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Verfahren und Vorrichtung zur Verfeuerung von Sand, Kies u. dgl. enthaltendem Brennstoff bei einer Brennstaubfeuerung mit sichterloser
Gebläsemühle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfeuerung von Sand, Kies u. dgl. enthaltendem Brennstoff bei einer Brennstaubfeuerung mit sichterloser Gebläsemühle, bei welcher durch die Fliehkraft in dem Spiralgehäuse eine über den Querschnitt verschiedene Gutanreicherung in dem strömenden Gas entsteht, die Fraktionen in Abhängigkeit ihres spezifischen Gewichtes mittels Lenkzungen getrennt und einerseits zu Brennern, anderseits zur Mühle geleitet werden.
Bei einer dieser bekannten Anordnungen wird das Grobgut zur Mühle zurückgeführt, um neuerdings vermahlen zu werden. Bei einer andern bekannten Anordnung wird in einem Sichter das Gut in drei Fraktionen zerlegt, das Feingut unmittelbar den Brennern, das Mittelgut der Mühle und das Grobgut einem Roste zugeführt.
Bei diesen bekannten Massnahmen ist die Aufgabe gestellt, eine Feinmahlung des Brennstoffes zu erzielen. Bei der Erfindung ist die Feinmahlung nur eine Teilaufgabe. Die Hauptaufgabe besteht darin, schwer mahlbares und unverbrennliches Gut am Rücklauf zur Mühle zu verhindern.
Rohbraunkohle enthält infolge der mechanischen Gewinnung Sandbeimengungen. Dieser Sand, manchmal auch Kies, ist kein fester Aschenbestandteil der Kohle, sondern eine lose Beimengung, welche beim ersten Durchgang durch die Mühle sich von der Kohle trennt, bei den üblichen Sichtermühlen jedoch immer wieder in dem Sichter ausgeschieden und zur Mühle zurückgeleitet wird. Da Sand annähernd das doppelte spezifische Gewicht hat wie Braunkohle und hart ist, durchläuft er die Mühle etwa viermal so oft wie die Braunkohle, bis er auf Austragfeinheit gemahlen ist.
Bei Sichtermühlen ist es verhältnismässig schwierig, den Sand aus den Rückläufen auszuscheiden. Ge- bläsemühlen bieten dagegen eine einfache Möglichkeit, da sich infolge der Fliehkraft das Gut im Gehäuse und im Austrittsstutzen in Fraktionen schichtet, die ineinander übergehen. Diese Erscheinung ist bekannt und ist benutzt worden, um Grobgut und Feingut zu trennen. Sie wird gemäss der Erfindung dazu benutzt, den schwereren Sand von der Kohle zu trennen. Die Erfindung besteht darin, dass das den Sand u. dgl. unverbrennbare Bestandteile enthaltende Grob-bzw. Schwergut und das Feingut zu den Brennern, das im wesentlichen nur brennbare und zerkleinerungsbedürftige Bestandteile enthaltende Mittelgut hingegen in die Mühle zurückgeleitet wird.
Infolge seines höheren spezifischen Gewichtes wird der Sand überwiegend in die Randzone gedrängt, in welcher auch grobes Korn der Kohle vorhanden ist. Die Sandanreicherung ist jedoch stärker als die der Kohle. Es wäre an sich mit den bekannten Mitteln möglich, den Sand von der Grobkohle zu trennen. Die meisten Feuerungen sind jedoch für die verhältnismässig geringen Mengen von Grobkohle nicht empfindlich. Auch Sand schadet in den Feuerungen kaum, bei Schmelzfeuerungen kann er sogar von Vorteil sein. Daher kann die Grobfraktion unbedenklich der Feuerung zugeführt werden. Wichtiger ist dagegen das verhältnismässig breite Band des Mittelgutes, das ohne Nachzerkleinerung die Verbrennungsgüte ungünstig beeinflussen könnte. Es wird daher in bekannter Weise zur Mühle zurückgeführt, um zerkleinert zu werden.
Die Schichtung des Mahlgutes wird begünstigt, wenn innerhalb der Spirale der Gebläsemühle schaufelartige Prallplatten angebracht sind, welche annähernd parallel zur Spirale, jedoch im gleichen Ab- stande von dem Schlagrade angeordnet sind. Sie leiten das zerkleinerte Mahlgut und den Sand in die Spirale
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ab und verhindern dadurch deren Rückkehr zum Schlagrad. Dagegen werden die groben Stücke, welche grössere Radialgeschwindigkeithaben, in das Schlagrad zurückgeworfen und weiter zerkleinert. Durch diese Massnahme wird die Leistung der Mühle erhöht, die Ausmahlung verbessert und der Verschleiss verringert. Die Prallplatten können auswechselbar ausgebildet sein.
Während bei den Mühlen ohne Prallplatten der Verschleiss hauptsächlich an dem Eckpanzer auftritt, der öfters ausgewechselt werden muss, verteilt er sich bei den Prallplatten gleichmässiger über deren Fläche, so dass die Betriebsbereitschaft der Mühle er- höht wird. Dabei werden schaufel ähnliche Einbauten in Mühlen, welche der Unterteilung des Mahlgutstromes dienen, als bekannt vorausgesetzt.
Eine gemäss der Erfindung ausgebildete Gebläsemühle ist in den Fig. l und 2 in einem lotrechten Schnitt senkrecht zur Mühlenachse und in Seitenansicht dargestellt.
Die Schlagmühle 1 besteht aus einem Spiraigenuse 2und einem in ihm drehbar angeordneten SchlagradeS, dessen Welle 4 ausserhalb des Gehäuses in Halslagern 5, 6drehbar gelagert ist und von einem Elektromotor 7 über ein Untersetzungsgetriebe 8 angetrieben wird, so dass sie im Pfeilsinne umläuft.
Das Schlagrad ist in bekannter Weise ähnlich dem Rade eines einseitig saugenden Ventilators ausgebildet und besitzt statt der Schaufeln die Schlagplatten 9. Das Rad vermag daher heisse Gase zu fördern, die es durch den Schacht 10 axial ansaugt und durch die Spirale 2 in den Austrittskanal 11 drückt. In den Schacht 10 wird in bekannter Weise das Mahlgut, sandhaltige Braunkohle, eingeführt, welche in dem Gasstrome vorgetrocknet und von ihm in die Mühle 1 eingeführt wird.
Das Spiralgehäuse 2 ist mit zusätzlichen, zu seiner Spiralwand vorzugsweise parallelen Prallplatten 12 ausgestattet. In dem rechteck-prismatischen Austrittskanal 11 befinden sich zwei zur Wellenachse parallele Wände 13,14, welche nach oben dachförmig ineinander übergehen. An ihren unteren Enden befinden sich einstellbare Klappen 15, 16. Der Raum zwischen den Wänden 13,14 ist durch ein Rohr 17 mit dem unteren Teile des Schachtes 10 verbunden. Eine Klappe 18 gestattet, den Durchflussquerschnitt beliebig zu drosseln.
Die Wirkungsweise der beschriebenen Anordnung ist folgende : Braunkohle und Heissgas gelangen durch den Schacht 10 in die Mühle, die zugleich als Gebläse wirkt. Die Kohle wird im ersten Durchgang zerkleinert und von den Brüden in den Austrittskanal 11 getragen. In dem Spiralgehäuse 2 der Mühle 1 tritt durch Fliehkraftwirkung eine Schichtung ein. Sand und Grobkohle wandern nach aussen, die Griesse bleiben in der Mitte, der Feinstaub am inneren Rand. Es kann auch eine Zentrifugierung der Gase stattfinden, denn der Wasserdampf ist bedeutend leichter als Luft. Daher wird nach innen zu eine Anreicherung an Wasserdampf eintreten. Die Prallplatten 12 schützen die Schichtung gegen störende Einflüsse durch aus der Mühle kommende Wirbelung. Die Griesse werden durch das Rohr 17 in die Mühle bzw. in den Schacht 10 zurückgeleitet.
Wenn die Vermahlung in der Mühle so gut ist, dass Griesse nicht oder nur in unbedeutenden Mengen anfallen, kann das Rohr 17 abgesperrt werden und durch Aneinanderlegen der Klappen 16 und 15 der Gasstrom in zwei Schichten geteilt werden. Dann wird die äussere nicht nur den sondern auch den grö- sseren Teil an Brennstoff, die innere weniger Brennstoff und mehr Wasserdampf führen. In Fig. l ist angenommen, dass die beiden Teilströme wieder miteinander vermischt werden. Da sie jedoch verschiedene Brenneigenschaften haben, kann es vorteilhaft sein, sie getrennt in die Feuerung einzuführai.
Die Fig. 3, 4, 5 zeigen in drei zueinander senkrechten Blickrichtungen die Verbindung der Mühle mit den Brennern, wobei zur Vereinfachung der Darstellung die Griessrückführleitung 17 weggelassen worden ist. Der Austrittsstutzen 11 ist in mehrere parallele Kanäle 19, 20, 21,22 und 23,24 unterteilt, von denen letztere die Brüden führen. Jeder Teilkanal ist mit einer Brennerdüse des Brenners 25 verbunden, der mit mehreren gleichartigen Brennern nach Art der Eckenfeuerung an dem Feuerungsraum 26 angeordnet ist.
Die Mühle 1 ist so aufgestellt, dass alle Kanäle 19 bis 24 lotrecht, zumindest aber gerade bis zu dem mit einer Prallplatte 27 versehenen Knickpunkt geführt sind, von wo die Kanäle abgewinkelt, aber wieder gerade und abfallend zu den Brennerdüsen führen. Die Düsen der wasserdampfreichen Kanäle 23,24 sind in einiger Entfernung von den Düsen der Kanäle 19 bis 22 angeordnet. Dies geschieht bei aufsteigender Strömung im Feuerraume auch deshalb, damit der Sand nicht in die volle Feuergassttömung gelangt und in den Schlackentrichter fällt. Wie aus Fig. 5 zu ersehen ist, tangieren die Achsen aller Düsen eines Brenners denselben Kreiszylinder. Dies ist möglich, weil die beiden Düsengruppen mit Abstand übereinanderliegen, die abfallenden Kanäle zu den Brennern in der Draufsicht daher einen Winkel zueinander einschliessen können.