennstaubbrenner 17 mit Blasrichtung gegen die an die Decke anschließende Wand angeordnet. Durch Düsen 18 sowie an den durch die Pfeile i9, 20 gekennzeichneten Stellen kann zusätzliche Verbrennungsluft in die Kammer 13 eingeführt werden.
Die Anordnung der Zusatzbrenner io entspricht der in Abb. i dargestellten Anordnung.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel mit lotrechter Strahlungskammer und ihr vorgelagerter keilförmiger, wenigstens zum Teil im wesentlichen waagerecht gerichteter Brennkammer, deren rechteckiger Querschnitt von der Brennstoffeinführung zum Feuergasaustritt im waagerechten Teil an Höhe abnimmt, mit einer quer zur Flammenrichtung verlaufenden, vor dem Ende der B rennkammer liegenden S chlackenabflußöffnung und einer hinter der Schlackenabflußöffnung liegenden abschließenden Prallwand, welche die Feuergase zu einer Umlenkung von etwa 9o° zwingt, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenabflußöffnung, wie an sich bekannt, zugleich die Feuergasaustrittsöffnung der Brennkammer (1, 14) ist, an welche eine tiefer liegende Kammer (5) anschließt, die von den Feuergasen in voller Länge durchströmt wird, und daß in der Decke (9) der Brennkammer (i, 14) Zusatzbrenner (io) angeordnet sind, deren Feuergasströmunggegen den mit einer Schlackenauslauföffnung (8) versehenen Boden (ii) der tiefer liegenden Kammer (5) gerichtet ist. z. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in der Vorderwand der tiefer liegenden Kammer (5) Luftdüsen (12) mit Zuführungsrohren für Flugasche angeordnet sind. 3. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer (i) etwa L-förmigen Längsschnitt (13, 14) aufweist und daß die Hauptbrenner (17) in ihrer Decke (16) angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 58926i; französische Patentschrift Nr. 5i9286; britische Patentschriften Nr. 587 811, 552 747; USA.-Patentschriften Nr. 1313779, 1452 045, 1 526 756, 2 002 464, 2 2o6 265; ZVDI, 195o, S.4; Zeitschrift BWK, Bd. 3, 1951, S. 3 bis 5, Bild 7.