DE902770C

DE902770C - Brennstaubfeuerung fuer Schmelzkammerkessel

Info

Publication number: DE902770C
Application number: DED152A
Authority: DE
Inventors: Hans Ruettgers; Carl Schoeter
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1949-10-28
Filing date: 1949-10-28
Publication date: 1954-01-28

Description

Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel Die Erfindung betrifft eine Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel mit lotrechter Strahlungskammer und ihr vorgelagerter Brennkammer mit trapezförmigem Längsschnitt und waagerechter Flammenführung. Bei dieser bekannten Bauform sind die Brenner an der Stirnwand der Brennkammer angeordnet, der Boden fällt nach den Brennern zu ab, und die flüssige Schlacke wird durch eine Öffnung in der Seitenwand nahe den Brennerausmündungen abgezogen. Es ist auch eine Brennstaubfeuerung dieser Art bekannt, bei welcher der Brennkammerboden nach dem Strahlungsraum zu abfällt, der von der Brennkammer durch einen Schlackenfangrost getrennt ist und eine Bodenöffnung zum Ablauf der flüssigen Schlacke hat. Die Brenner sind bei dieser Brennstaubfeuerung in der schrägen Decke angeordnet.
Eher Strahlungsraum eines Schmelzkammerkessels soll die Feuergase auf die Temperatur abkühlen, welche für den Eintritt in die Berührungsheizflächen zugelassen ist. Andererseits soll in der Brennkammer bei allen zulässigen Belastungen SchmelzfluB der Schlacke herrschen. Um dien Temperatursprung an der Grenze zwischen den beiden ,Kammern auf kleinerem Raum zu bewirken, wird der Schlackenfangrost bevorzugt. Damit er nicht verschlackt, muB in seinem Bereich bei allen zulässigen Belastungen die Schmelztemperatur der Schlacke noch überschritten werden. Dagegen soll im die .Schmelztemperatur der Schlacke möglichst schnell unterschritten werden. Es ist daher nicht günstig, die Schlackenauslauföffnung in den Strahlungsraum zu verlegen. Dort ist auch die Anordnung einer Schlackenabzugöffnung in der Seitenwand der Brennkammer nicht günstiger, weil sie an der stärkst gekühlten Stelle liegt und nur von den seitlichen Wirbeln des Feuergasstromes beheizt wird. Gemäß der Erfindung wird die bekannte Brennkammerausbildung in der Weise vervollkommnet, daß die Staubbrenner sowie die Zweitluftdüsen an der Stirnseite der Brennkammer, mehrere Düsenreihen für Drittluft in regelbarer .Menge dagegen in der schrägen Decke längs des Flammenweges angeordnet werden und daß die Schlackenabflußöffnung vor dem übertritt der Feuergase aus der Brennkammer in den Strahlungsraum als quer zur Gasströmungsrichtung verlaufende, schlitzförmige Öffnung im Boden der Brennkammer angeordnet ist.
Die Schlackenöffnung liegt an einer Stelle, welche stets von dem vollen Gasstrom bestrichen wird und in deren Bereich er stets eine über dem Schlackenschmelzpunkt liegende Temperatur hat. Die in der Stirnwand angebrachten Staubbrenner erzeugen mit Hilfe der Zweitluft eine Flamme, welche bis an das Ende der Brennkammer reicht, und die von der Drecke eingeblasene Drittluft zwingt die Flamme, längs des Bodens zu strömen und dabei die Schlacke flüssig zu erhalten. Das Ergebnis dieser verschiedenartigen, einer einheitlichen Wirkung dienenden Maßnahmen ist die Möglichkeit, Brennkammern, welche gemäß der Erfindung ausgebildet sind, mit weit höheren Belastungen betreiben zu können als Staubfeuerungen bekannter Art, etwa mit 8oo ooo kcal/m3h gegenüber i8o ooo kcal/m3h bei der üblichen Staubfeuerung. Ferner ergibt sich eine große Elastizität der Feuerung, mit welcher ohne Gefährdung des Schmelzflusses noch Halblast gefahren werden kann.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Brennkammer ist tin der Zeichnung im Längsschnitt dargestellt.
Die Brennkammer i hat annähernd trapezförmigen Längsschnitt. In der Stirnwand 2 befinden sich die Brennstaubdüsen 3, durch welche der Staub von der Erstluft in die Brennkammer getragen wird. Zwischen ihnen sind die Düsen 4 für die Zuführung der Zweitluft angeordnet. Da die Stirnwand 2 der Brennkammer i nur geringe Höhe hat, wird es manchmal notwendig sein, die obere Kante zu brechen und die dadurch entstehende Fläche auch mit Brennern und Zweitluftdüsen zu besetzen. Dadurch entsteht eine besonders innige Vermischung von Brennstaub und Luft bereits am Beginn der Flamme.
Im weiteren waagerechten Verlauf der Flamme wird aus Düsenreihen 5 und 6, welche in der schrägen Decke der Brennkammer angebracht sind, Drittluft und aus Düsenreihen 7, welche ,sich in den .Seitenwänden der Brennkammer befinden, Viertluft in regelbarer Menge in die Flamme eingeblasen.
Von dem Ende der waagerechten Brennkammer verläuft ein Schlitz 8 quer durch ihren Boden g, durch den dieflüssigeSchlackedauerndabfließt.Von dem Kühlbalken io gehen Kesselrohre i i aus, welche längs des Bodens g zur Stirnwand 2, an dieser entlang und längs der Decke i!2 führen und im weiteren Verlauf die Vorderwand 13 des Strahlungsraumes 14 verkleiden. Von dem rückwärtigen Kühlbalken 15 gehen die Kühlrohre 16 aus, welche zunächst längs des Brennkammerbodens 9 zum Strahlungsraum 14 hin verlaufen, dann in die Schräge 17 übergehen und schließlich die Rückwand 1:8 des Strahlungsraumes 14 verkleiden. Einige oder alle Rohre können auch in der Form i 9 schräg nach vorn abgebogen sein und einen Schlackenfangrost für die Feuergase bilden. Die Ausbildung der Strahlungskammer 14 und des Strahlungsdarnpferzeugers außerhalb der Brennkammer werden als bekannt vorausgesetzt. Die Seitenwände der Brennkammer werden durch Rohre 2.o gekühlt, welche von Verteilern 2i ausgehen und in Sammlern 22 enden.
Um eine innige Flammenmischung zu erreichen, wird die Ausströmgesch,%vindigkeit der Düsen gesteigert, je weiter sie von den Brennern entfernt liegen, etwa so, daß die an den Düsen 3 das Doppelte von g., die an den Düsen 5 das Doppelte von 4 und die an den !Düsen 6, 7 das Doppelte von 5 beträgt, etwa 15, 3o, 6o und i2o m/sec. Abweichungen einzelner Gruppen von dieser Regel werden sich je nach Art der Belastung und des Brennstoffes ergeben, insbesondere kann die Pressung der Düsten 6 gleich der von 5 gehalten werden, womit die Düsen 6 gewissermaßen eine Mittelstellung zwischen Dritt-und Viertluft einnehmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstaubfeuerung für Schmelzkammerkessel mit lotrechter Strahlungskammer und ihr vorgelagerter Brennkammer, gekennzeichnet durch eine Brennkammer mit annähernd trapezförmigem Längsschnitt und waagerechter Flammenführung, die Anordnung der Staubbrenner sowie der Zweitluftdüsen an der Stirnseite der Brennkammer, mehrere Düsenreihen für Drittluft in regelbarer Menge in der schrägen Decke längs des Flammenweges und eine ischlitzförmige, quer zur Flammenrichtung verlaufende, vor. dem Ende der Brennkammer vorgesehene Schlackenöffnung. z. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Stirnwand mit der Brennkammerdecke durch eine unter 45° geneigte, ebenfalls mit Brennern besetzte Übergangswand verbunden ist. 3. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Seitenwand eine Reihe oder mehrere Reihen von Düsen für Viertluft in regelbarer Menge angeordnet sind. 4. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß am Ende der Schlakkenöffnung Kühlkästen angeordnet sind, von denen die Kühlrohre für den vorderen Teil des Brennkammerbodens, die Stirnwand und die Decke der Brennkammer sowie für den hinteren Teil des, Brennkammerbodens nach der Strahlungskammer hin und den Schlackenfangrost ausgehen. 5. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß Regelglieder in den Luftleitungen vorgesehen sind, so daß die Ausströmgeschwindigkeit an den Düsen für Erst-, Zweit-, Dritt- und Viertluft jeweils etwa das Doppelte der vorhergehenden Stufe beträgt, z. B. , 15, 30, 60, 1a0 m/sec. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 475 245, 539 455, 571 914, 5189 a'61, 7I,6 716, 743 0'08, 743 473;

französische Patentschriften Nr. 625 52,3, Sao 001, 856 694; britische Patentschrift Nr. 394119; USA.-Patentschriften Nr. 1 918 397, a 087 800, a ao6 a65, a a63 433; Braunkohle, 1942, S. 13.