DE1010689B - Vortex melt firing - Google Patents

Description

Wirbelschmelzfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine Wirbelscbmelzfeuerung, deren Brennstoff- und Luftdüsen tangential an. einen oder mehrere zu einer lotrechten Achse zentrisch gelegene Brennkreise gerichtet sind und aus welcher ein axial mit der Brennkammer angeordneter und in sie eintauchender kreiszylindrischer Kanal die abziehenden Feuergase in einen über der Brennkammer angeordneten, trichterförmig erweiterten Strahlungsraum leitet.Vortex melting furnace The invention relates to a vortex melting furnace, their fuel and air nozzles tangentially. one or more to a perpendicular Axis centrally located focal circles are directed and from which an axially with the combustion chamber arranged and immersed in it circular cylindrical channel exhausting fire gases into a funnel-shaped arranged above the combustion chamber extended radiation space.

Derartige Feuerungen haben den Vorteil, daß sie eine Zwangsentstaubung der Feuergase herbeiführen, so daß die die Brennkammer verlassenden Feuergase, insbesondere ihre Beimengungen, wie Asche od. dgl., auf Nachschaltheizflächen und gegebenenfalls auch auf nachgeschaltete Heizgasturbinen od. dgl. weniger zerstörenden Einfluß ausüben. Die von den Feuergasen mitgeführten Teilchen werden in der Strahlungskammer bis unter die Erstarrungstemperatur abgekühlt, bevor sie auf in enger Teilung im Rauchgasstrom angeordnete Berührungs - Röhrenwärmeaustauscher treffen.Firing systems of this type have the advantage that they are subject to compulsory dedusting bring about the fire gases, so that the fire gases leaving the combustion chamber, in particular Their admixtures, such as ash or the like, on Nachschaltheizflächen and optionally also exert less destructive influence on downstream heating gas turbines or the like. The particles carried along by the fire gases are in the radiation chamber up to cooled below the solidification temperature before they split up in the flue gas stream arranged contact tube heat exchanger.

Die bekannten Feuerungen konnten indessen noch nicht voll befriedigen, da bei gewissen Belastungszuständen und/oder aber bei Übergang auf die Verfeuerung anderer Brennstoffsorten ein Verschlacken der Wandung im unteren Bereich der Strablungskammer deren Kühlleistung beträchtlich verändert. Die Ursache wurde darin gefunden, daß sich in den Randschichten der im Flammenhals noch kreisenden Flamme Brennstoffbeimengungen anreichern, die entlang der Halswandung aus der Brennkammer in die Strahlungskammer hinaufkriechen, bis sie durch die Kühlrohre der Strahlungskammer so weit abkühlen, daß sie anbacken.The known firings, however, could not yet fully satisfy because with certain load conditions and / or with the transition to combustion other types of fuel cause slagging of the wall in the lower area of the disturbance chamber their cooling performance changed considerably. The cause was found in that In the outer layers of the flame that is still circling in the neck of the flame, fuel is added Enrich that along the neck wall from the combustion chamber into the radiation chamber crawl up until they cool down through the cooling tubes of the radiation chamber that they stick.

Dieser im Laufe der Zeit immer höher wachsende Belag führt zu unerwünschten Verminderungen in der Wärmeaufnahme der Strahlungskammer.This coating, which grows higher and higher over time, leads to undesirable effects Reductions in the heat absorption of the radiation chamber.

Eine wesentliche Verbesserung wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß in dem kreiszylindrischen Feuergas-Auslaßkanal, vorzugsweise dicht unter seinem oberen Ende, eine sprunghafte, kreisringförmige Ei.nschnürung angeordnet ist. Diese Einsahnürung des Feuergas-Auslaßkanals verhindert das Hochkriechen der in die Randschichten das Feuergaszuges ausgeschleuderten Schlackenteilchen, so daß die Schrägen der etwa trichterförmigen Erweiterung der Strahlungskammer sauber bleiben. Diese Wirkung wird noch dadurch unterstützt, daß die untere Seite der Einschnürung nahezu waagerecht verläuft, da hierdurch der Schlacke die Möglichkeit genommen ist, die Einschnürung zu überwinden.A substantial improvement is achieved according to the invention by that in the circular cylindrical fire gas outlet channel, preferably just below his upper end, an erratic, circular ring-shaped egg constriction is arranged. These Engraving of the flue gas outlet channel prevents the creeping up into the outer layers the flue gas flue ejected slag particles, so that the slopes of the approximately funnel-shaped extension of the radiation chamber stay clean. This effect is supported by the fact that the lower side of the constriction is almost horizontal runs, since this deprives the slag of the possibility of the constriction to overcome.

Die Einschnürung wird erfindungsgemäß von Kühlrohren der Brennkammerwand gebildet, die zwischen den Kühlrohren des Feuergas-Auslaßkanals hindurchgeführt sind. Hierdurch wird die Zerstörung der Einschnürung durch die Einwirkung der heißen Feuergase verhindert.According to the invention, the constriction is created by cooling tubes of the combustion chamber wall formed, which passed between the cooling tubes of the fire gas outlet channel are. This will destroy the constriction by the action of the hot Prevents fire gases.

In weiterer Ausbildung der Erfindung weist die Einschnürung an ihrer Unterseite eine oder mehrere Öffnungen auf, die in einen von der Brennkammer und der Strahlungskammer abgetrennten Raum oder in den oberen Teil der Brennkammer führen. Die Öffnungen werden durch Ausbiegen der Kühlrohre des Feuergas-Auslaßkanals gebildet, so daß ein völlig freier Durchtritt für die in die Randschichten des Feuergasstromes ausgeschleuderten Schlackenteilchen gegeben ist. Durch die mit abgeführten heißen Feuergase wird verhindert, daß sich die abgeführten Schlackenteilchen abkühlen und die Öffnungen verstopfen.In a further embodiment of the invention, the constriction has on her Bottom one or more openings that lead into one of the combustion chamber and the radiation chamber or in the upper part of the combustion chamber. The openings are formed by bending the cooling tubes of the flue gas outlet channel, so that a completely free passage for those in the edge layers of the flue gas flow ejected slag particles is given. By being discharged with hot Fire gases are prevented from cooling down the discharged slag particles and clog the openings.

In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung mit weiteren Einzelheiten in mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt. Es zeigt Fig.1 einen lotrechten Schnitt durch die Brennkammer einer Wirbelschmelzfeuerung, Fig.2 einen waagerechten Teilschnitt nach der Linie ca-b der Fig. 1, Fig.3 und 4 Tenlsahnitte entsprechend Fig. 1 bei anderen Ausführungsformen.In the drawing, the subject matter of the invention is shown with further details shown in several embodiments. It shows Fig.1 a vertical section through the combustion chamber of a fluidized bed furnace, FIG. 2 shows a horizontal partial section according to the line ca-b of Fig. 1, Fig.3 and 4 Tenlsahnitte corresponding to Fig. 1 at other embodiments.

Der mit Naturumlauf betriebene Strahlungsdampferzeug.er besitzt eine runde Brenn- und Schmelzkammer 1, welche mit einer Strahlungskammer 2 durch einen Kanal 3 von rundem Querschnitt verbunden ist. Die Brennkammer isst von Strahlungsrohren 4 umschlossen., welche in dem unteren. an Fallrohre 5 angeschlossenen Verteiler 6 entspringen. Der Kanal 3 ist von Kühlrohren 7 umgehen, welche mittels der Ver- Bindungsrohre 7' an den Verteiler 6' angeschlossen sind. In Höhe der Decke der Brennkammer sind einige der Kühlrohre 4 durch Lücken zwischen den Kühlrohren 7 hindurch in den Kanal 3 hineingeführt und zu einer Einschnürung 8 verwendet, bevor sie gemeinsam mit den Kühlrohren 7 vor der Wandung der Strahlungskammer 2 verlegt sind.The radiant steam generator operated with natural circulation has a round combustion and melting chamber 1, which with a radiation chamber 2 by a Channel 3 is connected by a round cross-section. The combustion chamber eats from radiant tubes 4 enclosed., Which in the lower. distributor connected to downpipes 5 6 spring. The channel 3 is bypassed by cooling pipes 7, which by means of the Binding tubes 7 'are connected to the distributor 6'. Are at the height of the ceiling of the combustion chamber some of the cooling tubes 4 through gaps between the cooling tubes 7 into the channel 3 introduced and used to a constriction 8, before being used together with the Cooling tubes 7 are laid in front of the wall of the radiation chamber 2.

Der Brennstoff, z. B. Kohlenstaub, und die, Verbrennungsluft treten durch die Düsen 9 bzw. 10 ein und erzeugen eine nach unten führende, schaubenförmige Flamme, wonach die Feuergase durch den Kanal 3. in die Strahlungskammer entweichen. In der Brennkammer und unter der Einschnürung 8 im Kanal 3 aus der Flamme ausgeschiedene Stoffe gelangen auf den Brennkammerboden 11 und fließen von ihm durch die Öffnungen 12 in den Fallschacht 13, der in üblicher Weise in eine gegebenenfalls zugleich einen Lufta.bschluß bildende Schlackena:bführungsvorrichtung mündet.The fuel, e.g. B. coal dust, and the combustion air occur through the nozzles 9 or 10 and produce a downward, helical shape Flame, after which the fire gases escape through the channel 3. into the radiation chamber. In the combustion chamber and under the constriction 8 in the channel 3 excreted from the flame Substances reach the combustion chamber floor 11 and flow from it through the openings 12 in the chute 13, which in the usual way in a possibly at the same time a slag forming an air seal: discharge device opens.

Bei der Ausführungsform nach der Fig. 3 sind an der Unterseite der Einschnürung zwischen den Rohren 4 ein oder mehrere Spalte 16 freigelassen, die zu einem Fangraum 14 führen, so daß an der Wanduni des Kanals 3 aufsteigende Stoffe in den Raum 14 entweichen können, aus dem sie gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Absaugevorrichtungdurch eine Leitung 15 zweckmäßig der Schlackenabführungseinrichtung oder dem unteren Teil der Brennkammer zugeführt werden können.In the embodiment of FIG. 3 are on the underside of the Constriction between the tubes 4 one or more column 16 left free, the lead to a trap 14, so that on the wall of the channel 3 rising substances can escape into the space 14, from which they may with the help of a suction device through a line 15, expediently the slag removal device or can be fed to the lower part of the combustion chamber.

Bei der Ausführungsform nach Fig.4 sind innerhalb des Kanals 3 zwischen den Rohren 7 ein oder mehrere Spalte 17 freigelassen, durch die mit Hilfe eines von der in die Brennkammer eingeführten Verbrennungsluft od. dgl. ausgeübten Soges die ausgeschiedenen Stoffe in die Brennkammer zurückgeleitet werden.In the embodiment of Figure 4 are within the channel 3 between the tubes 7 one or more gaps 17 left free, through which with the help of a by the combustion air introduced into the combustion chamber or the like the separated substances are returned to the combustion chamber.

OBiv ohl der Gegenstand der Erfindung im vorstehenden im Zusammenhang mit einen NatuTumlau.f-Strahlungsdampferzeuger für die Verfeuerung von Kohlenstaub- beschrieben wurde, ist seine. Anwendung nicht auf solche beschränkt. Er kann vielmehr mit gleichem Erfolg auch für Strahlungsdampferzeuger mit Zwangumlauf oder Zwangdurchlauf angewendet werden. Ebenfalls kann in allen oder nur einem Teil seiner Rohre ein anderes Arbeitsmittel, beispielsweise Druckluft, Dampf od. dgl. erhitzt werden, und als Brennstoff können auch Zellstofflauge oder andere in feinverteilter Form einführhare Brennstoffe, in Betracht kommen. Schließlich kann die Verfeuerung der Brennstoffe auch unter höherem als atmosphärischem Druck erfolgen.OBiv ohl the subject matter of the invention in the above context with a NatuTumlau.f radiation steam generator for the combustion of pulverized coal is his. Application not limited to such. Rather, he can with the same success for radiant steam generators with forced circulation or forced circulation be applied. It can also be used in all or only part of its pipes other work equipment, for example compressed air, steam or the like, are heated, and cellulose liquor or other finely divided form can also be used as fuel importable fuels come into consideration. Finally, the burning of the Fuels also take place under higher than atmospheric pressure.

Claims (6)

PATEN TANSI1TRLI(:IIF: 1. Wirbelschmelzfeuerung, deren Brennstoff-und Luftdüsen tangential an einen oder mehrere zu einer lotrechten Achse zentrisch gelegene Brennkreise gerichtet sind und aus welcher ein axial mit der Brennkammer angeordneter und in sie eintauchender kreiszylindrischer Kanal die abziehenden Feuergase in einen über der Brennkammer angeordneten, trichterförmig erweiterten Strahlungsrauen leitet, dadurch gekennzeichnet, daß in dem kreiszylindrischen Feuiergas-AuslaB-kanal, vorzugsweise dicht unter seinem oberen Ende., eine :sprunghafte, kreisringförmnige Einsch.nürung vorgesehen ist. PATEN TANSI1TRLI (: IIF: 1. Vortex melting furnace, the fuel and air nozzles of which are directed tangentially to one or more combustion circles centrally located on a vertical axis and from which a circular cylindrical channel is arranged axially with the combustion chamber and dips into it The funnel-shaped widened radiation grooves arranged in the combustion chamber, characterized in that a sudden, circular constriction is provided in the circular-cylindrical firing gas outlet channel, preferably just below its upper end. 2. Wirbelschmelzfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Seite der Einschnürung nahezu waagerecht verläuft. 2. vortex melting furnace according to claim 1, characterized in that that the lower side of the constriction runs almost horizontally. 3. Wirbelschmelzfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daB die Einschnürung des Feuergas-AusMkanals von Kühlrohren der Brennkammerwand gebildet wird, die! zwischen den Kühlrohren des Feuergas-Auslaßkanals hindurchgeführt sind. 3. Vortex Melt Firing according to claims 1 and 2, characterized in that the constriction of the flue gas outlet duct is formed by cooling tubes of the combustion chamber wall, which! between the cooling tubes of the Fire gas outlet channel are passed. 4. Wirbelschmelzfeuerung nach den Ansprüchen 1 his 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einschnürung des Feuergas-Auslaßkanals an ihrer Unterseite- eine oder mehrere Öffnungen besitzt, durch welche aus den Randschichten des Feuergas.stromes Teilströme abgeleitet werden. 4. Vortex melting furnace according to the claims 1 to 3, characterized in that the constriction of the fire gas outlet channel on its underside has one or more openings through which the edge layers of the flue gas stream can be diverted. 5. Wirbel.schmelzfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an .dür Unterseite der Einschnürung befindlichen. Öffnungen in einen von der.Brennkammer und dem Strahlungsraum abgetrennten Raum führen. 5. Vortex smelting after claims 1 and 4, characterized in that the .dür underside of the constriction located. Openings in one separated from the combustion chamber and the radiation space Lead space. 6. Wirbelschmelzfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Unterseite der Einschnürung befindlichen Öffnungen in den oberen Teil der Brennkammer führen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 412 .258; . französische Patentschrift Nr. 1043 461; britische .Patentschrift Nr. 338 108.6. vortex melting furnace according to claims 1 and 4, characterized in that the openings located on the underside of the constriction lead into the upper part of the combustion chamber. Documents considered: German Patent No. 412,258; . French Patent Specification No. 1,043,461. British Patent No. 338 108.