<Desc/Clms Page number 1>
Kohlenstaubfeuerung für Dampferzeuger.
EMI1.1
Erfüllung dieser Bedingung hat man zwei Wege beschritten. Der eine Weg besteht darin, vor dem Dampferzeuger, der durch die Kohlenstaubfeuerung beheizt werden soll, eine Vorfeuerung anzuordnen, in die der Kohlenstaub eingeführt wird und in die die Verbrennungsluft tangential durch Düsen eingeblasen wird. so dass ein inniges Gemisch von Brennstoff und Luft entsteht. Der andere Weg besteht darin, dass der Kohlenstaub in einer allseitig von Rohren ausgekleideten Strahlungskammer verbrannt wird, in die er im Gemisch mit Luft durch tangential angeordnete Düsen eingeblasen wird.
Die vorliegende Erfindung gibt einen neuen Weg für die Ausbildung von Kohlenstaubfeuerungen an, u. zw. für die zweite Gattung, bei der die Verbrennung in der Strahlungskammer selbst vor sich geht.
EMI1.2
durch Düsen eingeblasen wird, deren Achsen die Tangenten an Kreise bilden, die man sieh um die. Brennkammerachse zu denken hat.
Der Vorteil der neuen Anordnung liegt in folgendem :
Bei Verwendung von Vorfeuerungen, bei denen der Brennstoff in einen Luftwirbel eingeführt wird, kann man die strahlende Wärme der Heizflamme nicht ausnutzen. Vielmehr erfolgt die Wärme- übertragung lediglich durch Berührung. Der Vorteil der Kohlenstaubflamme liegt aber gerade in ihrer ausserordentlich grossen strahlenden Wärme, die somit bei Vorfeuerungen ungenutzt bleibt.
Das Einblasen des Kohlenstaubes im Gemisch mit Luft durch Tangentialdüsen hat den Nachteil,
EMI1.3
und stellen eine ausserordentliche Gefährdung des Rohrmaterials dar. Dieselbe Gefährdung tritt übrigens auch bei den Feuerungen auf, bei denen die Verbrennungsluft zwar ebenfalls durch Zwischenräume zwischen den Rohren der Strahlungskammer hindurch eingeblasen wird. aber nicht tangential. sondern auf die Brennkaml1lerachse zu. Es entsteht dabei eine ohne Gesetzmässigkeit verlaufende Wirbelbildung, bei der leicht Impulse auf die Kohlenstaubteilchen ausgeübt werden, die zu einem Abschleudern auf die Brennkammerwand zu und damit zu einem Absetzen von unverbrannten Brennstoffteilehen an den Wasserrohren führen.
Diese Nachteile können bei einer Anordnung gemäss der Erfindung nicht auftreten, die Kohlenstaubteilehen erhalten den Wirbelimpuls nicht unmittelbar beim Austritt ans der Düse,
EMI1.4
<Desc/Clms Page number 2>
Die günstige Wirkung der neuen Anordnung lässt sieh weiter dadurch verbessern, dass man die Luftdüsen so dicht aneinander anordnet, dass ihre Mündungen eine annähernd stetige Öffnung bilden.
Je grösser die Zwischenräume zwischen den Düsen sind, um so grösser ist die Möglichkeit, dass das Teilchen in einer Zone zwischen zwei Düsen, in der also kein neuer Impuls ausgeübt wird, unter der Wirkung seiner Fliehkraft nach aussen abgeschleudert wird. Durch die dichte Anordnung der einzelnen Düsen wird das Entstehen von impulsfreien Zonen verhindert und infolgedessen die Möglichkeit des Absehleuderns unverbrannter Teilchen nach aussen ausgeschaltet.
Das Kohlenstaubteilchen braucht zur vollkommenen Verbrennung einen gewissen Verbrennungsweg, der so zu bemessen ist, dass das Teilchen, wenn es vollkommen verbrannt ist, auch tatsächlich das
Ende der Brennkammer erreicht hat. Es ist unzweckmässig, den Weg länger zu wählen, da sonst ein Teil der Brennkammer von Asche erfüllt ist, die nur Wärme absorbiert, aber nicht abgibt. Um diese Forderung zu erfüllen, kann die Anordnung so getroffen werden, dass Zuggeschwindigkeit und Einblasegeschwindigkeit aufeinander abgeglichen werden, oder dass die Düsenriehtung so geändert wird, dass der Weg des Kohlenstaubteilchens aus der um die Kammerachse verlaufenden schraubenförmigen Bewegung sich immer mehr einer geradlinigen Bewegung nähert. Man kann z.
B. die Diisenaehsen in den in der Flammenrichtung aufeinanderfolgenden Düsenzonen immer mehr auf die Brennkammeraehse zu richten, so dass die Kreise, die von den Düsenachsen tangiert werden, in der Flammenrichtung immer kleiner werden. Gegebenenfalls kann es auch zweckmässig sein, die Düsenachsen in den aufeinanderfolgenden Düsenzonen mit grösser werdendem Winkel gegenüber einer waagrechten Ebene anzuordnen.
In der Zeichnung ist die Erfindung dargestellt, u. zw. zeigt Fig. l einen Längsschnitt durch den Kessel, Fig. 2 einen Querschnitt, gesehen in der Richtung auf die Feuerung zu, die Fig. 3, 4 und 5 eine schematische Darstellung der Düsenwinkel.
Der Dampferzeuger besteht aus dem Kesselmantel und den Kesselrohren 9, die im Strahlung- raum 8 untergebracht sind. Die zu verdampfende Flüssigkeit wird durch den Stutzen 10 zugeführt und der erzeugte Dampf bei 11 abgeführt. Der Kohlenstaub tritt durch die Leitung.) ein und mischt sich mit der Primärluft, die aus der Leitung l') durch die Leitungen 2 entnommen wird. Die Abgase verlassen den Kessel durch die Leitung 4.
Die Sekundärluft wird durch einen Stutzen 12 in einen Ringraum 7 eingeführt, an den die Sekundär- luftdusen J angeschlossen sind, u. zw. sind die Düsen 5 so angeordnet, dass ihre Achsen Tangenten an Kreise sind, die man sich um die Brennkammerachse geschlagen zu denken hat. Auf diese Weise wird ein kreisender Luftwirbel erzeugt, in den der mit der Primärluft gemischte Brennstoff eintritt und durch den er durchgewirbelt wird.
Wie aus der rechten Hälfte der Fig. 1 zu erkennen ist, kann man den Neigungswinkel, den die Düsenachse mit der Brennkammerachse einschliesst, immer mehr verkleinern. Die entsprechenden Winkel sind mit a-e bezeichnet. Hiedurch wird erreicht, dass das Kohlenstaubteilchen neben der Rotationsbeschleunigung eine Beschleunigung auch in der senkrechten Bewegung erhält.
Die Fig. 3-5 zeigen schematisch die Düsenwinkel in drei in der Brennrichtung aufeinanderfolgenden Zonen. Die Düsenwinkel sind mit < x, ss, y bezeichnet, u. zw. nimmt der Winkel, der mit einem Durchmesser der Brennkammer eingeschlossen wird, immer mehr zu. Auf diese Weise wird erreicht, dass der Wirbeldurchmesser sich immer mehr verkleinert und die Bewegung des brennenden Teilchens sich nach und nach einer senkrechten Bewegung nähert.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kohlenstaubfeuerung für Dampferzeuger mit allseitig durch Rohre ausgekleideter Strahlungskammer, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohlenstaub in der Richtung der Strahlungskammeraehse eingeführt wird, während die Sekundärluft zwischen det Rohren der Strahlungskammer hindurch durch Düsen eingeblasen wird, deren Achsen um'die Brennkammerachse gedachte Kreise tangieren.