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Wanderrostfeuerung mit einen Flugaschenrückführer Die Erfindung betrifft
eine Wanderrostfeuerung, bei der an der Austrittsstelle des Wanderrostes ein Wurfbeschicker
zur Verteilung des Brennstoffs auf dem Wanderrost über die ganze Brennkammer hinweg
und außerdem ein Flugaschenrückführer vorgesehen sind, der die Flugasche nahe der
Eintrittsstelle auf dem Wanderrost absetzt.
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Die restlose Ausnutzung und Verbrennung der brennbaren Bestandteile
der Flugasche ist für das wirtschaftliche Arbeiten solcher Feuerungsanlagen von
großer Bedeutung. Die bei der Verbrennung entstehende Flugasche wird zum Teil durch
die Verbrennungsgase durch den Heizkessel getragen und setzt sich in den in den
meisten Fällen vorgesehenen Zyklonabscheidern ab. Dabei hat man beobachtet, daß
die in den Zyklonabscheidern abgesetzte Flugasche oft noch 3o bis 40"/o verbrennbare
Stoffe enthält, die man zur restlosen Ausnutzung des Brennstoffs dann natürlich
wieder in den Feuerraum zurückbefördern und restlos verbrennen muß.
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Zur Rückführung der Flugasche wurde bereits eine Reihe von Vorschlägen
gemacht. So gibt es Feuerungen, bei denen die Flugasche aus einem hinter dem Kessel
liegenden Sammler unmittelbar auf die Brennstoffschicht des Wanderrostes aufgebracht
wird. Die Flugasche wird von dem Sammler durch ein gleichmäßig arbeitendes Verteilerrohr
zugeführt,
mit Brennstoff vermischt und durch die Verbrennungszone getragen. Um die Flugasche
am Fortfliegen von dem Wanderrost zu hindern, hat man versucht, die Flugasche mit
Brennstoff zu bedecken. Zu diesem Zweck wird der Brennstoff bei derartigen Feuerungen
durch Einfülltrichter oder Förderschaufeln zugeführt. Jedoch ist es hierbei im allgemeinen
nicht möglich, eine gleichmäßige Verteilung des Brennstoffs über die ganze Breite
des Förderrostes zu erzielen.. Die Flugasche wird daher in unverbranntem Zustand
von den- Verbrennungsgasen von den Stellen weggetragen, an denen sie von keinem
oder nur wenig Brennstoff bedeckt ist.
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Bei einer anderen bekannten Vorrichtung wird die Flugasche dem Wanderrost
an seinem Eintrittsende in den Verbrennungsraum von dem Aschensammler durch eine
sich quer über den Verbrennungsraum erstreckende Verteileröffnung zugeführt. Hierbei
wird aber der Brennstoff, in Wanderrichtung des Wanderrostes gesehen, erst hinter
der Flugaschenaufgabe auf den Rost gesetzt, so daß die Flugasche im wesentlichen
auf den leeren brennstofffreien Rost fällt und entweder dort durchfällt oder so
kühl bleibt, daß ihre verbrennbaren Bestandteile beim Weiterwandern in die Feuerzone
nur unvollständig verbrennen. Die so neu entstandene Flugasche wird dem Aschensammler
durch die Verbrennungsgase erneut zugeführt.
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Diese Schwierigkeiten werden erfindungsgemäß dadurch vermieden, daß
der Flugaschenrückführer so angeordnet und tätig ist, daß die Flugasche im wesentlichen
senkrecht an einer Wanderroststelle abgelagert wird, auf der auch der Brennstoff
vom Wurfbeschicker abgesetzt wird. An dieser Stelle wird der Wanderrost von der
Beschickungsvorrichtung im wesentlichen mit gröberen Brennstoffpartikeln beschickt.
Zwischen diese gröberen Brennstoffpartikeln kann sich die Flugasche einlagern und
damit in die Hauptfeuerzone abwandern, wo sie gemeinsam mit dem Brennstoff rasch
und gründlich ausbrennt. Während des Wanderns durch die Hauptfeuerzone lagern sich
weitere Brennstoffpartikeln auf dem Feuerbett und damit auf der Flugasche ab; diese
kann deshalb unter der Wirkung der Heizgase nicht mehr auffliegen und den Wanderrost
erneut mit neu gebildeten Flugaschenteilchen verlassen. Die unverbrennbaren Rückstände
der Flugasche werben schließlich mitsamt der unverbrennbaren Hauptasche am anderen
Wanderrostende ausgeschieden.
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Die Feuerungsanlage besitzt in bekannter Weise eine an der Austrittsstelle
des Wanderrostes liegende Brennstoftbeschickungsvorrichtung, einen Wurfbeschicker,
der den Brennstoff quer über die ganze Brennkammer weg auf den Wanderrost verteilt,
und einen Fl.ugaschenrückführet, der die Flugasche nahe der Eintrittsstelle des
Wanderrostes in die Feuerungsanlage auf dem Wanderrost absetzt, wobei jedoch nach
der Erfindung die Flugaschenrückführung an einer Stelle vorgesehen ist, die vom
Brennstoffverteiler noch mit Brennstoff beschickt Xird. Die, Flugasche fällt deshalb
nicht auf den leeren Rost, sondern auf eine dort bereits gebildete Brennstoffschicht,
die sie festhält und mit der sie zusammen dann in der Hauptfeuerzone verbrennt.
Die Flugaschenrückführung besteht aus einem mit dem Flugaschensammler über eine
Rohrleitung mit einer Einblasdüse für ein Fördermittel (Fördergas) druckdicht verbundenen
-und quer über dem ganzen Feuerbett liegenden Verteilerrohr, das auf das wandernde
Feuerbett herabführende, mit Abstand voneinander vorg=esehene Ascheaufgabestutzen
hat. Die Einblasdüse sorgt für die gleichmäßige Zuführung der Flugasche zum Verteilerrohr
und den Aufgabestutzen und verhindert das Zusetzen und Verstopfen des Verteilers.
Unmittelbar unter dem Wanderrostbereich, der unter dem Verteilerstutzen liegt, ist
eine Unterwindzonenkammer vorgesehen, in der der Druck der in die Feuerung einzublasenden
Verbrennungsluft reduzierbar ist, so daß die aufgegebene Flugasche auf der Brennstoffschicht
verbleibt und mit dem Wänderrost in die Hauptbrennzone gebracht werden kann. Verteilerrohr
und Aufgabestutzen haben solche Durchmesser, daß die Geschwindigkeit des aschedurchsetzten
Luftstroms darin im Verteilerrohr nur etwa 1,6 bis m/sec und in den Aufgabestutzen
nur etwa 0,7 m/sec erreicht. Im Verteilerrohr sind außerdem noch Leitbleche zur
besseren Verteilung der Flugasche auf die einzelnen Aufgabestutzen vorgesehen.
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Die Zeichnung bringt ein Ausführungsbeispiel für die Anwendung des
Verfahrens nach der Erfindung an Hand einer durchkonstruierten Feuerungsanlage.
Dabei zeigt Fig. i einen Vertikalschnitt durch die Feuerungsanlage und die zugehörige
Kesselanlage und Fig. 2 einen Vertikalschnitt nach Linie a-2 von Fig. i, wobei die
Vorrichtung zur Rückführung der Flugasche in die Brennstoffbahn vergrößert dargestellt
ist.
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In Fig. i ist eine Brennkammer io vorgesehen, die durch die Vorderwand
ii, die Seitenwand 1a, die Decke 13 und die Rückwand 14 begrenzt wird, wobei die
Feuerung einen Teil des Aufbaues eines Dampferzeugers darstellt. In der Vorderwand
i i des Feuerraums ist eine Beschickungsvorrichtung 15 untergebracht, die den Brennstoff
aus einem Trichter 16 erhält und an einen Verteiler 17 abgibt. Der Verteiler 17
fördert den Brennstoff in einem gleichmäßigen Strom zur Schleudereinrichtung (Wurfschaufel)
18, die den Brennstoff in der durch Pfeile angedeuteten Weise gleichmäßig auf die
Gesamtfläche des Wanderrostes ig verteilt.
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Die dargestellte Beschickungsvorrichtung 15 ist in ihrem besonderen
Aufbau in der USA.-Patentschrift a_ 337 945 beschrieben. Selbstverständlich können
für die Zwecke der Erfindung an Stelle der Schleudereinrichtung i8 auch Strahldüsen
od. dgl. vorgesehen sein, um den Brennstoff in die Feuerung einzuführen. Der dargestellte
Rost ig ist ein üblicher Wanderrost und bewegt sich entweder von der Vorderwand
zur Rückwand der Feuerung oder umgekehrt durch den Feuerraufri: Beim Ausführungsbeispiel
laut Fig. i - läuft der Rost in Pfeilrichtung von der Rückwand nach der Vorderwand
und
fördert dabei die zurückbleibende Hauptasche in einen Aschentrichter 2o.
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In den Raumei zwischen Ober- und Unterseite des Wanderrostes ig wird
die Verbrennungsluft eingeführt, die durch den Wanderrost und sein Brennstoffbett
nach oben strömt. Dabei kann der Raum 2 i durch Zwischenwände 23 und 24 in Üblicher
Weise in einzelne Zonen 22 unterteilt sein. Die Verbrennungsgase steigen etwa senkrecht
durch die Brennkammer io nach einer Überströmöffnung 25 über dem oberen Rand der
Kammerrückwand 14 auf.
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An der rückwärtigen Begrenzungswand 28 des Kessels 29 sind Prallwände
26 und 27 angebracht, die die heißen Gase aus der Überströmöffnung 25 zunächst zum
Abfluß nach unten zwingen. Die Gase treten dann durch den Kesselzug 30 in
den unteren Teil der Heizanlage und strömen quer durch die Zwischenräume zwischen
den Heizrohren 31 der Kesselanlage. Darauf fließen sie an der Wand 28 unter Umgehung
der Prallwände 26 und 27 zurück und gelangen in den Kesselabzug 32. Durch die Bewegungsumkehr
der durch die Leitungen 31 streichenden Heizgase von der Abwärtsrichtung in die
Aufwärtsrichtung werden die gröberen Flugaschenteile zum Teil ausgeschieden und
am Boden der Aschengrube 33 gesammelt.
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An den Rauchgasabzug 32 schließt sich der im wesentlichen aus einer
Anzahl von Zyklonen gebildete Flugaschenabscheider 34 an. Die Zyklone sind parallel
an den Gasstrom angeschlossen :und liegen hinter der Kesselanlage. Die Heizgase
verlassen den Abscheider 34 durch den Abzug 35. Der abgeschiedene Staub wird in
einem Sammelbehälter 36 gesammelt und daraus durch die Schleuse 37 in eine Förderleitung
38 eingeschleust.
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Die Förderleitung 38 hat eine Einblasdüse So, mit der ein Fördermittel
(Fördergas) in die Leitung 38 geblasen wird, um die Flugasche zum Verteiler 39 zu
fördern.
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Laut Fig. 2 besteht die Verteilvorrichtung 39 aus einem horizontalen
Rohr 4o, das am Ende 41 geschlossen ist und die.aus der Förderleitung 38 kommende
Flugasche durch seinen Einlaß 42 aufnimmt. Bei einem besonders breiten Wanderrost
führt man die Flugasche zweckmäßig von beiden Enden in das Verteilerrohr 4o ein.
Das Verteilerrohr 4o hat auf seiner Unterseite in gleichem Abstand voneinander eine
Anzahl Rohrstutzen 43 eingesetzt, die senkrecht nach unten führen und die Flugasche
auf den Wanderrostig aufgeben. Diese Ascheaufgabestutzen 43 enden in einem bestimmten
Abstand über dem Brennstoffspiegel 44 des Wanderrostes i9. Im Beispiel liegt die
Verteilvorrichtung 39 an dem der Rostbeschickungsvorrichtung 15 abgekehrten Rostende.
Wenn der Rost jedoch umgekehrt von der Vorderwand i i nach der Rückwand 14 wandert,
bringt man die Verteilervorrichtung 39 natürlich an der vorderen Feuerungswand an.
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Die in der Sammelgrube 33 des Kessels angesammelte und im allgemeinen
aus größeren Bestandteilen bestehende Flugasche kann in der üblichen Weise aus,
der Grube 33 entfernt -und wieder in den Feuerraum zurückgeführt werden, z. B. in
bekannter Art an einer Stelle oberhalb des Wanderrostes ig (nicht dargestellt) oder
gemäß der Erfindung an der Einlaufstelle des Wanderrostes durch Förderleitungen
und Verteiler 38 und 40.
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Beim Arbeiten der Beschickungsvorrichtung wird der Brennstoff von
der Schleudervorrichtung 18 in den Feuerraum geschleudert und gleichmäßig über die
ganze Fläche des Rostes i9 verteilt. Dabei wird der Brennstoff auch unmittelbar
unter den Ascheaufgabestutzen 43 an der Eintrittsstelle des Rostes in die Brennkammer
auf den Rost abgesetzt. Da der Rost i9 verhältnismäßig langsam wandert und stetig
Flugasche aus dem Stutzen 43 abgesetzt wird, lagert sich so zwischen der Brennstoffschicht
eine Aschenschicht 44 ein.
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Bei Brennstoffschleudern fliegen die schwereren Brennstoffstücke bis
zum gegenüberliegenden Rostende, während die feineren Brennstoffteile näher zur
Beschickungsvorrichtung liegenbleiben. Deshalb läßt man den Rost ig bei der Erfindung
mit seinem Oberband gegen die Beschickungsvorrichtung zu wandern. Die Flugasche
fällt dann zwischen die gröberen Brennstoffteile am Rosteintritt und wird während
des Wanderns durch den Feuerraum weiter durch feinere Brennstoffteile überdeckt,
dadurch auf dem Rost festgehalten und in ihren brennbaren Anteilen gründlich verbrannt.
Fl.ugaschenrückstand und Hauptasche fallen schließlich am Kopf des Wanderrostes
i9 hinter der Austrittsstelle vom Oberband in den. Aschenfang 2o.
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Da bei Verwendung von Luft als Fördermittel für die Flugasche zum
Verteiler 4o die Luft auch über die Aufgabestutzen 43 mit entweicht, soll die Ausströmgeschwindigkeit
nur gering sein. Eine Geschwindigkeit von etwa 1,6 bis 2 m/sec im Verteilerrohr
40 und 0,7 m/sec in den Aufgabestutzen hat sich bewährt. Prallbleche 45 im
Verteilerrohr 4o erleichtern die gleichmäßige Verteilung der Flugasche auf die Aufgabestutzen
43.
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Unterhalb der Aufgabestutzen 43 ist unter dem Rostoberband i eine
Luftkammer 22 zur Bildung einer Unterwindzone vorgesehen. Hier wird der Druck der
in die Feuerung einzublasenden Verbrennungsluft so reduziert, daß die auf den Rost
aufgegebene Flugasche auf der Brennstoffschicht liegenbleibt und nicht aufwirbelt.
Wenn Beschikkungs-#corrichtung 15 und Aschenaufgabestutzen 39,43 umgekehrt wie im
Beispiel liegen, dann sieht man diese Luftkammer natürlich auf der anderen Seite
der Brennkammer vor (22').
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Gegebenenfalls kann die Flugasche dem Wanderrost ig auch statt mit
einem Luftstrom mit bekannten Förderschnecken aus dem Aschensammler 36 zugeführt
werden.