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Mahl- und Feuerungsanlage für gasarme und aschereiche Brennstoffe
Die Erfindung bezieht sich auf eine Mahl- und Feuerungsanlage für gasanne und aschereiche
Brennstoffe, beider im Steigrohr hinter der Mühle ein-- Vorrichtung zum Albschälender
staubreichen Randsch-Icht eines mit Drall geförderten Staub-Luft-Gemischstromes
in einem verstellbaren Spalt eingebaut ist, wo-M der mit stärkerem Staubgehalt belastete
Teilstrom zur Feuerung geleitet und der den.geringeren Staubgehalt aufweisende Teilstrom
zur Mühle zurückgeführt wird.
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Die Zündung von gasarmen Brennstoffen stellt in der Kohlenstaubfzuerungstechnik
insbesondere dann ein schwieriges Problem dar, wenn,die,an sich wenig zündwillige
Kohle noch in größerem MaU Ballaststoffe, z. B. über 30 % Asche, enthält. Mit einem
gewissen Erfolg sind,durch Erhöhung der Temperatur der vorgewärmten Luft bessere
Verhältnisse für die Zündung des Kohlenstaubes erreicht worden. Dieses Mittel allein
reicht aber dann nicht aus, wenn bei Schwachlast der Kesselanlage die Rauchgastemperaturen
zurückgehen und hierdurch die erzielte Luftvorwännungstemperatur abfällt.
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Zur Beseitigung dieses Mangels ist deshalb schon versucht worden,
bei Wirbelbrennern mit direkter Einblasung des Kohlenstaabes von der Mühle zur Feuerung
ein reicheres Kohlenstaub-Luft-Gemisch zu verwenden. Bei diesem Verfahren muß innerhalb
der Steigrohre von den Mühlen zu den Brennem eine Mindestgeschwindigkeit eingehalten
werden, um den Kohlenstaub einwandfrei zu transportieren. Die hierbei notwendige
Luftinenge läßt sich dann aber infolge der einmal festgelegten Rohrdurchmesser bei
starker Verminderung der Kohlenmenge im Falle eines Schwachlastbetriebes nicht proportional
vermindern. Dieser Vorgang kann bei gasreichen Brennstoffen ohne weiteres in Kauf
genommen worden, nicht aber bei extrem gasarmen Brennstoffen, die eine höhere
Konzentration der Kohle in Luft verlangen.
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Andererseits ist der Weg begangen worden, über Abscheidezyklone die,
gesamte von den Mühlen erzeugte Kohlenstaubmenge in Zwischenbunkem zu
sammeln.
Es wird dann die zur Förderungdes Kohlenstaubes verwendete Luft entweder in besonderen
Filtern, entstaubt oder als Abluft in den Feuerraum eingeblasen oder im Kreislauf
zur Mühle zurückgeführt.
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Der zwischengebunkerte Staub kann dann erneut durch Staubzuteiler
dosiert in besondere, Einblaseleitungen aufgegeben und mittels eines zusätzlichen
Gebläses und Frischluft den Brennem zugeführt werden. Hierdurch wird es möglich,
jeder für die jeweilige Kesselbelastung erforderlichen Kohlenstaubmenge auch die
angemessene Luftmenge zuzuteilen. Eine derartige vollständige Zwischenbunkerung
erfordert aber die Erstellung von Bunkern nebst zusätzlichen Apparaturen und damit
auch einen größeren Platzbedarf im Kesselhaus. Hierdurch werden die Kosten der Anlage
beträchtlich erhöht.
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Es ist bekannt, eine Einrichtung zum Abschälender staubreichen Randschicht
eines mit Drall in einer Rohrleitung geförderten Staubgasstromes in der Weise auszubilden,
daß am Umfang dieses Rohres ein Ringspalt angeordnet wird, in den eine verschiebbare
Ringschneide eingreift, so daß:der im Rohr außen liegende staubreichere Anteil nach
außen abgeführt werden kann und lediglich der mehr oder weniger entstaubte Reingaskom
in:axialer Richtung weiterströmt.
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Ferner ist es bekannt, bei der Zuführung eines Staub-Luft-Gemisches
zu einer Kohlenstaubfeuerung das unmittelbar aus der Staubmühle kommende Staub-Luft-Gemisch
in zwei Teilströme mit verschiedenen Staubgehalten in der Weise aufzutrennen und
zu füh-
ren, daß der Teilstrom mit stärkerem Staubgehalt zur Feuerung geleitet
und derden geringeren Staubgehalt ,aufweisende andere, Teilstrom zur Mühle zurückgeführt
wird.
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Die Erfindung besteht derngegenüber darin, daß von dem abgetrennten,
staubärmeren Teilstrom vor der Zurückleitung zur Mühle in einem Verteilkopf mit
Fliehkraftabscheidem weitere, den wesentlichen Teil des Reststaubes enthaltende
Teilströme abgezweigt und über Einblaseleitungen auf Nebenbrenner verteilt werden,
die zwischen den -als Deckenbrenner ausgebildeten Hauptbrennern. undder Frontwand
der Brennkammer angeordnet sind.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sinddie in dem Verteilkopf
angeordneten Fliehkraftabscheider mit an sich bekannten Schällippen versehen, wodurch
das
Ausschleudem des Reststaubes begünstigt wird. Es wird also der in der Mitte der
Abschälvorrichtung weiterströmende staubanne Anteil nicht unmittelbar im KroisJauf
zur Mühle zurückgeführt, sondern vorher noch in einem Verteilkopf weiter entstaubt,
so daß im Endeffekt nur noch wenig Kohlenstaub zum Ansaugstutzen des Mühlengebläses
zurückgelangt. Durch die Einblasung des staubärineren Anteiles des Kohlenstaub-Luft-Gemisches
zwischen den Hauptbrennern und der Frontwand der Brennkammer wird ferner verhindert,
daß das dünne Gemisch bei einer U-förmigen Umlenkung der Flamme durch den im Feuerraum
herrschenden Auftrieb sofort in den aufsteigenden Feuerraumschacht nach oben ausweicht.
Es erfolgt nämlich gemäß dem weiteren Erfindungsvorschlag bei Anordnung der Haupt-
und Nebenbrenner in der Feuerraumdecke,die Zuführung eines Teiles der Verbrennungsluft
in an sich bekannter Weise stufenweise und quer zu den U-förmig abwärts gerichteten
Flammenstrahlen. der Brenner. Unter den erwähnten Bedingungen werden von dem Hauptbrenner
infolge der stärker konzentrierten Brennerstrahlen kräftigere und stabilere Flammen
gebildet, die auch bei Schwachlast aus ihrer LJ-förrnig nach unten führenden Strömungsrichtung
nicht so leicht abgelenkt werden.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung und den Zeichnungen. Es zeigt F i g. 1 eine Gesamtansicht der
erfindungsgemäßen Anlage in schematischer Darstellung, F i g. 2 eine Ausführungsform
des Verteilkopfes, F i g. 3 eine weitere Ausführungsfonn des Verteilkopfes.
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In der Mahl- und Feuerungsanlage gemäß F i g. 1
wird die Rohkohle
aus dem Rohkohlenbunker 1 über einen Zuteiler 2der Mühle 3 zugeführt.
Das Mühlengebläse 4 drückt in die Mühle 3 und erzeugt in dieser einen genügend
hohen Überdruck, so daß das fertig gemahlene Kohlenstaub-Luft-Gemisch durch ein
Steigrohr 5 über eine Drallvorrichtung 6 nach einer an sich bekannten
Abschälvorrichtung 7 gefördert werden kann. In dieser Abschälvorrichtung
7 wird durch den vorerwähnten Ringspalt 8 am Umfang des Steigrohres
5 der staubreichere Anteil des Kohlenstaub-Luft-Gemisches abgeschält. Dieser
Teilstrom wird über eine Gabelung 9 nach den Hauptbrennern 10 gefördert.
Das axial im Steigrohr 5' weiteerströmende, jedoch staubärmere Luftgemisch
gelangt in einen Verteilkopf 11 und wird dort auf mehrere Einzelabscheider
12 verteilt, so daß der noch staubhaltige Anteil über Leitungen 13 zu den
Ncbenbrennern 14 in der Feuerraumdecke 15 gelangt. Mit 16 ist eine
vom Verteilerkopf 11 ausgehende und zur Ansaugleitung 17
des Gebläses
4 führende Rohrleitung benannt, in die eine Drosselklappe 18 eingebaut ist,
mit deren Hilfe die zum Gebläse 4 zurückströmende Luftmenge so eingestellt werden
kann, daß der jeweils notwendige Überdruck in den Einblaseleitungen für die Haupt-und
Nebenbrenner 10 bzw. 4 aufrechterhalten wird.
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Es ist üblich, bei gasarinen Brennstoffen eine stufenweise Zuführung
der restlichen Verbrennungsluft (Zweilluft) durch in der Frontwand 19 der
Feuerung angeordnete Schlitze 20 vorzunehmen. Durch einen Kanal 21 erfolgt diese
gemeinsame Luftzufuhr vom Luftvorwärmer aus, wobei auch ein Teil der Zweitluft zu
den Düsenmänteln geleitet wird. Gemäß der in F i g. 2 dargestellten Form
eines Verteilkopfes 11 wird durch eine gekrümmte Wand 22 vom Einlauf an der
mitgeführte Kohlenstaub in bekannter Weise in der Nähe der Innenfläche dieser
Wand 22 angereichert, so daß durch die nacheinander angeordneten Schällippen
23 der Staubfilm auf die einzelnen zu den Nebenbrennern 14 führenden Leitungen
13 verteilt wird. Hierbei sollen die Querschnitte im Verteilkopf
11 so gestaltet sein, daß keine allzu hohen Widerstände auftreten und weiterhin
die Restluftmenge zu dem Ausaugstutzen 17 des Mühlengebläses 4 zurückgeführt
werden kann. Es wird dann besonders zweckmäßig sein, die Einzelabscheider 12 in
dem Verteilkopf 11 schräg abwärts geneigt anzuordnen. Bei der in F i
g. 1 und 2 veranschaulichten lotrechten Anordnung des von der Mühle
3 zum Verteilkopf 11 führenden Steigrohres 5' wird die Staubabscheidung
nach der Umlenkung in den Einzelabscheidem 12 noch durch die Schwerkraft unterstützt.
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Bei einer abgewandelten Ausführung eines Verteilkopfes 31 gemäß
F i g. 3 sind wieder mit 5' die von der Mühle kommende Rohrleitung
und mit 16 die zum Mühleng "ebläse zurückkehrende Rohrleitung benannt. Hier
liegt der Verteilkopf 31 hinter einem Krümmer in der Steigleitung horizontal,
und die Achsen der Einzelabscheider32 verlaufen lotrecht wie auch die zu den Nebenbrennem
führenden Rohrleitungen 13.