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BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

Tag der Anmeldung: 24. Januar 1952 Bekanntgemacht am 3. Mai 1956Registration date: January 24, 1952. Advertised on May 3, 1956

DEUTSCHES PATENTAMTGERMAN PATENT OFFICE

Die Erfindung betrifft die Ausgestaltung einer Feuerung für Trocknungsanlagen mit Beimischung niedertemperierter gasförmiger Vendünnungsmittel im Feuerraum.The invention relates to the design of a furnace for drying systems with admixture low-temperature gaseous diluent in the combustion chamber.

Bei bekannten derartigen Feuerungen hat der Feuerraum, in dem die Mischung der Rauchgase mit dem Verdünnungsmittel erfolgt, eine feste Größe; bei Minderlast tritt also infolge übernormalen Luftüberschusses eine Verschlechterung der Verbrennung auf.In known firing systems of this type, the combustion chamber in which the flue gases are mixed done with the diluent, a fixed size; in the case of reduced load occurs as a result of abnormal Excess air deteriorates the combustion.

In Trocknungsanlagen, insbesondere Mahltrocknungsanlagen der Zementindustrie, ist es weiter bekannt, durch ein Gebläse einen Umktftstrom zu erzeugen, der durch die Mühle zu einem Abscheider und, von dort zum Gebläse .zurückgeht.In drying systems, especially grinding-drying systems in the cement industry, it is also known to circulate a flow of electricity through a fan to generate, which goes through the mill to a separator and, from there to the fan .back.

Diesem Luftkreislauf wind durch einen Brüdenventilator über ein Filter eine gewisse Ijuftmenge entnommen, die durch die über eine Feuerung der Mühle zugeführte Menge an Heißluft ersetzt wird. Die von der Mühle benötigte Heißlufttempenatur schwankt dabei je nach dem Feuchtigkeitsgehalt des Mahlgutes zwischen 100 bis 700⁰, wähnend die üblichen Feuerungen nur Verbrennungsgase höherer Temperatur erzeugen. Es werden daher diese Feuefungsgase vor dem Eintritt in die Mühle über eine Regelklappe mit Frischluft vermischt, .um die Temperatur der Gase am Eintritt in die Mühle herabzusetzen. Diese Regelklappe ist dabei mit der Regelung der Brennstoffzufuhr zu der Feuerung gekuppelt. Diese AusbildungA certain amount of air is extracted from this air circuit by means of a vapor fan and a filter, which is replaced by the amount of hot air supplied via a furnace to the mill. The hot air temperature required by the mill fluctuates, depending on the moisture content of the ground material, between 100 and 700 ⁰ , whereas the usual furnaces only generate combustion gases at a higher temperature. These furnace gases are therefore mixed with fresh air via a control flap before they enter the mill, in order to reduce the temperature of the gases at the entrance to the mill. This control flap is coupled with the regulation of the fuel supply to the furnace. This training

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führt zu einer umfangreichen Aniage mit großer Wärmekapazität, die· den Regelimpulsen, insbesondere beim Anfahren und Stillsetzen der Anlage, nur langsam "folgen und nur einen geringen Regelbereich haben, da bei niedrigen Belastungen die Feuerungstemperatur zu sehr absinkt.. Da ferner die Zugverhältnisse an der Mühle nicht geändert wenden dürfen, ist eine schwere und umständliche Kl-appeneinrichtung erforderlich, umleads to an extensive system with a large heat capacity, the control pulses, especially when starting up and shutting down the system, follow only slowly and only a little Have control range, since the furnace temperature drops too much at low loads .. Da Furthermore, the draft conditions at the mill are not allowed to change, is a difficult and cumbersome Flap device required to

ίο Feuergas und Zumischluft so zu mischen, daß im Brennraum der Feuerung zwar eine hohe Temperatur, am Mühleneintritt dagegen .die gewünschte, in weiten Grenzen regelbare Temperatur eingehalten wind, wobei diese Einstelleinrichtung auch noch mit dem Kohlezuteiler zui; Feuerung gekuppelt sein muß. Auch wird die yon dein'Ventilator der Mühle wieder zugeführte Luft erst in dem Ringkanal der Mühle mit der von der Feuerung kommenden Heißluft vermischt, wodurch eine besonders hohe Wärmebeanspruchung der von der Feuerung zu der Mühle führenden Teile eintritt. Weitere "Mängel ergeben sich aus der notwendigen Entschlackung der Feuerung, während welcher ein Leistungsabfall eintritt. Die Verwertung der Schlacke setzt eine besondere Zuteileinrichtung voraus. Die Feuerung bedarf der ständigen Überwachung, und für unvorhergesehene Betriebsstockungen muß ein Hilfskamin vorgesehen weiden, um das sich bildende Kohlenoxyd abzuführen. . .ίο to mix fire gas and admixture air so that in the The combustion chamber of the furnace has a high temperature, but the desired temperature at the mill inlet wide limits controllable temperature wind adhered, with this setting device also still with the coal allocator zui; Firing must be coupled. Also yon will be your fan of the mill Air that is supplied again only in the ring channel of the mill with the hot air coming from the furnace mixed, whereby a particularly high thermal load from the furnace to the Mill leading parts enters. Other "shortcomings result from the necessary purification the firing, during which there is a drop in performance. The recovery of the slag sets one special allocation device ahead. The firing requires constant monitoring, and for unforeseen events An auxiliary chimney must be provided in order to avoid any interruptions in operations Remove carbon oxide. . .

Die Erfindung betrifft eine neue Ausbildung einer Feuerung für Trocknungsanlagen mit Beimischung niedertemperierter gasförmiger Rauchgasverdünnungsmittel, insbesondere für Kohlenmüihlen und Zementröhtimühlen, die in. der Ausführung und Betriebsart wesentlich einfacher ist, eine günstige Luftführung ergibt und zu einer besseren Wärmewirtschaft führt. Erfindungsgemäß ist eine solche Feuerung ausgestattet mit einer etwa zylindrischen oder konischen, einseitig geschlossenen Metallfeuerungsbüchse mit an der geschlossenen Stirnseite vorgesehener Zufuhr eines verstäub- oder versprühbaren Brennstoffes und auf der Länge des Mantels so verteilten und gerichteten Ansaugöffnungen für Verbrennungsluft und Verdümiungsluft, daß einerseits die Büchsenwand kühl genug bleibt, um keiner Ausmauerung zu bedürfen, und daß andererseits stets ' eine kräftig durchiwirbelte Zone stöchiometrisch richtigen Brennstoff-Luft-Verhältnisses entsteht, die sich bei; gleichbleibender Gesaimtluft-, menge und steigender "Brennstoffmenge in die ursprüngliche Verdünnungszone hinein verlagert und ausdehnt und bei sinkender Brennstoffmenge in entgegengesetzter Richtung einschrumpft. Hierdurch wird erreicht, daß das Volumen des wirksamen Feuerrauimes nicht .,konstant ist, sondern bei größerer Brennstoffzugiabe nach der Mischzone hin sich fast beliebig ausdehnen oder bei kleinerer Brennstoffzugabe umgekehrt auf Kosten der Mischzone zusammenschrumpfen kann. Stets ist eine wirksam durch wirbelte Verbrennungszone stöchio-The invention relates to a new design of a furnace for drying systems with admixture low-temperature gaseous flue gas diluent, especially for coal mills and cement mills, which in. der Execution and mode of operation is much simpler, results in a favorable air flow and leads to better heat management. Such a furnace is according to the invention equipped with an approximately cylindrical or conical metal firing liner closed on one side with an atomizable or sprayable feed provided on the closed end face Fuel and suction openings for so distributed and directed along the length of the jacket Combustion air and Verdümiungsluft that on the one hand the wall of the can remains cool enough that no brickwork is required, and that on the other hand always' a vigorously swirled zone with the correct stoichiometrically correct fuel-air ratio arises that occurs at; constant Gesaimtluft-, amount and increasing "amount of fuel in the original The dilution zone is shifted into it and expands and in the opposite direction as the amount of fuel decreases Shrinking direction. This ensures that the volume of the effective Feuerrauimes not., Is constant, but at larger amounts of fuel after the mixing zone expand almost at will or with smaller amounts Conversely, fuel addition can shrink at the expense of the mixing zone. Always is one effective through swirled combustion zone stoichio-

'. metrisch richtiger Zusammensetzung und optimaler Verbrennungsbedingungen vorhanden. Die Brennstoffmenge· kann deshalb in einem bisher nicht gekannten Ausmaß variiert werden, ohne daß die Luftzufuhr verändert werden muß. Hierzu kann die Feuerbüchse teilweise oder ganz von einem mit einer Ansaugöffnung versehenen Mantel umgeben sein, der die Luftzufuhr auch unter Druck zuläßt und dem unter Einschaltung einer Trennwand auch die Rückluft von der Mühle zur gleichmäßigen Verdünnung der Flammengase zugeführt werden bann. Sauerstoffarme Rückluft kann auf diese Weise für die Verdünnung der Flammengase verwendet werden, oder es kann kohlenoxydhaltige Abluft aus Schachtöfen zur Nachverbrennung gelangen, ferner kann staubhaltige Luft, die sonst in Filter geführt werden_: müßte, dorthin, abgeführt werden.'. metrically correct composition and optimal combustion conditions available. The amount of fuel can therefore be varied to a previously unknown extent without having to change the air supply. For this purpose, the fire box can be partially or completely surrounded by a jacket with a suction opening, which allows air to be supplied even under pressure and to which, with the inclusion of a partition, the return air from the mill can also be supplied to evenly dilute the flame gases. Low-oxygen return air can be used in this way for the dilution of the flame gases, or it may kohlenoxydhaltige exhaust air from shaft furnaces for post-combustion, further, dust-laden air which would otherwise be performed in _filter: would have, there, be dissipated.

Das Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher erläutert, die in schematischer Darstellung und ohne Einhaltung eines einheitlichen Maßstabes eine mit. der neuen Feuerung versehene Mähltrocknungsanlage wiedergibt.The embodiment of the subject matter of the invention is shown below with reference to the drawing explained in more detail, in a schematic representation and without adhering to a uniform scale one with. the mill drying plant equipped with the new furnace reproduces.

In einem Zylindermantel 1 ist eine etwa in Form eines Kegelmantels verlaufende Feuerbüchse 2 angeordnet, deren den kleineren Durchmesser aufweisendes Ende durch eine Haube 3 abgedeckt ist. Die Haube 3 ist mit der Büchse 2 von dem mit einem entsprechenden Durchgang versehenen Abschlußdeckel 4 des Mantels 1 getragen. Am Ende mit^; dem größeren Durchmesser läuft die Büchse 2 in einen Zylinderring S .aus, der unter Belassung eines Ringspaltes durch Stege 6 in .den Mantel 1 gleitet. Die Feuerbüchse 2 ist in dem Beispiel 'zum Betrieb mit .Staubkohle eingerichtet, die von einem Bunker 7 der Haube 3 über eine Regeleinrichtung 8 zugeführt wird. Zur Drallerzeugung und Brennstoffverwirbelung ist die Haube 3 -mit jalousieartigen Luf teintrittsschlitzen 9 versehen.In a cylinder jacket 1 there is arranged a fire box 2 which extends approximately in the form of a conical jacket, the end of which having the smaller diameter is covered by a hood 3. The hood 3 is carried with the sleeve 2 by the cover 4 of the jacket 1 provided with a corresponding passage. At the end with ^; the larger diameter, the sleeve 2 runs into a cylinder ring S .aus, which slides through webs 6 in .den jacket 1 leaving an annular gap. In the example, the fire box 2 is set up for operation with pulverized coal, which is fed from a bunker 7 to the hood 3 via a control device 8. To generate swirl and fuel turbulence, the hood 3 is provided with louvre-like air inlet slots 9.

Die Feuerbüchse 2 hat eine Reihe von Löchern 10, durch die weitere Verbrennungsluft mit großer Geschwindigkeit angesaugt wird. Je nach der Ausbildung dieser Löcher oder Schlitze bleibt die angesaugte Luft mehr an der Innenwand der Feuerbüchse Oder dringt tiefer in diese ein, so daß die Verbrennungsgase stark verwirbelt wenden und eine gute Verbrennung erzielt wird. Die Temperatur der Federbuchse wind durch Bemessung und Verteilung -so gehalten, daß sie zwar heiß, aber nicht glühend wird. Sie kann daher aus hitzebeständigem Stahl gefertigt sein. Trotzdem ergibt sich durch die Turbulenz der Gase in der Feuerbüchse eine sehr heiße Flamme, die an den Kanten der Löcher festhängt, hinter denen Brennstoff und Luft innig vermischt und durch" heiße Gaswinbel dauernd gezündet werden. 'The fire box 2 has a series of holes 10, through which more combustion air with large Speed is sucked in. Depending on the design of these holes or slots, the one that is sucked in remains Air more on the inner wall of the fire box or penetrates deeper into it, so that the Turn the combustion gases strongly swirled and a good combustion is achieved. The temperature the spring bushing winds by dimensioning and distribution-so held that it is hot, but does not get glowing. It can therefore be made of heat-resistant steel. Nevertheless it arises due to the turbulence of the gases in the firebox a very hot flame that spreads along the edges of the Holes stuck behind which fuel and air are intimately mixed and continuously through "hot gas vortices be ignited. '

Nach dem Eintritt in die Haube 3 ist das Gemisch reich an Brennstoff und wird dann von Lochreihe zu Lochreihe ärmer. Eine Regelung der Luftzufuhr ist im allgemeinen nicht notwendig, und die Regelung der Verbrennung erfolgt durch Drosselung der' Brennstoffmenge. Mit zunehmender Brennstoffmenge verschiebt sich somit die heißeste, stöchiometrisch richtige Flammenzone nach dem Austrittsende der Feuerbüchse, und mit zunehmen-After entering the hood 3, the mixture is rich in fuel and is then of the row of holes poorer to row of holes. A regulation of the air supply is generally not necessary, and the The combustion is regulated by throttling the amount of fuel. With increasing The amount of fuel thus shifts the hottest, stoichiometrically correct flame zone after Exit end of the firebox, and with increasing-

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der Länge der Feuerbüchse und der Zahl¹ der Lochreihen nimmt auch der Regelbereich der neuen Feuerung izni. Die, fin Strömungsrichtung gesehen, zuletzt liegenden Lochreihen dienen der gleichmäßigen Verdünnung und Wirbelung der heißen Feuergase mit der Luft. Die Feuerbüchse ist so gestaltet und mit Löchern besetzt, daß in der Nähe , des Brennstoffeintrittes' eine langsamere, für die Einleitung der Verbrennung besonders günstigethe length of the firebox and the number ^{1 of} the rows of holes also increases the control range of the new furnace izni. The last rows of holes, seen in the direction of flow, serve to evenly dilute and swirl the hot fire gases with the air. The fire box is designed and filled with holes so that near the 'fuel inlet' a slower one, which is particularly favorable for initiating combustion

ίο Durchschnittsgeschwindigkeit herrscht.ίο Average speed prevails.

Der Mantel ι ist zweckmäßig durch eine die Feuerbüchse 2 einschließende Querwand 11 in zwei Kammern 12, 13 !unterteilt. Die der Haube 3 benachbarte Kammer 12 ist mit einem Eintrittsstutzen 1-4 für Frischluft versehen, während ein der Kammer 13 zugeordneter Stutzen 15 der. Zufuhr von sauerstoffarmer Rückluft aus der Mühle dient. Sowohl die Frischluft -als auch die Rückluft können staubhaltig sein.The coat ι is expedient by a die The transverse wall 11 enclosing the fire box 2 is divided into two chambers 12, 13! The one adjacent to the hood 3 Chamber 12 is provided with an inlet port 1-4 for fresh air, while one of the Chamber 13 associated nozzle 15 of the. Supply of low-oxygen return air from the mill is used. Both the fresh air and the return air can contain dust.

Der Ringrand 5 der Büchse ist gleitend auf den Stegen 6 geführt, so daß sich die Büchse frei ausdehnen kann.The ring edge 5 of the sleeve is slidably guided on the webs 6 so that the sleeve can expand freely can.

Es entfällt jede Schlackenbildung, und die sich einstellende Flugasche wird mit den heißen Gasen der Mühle zugeführt.It eliminates any slag formation, and that The fly ash that sets in is fed into the mill with the hot gases.

Zum Einbau der neuen Feuerung wird das offene Ende des Zylindermantels durch eine Leitung 16 an den Ringkanal 17 der Mühle 18 angeschlossen. Von der Mühle wird die Luft in üblicher Weise über einen Staubabscheider 19 mittels einer Leitung 20 abgesaugt, die ian einen Ventilator 21 angeschlossen ist. Von da geht die Luft durch einen Filter 22 zu dem Brüdenventilator 23. Ein Teil der den Ventilator 21 verlassenden Luft wird als Rückluft durch eine Leitung 24 der Kammer 13 des Zylindermantels 1 zugeführt.To install the new furnace, the open end of the cylinder jacket is passed through a line 16 connected to the ring channel 17 of the mill 18. From the mill the air gets in the usual way Sucked off via a dust separator 19 by means of a line 20 which is connected to a fan 21 is. From there the air goes through a filter 22 to the vapor fan 23. Part of the the air leaving the fan 21 is called return air fed through a line 24 to the chamber 13 of the cylinder jacket 1.

Die Steuerung des Brennstoffzuteilers 8 erfolgt selbsttätig durch einen in die Leitung 20 eingebauten Temperaturfühler 25.The control of the fuel feeder 8 takes place automatically by a built-in in the line 20 Temperature sensor 25.

AnStelle von Staubkohle kann die neue Feuerung auch mit flüssigem oder gasförmigem Brennstoff betrieben weiden, der mit entsprechendem Druck durch eine Düse in die Haube 3 eingespritzt wird. Auch kann die neue Feuerung für den Betrieb von Trockentrommeln oder andere Trocknungsanlagen verwendet werden.Instead of pulverized coal, the new furnace can also use liquid or gaseous fuel operated pasture, which is injected through a nozzle into the hood 3 with the appropriate pressure. The new furnace can also be used to operate drying drums or other drying systems be used.

Claims

PATENT CLAIMS:

i. Firing 'for drying systems with admixture of low-temperature gaseous flue gas evaporation agents in the furnace, in particular for grinding-drying systems for the cement industry, for supplying fresh hot air to the drying system, characterized by an approximately cylindrical or conical metal firing box closed on one side with a supply of an atomizable or sprayable fuel on the closed end face and intake openings for combustion air and dilution air distributed and directed along the length of the jacket so that on the one hand the can wall remains cool enough not to require any brickwork, and on the other hand there is always a strongly swirled zone of stoichiometrically correct fuel-air ratio, which is at With a constant total amount of air and an increasing amount of fuel, it shifts and expands into the original dilution zone and shrinks in the opposite direction as the amount of fuel decreases. ■

2. Furnace according to claim 1, characterized in that the fire box is surrounded in the suction area by a jacket provided with an air intake port.

3. Furnace according to claim 2, characterized in that it is operated under pressure will.

4. Firing according to claim 1 to 3 with recirculation a part of the vapors from the drying plant, characterized in that the Vapors are fed to the fire box.

5. Furnace according to claim 4, characterized in that the line of the return air the jacket surrounding the fire box, viewed in the direction of flow, behind the fresh air connection is appropriate.

6. Furnace according to claim 4, characterized in that that the jacket space is divided by an intermediate wall separating the two supply connections and the Connection for .the return air assigned to special rows of inlet holes in the firebox are.

7. Furnace according to claim 1 to 6, characterized in that fuel-containing gases, z. B. CO-containing shaft furnace exhaust gases for the purpose of afterburning the furnace will. ioo

Referred publications:

German patent specifications No. 331577, 348272, 824, 464455, 663 707. -

1 sheet of drawings