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Feuerung mit einem Nachverbrennungsraum
Die Erfindung betrifft eine Feuerung mit einem Nachverbrennungsraum, in dem im wesentlichen senkrecht zu der Strömungsrichtung der Verbrennungsgase eine oder mehrere Wände od. dgl. angebracht sind, an deren Rückseite Zweitluft zugeführt wird.
Bei den bekannten Vorrichtungen strömt die Zweitluft über ein gelochtes Rohr ungehindert in den Nachverbrennungsraum ein. Infolge der grossen Geschwindigkeit, die die Verbrennungsgase in dem Nachverbrennungsraum haben, wird die aus den Öffnungen des gelochten Rohres austretende Luft von diesen Gasen mitgerissen. Infolgedessen geht den in nächster Nätie des Luftrohres befindlichen Gasen Luft in überschüssiger Menge zu, während die Gase, die innerhalb des Nachverbrennungsraumes in grösserer Entfernung von dem Luftzuleitungsrohr strömen, kaum mit der zugeleiteten Luft in Berührung kommen. Diese Gase verlassen den Schornstein fast unverbra'1llt oder haben erst in dem hinter der Feuerung angeordneten Wärmeaustauscher Gelegenheit, mit dem Sauerstoff der zugeleiteten Luft zu reagieren.
Dies ist aber nicht erwünscht, da hiedurch die Möglichkeit gesteigert wird, dass sich Teer im Wärmeaustauscher ablagert und eine Verschmutzung dieser Vorrichtung auftritt. Durch grössere Ausführung des Nachverbrennungsraumes kann man diese Nachteile verringern. Bei den dann vorliegenden grösseren Abmessungen steigern sich jedoch die Baukosten der Feuerung, während die Heizfläche des Kessels nicht nennenswert grösser wird.
Die Erfindung hat sich nun zum Ziele gesetzt, eine Feuerung zu schaffen, bei der die Zweitluft nicht gleich 1 ! ach deren Einleitung in den Nachverbrennungsraum von den darin vorhandenen Verbrennungsgasen mitgerissen wird, so dass die obengenannten Nachteile nicht auftreten können. Dies wird gemäss der Erfindung dadurch erreicht, dass die Wände eine lange, relativ schmale Form aufweisen und die Zweitluftzuführung unmittelbar hinter den Wänden und parallel zu deren Längsrichtung erfolgt.
Hinter diesen Wänden ist ein Gebiet mit geringeren Strömungsgeschwindigkeiten vorhanden. Bei der Durchleitung vonZweitluft durch dieses Gebiet wird der Luftstrahl nicht von dem Strom der Verbrennungsgase fortgeblasen, sondern zieht entlang der hinteren Seite der Wände, wobei die um die Wände wirbelnden Gase an jeder Stelle längs dieser Wände eine geringe Menge Luft mitreissen. Der Luftstrahl erreicht jetzt auch die äusseren Enden der Wände, wodurch die Möglichkeit gegeben ist, die Luft allenthalben in dem Nachverbrennungsraum mit den Verbrennungsgasen in Berührung zu bringen. Wenn die Gase nachher in den Wärmeaustauscher eintreten, sind sie völlig verbrannt, ohne dass hiezu ein grösserer Nachverbrennungsraum notwendig ist.
Die Wände können flach ausgeführt sein. Auch ist es möglich, die Wände, was ihren Querschnitt betrifft, gekrümmt oder geknickt auszuführen, wobei in diesem Falle die Zweitluftzuführung unmittelbar hinter der Hohlseite der Wände erfolgt.
Gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung kann auch jede Wand aus zwei parallel zueinander liegenden Plattenteilen bestehen, welche in kurzem Abstand-und unter einem Winkel zueinander angeordnet sind. Die Zweitluft wird dann zwischen den beiden Wänden parallel zu ihrer Längsrichtung zugeführt und wird durch die quer zu diesen Wänden strömenden Verbrennungsgase allmählich mitgeführt.
Bei Feuerungen, bei der die zwischen der Hauptverbrennungskammer und dem Nachverbrennungsraum vorgesehene Wand aus einem aus Rohren oder Stäben zusammengesetzten Rost besteht, kann die Zweitluftzuführung unmittelbar hinter diesen Rohren parallel in deren Längsrichtung erfolgen. Hiedurch wird das bei diesen Feuerungen übliche Zweitluftzufuhrrohr, das in dem Nachverbrennungsraum angeordnetund, infolge der in diesem Raum herrschenden hohen Temperatur, starkem Verschleiss durch Abbrennen ausge-
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setzt ist, hinfällig. Um die Erzeugung von Wirbeln hinter den Rohren zu fördern, kann die dem Nachver- brennungsraum zugekehrte Seite der Rohre flach ausgeführt werden.
An Hand des dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung näher erlautert :
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt einer Feuerung für feste Brennstoffe. Fig. 2 zeigt schematisch das
Strömungsbild bei quer zu dem Strom der Verbrennungsgase angebrachten Prallwänden. Fig. 3 zeigt einen
Querschnitt einer Feuerung mit einem aus Rohren zusammengesetzten, hinteren Rost. Fig. 4 zeigt einen
Querschnitt dieses hinteren Rostes in grösserem Massstab.
Aus einem Bunker 1 gleitet der Brennstoff hinunter und tritt in einen Brennraum 2 ein. Die für die
Verbrennung verlangte Luft wird mittels eines Gebläses 3 zugeleitet und durch ein Verteilungsrohr 4 auf- geteilt in Erstluft, die durch den in dem Brennraum vorhandenen Brennstoff strömt und Zweitluft, die über eine Leitung 5 in den Nachbrennraum 6 hineingeblasen wird.
In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 ist eine Wand 7 in dem Nachbrennraum 6 angebracht, die sich über die volle Breite des Nachbrennraumes erstreckt und mit ihrer breiten Seite senkrecht zu der
Richtung des Stromes der Verbrennungsgase in diesem Raum steht. Es entstehen hinter dieser prallwand nunmehr zwei Wirbel a und b, die in entgegengesetzter Richtung rotieren. wie in Fig. 2 eingezeichnet ist. Gleich hinter dieser Wand, zwischen den erwähnten Wirbeln, liegt ein praktisch strömungsfreies Ge- biet. Über eine Öffnung 8 in der Seitenwand wird die Zweitluft derart zugeleitet, dass sie durch dieses strömungsfreie Gebiet hindurch der gegenüberliegenden Wand zuströmt. An jeder Stelle längs der Wand 7 entziehen die mit a und b bezeichneten Wirbel dem Luftstrahl eine Menge Luft.
Dies geschieht aber der- massen. dass der Luftstrahl tief genug in den Nachbrennraum hinein dringt, um über die volle Breite dieses
Raumes Luft abzugeben. Gegebenenfalls kann an jeder der beiden Seiten des Nachbrennraumes hinter die- ser Wand Luft in diesen Raum eingeleitet werden. Weiterhin gibt es die Möglichkeit mehrere Wände an- zubringen, sowohl hintereinander, wie auch nebeneinander.
Wie in Fig. 2 eingezeichnet, können die Wände 7'gekrümmt ausgeführt sein. Bei dieser Ausführung werden die Wände 7'so angebracht, dass ihre konvexe Seite von dem Strom der Verbrennungsgase getrof- fen wird, wobei das strömungsfreie Gebiet an der konkaven Seite der Wände befindlich ist. Weiterhin können Wände verwendet werden, die, was ihren Querschnitt betrifft, geknickt ausgeführt sind. Bei einer derartigen Ausführung können zwei in einem Winkel zueinander stehende Wände 7"in kurzem Abstand voneinander angebracht werden. Eine geringe Menge Gas c kann in diesem Falle zwischen den beiden hindurchströmen. Die Zuleitung der Luft erfolgt dann hinter jeder Wand 7".
In dem Ausführungsbeispiel gemäss Fig. s; ist del Brennraum an seiner hinteren Seite von einem Rost begrenzt, der aus vertikalen Rohren zusammengesetzt ist. In der Weise wie oben beschrieben bilden sich hinter diesen Rohren Doppelwirbel und eine sogenannte tote Zone. An der Wand des Bunkers 1 ist ein
Luftzuleitungsrohr 10 angebracht, das mit der Leitung 5 in Verbindung steht. Dieses Rohr wird wirksam gekühlt, indem es über einen grossen Teil seiner Länge mit der wassergekühlten Bunkerwand Berührung hat. In diesem Rohr ist eine Anzahl Öffnungen 11 angeordnet, die hinter den Rohren 9 in den Nachbrenn- raum 6 münden. Hinter jedem Rohr gibt es nunmehr einen Luftstrahl, dessen Dicke allmählich abnimmt, indem er den Verbrennungsgasen, die zwischen den Rohren hindurchströmen, Luft abgibt.
Das Durchdrin- gungsvermögen dieses Luftstrahls ist auch hier derart, dass den in dem am meisten nach unten gelegenen
Teil des Nachbrennraumes befindlichen Gasen noch Luft abgegeben wird. Selbstverständlich ist es auch möglich das Luftzuleitungsrohr 10 in bezug auf den hinteren Rost auf halbem Wege anzubringen und, so- wohl nach oben, als auch nach unten, Luft hinter die Rohre zu blasen.
Um die Bildung eines Doppelwirbels in dem hinter den Rohren gelegenen Gebiet zu fördern. kann mit der rückwärtigen Seite der Rohre ein flaches Blech verschweisst sein. Dieses Blech kann nach Wahl leicht konkav oder leicht konvex ausgeführt sein. Verbrennung dieses Bleches ist nicht zu befürchten, da es die wassergekühlten Rohre 9 berührt und keinerlei Berührung mit dem glühenden Brennstoff aufweist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Feuerung mit einem Nachverbrennungsraum, indem im wesentlichen senkrecht zu der Strömungs- richtung der Verbrennungsgase eine oder mehrere Wände od. dgl. angebracht sind, an deren Rückseite
Zweitluft zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Wände (7) eine lange, relativ schmale Form aufweisen und die Zweitlufteinführung (8) unmittelbar hinter den Wänden und parallel zu deren Längs- richtung erfolgt.