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Schmelz- bzw. Granulierkammerfeuerung mit übereinander liegenden Gruppen von Kohlenstaubbrennern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmelz- bzw. Granulierkammerfeuerung mit übereinander liegenden Gruppen von Kohlenstaubbrennem, von denen eine Gruppe an den Ecken der im wesentlichen quadratischen Brennkammer mit Richtung tangential zu einem Kreis angeordnet ist, wogegen die andere Gruppe in einer andem Höhenlage und an den Seitenwänden der Brennkammer vorgesehen ist.
Die Verbrennung minderwertiger Brennstoffe, insbesondere jener Brennstoffe, deren Asche einen niedrigen Erweichungspunkt aufweist, verursacht Schwierigkeiten infolge der Verschlackung der Feuerung und Belagbildung auf den Heizflächen.
Bekanntlich bilden sich in der Feuerung Schlackenbelage besonders an jenen Stellen aus, wo höhere lokale Temperaturen entstehen, u. zw. infolge ungenügender Durchmischung des Brennstoffes mit Luft und auch an jenen Stellen, an denen Wirbel auftreten. In der Konstruktion von Kesselfeuerungen herrscht nun das Bestreben vor, die von der Verschlackung und Verstopfung der Kessel herrührenden Schwierigkeiten durch verschiedene Bauarten von Brennern und ihre Anordnung in den Feuerungen zu beseitigen.
Bisher bekannt gewordene konstruktive Lösungen führen nicht zur vollkommenen Beseitigung der aufgezeigten Mängel, denn das gewünschte Ergebnis, nämlich eine vollkommene Durchmischung und gegenseitige Durchdringung der Flammen, sowie eine gleichmässige Ausfüllung des Feuerungsquerschnittes und damit auch gleichmässige Flammentemperaturen wurde damit nicht erzielt.
Ziel der Erfindung ist nun. eine Schmelz-bzw. Granulierkammerfeuerung, bei der die bisherigen Mängel vermieden werden, eine vollkommene Durchmischung und gleichmässige Verteilung der Flammen stattfindet und damit eine bessere thermische Ausnützung derselben erfolgt.
Erreicht wird dies erfindungsgemäss dadurch, dass die Eckbrenner als Brenner mit langer Flamme und geringem Streuwinkel, die darüberliegenden Seitenbrenner jedoch als Brenner mit kurzer, wirbelnder Flamme und grossem Streuwinkel ausgebildet sind, so dass die Eckbrenner einen um die Achse der Brennkammer rotierenden Flammenwirbel, die Seitenbrenner hingegen je einen den Raum zwischen den Eckbrennem und der Brennka. mmerachse ausfüllenden, im wesentlichen um horizontale Achsen rotierenden Flammenwirbel erzeugen.
Die zweite Brennergruppe kann entweder zur Gänze oder nur zum Teil im Betrieb stehen. Auf diese Weise durchdringen einander sämtliche Flammen und es wird eine praktisch vollkommene Durchmischung erzielt.
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachstehend an Hand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt Fig. l die schematische Darstellung einer bereits bekannt gewordenen Feuerung mit Eckbrennem in Ansicht, Fig. 2 denselben Brenner im Grundriss,'Fig. 3 ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung in Ansicht, Fig. 4 dieses Ausführungsbeispiel im Grundriss, Fig. 5 ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung im Grundriss, Fig. 6 ein drittes Ausführungsbeispiel im Grundriss, Fig. 7 den Grundriss des in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispieles, ergänzt durch die Anschlüsse der Brenner an die Mühlen.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Feuerung vier Eckbrenner 1 so angeordnet, dass ihre langen, einen geringen Streuwinkel aufweisenden Flammen tangential gegen einen'theoretisch angenommenen Kreis in der Mitte der Feuerung gerichtet sind. Darüber ist in jeder Feuerungswand ein Brenner 2 mit kurzer wirbelnder Flamme und grossem Streuwinkel angebracht. Die Flam-
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menrichtung der Wirbelbrenner 2 ist so eingestellt, dass sie den Raum zwischen den Flammen der in Feuerungsecken angeordneten Eckbrenner 1 ausfüllen.
Die Verbindung der erwähnten Kombination mit den Mühlen ist in Fig. 7 veranschaulicht. In diesem Falle sind die unteren Eckbrenner 1 an auf Feinmahlung eingestellte Mühlen 3 und die oberen Wirbelbrenner 2 an auf Grobmahlung eingestellte Mühlen 4 angeschlossen.
Die in Fig. 5 gezeigte Ausführung entspricht im wesentlichen der Ausführung gemäss Fig. 7, nur sind in diesem Falle die Wirbelbrenner 2 paarweise in zwei gegenüberliegenden Feuerungswänden angeordnet.
Die Feuerung gemäss Fig. 6 unterscheidet sich von der vorstehenden nur dadurch, dass die Wirbelbrenner 2 an Schachtmühlen 5 angeschlossen sind. Die Wirbelbrenner 2 können wie in der Ebene über die in Feuerungsecken angebrachten Brenner, als auch in ihrer oder in der unteren Ebene angeordnet werden. Bei einer Anordnung, bei der die Wirbelbrenner 2 in der oberen Ebene, über die in Feuerungsecken eingestellten Eckbrenner 1 angebracht sind, können die Mühlen 4 und 5 wegen des Mahlarbeitsersparnisses auf Grobmahlung eingestellt werden.
Die Wirbel, die laufend in Feuerungen mit nur in den Ecken oder nur in den Wänden eingestellten Brennern entstehen, sind bei der kombinierten Lösung auf das geringstmögliche Mass beschränkt.
Bei niedriger Leistung brauchen nur die Wirbelbrenner 2 bzw. zwei gegeneinander gerichtete obere Wirbelbrenner 2 und zwei untere in Feuerungsecken angeordnete Eckbrenner 1 im Betrieb sein, um eine gleich hohe Überhitzung wie bei Normalbetrieb zu erzielen.
Mit den in den Ausführungsbeispielen gezeigten Brenneranordnungen sind nicht sämtliche Kombinationsmöglichkeiten der Erfindung erschöpft, sondern im Rahmen derselben sind noch weitere Lösungen möglich.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schmelz- bzw. Granulierkamrnerfeuerung mit übereinander liegenden Gruppen von Kohlenstaubbrennern, von denen eine Gruppe an den Ecken der im wesentlichen quadratischen Brennkammer mit Richtung tangential zu einem Kreis angeordnet ist, wogegen die andere Gruppe in einer anderen Höhenlage und an den Seitenwänden der Brennkammer vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Eckbrenner als Brenner mit langer Flamme und geringem Streuwinkel, die darüberliegenden Seitenbrenner jedoch als Brenner mit kurzer wirbelnder Flamme und grossem Streuwinkel ausgebildet sind, so dass die 'Eckbrenner einen um die Achse der Brennkammer rotierenden Flammenwirbel, die Seitenbrenner hingegen je einen den Raum zwischen den Eckbrennem und der Brennkammerachse ausfüllenden,
im wesentlichen um horizontale Achsen rotierenden Flammenwirbel erzeugen.