DE7923777U1

DE7923777U1 - Vorrichtung zum verbrennen pulverfoermigen brennstoffes

Info

Publication number: DE7923777U1
Application number: DE19797923777
Authority: DE
Original assignee: (NIEDERLANDE); Bv Winterswijksche Steen- En Kalkgroeve Winterswijk; Technisch Advies- En Handelsbureau Toverco Bv Dordrecht
Current assignee: (NIEDERLANDE); Bv Winterswijksche Steen- En Kalkgroeve Winterswijk; Technisch Advies- En Handelsbureau Toverco Bv Dordrecht
Priority date: 1979-05-10
Filing date: 1979-08-21
Publication date: 1980-01-31
Also published as: EP0019962A1; JPS56500471A; WO1980002452A1; NL7903693A

Description

Technisch Advies- en Handelsbureau Toverco B.V. , Dordrecht, Niederlande, und

B,V Winterswijksche Steen- en Kalkgroeve, Winterswijk, Niederlande.

Vorrichtung zum Verbrennen pulverförmigen Brennstoffes«

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verbrennen pulverförmigen Brennstoffes, indem eine Mischung dieses Brennstoffes und eines Stromes sauer stoff enthaltenden Gases hergestellt und dasselbe entzündet wird. Eine derartige Vorrichtung ist allgemein bekannt und wird in verschiedenen grossen Heizanlagen angewandt. Diese Vorrichtung ist gewöhnlich mit einer Zufuhrleitung für pulverförmiger* Brennstoff und ein Transportgas für denselben versehen, welche Zufuhrleitung in die Verbrennungskammer mündet, welche Vorrichtung ferner mit mindestens einem Stütz- oder Zündbrenner in der Nähe der Ausmündung der Brennstoffzuführleitung und in diese Kammer mündenden Zufuhrleitungen für ein sauerstoffenthaltendes Gas versehen ist. Nachteile dieser Vorrichtung sind, dass ein schlechter Ausbrannt des festen Brennstoffes erzielt wird, dass die Wärmewirtschaftlichkeit verbesserungsfähig ist, dass mit den Verbrennungsgasen behandelte Produkte mit unverbrannten Resten verunreinigt werden, dass Filter in den Verbrennung sgasen beschädigt werden können und dass die Verbrennung smischung schwer zu entzünden ist. Bestimmte dieser Nachteile können beispielsweise durch eine lange Verbrennungskammer oder eine Schamottenbemauerung der Verbrennungskammer, die glühend geheizt wird, oder vorerhitzte Verbrennungsluft zur Sicherstellung einer vollständigen Verbrennung oder einer einwandfreien Entzündbarkeit, behoben werden. Diese Massnahmen bringen jedoch Kostenerhöhungen und bauliche Beschränkungen mit. Somit ist diese Vorrichtung angeeignet zur Anwendung in kompakten Anlagen mit kurzen Verbrennungskammern und für Anwendungen, bei denen die Flamme mit Stoffen von einer verhältnismässig niedrigen Temperatur in Berührung kommt, wie

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in Trockenanlagen.

Es ist bekannt bei einer derartigen Vorrichtung, da.s Gas und der Brennstoff in eine Wirbelung zu versetzen, zu welchem Zweck die sekundäre Verbrennungsluft durch eine oder mehr tangentiale Zufuhrleitungen zugeführt wird oder eine Reihe von regelmässig geordneten, spiralförmigen Schaufeln angeordnet ist. Eine derartige Vorrichtung liefert zwar eine sehr regelmässige, jedoch eine verhältnismässig lange Flamme, die schwer zu entzünden ist und in der glühende, feste Teilchen über grossen Abstand mitgeführt werden. Zum Vermeiden dieser Nachteile ist die erfindungsgemässe Vorrichtung mit mindestens einer Prallplatte gerade vor der Ausmündung der Brennstoffleitung an dem Stütz- oder Zündbrenner vorbei, versehen. Diese Prallplatte führt eine unregelrnässige Wirbelung des schon brennenden Stromes Brennstoff und Gas herbei, wodurch eine innige Mischung der Bestandteile erzielt und eine Verbrennung der Brennstoff teilchen innerhalb geringen Abstandes der Ausmündung der Brennstoffzuführleitung verwirklicht wird.

Zur Verhinderung einer Wiederherstellung einer regelmässigeη Strömung sind vorzugsweise verschiedene Prallplatten vorhanden, von denen vorzugsweise eine ringförmig ist und in bezug auf die e-rste Prallplatte in grösserein Abstand als diese von der Ausmündung der Brennstoffzuführleitung angeordnet ist und sich von der Kammerwandung aus einwärts erstreckt. Falls das sauerstoffenthaltende Gas in zwei oder mehr Stufen zugeführt wird, was zur Verbesserung der Entzündbarkeit der Brennstoffmischung zur bevorzugen ist, ist es empfehlungswert für eine innige Mischung des Brennstoffes und dieses Gases und für eine richtige Beherrschung der Flamme, dass die ringförmige f

Prallplatte sich in der Strömungsrichtung vor der Ausmündung |

der Zufuhrleitungen für se kund är saue rs to f fenthaltendes Gas J

befindet. Die unregelmässige Wirbelung wird optimal aufrecht- f

erhalten, falls die Zufuhrleitungen für Sekundärgas unregel- i

massig gerichtet in die Kammer münden. Zu diesem Zweck kommen sowohl gesonderte Zufuhrrohre mit einer untereinander verschiedenen Achsenrichtung in die Verbrennungskammer münden,

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welche Ausführung zu bevorzugen ist, wie ein ringförmiger Luftzufuhr3palt mit verschieden gerichteten Führungsschaufeln in der Wandung der Verbrennungskammer angeordnet sein. Eine sehr innige Vermischung und somit kurze Flamme wird erzielt, indem diese Zufuhrrohre in einem Winkel von 90-60° mit der Achsenlinie der Verbrennungskammer in dieselbe münden.

Die erfindungsgemässe Verbrennungsvorrichtung ist insbesondere als Brenner geeignet zur Anwendung in einer Trockenvorrichtung, versehen mit einer Trockenkammer mit Zu- und Abfuhrmitteln für zu behandelndes Gut und einem in diese Kammer mündenden Brenner.

Dank der kurzen Flammenlänge dieser Verbrennungsvorrichtung kann verhindert werden, dass nennenswerte Mengen unverbrannten Brennstoffes in die zu trocknende Mischung gelangen und ist es möglich, die genannte Verunreinigung zu verhindern und dennoch die aus wirtschaftlichen oder umwelttechnischen Gründen zu bevorzugenden festen Brennstoffe zu verwenden.

Die Erfindung ist im folgenden anhand der Zeichnung erläutert.

Figur 1 zeigt einen schematischen, achsialen Schnitt eines erf indungsgemassen Brenners, in einer bevorzugten Ausführung sform.

Figur 2 zeigt einen Querschnitt nach der Linie II-II in Figur 1.

Figur 3 zeigt einen schema ti sehen, achsialen Schnitt einer vereinfachten Ausführungsform des erf indungsgemassen Brenners.

Figur 4 zeigt eine Seitenansicht einer Trockentrommel, versehen mit einem Brenner nach Figur 1.

In den Figuren 1 und 2 ist eine zylindrische Verbrennungs-

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kammer 1 dargestellt, in die achsial eine Zufuhrleitung 2 für pulverförmigen festen Brennstoff und Luft als Transpor^gas mündet bei 3. Gerade vor dieser Ausmündung 3 befindet sich eine Prallplatte 4 quer zur Achsenrichtung der Zufuhrleitung 2, welche Prallplatte mittels drei Stützen 5 achsial beweglich an der Zufuhrleitung 2 befestigt ist. Zwischen der Prallplatte 4 und der Ausmündung 3 ragt ein Stütz- oder 2ündbrenner 6 seitlich durch die Wandung der Verbrennungskammer 1, um den Strom Brennstoff und Luft vor dem Erreichen der Prallplatte zu entzünden und wenn nötig brennend zu halten. Durch die durch die Prallplatte 4 herbeigeführten unregelmässigen Wirbelungen wird eine innige Vermischung von Luft und festem Stoff erzielt, ohne dass wieder nennenswerte Segregation auftritt.

Obwohl die Prallplatte 4 in Form einer flachen runden Scheibe dargestellt ist, kann der Umfang auch gewellt sein, während auch eine profilierte Platte angewandt werden kann. Die Verbrennungskammer 1 ist teilweise doppelwandig ausgebildet, so dass zwischen den konzentrischen Innen- und Aussenwandungen I₁ 1 ein ringförmiger Kanal 8 zura Zuführen von sekundärer Verbrennungsluft gebildet ist. Die Ausmündung dieses Kanals befindet sich in der Strömungsrichtung der Luft an der Prallplatte 4 vorbei.

Der ringförmige Kanal ist am Ausströmende mit einem Ring 9, in dem eine Anzahl von im wesentlichen quer zur Achse der Ve rbre nnug skamme r 1 gerichteten Ausströmrohren 10 befestigt ist, abgeschlossen, so dass ein wirbelndes Strömungsbild der ausströmendan Luft und eine innige Vermischung mit der brennenden Mischung erzielt wird.

In Figur 3 ist eine vereinfachte Ausführungsforra der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt, in der entsprechende Teile mit den gleichen Bezugsziffern wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnet sind.

Die Ausmündung des ringförmigen Kanals 8 befindet sich bei dieser Ausführungsform an einer zweiten, ringförmigen Prall-

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platte 11 vorbei, die einen Kegelmantel mit einem grossen Scheitelwinkel beschreibt. Mittels dieser zweiten Prallplatte 11 wird verhindert, dass sich eine regeimässige Strömung der brennenden Mischung wiederherstellen kann.

Figur 4 zeigt ein Anwendung sbe i spiel,. für das die erfindungsgemässe Vorrichtung besonders geeignet ist: einen Brenner für eine Trockentrommel.

Der Brenner 12, der beispielsweise auf die in den Figuren 1 und 2 oder 3 dargestellte Weise ausgebildet sein kann, ist im wesentlichen achsial in einer Stirnwandung 13 einer rotierenden Trommel 14 angeordnet. Diese Trommel 14 ist auf übliche Weise mit ihres? Achse ungefähr horizontal, drehbar auf Rollen 15 abgestützt. Das zu trocknende Gut wird über die schematisch dargestellte Zufuhrvorrichtung 16 in Gegenstrom mit den Verbrennungsgasen durch die Trommel 14 geführt und an der Seite des Brenners 12 aus derselben wieder über einen an der Stirnwandung angeordneten Austritt 17 abgeführt. Trotz dem verhältnismässig Kurzen Weg der die brennende Mischung zurücklegt bevor mit feuchtem, zu trockendem Gut in Berührung zu kommen, sind unverbrannte Bestandteile dieser Mischung nicht oder kaum im abgeführten getrockneten Gut zu finden.

Obwohl eine Trockenvorrichtung beschrieben und mit einer um ihre Achse rotierenden Trommel dargestellt ist, ist es selbstverständlich auch möglich andere Trockenkammern anzuwenden, beispielsweise ortsfeste Kammern mit in denselben bewegten Schaufeln zum Fallenlassen des 2U trocknenden Gutes durch die heissen Gase oder aufrechtstehende Türme, in denen das zu behandelnde Gut über Verteil schaufeln fällt und so gut verteilt in Berührung mit den heissen Gasen kommt.

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Claims

Patentanwälte DiplMng. FL Lernens Dr.-lng. H.-J. Erommer Karlsruhe 1 AHialienstraße 23 Postfach 40 26 Technisch Advies- en Handelsbureau Toverco B.V. , Dordrecht, Niederlande, und B.V Winterswijksche Steen- en Kalkgroeve/ Winterswijk, Niederlande. Vorrichtung zum Verbrennen pulverförmigen Brennstoffes. SCHUTZANSPRUECHE

1. Vorrichtung zum Verbrennen pulverförmigen Brennstoffes, versehen mit einer Zufuhrleitung für diesen Brennstoff und ein TransportgaSy mündend in eine Verbrennungskammer, «inen Stütz- oder Zündbrenner in der Nähe der Ausmündung der Brennstoff zuführleitung und in die Kammer mündenden Zufuhrleitungen für ein sauerstoffenthaltendes Gas, gekennzeichnet durch mindestens eine Prallplatte (4) gerade vor der Ausmündung (3) der Brennstoffzufuhrleitung (2) an dem Stütz- oder Zündbrenner (6) vorbei.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zentrische Prallplatte (4) und eine ringförmige Prallplatte {11) in grösserem Abstand von der Ausmündung (3) der Brennstoff zuführleitung (2), welche ringförmige Prallplatte (11) sich von der Kammerwandung (7) aus einwärts erstreckt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die ringförmige Prallplatte (11) sich in Strömungsrichtung vor der Ausmündung (3) der Zufuhr leitungen (8) für sekundärsauerstoffenthaitendes Gas befindet.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhrleitungen (8) für sekundäraauerstoffenthaltendes Gas unregelmässig gerichtet in die Kammer (.1) münden.

Gebrauchsmuster-Anmeldung G 79 25 777.7

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 eis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuiuhrleitun^en (&) für Sekundärsauerstoif enthaltendes Gas in die Kammer (1) in einem Winkel zwischen 90° und 60° mit der Achsenlinie dieser Kammer (1) münden.

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