EP0063173B1

EP0063173B1 - Wirbelbettfeuerung

Info

Publication number: EP0063173B1
Application number: EP81108394A
Authority: EP
Inventors: Horst Ing. Grad. Sauter; Werner Dipl.-Ing. Poersch
Original assignee: Babcock BSH AG
Current assignee: Grenzebach GmbH and Co KG
Priority date: 1981-04-15
Filing date: 1981-10-16
Publication date: 1984-09-26
Also published as: DE3166348D1; DE3115236A1; EP0063173A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wirbelbettfeuerung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Durch die DE-A1-2935542 ist bereits eine Wirbelschichtfeuerung dieser Gattung bekannt. Dabei handelt es sich um ein sogenanntes zirkulierendes Wirbelbett, bei dem das Inertmaterial ständig im Kreislauf aus der Wirbelschicht abgezogen, in einem Wärmetauscher abgekühlt und zwecks Temperaturerniedrigung der Wirbelschicht in diese zurückgeführt wird. Der Wärmetauscher kann dabei gemäß einem Ausführungsbeispiel in dem Aschetrichter angeordnet sein, der sich unmittelbar unter dem Rost befindet.
Im Gegensatz zu diesem bekannten Stand der Technik zielt die Erfindung nicht darauf ab, der Wirbelschicht Wärme zu entziehen. Der Erfindung liegt vielmehr die Aufgabe zugrunde, in einfacher Weise die ausfallende Asche zu kühlen, eine übermäßige Erwärmung der unteren Ofenteile zu vermeiden und die abgeleitete Wärme zu nutzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das im Kennzeichen des Anspruchs 1 angegebene Merkmal gelöst. Die Aschewärme wird so nahezu in vollem Umfang unmittelbar wieder der Verbrennung zugreführt. Dadurch ergibt sich vor allem beim Verfeuern von aschereichen Brennstoffen eine beachtliche Brennstoffersparnis. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die eingeblasene Luft die Asche auflockert und so deren störungsfreien Abzug erleichtert.
Durch die GB-A 2032598 ist bereits eine Wirbelbettfeuerung bekannt, bei welcher die ausfallende Asche durch die Benutzung von Luft gekühlt wird.
Gemäß Anspruch 2 wird der Aschetrichter unter voller Nutzung der abgegebenen Wärme auch von außen gekühlt.
Das Merkmal des Anspruchs 3 ergibt eine noch intensivere Kühlung des Trichters.
Eine zweckmäßige Luftführung, bei der die für die Kühlung der Asche bestimmte Luft auf erhöhten Druck gebracht wird, ist in Anspruch 4 angegeben.
Durch die in Anspruch 5 angegebene Integration der Zündbrenner in das kompakte System wird erreicht, daß beim Zünden nur wenig Ofenmasse aufzuheizen ist, keine Wärme verloren geht, die Aufheizzeit möglichst kurz und der Verbrauch an Zündbrennstoff möglichst gering ist.
Die Zeichnung dient zur Erläuterung der Erfindung anhand eines schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels.
Die von feuerfestem Mauerwerk 1 umschlossene Brennkammer 2 hat eine Beschickungsöffnung 3 und einen Rauchgasabzug 4. In der Brennkammer 2 können Wärmetauscher angeordnet sein, die nicht zur Erfindung gehören und daher der Einfachheit halber in der Zeichnung nicht dargestellt sind. Unter dem Boden 5 ist ein Trichter 6 angeordnet, dessen obere Öffnung im wesentlichen gleich der Bodenfläche der Brennkammer 2 ist.
Unten läuft der Trichter 6 in eine Ascheabzugs- öffnung 7 aus. Der gesamte Trichter ist von einem druckdichten Luftkasten 8 umgeben. Dieser ist über eine Rohrleitung 9 durch ein Hauptgebläse 10 mit Druckluft beaufschlagbar. In dem Trichter 6 sind auf annähernd halber Höhe mehrere parallele, waagerechte Blasrohre 11 angeordnet, die mit nach oben gerichteten Öffnungen versehen sind. Die Blasrohre 11 sind über einen Verteiler 12 und eine Rohrleitung 13 an ein Druckerhöhungsgebläse 14 angeschlossen, das ansaugseitig über eine Rohrleitung 15 mit dem Innern des Luftkastens 8 in Verbindung steht.
Der Boden 5 besteht aus mehreren parallelen Fluidisierrohren 16, die auf der Oberseite mit Düsen 17 besetzt sind. Die Fluidisierrohre 16 sind an einem Ende fest mit der Wand des Trichters 6 verbunden und liegen zwecks Ermöglichung von Wärmedehnungen in der Nähe des anderen Endes gleitend auf. Die in der Zeichnung rechte Seite ist geschlossen, die linke Stirnseite ist für den Lufteintritt offen.
Den einzelnen Fluidisierrohren 16 sind Zündbrenner 18 zugeordnet, die in die offenen Stirnseiten hineingerichtet sind. Zwischen Zündbrenner und Fluidisierrohr befindet sich jeweils ein Spalt 19 für die Luft.
In der Brennkammer 2 befindet sich im stationären Betrieb eine Wirbelschicht, die zu einem geringem Prozentsatz aus Brennstoff und im übrigen aus Asche besteht. In dem Trichter 6 befindet sich eine im wesentlichen ruhende Aschefüllung, die bis zur Höhe der Düsen 17 reicht. Die Asche wird kontinuierlich oder schubweise in dem Maße ausgetragen, wie durch den Ausbrand des zugeführten Brennstoffs neue Asche anfällt. In die Aschefüllung wird mit den Blasrohren 11 Kühlluft eingeblasen, die die Asche von etwa 800 °C auf etwa 100°C kühlt. Die Kühlluft gelangt als vorgewärmte Verbrennungsluft in die Wirbelschicht und bewirkt zusammen mit der aus den Düsen 17 austretenden Luft die Aufwirbelung. Die Kühlung erfordert keine Erhöhung der Gesamtluftmenge. Die aus der Gesamtluftmenge für die Kühlung abgezweigte Luftmenge wird so bemessen, daß an keiner Stelle der ruhenden Aschefüllung die Lockerungsgeschwindigkeit erreicht wird. Die durch die Aschefüllung strömende Luftmenge ist aber groß genug, um das Nachrutschen der Asche zu erleichtern. Die den Blasrohren 11 zugeführte Kühlluft wird dem Luftkasten 8 entnommen. Druckstöße im Luftkasten 8, die durch zerplatzende Blasen und nachschießendes Material in der Wirbelschicht verursacht werden, erzeugen daher in der Kühlluft zeitgleiche Druckstöße, die die von der Wirbelschicht auf die Aschefüllung ausgeübten Stöße weitgehend kompensieren und so einer Verfestigung der Aschefüllung entgegenwirken. Die Wirbelluft wird ebenfalls dem Luftkasten 8 entnommen. Durch die intensive Luftströmung wird der Trichter 6 von außen ständig wirksam gekühlt und die abgeführte Wärme voll genutzt.
Beim Anfahren wird die Wirbelluft mit den Zündbrennern 18 auf rund 800 °C aufgeheizt, bevor sie in die Wirbelschicht eingeführt wird. Die durch die Spalte 19 gemäß Pfeil 20 in die Fluidisierrohre 16 einströmende Wirbelluft dient dabei gleichzeitig als Sekundärluft für die Zündbrenner 18.

Claims

1. Wirbelbettfeuerung, insbesondere zum Verfeuern aschereicher Brennstoffe, mit einem Boden (5) aus rostartig angeordneten Fluidisierrohren (16), die mit Düsen (17) für die Wirbelluft versehen sind, mit einem unter dem Boden angeordneten Trichter (6), dessen obere Öffnung im wesentlichen gleich der Bodenfläche der Brennkammer (2) ist, für aus der Wirbelschicht abzuziehendes Inertmaterial und mit Einrichtungen zum Kühlen der in dem Trichter befindlichen Inertmaterialfüllung, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Trichter (6) mit Luft beaufschlagte, mit Austrittsöffnungen versehene Blasrohre (11) angeordnet sind.

2. Wirbelbettfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftzufuhr zu den Blasrohren (11) über einen Luftkasten (8) erfolgt, der den Trichter (6) umschließt.

3. Wirbelbettfeuerung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß Luftzufuhr zu den Fluidisierrohren (16) ebenfalls über den Luftkasten (8) erfolgt.

4. Wirbelbettfeuerung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blasrohre (11) über eine Rohrleitung (13, 15) und ein Druckerhöhungsgebläse (14) mit Luft aus dem Luftkasten (8) beaufschlagt sind und daß die Fluidisierrohre (16) mindestens ein offenes Ende haben, das direkt im Luftkasten (8) liegt.

5. Wirbelbettfeuerung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den einzelnen Fluidisierrohren (16) Zündbrenner (18) zugeordnet sind, die unter Freilassung eines Spaltes (19) in die offenen Enden der Fluidisierrohre (16) gerichtet sind.