DE1008854B - Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur von Abgasen hinter Abhitzekesseln mit Rauchrohrsystem - Google Patents

Description

• Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur von Abgasen hinter Abhitzekesseln mit Rauchrohrsystem Bei einer Reihe chemischer Prozesse «-erden Gase mit Luft oder Sauerstoff bei hohen Temperaturen verbrannt und anschließend hei Temperaturen, die wesentlich unter der Verbrennungstemperatur liegen. katalytisch umgesetzt.
• Beispiele hierfür sind die Verbrennung von Schwefel oder Schwefelwasserstoff und die anschließende Verarbeitung der \'erlirennungsgase in Vanadiumkontakt systemen. Zum Betrieb dieser Kontaktsysteme sind eintrittsseitig ganz bestimmte Temperaturen notwendig, die im Fall der S 0,/S 03-Katalyse zwischen 400 und 430° liegen.
• In fast allen Fällen «-erden für die Kühlung der Verbrennungsgase auf die erforderliche Initialtemperatur Abhitzekessel mit Rauchrohrsystemen benutzt. Die Abkühlung der Gase in Rauchrohrkesseln ist stark von der Kalorienbelastung je in2 Heizfläche. von der Gasgeschwindigkeit und der Zusammensetzung der Verbrennungsgase abhängig. Bei festliegender Kesselheizfläche schwanken auch die Gasaustrittstemperaturen am Abhitzekessel je nach der Belastung des davor liegenden Feuerrautiles. Bei niedriger Belastung dcs Feuerraumes sinkt die Gasaustrittsteml>eratur oft unter die erforderliche Initialtemperatur, während sie bei hoher Belastung beträchtlich darüber liegen kann.
• Bei zu niedrigen Gasaustrittstemperaturen bat inan versucht, die Heizfläche durch Abstopfell von Rauchroht-en zu verkleinern. Es hat :ich dabei aber gezeigt, daß die Abgastemperatur bei Anwendung einer derartigen Maßnahme nur unwesentlich erhöht werden kann, da mit der zwangläufigen 1?rhöhung der Strömungsgeschwindigkeit in dem verbleibenden freien Rohrsystem eine Erhöhung der Wärmeübergangszahl auf der Gasseite verbunden ist. Bei zu hohen Gasaustrittstemperaturen werden dem Kessel meistens besondere Reguliergaskühler nachgeschaltet, in welchen die überschüssige Wärmc durch Kühlung mittels Luft abgeführt wird. Allerdings kann in diesem Fall atts der Ülxrschußwärme kein Dampf erzeugt werden.
• Es ist bekannt, bei Alilnitzekes"eln mit einem Rauchrohrsystem den Wärmeübergang dadurch zu verbessern, daß in die Rauchrohre Rehre kleineren Durchmessers eingesetzt werden, die durch ringförmige Abstandshalter in deti Rauchrohren zentriert werden. ES konnte durch diese -Maßnahme der konvektive Wärmeübergang infolge der höheren Rey-noldschen Zahl ulid die zusätzliche Strahlungs@värine des inneren Rohres verbessert werden. Die Wärmedtirchgangszalil konnte von 27,3 auf 33 kcal/m2h° C, das ist uni 21%, erhöht werden. Der zusätzliche Rohraufwand rechtfertigte sich auch durch dic Steigerung <les Kesselwirkungsgrades uni 7'°/o: zu vgl. Zeitschrift »Eiigineei-ing«, 174 (1952), Nr. 4513, S. 103 tind 104. Es wurde nun gefunden, daß man bei Abhitzekesseln zu einer genauen Regulierung der Abgastemperatur kommen kann, wenn in das austrittsseitige Rohrsystem des Dampfkessels besondere Einsatzrohre angebracht werden, deren Einsatzlänge in Verbindung mit einem beweglich angeordneten Rahmen in der hinteren Rauchgaskammer sich je nach der Höhe der erforderlichen Temperaturregulierung ohne Schwierigkeiten verändern und genau einstellen läßt. Ein Vorteil dieses neuen Regulierverfahrens ist ferner, daß keine zusätzlichen Zugverluste im Kesselsystem auftreten. Beispiel In einen Rauchrohrkessel mit 66 m2 Heizfläche und 151 Rauchrohren mit 3000 mm Länge und 45 mm Innendul-ehmesser werden Einsatzrohre E mit einem Außendurchmesser von 40 mm und einer Länge von 1200 mm eingeschoben. Zur konzentrischen Führung der Einsatzrohre in den Rauchrohren werden diese Einsatzrohre mit genau kalibrierten Führungsnocken A' versehen. Der verbleibende Ringraum verhindert die Bildung jeglicher Kondensate an der Wasser- und dampfberührten Rohrwand. Sämtliche Einsatzrohre stehen in `Verbindung mit einem in der Rauchgaskammer beweglich angeordneten Rahmen aus feuerfestem Gtiß R. Tn der Höhe der einzelnen Rohrreihen ist der Rahmen mit Querstangen aus feuerh.eständigem Material bestickt, in welche die Ansatznasen der 1--,iiisatzrolire .1 einhaken. Mittels einer an der Rückwand der hinteren Rauchgaskammer angebrachten Regulierspindel RS und in der Rauchgaskammer angeordneter Laufrollen L läßt sich der Rahmen mit den Einsatzrohren nach beiden Richtungen bis zu den beiderseitig angebrachten Anschlagmarken bewegen. Eine Bewegung in Richtung des vorderen Rohrbodens erhöht die Abgastemperatur durch Abführung der Rauchgase aus einer höheren Temperaturzc:nP, In entsprechender Weise wird durch Herausziehen der Einsatzrohre die Temperatur der Abgase herabgesetzt. Die Regulierfähigkeit hängt nicht nur von der Länge der Einsatzrohre, sondern auch von der Größe des zwischen den eigentlichen Wasser- und dampfberührten Rauchrohren und den Einsatzrohren verbleibenden ringförmigen Querschnittes ab. Bei Vergrößerung des ringförmigen Zwi.scliendttzrschnittes wird die Temperaturänderung bei der Bewegung der Einsatzrohre je Längeneinheit geringer. Dagegen wird bei Anwendung ziemlich eng anliegender Einsatzrohre der je Längeneinheit des Einsatzrohres erzielbare Regulierungsgrad erhöht.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Vorrichtung zur Regulierung der Temperatur von Abgasen hinter Abhitzekesseln mit Rauchrohrsystem, bei denen in die Rauchrohre Einsatzrohre einfuhrbar sind, welche mit abstandhaltenden `TOcken zum Zwecke ihrer Zentrierung in den Rauchrohren versehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einragti,efe der Einsatzrohre in die Rauchrohre mittels eines Rahmens (R) und einer Verstellspindel (RS) von einer Stelle außerhalb des Rauchrohrkessels verstellbar ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Zeitschrift »Engineering«, London. Bd.174, Heft -1513, vom 25. Juli 1952, S. 103, 104.