EP1447622B1 - Staubgefeuerter Flammrohrkessel - Google Patents

Staubgefeuerter Flammrohrkessel Download PDF

Info

Publication number
EP1447622B1
EP1447622B1 EP20040000885 EP04000885A EP1447622B1 EP 1447622 B1 EP1447622 B1 EP 1447622B1 EP 20040000885 EP20040000885 EP 20040000885 EP 04000885 A EP04000885 A EP 04000885A EP 1447622 B1 EP1447622 B1 EP 1447622B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
flame
flame tube
tube
combustion chamber
boiler
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP20040000885
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1447622A2 (de
EP1447622A3 (de
Inventor
Fritz Dr.-Ing. Schoppe
Original Assignee
Fritz Dr.-Ing. Schoppe
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to DE2003101857 priority Critical patent/DE10301857A1/de
Priority to DE10301857 priority
Application filed by Fritz Dr.-Ing. Schoppe filed Critical Fritz Dr.-Ing. Schoppe
Publication of EP1447622A2 publication Critical patent/EP1447622A2/de
Publication of EP1447622A3 publication Critical patent/EP1447622A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1447622B1 publication Critical patent/EP1447622B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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 
    • F23C7/00Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply
    • F23C7/002Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion
    • F23C7/004Combustion apparatus characterised by arrangements for air supply the air being submitted to a rotary or spinning motion using vanes
    • 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
    • F23C3/002Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber having an elongated tubular form, e.g. for a radiant tube
    • 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 
    • F23C5/00Disposition of burners with respect to the combustion chamber or to one another; Mounting of burners in combustion apparatus
    • F23C5/08Disposition of burners
    • 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 
    • F23C6/00Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion
    • F23C6/04Combustion apparatus characterised by the combination of two or more combustion chambers or combustion zones, e.g. for staged combustion in series connection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D1/00Burners for combustion of pulverulent fuel
    • 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 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/03005Burners with an internal combustion chamber, e.g. for obtaining an increased heat release, a high speed jet flame or being used for starting the combustion
    • 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 
    • F23C2900/00Special features of, or arrangements for combustion apparatus using fluid fuels or solid fuels suspended in air; Combustion processes therefor
    • F23C2900/06041Staged supply of oxidant

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Flammrohrkessel zur Befeuerung mit Brennstaub.
  • Bekannte, für die Befeuerung mit Öl oder Gas ausgelegte Flammrohrkessel sind durch knappestmögliche Flammrohrabmessungen und eine Temperatur der Verbrennungsabgase am Austritt des Flammrohrs von 1.100 bis 1.200 °C gekennzeichnet. Ein Öl- oder Gasbrenner bildet eine kurze, buschige Flamme, die nahe an die Umfangswand des Flammrohres herankommt und dort große Wärmestromspitzen von bis zu 400 kW/m2 erzeugt. In der Rohrwand entsteht hierdurch ein großes Temperaturgefälle, das entsprechende Dehnungs- und damit Spannungsdifferenzen innerhalb der Rohrwand zur Folge hat. Diese müssen aus Gründen des Werkstoffs begrenzt werden, und die Technischen Regeln für Dampfkessel TRD 306, Ziff. 11 begrenzen daher die Wanddicke des Flammrohrs auf 20 mm. Damit ist auch der Durchmesser des Flammrohrs begrenzt, denn größere Durchmesser erfordern größere Wanddicken.
  • Bei vergleichbarer Leistung muß ein mit Braunkohlenstaub befeuertes Flammrohr wesentlich größer in seinen Längen- und Durchmessermaßen sein, als ein mit Öl oder Gas befeuertes Flammrohr. Die Gründe hierfür sind zum einen, daß Braunkohlenstaub für den Ausbrand gegenüber Öl oder Gas ein etwa 2,5- bis dreimal so großes Volumen erfordert, und zum anderen, daß die Abgastemperatur so weit abgesenkt werden muß, daß sie mit ausreichendem Abstand unterhalb des Ascheschmelzpunktes von etwa 920 bis 940 °C liegt, um ein Verschlacken des Flammrohrs und der nachgeschalteten Rohrzüge zu vermeiden. In der Praxis soll die Abgastemperatur des mit Braunkohlenstaub befeuerten Flammrohrs im Bereich von 850 °C liegen, also erheblich unter der von öl- oder gasgefeuerten Flammrohren.
  • Innerhalb der durch die vorgenannten Technischen Regeln für Dampfkessel begrenzten Wanddicken von 20 mm und den in diesem Kesselbereich üblichen Dampfdrucken von z.B. 18x103 hPa (18 bar) entsprechend der Normdruckstufe von 16x103 hPA (16 bar) werden Flammrohrdurchmesser von höchstens 800 mm möglich, womit sich das für den Ausbrand von Braunkohlenstaub erforderliche Flammrohrvolumen nicht erreichen läßt.
  • Wenn man Verstärkungsringe auf dem Flammrohr beispielsweise im Abstand von 1.000 mm anordnet, ist zwar eine Vergrößerung des Flammrohrdurchmessers auf 1.300 mm möglich, doch läßt sich damit eine Feuerungsleistung von nur ca. 4,6 MW erreichen. Der Markt verlangt aber Feuerungsleistungen, die im Bereich um 20 MW liegen. Die Klippe ist die durch die genannten Technischen Regeln begrenzte Wanddicke, über die hinweggekommen werden muß, wenn man größere Feuerungsleistungen erreichen will.
  • Aus der WO 92/03212 ist bereits ein Flammrohr-Dampfkessel zur Befeuerung mit staubförmigen Brennstoffen bekannt. Der Flammrohr-Dampfkessel hat eine Vorbrennkammer mit einer Beschleunigungsdüse, eine Lanze, die sich in die Vorbrennkammer erstreckt sowie ein Flammrohr, das sich an die Beschleunigungsdüse anschließt.
  • Aus der US 4848666 A1 ist ein Brenner bekannt, bei dem ein Teil des Brennstoffes über einen ersten äußeren Ringkanal zugeführt wird und am Auslassende auf hohe Geschwindigkeit beschleunigt wird, während ein weiterer Teil des Brennstoffs über einen zweiten, inneren Ringkanal zugeführt und am Auslassende auf niedrige Geschwindigkeit abgebremst wird, wodurch eine Stabilisierung und Regelung der Hauptflamme durch eine permanente Pilotflamme erreicht werden soll. Der Brenner sei für feste, flüssige und gasförmige Brennstoffe geeignet.
  • Aus der WO 83/02309 ist bereits ein mit Kohlenstaub befeuerbarer Kessel bekannt, der einen an einen Feuerraum angrenzenden Brenner aufweist, und bei dem sich an dem Feuerraum Rauchgaszügel anschließen. Der Brenner erzeugt Flammstrahlgeschwindigkeiten von 50 bis 60 m/s. Die Brennerachse kann in einem Winkel von beispielsweise 17° gegenüber der Achse des Feuerraums angeordnet sein.
  • Aus der DE 10055507 A1 ist bereits ein Kessel zur Befeuerung mit staubförmigen Brennstoffen bekannt. Der Kessel umfasst einen Brenner, dem mit Hilfe von Luft fluidisierter staubförmiger Brennstoff zugeführt wird. Innerhalb des Brenners werden wenigstens 30% des Brennstoffes verbrannt, wobei das brennende Luft/Brennstoff-Gemisch zu einem Flammstrahl mit einer Geschwindigkeit von wenigstens 40 m/s in den Feuerraum eingeblasen wird.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Flammroh-Dampfkessel zur Befeuerung mit staubförmigem Brennstoff so weiterzubilden, dass erhöhte Feuerungsleistungen erzielt werden.
  • Diese Aufgabe wird durch einen Flammrohr-Dampfkessel gemäß Anspruch 1 gelöst.
  • Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß größere Wanddicken für das Flammrohr zulässig sind, wenn man die Wärmestromdichte verringert, und ihr liegt die Überlegung zugrunde, daß man die Verringerung der Wärmestromdichte erreichen kann, wenn man eine Flamme erzeugt, deren Durchmesser klein im Vergleich zum Durchmesser des Flammrohrs ist. Der Durchmesser einer Flamme gegebener Wärmeleistung wird um so kleiner, je höher ihre Geschwindigkeit ist. Im Ergebnis erreicht man somit einen größeren Flammrohrdurchmesser, wenn man die Flammgeschwindigkeit erhöht.
  • Die hohe Flammgeschwindigkeit wird dadurch erzielt, daß ein möglichst hoher Anteil, bevorzugt wenigstens 30%, besser 60%, des Brennstoffs in einer Vorbrennkammer verbrannt wird und die aus der Vorbrennkammer austretenden, brennenden Flammgase beschleunigt und erst dann in das Flammrohr eingeblasen werden.
  • Gemäß der Erfindung erfolgt die Beschleunigung auf eine Geschwindigkeit von wenigstens 80 m/s, bevorzugt 100 m/s, und mit dieser Geschwindigkeit werden sie in das Flammrohr, bevorzugt koaxial mit diesem, eingeblasen. Man kann die Flammgase aber auch oberhalb der Achse des Flammrohrs unter einer Neigung von 8 bis 14 °C gegen die Achse des Flammrohrs schräg nach unten in dieses einblasen. Man erreicht dadurch, daß Verunreinigungen, etwa Asche, die sich am Boden des Flammrohrs sammeln, in Richtung auf den Abzug des Flammrohrs geblasen werden.
  • Zwar hat der Anmelder auf dem Weg, der ihn zu dieser Erfindung gebracht hat, früher bereits Flammbeschleunigungsdüsen eingesetzt. Damit wurden aber ganz andere Zwecke verfolgt, und die Flammstrahlgeschwindigkeit lag denn auch bei nur 50 bis 60 m/s und war durch die Flammstabilität begrenzt. Die Beschleunigung des Flammstrahls diente früher allein dem Fortblasen ausfallender Verbrennungsasche vom Boden des Flammrohrs, wozu der Flammstrahl von oben schräg zur Flammrohrachse gerichtet wurde, und wozu die genannte Flammstrahlgeschwindigkeit ausreichte. Von dem erläuterten Merkmal kann, wie schon erwähnt, auch bei der Erfindung vorteilhaft Gebrauch gemacht werden, doch verfolgt die weitere Erhöhung der Flammstrahlgeschwindigkeit das bereits erläuterte andere Ziel, das mit den Merkmalen des Standes der Technik nicht erreichbar ist.
  • Die Vorbrennkammer ist in den Wasserkreislauf des Kessels einbezogen und nimmt aus der Flamme Wärme auf. Die Flamme ist also bereits teilweise gekühlt, wenn sie beschleunigt wird. Der beschleunigte Flammstrahl wirkt im Flammrohr wie ein Injektor und reißt während des Ausbrandes des restlichen unverbrannten Brennstoffanteils aus dem Außenbereich des Flammrohrs dort bereits abgekühlte Gase mit und mischt sich mit diesen, was weiter dazu beiträgt, die Temperatur der Flamme herabzusetzen.
  • Die Folge der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist eine Herabsetzung des Spitzenwertes der Wärmestromdichte von den eingangs genannten 400 kW/m2 auf etwa 150 bis 160 kW/m2. Bei gleicher Materialbeanspruchung wird somit eine dem Verhältnis der vorgenannten Wärmestromdichten proportionale Vergrößerung der Wanddicke des Flammrohrs von ursprünglich 20 mm entsprechend dem Zusammenhang 20 x 400/160 auf nun 50 mm möglich. Bei dem angegebenen Dampfdruck von 18x103 hPa lassen sich Flammrohrdurchmesser von 1.900 mm ohne Verstärkungsringe und von 2.500 mm mit Verstärkungsringen realisieren, was einer Feuerungsleistung bei Braunkohlenstaub von 9 bzw. 15 MW bei Verwendung eines einzelnen Flammrohrs und von 22 MW bei Verwendung zweier Flammrohre im selben Kessel entspricht. Theoretisch ließen sich auch zwei Flammrohre von je 15 MW Leistung in einem einzigen Kessel vereinigen, doch wäre dieser dann aufgrund seiner Abmessungen nicht mehr auf Straße oder Schiene transportierbar. Mit der angegebenen Kesselleistung von 22 MW kommt man in den Bereich, der für Abnehmer solcher Kessel interessant ist. Da die Energiekosten bei Braunkohlenstaub erheblich niedriger sind, als bei Öl und Gas, ist die durch den größeren Kessel, den zugehörigen Platzbedarf und die Brennstoffaufbereitung bedingte Mehrinvestition gegenüber einem öl- oder gasbefeuerten Kessel schnell amortisiert.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf zwei in den Zeichnungen schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt:
  • Fig. 1
    einen Längsschnitt durch einen Flammrohrkessel mit koaxial daran angesetztem Brenner zur Ausführung des Verfahrens, und
    Fig. 2
    einen Längsschnitt durch einen Flammrohrkessel mit einem außerhalb der Achse des Flammrohrs angesetzten, schräg nach unten gerichteten Brenner.
  • Figur 1 zeigt schematisch als Ausführungsbeispiel einen Flammrohr-Dampfkessel zur Ausführung des Verfahrens, der im Beispiel 9 MW Leistung hat und der mit rheinischem Braunkohlenstaub befeuert wird. Der Braunkohlenstaub wird in einer Vorbrennkammer 1 verbrannt, die sich von einem Eintrittsende ausgehend konisch erweitert. An das erweiterte Ende der Vorbrennkammer 1 schließt sich eine Beschleunigungsdüse 2 an, die vom Austrittsdurchmesser der Vorbrennkammer 1 ausgehend sich in Richtung auf ein Austrittsende konisch verengt.
  • Am Eintrittsende der Vorbrennkammer 1 befindet sich ein Sammelgehäuse 3 mit Luftleitschaufeln 4, die in der Lage sind, einer aus dem Sammelgehäuse 3 zuströmenden Brennluftmenge L1 in der Vorbrennkammer 1 einen Drall zu verleihen.
  • Durch das Eintrittsende der Vorbrennkammer 1 ist konzentrisch mit der Vorbrennkammer 1 eine Lanze 5 geführt, die etwa am Ort größten Durchmessers der Vorbrennkammer endet und dort eine Umlenkhaube trägt. Die Lanze 5 dient der Zuführung von mittels eines Trägergases, insbesondere Luft, außerhalb der gezeigten Anordnung auf bekannte Weise fluidierten Braunkohlenstaubs.
  • An den Ausgang der Beschleunigungsdüse 2 schließt sich koaxial ein Flammrohr 7 an, an dessen der Beschleunigungsdüse 2 gegenüberliegenden Ende eine Wendekammer 8 angeordnet ist, in die hinein sich das Flammrohr 7 öffnet. Von der Wendekammer ausgehend erstreckt sich parallel zum Flammrohr 7 ein Rohrzug 9 aus mehreren, parallel zueinander verlaufenden Rohren. Die Vorbrennkammer 1 wenigstens teilweise, die Beschleunigungsdüse 2, das Flammrohr 7 und der Rohrzug 9 liegen in einem mit Wasser bis zu einem Pegel 11 teilgefüllten Kessel 10, wobei sich der Rohrzug 9 vorzugsweise unterhalb des Flammrohrs 7 erstreckt.
  • Im Betrieb wird Brennluft L1 in die Sammelkammer 3 eingeblasen, und diese wird durch die Luftleitschaufeln zu torischen Strömung geformt, die nahe der Wand der Vorbrennkammer 1 spiralförmig in Richtung auf das Ende größeren Durchmessers der Vorbrennkammer 1 strömt. Aufgrund physikalischer Gegebenheiten kehrt ein Teil der Brennluftströmung im Bereich des größten Durchmessers der Vorbrennkammer 1 um und strömt zentral in Richtung auf das Eintrittsende der Vorbrennkammer 1. In diese Rückströmung wird mittels der Lanze 5 der fluidisierte Braunkohlenstaub eingeblasen. Auf seinem Weg innerhalb der Rückströmung wird der Braunkohlenstaub aufgeheizt, so daß er spontan zündet, wenn er im Bereich des Eintrittsendes der Vorbrennkammer 1 mit der Verbrennungsluft in Berührung gelangt. Die Flamme, die in der Zeichnung innerhalb der Vorbrennkammer 1 und der Beschleunigungsdüse 2 nicht dargestellt ist, füllt Vorbrennkammer 1 und Beschleunigungsdüse 2 bis auf eine dünne, wandnahe Kaltluftschicht vollständig aus. Der aus der Beschleunigungsdüse 2 austretende Flammstrahl 6 hat eine Geschwindigkeit, die wenigstens etwa 80 m/s, vorzugsweise etwa 100 m/s beträgt.
  • Der Austrittsdurchmesser d1 der Flammbeschleunigungsdüse 2 ist im dargestellten Beispiel 488 mm für eine Flammbeschleunigung auf 100 m/s oder 545 mm für eine Flammbeschleunigung auf etwa 80 m/s, sofern die Gesamtbrennluftmenge L1 durch die Vorbrennkammer 1 geht. Die erwähnte, wandnahe Kaltluftschicht erstreckt sich bis in die Mündung der Flammbeschleunigungsdüse 2, was dort in Figur 1 entsprechend angedeutet ist.
  • Der Flammstrahl 6 wird in das Flammrohr 7 eines Durchmessers von D1 = 1800 mm koaxial eingeblasen und erweitert sich im Zuge des Ausbrandes der noch unverbrannten Brennstaubanteile vom ursprünglichen Durchmesser, der unter dem Austrittsdurchmesser der Flammbeschleunigungsdüse 2 liegt, auf einen Durchmesser D2 von etwa 700 bis 800 mm. Durch seinen Impuls erzeugt der Flammstrahl in bekannter Weise eine starke Rauchgaszirkulation im Flammrohr 7, die einen entsprechenden Wärmeübergang auf die Wände des Flammrohrs 7 durch Konvektion zur Folge hat, die sich zum Wärmeübergang durch Flammstrahlung addiert.
  • Im Gegensatz zu konventionellen Brennern ergibt sich aufgrund des erfindungsgemäßen Verbrennungsverfahrens eine sehr gleichmäßige Wärmestromdichte entlang der Heizfläche des Flammrohrs 7 von im Mittel etwa 150 KW/m2 mit einem schwach ausgeprägten Maximum von 170 KW/m2 im Bereich des größten Durchmessers D2 des Flammstrahls 6 im Flammrohr 7. Damit sind die thermischen Voraussetzungen für die angestrebten größeren Wanddicken gegeben. Die Wanddicke kann im dargestellten Beispiel 35 mm sein, so daß für den Innendurchmesser des Flammrohrs 7 ein Maß von 1730 mm verbleibt.
  • Für andere Leistungen ist der Innendurchmesser des Flammrohrs 7 mit der Quadratwurzel aus dem Verhältnis der Leistungen in bekannter Art umzurechnen. Die gleiche Regel gilt für den Austrittsdurchmesser d1 der Flammbeschleunigungsdüse 2.
  • Die Länge L 1 des Flammrohrs 7 beträgt im dargestellten Beispiel 5800 mm und genügt damit den Forderungen nach hinreichendem Ausbrand sowie Einstellung des NO-Gleichgewichts. Bei einer Kesselleistung von 3,5 MW genügt eine Länge von 4800 mm, für eine Kesselleistung von 13,5 MW sind 7100 mm erforderlich. Für andere Leistungen ist linear zu interpolieren. Das Längenmaß ist nicht besonders kritisch.
  • Die vom Flammstrahl entwickelten Rauchgase verlassen das Flammrohr 7 an dem der Flammbeschleunigungsdüse 2 gegenüberliegenden Ende in die Wendekammer 8, von wo sie in den ersten Rohrzug 9 geleitet werden, der im unteren Bereich des Kessels um das Flammrohr 7 herum angeordnet ist. Flugasche setzt sich in der Wendekammer 8 ab und kann von dort abgezogen werden.
  • Die axiale Länge der Wendekammer 8 beträgt im Beispiel 1250 mm und ist für andere Kesselleistungen proportional dem Innendurchmesser des Flammrohrs 7 umzurechnen.
  • Figur 2 zeigt eine Ausführungsform, bei der die Vorbrennkammer 1 mit Beschleunigungsdüse 2 oberhalb der Achse des Flammrohrs 7 angeordnet ist und schräg zur Achse des Flammrohrs 7 verläuft, so daß der von der Beschleunigungsdüse 2 ausgehende Flammstrahl 6 schräg nach unten in das Flammrohr 7 hinein gerichtet ist.
  • Der Neigungswinkel α zwischen der Achse der Vorbrennkammer 1 mit Flammbeschleunigungsdüse 2 gegenüber der Achse des Flammrohrs 7 ist vorzugsweise so gewählt, daß der Abstand A zwischen der Oberfläche des Flammstrahls 6 und dem Flammrohr 7 oberhalb des Flammstrahls 6 über die Länge des Flammstrahls 6 etwa konstant ist. Damit bleiben die Wärmestromspitzen unverändert. Der günstigste Winkel α liegt zwischen 7 und 10°.
  • Der Erfolg dieser Maßnahme ist, daß sich am tiefsten Punkt der Vorbrennkammer 1 gelegentlich ansammelnde Verunreinigungen, wie Ascherückstände usw., leichter ausgeblasen werden können. Das Ausblasen dieser Rückstände aus der Vorbrennkammer 1 wird begünstigt, wenn die Vorbrennkammer 1 in der geschilderten Weise geneigt ist. Auch begünstigt der schräge Verlauf des Flammstrahls 6 ein Ausblasen von Verunreinigungen aus dem Flammrohr 7.
  • Der Winkel α kann gegebenenfalls auch größer gewählt werden und bis in den Bereich von 12° bis 14° reichen, weil der Spitzenwert der Wärmestromdichte nicht allein vom Abstand A, sondern auch vom Durchmesserverhältnis D2/D1 von Flammstrahl 6 und Flammrohr 7 abhängt.
  • Bei Kohlenstoffsorten, die Stickstoffanteile von mehr als 0,3 % enthalten, können Maßnahmen zur NOx-Verminderung notwendig sein. Hierzu ist es wirksam, wenn die Vorbrennkammer 1 nahe dem stöchiometrischen Punkt oder unterstöchiometrisch betrieben wird und die für die Verbrennung erforderliche Restluftmenge L2 durch Blasrohre 12, die an der Stirnseite des Flammrohrs 7, an der die Beschleunigungsdüse 2 in das Flammrohr 7 mündet, angesetzt sind, direkt in das Flammrohr 7 geblasen werden. Diese Blasrohre 12 können vorteilhaft auch dazu verwendet werden, Ablagerungen von Flugasche aus dem Flammrohr 7 hinauszublasen.
  • Die übrigen Merkmale der dargestellten Ausführungsform entsprechen denen der zuvor erläuterten, so daß auf Wiederholungen verzichtet werden kann.

Claims (2)

  1. Flammrohr-Dampfkessel zur Befeuerung mit staubförmigem Brennstoff, mit folgenden Merkmalen:
    - einer Vorbrennkammer (1) mit einer Beschleunigungsdüse (2);
    - einer Lanze (5), die sich in die Vorbrennkammer (1) erstreckt; und
    - einem Flammrohr (7), das sich an die Beschleunigungsdüse (2) anschließt;
    wobei bei der Befeuerung des Flammrohr-Dampfkessels wenigstens 30% des staubförmigen Brennstoffs verbrannt und die aus der Vorbrennkammer austretenden Flammgase auf wenigstens 80 m/s beschleunigt werden; und
    wobei die Wanddicke des Flammrohrs (7) größer als 20 mm und höchstens 50 mm ist.
  2. Flammrohr-Dampfkessel nach Anspruch 1, bei dem im Flammbereich Verstärkungsringe auf dem Flammrohr (7) angeordnet sind.
EP20040000885 2003-01-17 2004-01-16 Staubgefeuerter Flammrohrkessel Active EP1447622B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE2003101857 DE10301857A1 (de) 2003-01-17 2003-01-17 Verfahren zum Befeuern eines Flammrohrkessels mit einem staubförmigen Brennstoff sowie staubgefeuerter Flammrohrkessel
DE10301857 2003-01-17

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EP1447622A2 EP1447622A2 (de) 2004-08-18
EP1447622A3 EP1447622A3 (de) 2004-09-15
EP1447622B1 true EP1447622B1 (de) 2010-04-28

Family

ID=32602729

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20040000885 Active EP1447622B1 (de) 2003-01-17 2004-01-16 Staubgefeuerter Flammrohrkessel

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1447622B1 (de)
AT (1) AT466238T (de)
DE (2) DE10301857A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102944014A (zh) * 2012-10-22 2013-02-27 瑞焓能源科技有限公司 工业锅炉燃烧器及具有其的工业锅炉
CN103791494B (zh) * 2014-01-22 2016-04-13 煤炭科学技术研究院有限公司 一种风冷式煤粉低氮燃烧器及其使用方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2854170A1 (de) * 1978-12-15 1980-06-19 Schoppe Fritz Verfahren zum betrieb eines umweltfreundlichen kohlekraftwerks sowie einrichtung zur ausfuehrung des verfahrens
EP0097153B1 (de) 1981-12-30 1985-10-02 Fritz Dr.-Ing. Schoppe Feuerungseinrichtung für kessel
DE3312353C2 (de) * 1983-04-06 1985-05-23 Azo-Maschinenfabrik Adolf Zimmermann Gmbh, 6960 Osterburken, De
DE3715453A1 (de) 1987-05-08 1988-11-24 Krupp Polysius Ag Verfahren und brenner zur verfeuerung von brennstoff
DE59106865D1 (de) 1990-08-17 1995-12-14 Schoppe Fritz Verfahren und vorrichtung zur verbesserung der wärmeausnutzung von staub- oder aschehaltigen verbrennungsabgasen.
DE10055507A1 (de) 2000-11-09 2002-05-23 Fritz Schoppe Verfahren zum Befeuern eines für die Öl- oder Gasfeuerung ausgelegten Kessels mit einem staubförmigen Brennstoff

Also Published As

Publication number Publication date
EP1447622A2 (de) 2004-08-18
DE10301857A1 (de) 2004-07-29
DE502004011085D1 (de) 2010-06-10
AT466238T (de) 2010-05-15
EP1447622A3 (de) 2004-09-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0463218B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Verbrennen von Brennstoff in einem Verbrennungsraum
EP0235277B1 (de) Vorrichtung zum verbrennen oxidierbarer bestandteile in einem zu reinigenden trägergas
EP0944801B1 (de) Dampferzeuger
EP0279913B1 (de) Brenner zum Verbrennen von flüssigen oder gasförmigen Brennstoffen
EP0028025B1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung von Mikroflüssigkeitströpfchen
EP0111874B1 (de) Einrichtung zum Verbrennen insbesondere von reaktionsträgem Kohlenstaub
DE4200073C2 (de) Brenner für einen flüssigen oder gasförmigen Brennstoff mit geringem NO¶X¶-Ausstoß
EP0685683A2 (de) Industriebrenner mit geringer NOx-Emission
EP0657011B1 (de) Brenner
EP0931979A1 (de) Vorrichtung zur Unterdrückung von Flammen-/Druckschwingungen bei einer Feuerung insbesondere einer Gasturbine
DE3306483C2 (de)
EP0687860A2 (de) Brennkammer mit Selbstzündung
DE3048201C2 (de)
EP1957864A2 (de) Dampferzeugerrohr, zugehöriges herstellungsverfahren sowie durchlaufdampferzeuger
EP1393001A2 (de) Dampferzeuger
EP0349834A1 (de) Durchlaufdampferzeuger
DE4405894C2 (de) Wasserrohrkessel
WO1998043019A1 (de) Mit einem brenner ausgerüsteter heizkessel
EP0638769A2 (de) Brennstofflanze für flüssige und/oder gasförmige Brennstoffe sowie Verfahren zu deren Betrieb
EP0834040B1 (de) Feuerraum mit einer Brennereinrichtung und Verfahren zum Betreiben eines Feuerraums
DE102006011326C5 (de) Rundbrenner
EP0663562B1 (de) Verfahren zur Reduzierung von Schadgasemissionen bei der Verbrennung und Brenner dafür
EP1561072A1 (de) Verbrennungsverfahren und brennerkopf, sowie brenner mit einem solchen bbrennerkopf und heizkessel mit einem solchen brennerkopf
US20140123915A1 (en) Economizer arrangement for steam generator
DE102011008009B4 (de) Verfahren zum Betreiben einer Gasturbine und Gasturbine

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL LT LV MK

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

17P Request for examination filed

Effective date: 20050311

AKX Designation fees paid

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

17Q First examination report despatched

Effective date: 20060725

RTI1 Title (correction)

Free format text: PULVERIZED FUEL FIRED FLAME-TUBE BOILER

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REF Corresponds to:

Ref document number: 502004011085

Country of ref document: DE

Date of ref document: 20100610

Kind code of ref document: P

REG Reference to a national code

Ref country code: NL

Ref legal event code: VDEP

Effective date: 20100428

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

Ref country code: NL

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

Ref country code: ES

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100808

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FD4D

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: FI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

Ref country code: SI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GR

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100729

Ref country code: CY

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: PT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100830

Ref country code: DK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

Ref country code: EE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

Ref country code: IE

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: SK

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

Ref country code: RO

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: IT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

26N No opposition filed

Effective date: 20110131

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: PL

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: MC

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110131

GBPC Gb: european patent ceased through non-payment of renewal fee

Effective date: 20110116

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: CH

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110131

Ref country code: LI

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110131

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: GB

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110116

REG Reference to a national code

Ref country code: AT

Ref legal event code: MM01

Ref document number: 466238

Country of ref document: AT

Kind code of ref document: T

Effective date: 20110116

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: AT

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110116

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: LU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF NON-PAYMENT OF DUE FEES

Effective date: 20110116

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: BG

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100728

PG25 Lapsed in a contracting state [announced via postgrant information from national office to epo]

Ref country code: HU

Free format text: LAPSE BECAUSE OF FAILURE TO SUBMIT A TRANSLATION OF THE DESCRIPTION OR TO PAY THE FEE WITHIN THE PRESCRIBED TIME-LIMIT

Effective date: 20100428

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 13

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R082

Ref document number: 502004011085

Country of ref document: DE

Representative=s name: SCHOPPE, ZIMMERMANN, STOECKELER, ZINKLER, SCHE, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502004011085

Country of ref document: DE

Owner name: BUCHBERGER, AUGUST, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHOPPE, FRITZ, DR.-ING., 82057 ICKING, DE

Ref country code: DE

Ref legal event code: R081

Ref document number: 502004011085

Country of ref document: DE

Owner name: HENTSCHEL, ANDREAS, DE

Free format text: FORMER OWNER: SCHOPPE, FRITZ, DR.-ING., 82057 ICKING, DE

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 14

REG Reference to a national code

Ref country code: FR

Ref legal event code: PLFP

Year of fee payment: 15

PGFP Annual fee paid to national office [announced from national office to epo]

Ref country code: CZ

Payment date: 20191218

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced from national office to epo]

Ref country code: DE

Payment date: 20191126

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced from national office to epo]

Ref country code: BE

Payment date: 20200125

Year of fee payment: 17

PGFP Annual fee paid to national office [announced from national office to epo]

Ref country code: TR

Payment date: 20200114

Year of fee payment: 17

Ref country code: FR

Payment date: 20200128

Year of fee payment: 17