CH235538A - Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung der Schlacke aus den Brenngasen von Kohlenstaubfeuerungen. - Google Patents

Description

  Verfahren und Vorrichtung zur Entfernung der Schlaelke aus den Brenngasen  von Kohlenstaubfeuerungen.    Es spielt bei Feuerungen, insbesondere  Kohlenstaubfeuerungen, die Entfernung der  Schlacke eine wichtige Rolele. Meisst lässt span  sie im erhärteten Zustand als Staub ausfal  len, schickt sie zum Beispiel durch     Granu-          lierroste,    so dass sie erhärtet und sich im  Unterteile d9r Brennkammer ansammelt, von  wo sie entfernt wird. Neuerdings fängt man  sie in Schlackenschmelzpfannen, die im Un  terteil der Brennkammer angebracht sind, auf  und lässt sie dauernd oder periodisch in flüs  sigem Zustand abfliessen.

   Die erhärtete  Schlacke hat man auch schon innerhalb der  Brennkammer durch Ausschleudern aus den  Heizgasen auszuscheiden verseucht, indem man  den Heizgasen am Austritt aus der     Brenn-          kammer    einen Drall erteilte, der die festen  Schlackenteilchen in eine Rinne warf, aus  der sie abgeführt wurden.  



  Während in den ersten Fällen die Aus  scheidung der Schlacke aus den Brenngasen  durch die Schwerkraft erfoligt, sollte im zwei  ten Fall, die Ausscheidung durch Schleuder  kraft bewirkt werden. Nun ist es aber ausser-    ordentlich schwer, trockenen Staub oder son  stige kleinere Teilollen durch Ausschleudern  von ihren gasförmigen Träger zu trennen,  da diese Teilchen durch die Fliehkraft wohl  gegen die Abscheiderwand geworfen, ebenso  leicht aber auch wieder aufgewirbelt werden.  Tropfen von Flüssigkeiten verhalten sich  demgegenüber vollkommen verschieden, in  dem, sie an der Wand, au die sie geschleudert  werden, kleben bleiben, sich zu grösseren  Lachen vereinigen und diann längs der Wand       abfliessen.     



  Um ein möglichst vollständiges Ausbren    nen des Kohlenstaubes sowie ein weitgehen  des Ausfallen der Schläcke noch innerhalb  der Brennhammer zu erreichen, werden die  Brennräume bekanntlich sehr gross gemacht.  Trotzdem fallen mit den Schlackentröpfchen  oder dem Schlaekenstaub auch noch     unaus-          gebrannte    Kohlenteilchen oder     Flugkoks    aus.  Wie :die     Erfahrung        lehrt,    verbrennen     diese    .       Kohlenteilchen    aber auf dem Schlackenbett       vollkommen,    da sie nun     :die        :dafür    nötige Zeit  finden.

        Diese     Beobachtungen    können für die  Schlackenabscheidung nutzbar gemacht wer  den. Erfindungsgemäss soll in der     Brennkam-          mer    von Kohlenstaubfeuerungen, sowohl von  gewöhnlichen als besonders auch von Druck  feuerungen, den Brenngasen nach Verbren  nung von mindestens dem grösseren Teil des  Kohlenstaubes in einem vornehmlich zylin  drischen Teilstück der Brennkammer eine  rasch drehende Bewegung erteilt werden, so  dass die geschmolzene Schlacke und Teile des  noch     unverbrannten    Kohlenstaubes an die  Wand geschleudert werden, die flüssige  Schlacke längs der Wand abläuft, in einem       Schlackensumpf    gesammelt und von dort ab  gelassen wird,

   während der ausgeschleuderte  und auf der Schlacke haftende Kohlenstaub  infolge seiner innigen Berührung mit der  angeschleuderten Luft zum Ausbrennen ge  bracht wird.  



  Die Fig. 1 und 2 zeigen Ausführungsbei  spiele der erfindungsgemässen Vorrichtung  zur Durchführung des Verfahrens gemäss  Erfindung. Fig. 1 ist der Schnitt durch eine       Brennkammer    zur Erzeugung von Heizgasen  mässiger Temperatur, zum Beispiel für ge  trennt gefeuerte Dampfüberhitzer oder Luft  erhitzer oder auch zur Erzeugung der Treib  gase von Gasturbinen. Es ist 1 die Vorkam  mer, 2 die Zwischenwand mit den Drall  schaufeln und 3 die Abscheidekammer.

   Der  durch Rohr 4 eingeführte und im Brenner 5  mit Brennluft gemischte Kohlenstaub ver  brennt zum grössten Teil in der Vorkammer  1; die entstandenen Brenngase werden durch  die Drallschaufeln 6 in rasche Drehung ver  setzt, so dass die in geschmolzenem Zustand  befindlichen Schlackenteile mit den etwa noch  nicht ausgebrannten Kohlenteilchen an die  Wand geschleudert werden, wo sie zunächst  haften bleiben und nach Ansammlung genü  gend grosser Mengen in die ringförmige  Schale 7 herabrinnen. Infolge der grossen  Hitze bleibt die Schlacke in geschmolzenem  Zustand und kann bei 8 abfliessen oder     zeit-          vreise    abgestochen werden.

   Zur Kühlung der  Drallschaufeln 6 und der Zwischenwand 2  kann     Brennluft    verwendet werden, die an den    Schaufeln austritt und den Sauerstoff für die  restliche Verbrennung liefert. Grössere Koh  lenteilchen, die ausgeschleudert werden, haf  ten auf der flüssigen Schlackenschicht, wo  sie wegen der zur Verfügung stehenden Zeit  und der innigen Berührung mit der     ange-          schleuderten    Luft nun vollständig ausbrennen.  



  Die von Schlacke befreiten Heizgase strö  men durch die Öffnung 9 der ringförmigen  Schale 7 in den Mischraum 10 ab. In diesem  Mischraum wird den Brenngasen noch so viel  Luft oder auch Abgas beigemischt, dass das  Heiz- oder Treibgas die Temperatur erhält,  die für seinen Verwendungszweck verlangt  wird. Die Luft tritt beispielsweise bei 11 ein  und gelangt durch die Schlitze 12 in den  Mischraum, das gehrauchsfähige Gas verlässt  den Mischraum durch die Schlitze 13 und  strömt durch Rohr 14 zur Verbrauchsstelle.  Bei 15 ist ein weiterer Schlackenfang ange  deutet.  



  Fig. 2 stellt den Schnitt durch die     Brenn-          kammer    und den Verdampferteil eines     Velox-          Dampferzeugers    dar. Auch hier ist zum  Zwecke der Schlackenausscheidung     dieBrenn-          ka.mmer    durch die Zwischenwand 22 in eine  Vorkammer 21 und eine     Abscheidekammer    23  aufgeteilt.

   Der Hauptteil der Verbrennung  findet in der     Vorkammer    statt, die wegen des  hohen Wärmeumsatzes mit     Verdampferrohren     24 ausgerüstet ist, während die     Abscheide-          ka.mmer    meist eine     Auskleidung    von Steinen  erhält.

   Durch die     Drallscbaufeln    25 (vgl. auch       Fig.    3, die einen Schnitt durch diese Schau  feln oder     Leitbleche    25 darstellt) werden die  Heizgase in rasche Drehung versetzt, so dass  die :Schlackentröpfchen mit: den noch nicht  ausgebrannten Kohlenteilchen an die Wand  der     Abscheidekammer   <B>23</B> geschleudert     -"ver-          den    und nach unten abfliessen, sobald sich  eine grössere Schlackenschicht gebildet hat.  Die geschmolzene Schlacke sammelt sich in  der Rinne 26, von wo sie durch Öffnung 2 7  abgelassen werden kann.  



  Das von Schlacke mehr oder weniger be  freite Heizgas strömt in der Mitte zum     Ver-          dampferkörper    28 ab und durchströmt diesen  mit hoher Geschwindigkeit. wobei es einen      grossen Teil seiner Wärme an das zu ver  dampfende Wasser abgibt. Durch diesen  Wärmeentzug werden die Heizgase unter  Schlackenerhärtungstemperatur abgekühlt.  Etwa noch mitgerissene, also imRaum 2ss nicht  ausgeschiedene Schlacke kommt im     Verdamp-          ferkörper    zur Erhärtung und wird nun in  den Schlackenfänger 29 geworfen, während  das Heizgas durch die Düsenringe 30 um  180  abgelenkt, zum Beispiel nach dem     Über-          hitzer    31 abströmt.

   Es ist dem Abscheider  für Schlacke in flüssigem Zustand also ein  weiterer für Schlacke in erhärtetem Zustand  nachgeschaltet.  



  Um Schlacke, die sich auf der Stirnwand  des Verdampferkörpers ansammelt, abstossen  zu können, ist bei 32 eine Öffnung vorgesehen.  



  33 ist der Brenner, der den Kohlenstaub  durch die Rohre 34 erhält, während ein Teil  der Brennluft durch Leitung 35 zum Brenner  gelangt. 36 ist ein Anschlusskrümmer des  Umwälzwassersystems.  



  Da mit ziemlicher Sicherheit     angenommen     werden kann, dass ausgeschleuderte     Kohle-          und    Koksteilchen, die wegen ihres geringeren  spezifischen Gewichtes auf der flüssigen  Schlacke schwimmen, durch     dieSchlackefest-          gehalten    und durch die angeschleuderte Luft  mit genügend Sauerstoff versehen werden,  vollständig ausbrennen, so kann sowohl der  Inhalt der Brennkammern kleiner gemacht als  auch der Feinheitsgrad der Zerstäubung ver  ringert werden.

   Die Vorteile der     Auszentri-          fugierung    der flüssigen Schlackenteile und  ihre Ausschleusung aus der Brennkammer in  flüssigem Zustand besteht also nicht nur in  der Erleichterung der Schlackenentfernung,  sondern vornehmlich auch in der Verbilli  gung der Brennkammer und der Kohlenstaub  bereitung.  



  Das vorgeschlagene Verfahren und die zu  dessen Ausführung erforderlichen     Einrieh-          tungen    lassen sich an unter atmosphärischem  Druck arbeitenden Feuerungen anwenden,  sind aber besonders vorteilhaft bei Druck  feuerungen, bei denen auch meist grössere  Druckgefälle für den Brenner und die Drall  erzeugungseinrichtung zur Verfügung stehen.    Gewöhnlich wird man diese Drallerzeugungs  einrichtung gleichachsig mit der Vorkammer  ausführen, die selbst wie der anschliessende  Ausscheideraum zylindrische Form haben.  kann. Es kann die Vorkammer aber auch  eine andere geeignete Form erhalten, und es  können an sie mehrere Drallerzeugungsein  richtungen mit daran anschliessenden Aus  scheidekammern anschliessen.

   Die Drallerzeu  gungseinrichtungen können, wie in den Aus  führungsbeispielen gezeigt, aus     Drallschau-          feln    bestehen, die in einem Zwischenboden  eingebaut sind. Es kann dieser Boden aber  auch wegfallen     und    der Drall durch zusätz  liche Luft oder auch rückgeführte Abgase  erzeugt werden, die an geeigneter Stelle in  die     Brennkammer    eingeführt werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: I. Verfahren zur Entfernung der Schlacke aus den Brenngasen von Kohlenstaubfeuerun- gen, dadurch gekennzeichnet, dass den Brenn gasen nach Verbrennung von mindestens dem grösseren Teil des Kohlenstaubes in der Brenn kammer in einem Teilstück der Brennkammer eine rasch drehende Bewegung erteilt wird, so dass die geschmolzene .Schlacke und Teile des noch uriverbrannten Kohlenstaubes an die Wand geschleudert werden, die flüssige Schlacke längs der Wand abläuft, in einem Schlackensumpf gesammelt und von dort ab gelassen wird,

   während der' ausgeschleuderte lind auf der Schlacke haftende Kohlenstaub infolge seiner innigen Berührung mit der an geschleuderten Luft -zum Ausbrennen ge bracht wird. Il. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch I, gekenn zeichnet durch eine Brennkammer, die eine Vorkaxmuer, in der der grössere Teil des Koh lenstaubes verbrannt wird, eine Abscheide kammer, in der die Schlackenabscheidung und die restliche Verbrennung von sich geht, und eine Einrichtung zur Erzeugung eines Dral les zwischen den beiden Kammern besitzt.

   UNTERANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekeiinzeichnet, dass die Vorkammer mit Kühlflächen ausgekleidet ist, während die Wände der Abscheidekammer mit wärme isolierendem Material bedeckt sind. 2. Vorrichtung nach Patentanspruch II. dadurch gekennzeichnet, dass zur Kühlung des Drallerzeugungskörpers Luft verwendet wird, die den Brenngasen beigemischt wird. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Erzeugung eines Dralles aus Dr allschau feln in einer Zwischenwand zwischen der Vorkammer und der Abscheidekammer be steht. 4.

   Vorrichtung nach Patentanspruch Ih dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahme schale der geschmolzenen Schlacke ringför mige Gestalt hat und die Heizgase durch die Ringöffnung dieser Schale zur Verbrauchs stelle abströmen. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Abscheidung der Schlacke in flüssiger Form mit einer nachgeschalteten Einrichtung zur Abscheidung der Schlacke in fester Form vereinigt ist.