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Feuerraumwand, bestehend aus einer Reihe senkrechter, in Abstand voneinander
angeordneter Kühlrohre mit angeschweißten Vorsprüngen, für schachtartige Verbrennungskammern
Die Erfindung betrifft Feuerraumwände für eine mit einem senkrecht aufgebauten Feuerraum
ausgestattete wassergekühlte Feuerungsanlage, die derart ausgebildet ist, daß die
Beschickung mit Brennstoff am oberen, das Entfernen von Asche und Schlacke am unteren
Teil erfolgt, während zumindest ein Teil der Verbrennungsluft durch Öffnungen in
der vorderen Wand zugeführt und die Verbrennungsgase durch Öffnungen in der hinteren
Wand abgeführt werden.
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Bekanntlich gibt es Feuerungsanlagen, die mit einem derartigen Feuerraum
ausgestattet sind, deren vordere Wand aus senkrecht gestellten Roststäben aufgebaut
ist.
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Die Vorder- undloder Rückwand dieser bekannten Feuerungsanlagen bestehen
aus einer Reihe senkrecht gestellter Kühlrohre, zwischen denen in gewissen Abständen
spaltähnliche Öffnungen vorhanden sind, während die äußeren Enden der Rohre in ein
Sammelrohr und/oder in den Wassermantel der Feuerungsanlage münden. Man verhütet
hiermit ein Schadhaftwerden der Rostwände durch Verbrennung, während die Heizfläche,
insbesondere der Teil, der an der
unmittelbaren Wärmeübertragung
der Feuerung teilnimmt, eine bedeutende Erweiterung erfährt. Unter der Bezeichnung
Kühlrohre sind in diesem Zusammenhang Hohlroststäbe eines beliebigen Querschnitts
zu verstehen.
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Bei derAnwendung senkrecht gestellter rostähnlicher Wände ist das
Herunterfallen feiner Asche- und Brennstoffteile durch die vorhandenen spaltähnlichen
Öffnungen nachteilig; die Asche- und Brennstoffteile häufen sich im Luftzufuhrraum
oder in der Rauchkammer an, wodurch Verstopfungen und Verluste an Brennstoff eintreten.
Bei. der Anwendung von Roststäben ist hingegen das Übel weniger stark ausgeprägt,
weil die Gesamtbreite der Roststäbe im Verhältnis zu der gesamten Breite der Rostwand
verhältnismäßig gering ist. Zwangsläufig ergibt sich eine größere Zahl verhältnismäßig
enger Spalten, deren Gesamtheit trotzdem aber einen ausreichenden Durchlaß für die
Verbrennungsluft oder die Verbrennungsgase ergibt. Weil der burchmesser der zur
Verwendung gelangenden Rohre meistens mehr als das Breitenausmaß der Roststäbe beträgt,
muß zur Erzielung eines gleich großen Durchlasses die Weite der Spalte entsprechend
gesteigert werden. Dies schließt aber in sich, daß bei Verwendung von Rohren das
vorerwähnte Übel, im Vergleich mit einer Verwendung. von Roststäben, stärker hervortreten
wird.
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Zur Verhütung des dann unvermeidlichen Durchfallens von Asche und
feinem Brennstoff, sind zwischen den Rohren Vorsprünge angebracht. .
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Erfindungsgemäß bestehen diese Vorsprünge aus wenigstens annähernd
kreiszylindrischen Stäben, deren Durchmesser wenigstens annähernd mit dem der Rohre
gleich ist. Vorzugsweise werden die Yorsprünge als Scheiben ausgebildet, die an
den Rohren angeschweißt werden, wobei man Rippen an diese Scheiben schräg und derart
anschweißt, däß der untere Rand der Rippen dem Feuerraum zugewendet ist.. Die die
Vorsprünge tragenden Rohre weisen zweckmäßig am unteren Ende eine vom Feuerraum
abgewendete Biegung auf und münden mit diesem Ende in ein Sammelrohr oder den Wassermantel
der Feuerungsanlage. Würde man die dünnen Rippen unmittelbar an das Kühlrohr anschweißen,
so -entstehen, da diese Rippen einer hohen Temperatur ausgesetzt sind, Unterschiede
in der Ausdehnung des gekühlten Kühlrohres und der erhitzten Rippen und damit Risse
in der Schweißnaht, die zu einem Lecken des Rohres führen können. Dieser Nachteil
tritt nicht auf, wenn man gemäß der Erfindung vorgeht und für die Vorsprünge dickere
Stabenden mit wenigstens annähernd rundem Querschnitt verwendet. Die langen Schweißnähte
kommen dadurch in Wegfall und werden durch eine geschlossene, wenigstens runde Naht
ersetzt, die viel weniger reißempfindlich als eine lange Naht ist. Ein Durchfallen
von Asche- und Brennstoffteilchen tritt bei dieser Bauweise nicht auf. Erhalten
diese Stabenden eine geringe Höhe oder Länge, so daß sie die Form einer Scheibe
annehmen, so lassen sich an diese Scheiben gemäß der Erfindung schräge Rippen anschweißen,
durch die der Durchfall für Asche und Brennstoff völlig vermieden wird. Die Scheiben
haben eine Temperatur, die etwas höher als die Temperatur der Rohrwandung ist. .Der
Temperaturunterschied zwischen den Rippen und den Scheiben ist aber geringer als
zwischen den Rohren und den Rippen, wenn diese unmittelbar zusammengeschweißt wären,
so daß Risse in der Längsnaht nicht auftreten können. Sollte tatsächlich einmal
ein Riß entstehen, so befindet er sich nicht in der Rohrwand, und es kann deshalb
keine Lücke auftreten. Biegt man die Rohre 'in einer der Verbrennungskammer entgegengesetzten
Richtung um, wobei die umgebogenen äußeren Enden in das Sammelrohr oder den Wassermantel
an der Seite-jener Rohre münden, die dem Feuerraum zugewendet sind, so kann man
weiterhin verhüten, daß sich Brennstoff oder Brennstoffreste im Luftzufuhrrauen
oder in der Rauchkammer anhäufen. Die feinen Teile, die durch die spaltähnlichen
Öffnungen zwischen den Rohren austreten, kommen unten wieder aus dem Luftzufuhrraum
oder der Rauchkammer und gelangen so auf das Schlackenbett,, wo die brennbaren Bestandteile
weiterverbrennen.
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Selbstverständlich kann man auch nur eine der Rohrreihen mit Vorsprüngen
oder umgebogenen Enden versehen.-Die Erfindung soll an Hand des in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert werden.
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Fig. i zeigt einen Längsschnitt einer insbesondere zu der Verfeuerung
von Grobkoks geeigneten Feuerungsanlage, während Fig.2 einen Querschnitt dieser
Feuerungsanlage darstellt; Fig. 3 zeigt einen Querschnitt der Rohre in größerem
Maßstab und Fig. q. und 5 eine Vorderansicht bzw. eine Seitenansicht der Rotire.
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Unter dem Einfluß der - Schwerkraft findet der Brennstoff seinen Weg
aus dem Hochbunker i zu dem Feuerraum-2. Die Begrenzung des Feuerraums bilden die
Seitenwände 3 und q. und zwei Reihen von senkrecht gestellten, wassergekühlten Rohren
5 und 6. Die Rohre 5 münden oben- in den- Wassermantel 7 der oberen Wand der Feuerungsänlage,
während der untere Teil jener Rohre in ein Sammelrohr 8 mündet.
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Die Rohre 6 münden oben ebenfalls in den Wassermantel 7 und unten
in den Wassermantel g des Gasverbrennungsraums. Der wassergekühlte Rost io bildet
den Boden des Gasverbrennungsraums. Weil die Rohre 5 kürzer als die Rohre 6 sind,
ergibt sich die Möglichkeit, die sich auf dem Rost io ansammelnde Schlacke mittels
eines Schlackenstössels ii durch den unterhalb des Sammelrohres 8 der Rohrwand 5
befindlichen freien Raum auf den Kühlrost 12 zu stoßen. Eine mittels einer Tür 13
verschließbare Öffnung gestattet die Entfernung der erloschenen und anschließend
abgekühlten Schlacke sowie der im Aschenrauen 1q. unterhalb des Rostes befindlichen
Asche. .
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Ein an die Öffnung 15 angeschlossener Ventilator bläst Verbrennungsluft
inden Luftverteilungskasten x6. Dieser Kasten grenzt an die Rohrwand 5, so daßdie
Luft durch die spaltähnlichen Öffnungen zwischen den Rohren hindurch in waagerechter
Richtung durch den im Feuerraum 2 befindlichen Brennstoff strömen kann. Im Boden
17 des Verteilungskastens ist eine
Öffnung 18 vorhanden. Durch sie
strömt ein Teil der dem Verteilungskasten zugeführten Luft zum Aschenraum 14 und
von dort anschließend in diagonaler Richtung durch die Verbrennungsrückstände und
den auf diesen befindlichen Brennstoff. Das Verhältnis der beiden Zufuhrmengen an
Primärluft läßt sich durch Änderung der Größe der Öffnung 18 regulieren, was mittels
eines Schiebers ig bewerkstelligt werden kann.
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Weil eine zusätzliche Zufuhr von Luft erfolgt, bei der die Luft in
diagonaler Richtung durch den Brennstoff streicht, bildet sich eine auf dem Schlackenbett
ruhende Feuerzone, die etwa jene Form hat, die in der Zeichnung mit V bezeichnet
ist.
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Unter Feuerzone wird in diesem Zusammenhang die Zone verstanden, in
der der Brennstoff völlig verbrennt.
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Die Rohre 5, d. h. deren untere Enden 2o, weisen eine Biegung in der
von dem Feuerraum abgewendeten Richtung auf und münden in das Sammelrohr 8, und
zwar an der Seite des Sammelrohres, die dem Feuerraum zugewendet ist. Aschenteile
und Brennstoffstückchen, die durch die zwischen den Rohren befindlichen spaltähnlichen
Öffnungen in den Luftverteilungskasten fallen, finden sich dann bei 2o auf dem Schlackenbett
ein, wo die brennbaren Bestandteile weiterverbrennen. Zwischen den Rohren 6 'sind
Rippen 21 angebracht, die in der Richtung yzum Feuerraum sich schräg abwärts neigen.
Hiermit wird verhütet, daß Asche und Brennstoffstückchen, die durch die zwischen
den Rohren befindlichen Öffnungen hindurchfallen, in die Gasverbrennungskammer 22
gelangen.
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Zwecks Erzielung einer guten Schweißverbindung, sind die Rippen in
schräger Stellung an den Scheiben 23, die mit den Rohren 6 verschweißt sind, angeschweißt.
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Der freie Abstand der auf ein und demselben Rohr befindlichen Rippen
darf von einem zum anderen größer sein als die größte Abmessung, die der zu verwendende
Brennstoff hat, weil die Brennstoffstückchen, infolge der Unregelmäßigkeit ihrer
Form, insbesondere, wenn Grobkoks zur Verfeuerung kommt, sich derart ineinander
einhaken, daß ein Durchfallen von Brennstoff unterbleibt, wenn sie an einzelnen
Stellen zwischen den Rohren einen Halt finden.
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Ein unbedingtes Erfordernis ist jedoch, daß dafür gesorgt wird, daß
zwischen den Rippen zweier nebeneinander befindlichen Rohre eine Lücke 24 vorhanden
ist, womit das Einreißen von Schweißverbindungen infolge der beim Heizen eintretenden
Dehnung des Materials verhindert wird. Um zu verhüten, daß die Feuerzone stärker
gekühlt wird, sind die Rohre 5 mit einer Bekleidung 25 aus feuerbeständigem wärmeschützendem
Material, und zwar an derjenigen Seite, die dem Feuerraum zugewendet ist, versehen.
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Das in der Feuerzone gebildete C02 streicht durch den glühenden Brennstoff,
der sich zwischen der Feuerzone und Rohrwand befindet, hindurch. In dieser Feuerzone,
die in der Zeichnung mit R bezeichnet ist, wird das Kohlendioxyd zu C 0 reduziert.
Durch die spaltähnlichen Öffnungen zwischen den Rohren 6 strömt das CO anschließend
zur Gasverbrennungskammer, in der es, mit Sekundärluft vermischt, unter Rückbildung
zu CO, verbrennt.
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Die benötigte Sekundärluft wird der Gasverbrennungskammer 22 durch
ein Rohr 26 zugeführt. Dieses Rohr steht mit dem Luftverteilungskasten 16 in Verbindung
und weist eine größere Anzahl Öffnungen 27 auf, durch die die Luft in die Gasverbrennungskammer
22 eintritt.
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Die oben beschriebene Feuerungsanlage kann zweckmäßig zur Erhitzung
von Heißwasser- und Dampfkesseln, für Zentralheizungs- u. dgl. Zwecke verwendet
werden.