DEP0010227DA

DEP0010227DA - Dust firing for radiant steam generators

Info

Publication number: DEP0010227DA
Authority: DE
Inventors: Otto Lotz; Herbert Dipl.-Ing. Seidl; Hubert Seidl
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Publication date: 1951-02-01

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennstaubfeuerung für Strahlungsdampferzeuger mit unterer, mittlerer aus wärmespeichernden Stoffen bestehender Zündfläche.The invention relates to a pulverized fuel furnace for radiant steam generators with a lower, middle ignition surface consisting of heat-storing materials.

Bei kleinem Feuerraum wurde diese Zündfläche zentral angeordnet und erfülle damit die Aufgabe, Zündung und Ausbrand zu verbessern. In großen Brennkammern versagte diese Anordnung, weil der Zündtisch zusammenschmolz. Außerdem war die Aufgabe der Zündung damit nicht mehr zu lösen, weil die Brenner von der Mitte zu weit entfernt waren. Deshalb wurden die Zündflächen in die Seitenwände in Brennernähe verlegt. Die Aufgabe, den Ausbrand der Flamme zu verbessern, wurde durch Steigerung der Feuertemperatur angestrebt, wodurch man zum flüssigen Schlackenbad kam, das zwar gute Zündeigenschaft hat, jedoch mit anderen Mängeln behaftet ist, welche seine allgemeine Anwendung erschweren.In the case of a small combustion chamber, this ignition surface was arranged centrally and thus fulfills the task of improving ignition and burnout. In large combustion chambers this arrangement failed because the ignition table melted together. In addition, the ignition task could no longer be solved because the burners were too far away from the center. That is why the ignition surfaces were relocated to the side walls near the burner. The task of improving the burnout of the flame was sought by increasing the fire temperature, which resulted in the liquid slag bath, which although it has good ignition properties, has other deficiencies which make its general use difficult.

Um bei einer großen Brennkammer Zündung und Ausbrand zu verbessern, muß der Zündtisch eine große Oberfläche besitzen, zentral angeordnet sein, damit der Flammenkern beeinflußt wird. Flächen von diesem Ausmaß sind nur dann haltbar, wenn sie mit Kühlrohren versehen sind. Sie gestatten andererseits eine zweckmäßige Anordnung der Aschentrichter, wenn sie wenigstens zum Teil über ihnen schweben. Dies bedingt, daß sie von den Kühlrohren getragen werden müssen. Die Kühlrohre müssen in den Wasserumlauf des Dampferzeugers eingeschlossen sein, damit sie die großen Wärmemengen, welche diese Rohre aufnehmen, nutzbringend abgeführt werden.In order to improve ignition and burnout in a large combustion chamber, the ignition table must have a large surface and be centrally located so that the flame core is influenced. Surfaces of this size are only durable if they are provided with cooling tubes. On the other hand, they allow the ash trays to be arranged appropriately if they are at least partially suspended above them. This means that they have to be carried by the cooling tubes. The cooling pipes must be included in the water circulation of the steam generator so that the large amounts of heat that these pipes absorb can be usefully dissipated.

Dies gibt zugleich eine große Freizügigkeit in der Anordnung und Ausbildung der Kühlflächen, welche aus den beschriebenen Anwendungsbeispielen hervorgeht.At the same time, this gives great freedom of movement in the arrangement and design of the cooling surfaces, which is evident from the application examples described.

In Abb. 1, 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindungsgegenstandes in den drei Hauptschnitten dargestellt. In einer Brennkammer 1, welche mit Brennstab von den Eckenbrennern 2 befeuert wird, ist nur wenig unterhalb der Brennebene ein Zündtisch 3 vorgesehen, welcher aus wärmespeicherndem Stoff besteht. Der Zündtisch wird von zwei ineinandergreifenden Rohrgruppen 4, 5 getragen, die von Verteilern 6, 7 ausgehen, denen mittels der Fallrohre 8, 9 das Wasser von der nicht dargestellten Kesseltrommel zugeführt wird. Von diesen Verteilern gehen aus die Kühlrohre 10, 11, welche längs der Trichterwand hochsteigen und dann den Kühlschirm der Brennkammerwand bilden. Die Tragrohre sind also nur besonders geformte Brennkammerwand-Kühlrohre. Diese konstruktiv einfache Lösung hat jedoch noch den Nachteil, daß die Tragrohre seitlich des Zündtisches einen Kühlrost bilden, der einen Teil der Zündwirkung vernichtet infolge Wärmeaufnahme durch Abstrahlung aus der Zündzone der Flamme. Die Anordung ist deshalb so getroffen, daß die Rohre 4, 5 möglichst weit von den Brennern entfernt sind. Dies beschränkt jedoch die Größenbemessung der Zündfläche.In Fig. 1, 2 and 3, an embodiment of the subject invention is shown in the three main sections. In a combustion chamber 1, which is fired with a fuel rod from the corner burners 2, an ignition table 3 is provided only a little below the focal plane, which consists of heat-storing material. The ignition table is supported by two interlocking pipe groups 4, 5, which extend from distributors 6, 7, to which the water from the boiler drum, not shown, is fed by means of the downpipes 8, 9. From these distributors go out the cooling tubes 10, 11, which rise along the funnel wall and then form the cooling screen of the combustion chamber wall. The support tubes are only specially shaped combustion chamber wall cooling tubes. This structurally simple solution, however, still has the disadvantage that the support tubes form a cooling grate on the side of the ignition table, which destroys part of the ignition effect as a result of heat absorption by radiation from the ignition zone of the flame. The arrangement is therefore made so that the tubes 4, 5 are as far away as possible from the burners. However, this limits the size of the ignition area.

Bei der Anordnung nach Abb. 4, 5, 6 ist der Zündtisch 3 sattelförmig ausgebildet und erstreckt sich quer durch die Brennkammer 1 von einer Seitenwand bis zur anderen. Die von den Verteilern 6, 7 ausgehenden Kühlrohre 4, 5 münden in Zwischensammlern 12, 13, welche die äußeren Kanten des Zündtisches 3 schützen. Die Tragrohre 4a, 5a des Zündtisches 3 gehen von den Zwischensammlern 12, 13 aus, sie sind nach den Brennkammerwänden abgebogen und als Seitenwand-Kühlrohre lotrecht weitergeführt. In der Sattelfläche des Zündtisches 3 sind Luftdurchtrittsöffnungen 14 angebracht, deren Querschnitt umso größer ist, je näher er an der Mittelachse der Brennkammer liegt. Die Luft wird unterhalb des sattelförmigen Zünd- tisches 3 durch Kanal 15 und Regelklappen 16 eingeführt. Zur Ableitung etwa durch Lufteintrittsöffnungen 14 eingedrungener Achse aus dem Luftschacht dienen die Pendelklappen 17.In the arrangement according to FIGS. 4, 5, 6, the ignition table 3 is saddle-shaped and extends transversely through the combustion chamber 1 from one side wall to the other. The cooling pipes 4, 5 emanating from the distributors 6, 7 open into intermediate collectors 12, 13, which protect the outer edges of the ignition table 3. The support tubes 4a, 5a of the ignition table 3 emanate from the intermediate collectors 12, 13; they are bent towards the combustion chamber walls and continued vertically as side wall cooling tubes. In the saddle surface of the ignition table 3, air passage openings 14 are provided, the cross section of which is larger, the closer it is to the central axis of the combustion chamber. The air is below the saddle-shaped ignition table 3 through channel 15 and control flaps 16 introduced. The pendulum flaps 17 serve to divert any axis that has penetrated through air inlet openings 14 from the air shaft.

Bei der Anordnung nach Abb. 7, 8, 9 sind die Kühlrohre der Zündfläche nur z. T. in die Seitenwände der Brennkammer eingereiht, während der andere Teil einen mit der Brennkammer gleichachsigen Zylinder bildet. Die Brennkammer 1 wird wieder von Eckbrennern 2 befeuert. Von dem Sattel 3, der sich gleichfalls von einer Brennkammerwand zur gegenüberliegenden Wand erstreckt, steigt gleichachsig mit der Brennkammer 1 ein lotrechter Hohlzylinder 18 auf. Von den Kühlrohren 4, 5 die von den Verteilern 6, 7 ausgehen, steigen die mittleren Rohre an dem Hohlzylinder 18 auf; sie verkleiden den unteren Teil des Zylinders von außen und bilden ihn im oberen, in Brennernähe liegenden Teil selbst, indem sie in bekannter Weise mit angeschweißten Tragstiften versehen und mit feuerfester Masse verkleidet sind. Der obere Teil des Zylinders 18 besitzt einen größeren Durchmesser als der untere, so daß die vorspringende Kante als Tropfkante wirkt und den unteren Zylinderteil vor <Nicht lesbar> schützt. Der Hohlzylinder 18 ist oben geschlossen, an den Seitenwänden jedoch mit Öffnungen 14 versehen, durch welche die durch Kanal 15 in regelbarer Menge zugeführte Luft in den Kern der Drallflamme eintritt. Die Luftdurchtrittsöffnung können auch im zurückspringenden Teil des Zylinders angeordnet werden. Die Kühlrohre 4, 5 gehen nach Verlassen des Zylinders 18 als ein Bündel glatter Rohre lotrecht weiter, biegen jedoch im oberen Teil der Brennkammer 1 seitlich aus, durchdringen die Brennkammerseitenwände und münden in Sammlern 19, 20, welche durch Steigrohre 21, 22 mit der Kesseltrommel 23 verbunden sind.In the arrangement according to Fig. 7, 8, 9, the cooling tubes of the ignition surface are only z. T. lined up in the side walls of the combustion chamber, while the other part forms a cylinder coaxial with the combustion chamber. The combustion chamber 1 is fired again by corner burners 2. From the saddle 3, which also extends from one combustion chamber wall to the opposite wall, a vertical hollow cylinder 18 rises coaxially with the combustion chamber 1. From the cooling tubes 4, 5 which extend from the distributors 6, 7, the central tubes rise on the hollow cylinder 18; they cover the lower part of the cylinder from the outside and form it in the upper part, which is located near the burner, by being provided in a known manner with welded support pins and covered with refractory material. The upper part of the cylinder 18 has a larger diameter than the lower one, so that the protruding edge acts as a drip edge and protects the lower cylinder part from "illegible". The hollow cylinder 18 is closed at the top, but is provided on the side walls with openings 14 through which the air, which is supplied in a controllable amount through channel 15, enters the core of the swirl flame. The air passage opening can also be arranged in the recessed part of the cylinder. The cooling tubes 4, 5 continue vertically after leaving the cylinder 18 as a bundle of smooth tubes, but bend laterally in the upper part of the combustion chamber 1, penetrate the combustion chamber side walls and open into collectors 19, 20, which through riser pipes 21, 22 with the boiler drum 23 are connected.

Die Kühlrohre 4, 5 können auch in Schraubenwindungen um den zentralen Zündzylinder 18 geführt sein, oder es kann statt eines Zylinders ein Prisma ausgeführt werden. Die von dem Zylinder oben abgeführten Rohre können gegebenenfalls unter Zwischenschaltung eines Sammlers, als Berührungsfläche oder als einzelne lotrechte Strahlungs-Kühlwände ausgebildet werden. Der Dampferzeuger kann mit Zwangslauf oder mit natürlichen Wasserumlauf betrieben werden.The cooling tubes 4, 5 can also be guided in screw turns around the central ignition cylinder 18, or a prism can be implemented instead of a cylinder. The tubes discharged from the top of the cylinder can optionally be designed with the interposition of a collector, as a contact surface or as individual vertical radiation cooling walls. The steam generator can be operated with forced circulation or with natural water circulation.

Claims

1.) Combustion dust firing for radiation steam generator with lower, middle, consisting of heat-storing substances ignition surface, characterized in that the ignition surface is relatively large and is carried over the ash funnel by the combustion chamber cooling pipes connected to the water circulation of the steam generator.

2.) pulverized fuel furnace according to claim 1, characterized in that the cooling tubes rising from the ignition surface are lined up in the side cooling walls of the combustion chamber.

3.) pulverized fuel furnace according to claim 1 with a medium cooling surface, characterized in that the cooling tubes rising from the ignition surface in a cylinder or prism surface lying coaxially to the combustion chamber are covered with heat-storing material.

4.) pulverized fuel furnace according to claim 3, characterized in that the refractory ignition cylinder is closed at the top and provided with side openings through which the air can escape into the furnace, which is introduced from below into the hollow cylinder.

5.) pulverized fuel furnace according to claim 3 or 4, characterized in that the cylinder in the upper part has a larger diameter than in the lower and only in the upper part covered with refractory material and is provided with a drip edge, while the air openings are arranged in the lower part.

6.) pulverized fuel furnace according to claim 1, characterized in that the ignition surface is pierced by air supply openings, the cross-section of which is greater, the closer it is to the central axis of the combustion chamber.

7.) pulverized fuel furnace according to claim 1 or 3, characterized in that the cooling tubes in the upper part of the combustion chamber, optionally with the involvement of an intermediate collectors form a bundle of contact for the fire gases flowing through or are combined into individual vertical cooling walls.

8.) pulverized fuel furnace according to claim 3, characterized in that the cooling tubes are guided as generators or in helical form around the cylinder.

9.) Brennstaubfeurung according to claim 1, characterized in that the cooling pipes are arranged with the interposition of collectors which protect the edges of the ignition surface.