DE1551938C - - Google Patents

Description

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sicherheit und lange Lebensdauer der Verdrängungs- Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung aus-safety and long service life of the drawing showing the displacement

körper auszeichnet, ist dadurch gekennzeichnet, daß führlicher erläutert. Es zeigt in schematischer Dar-body is characterized by the fact that it is explained in more detail. It shows in a schematic representation

die Verdrängungskörper aus Kesselrohren aufgebaut stellungthe displacement body made up of boiler tubes position

und an den Kesselkreislauf angeschlossen sind. Dabei F i g. 1 einen lotrechten Längsschnitt durch eineand are connected to the boiler circuit. F i g. 1 is a vertical longitudinal section through a

empfiehlt es sich, die Kanten der Verdrängungs- 5 erfindungsgemäße Feuerung,it is recommended that the edges of the displacement 5 furnace according to the invention,

körper mit Kantenverstärkungen auszurüsten. Die Fig. 2 einen Schnitt durch den Gegenstand nachto equip the body with edge reinforcements. Fig. 2 shows a section through the object

Montage der Verdrängungskörper und ihre Einbe- Fig. 1 längs der Linie A-B. Assembly of the displacement body and its embedding Fig. 1 along the line AB.

Ziehung in den Kesselkreislauf ist dann besonders Der dargestellte Dampferzeuger 1 ist in bekannter einfach, wenn die Verdrängungskörper an üblichen Weise aufgebaut und bedarf als nicht zur Erfindung Schotten des nachgeschalteten Kesselzuges aufge- io gehörend im Detail nicht der Beschreibung.
hängt sind. Der Dampferzeuger 1 hat eine Feuerung, die aus fe Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind einer Brennkammer 2 mit mehreren Brennern 3 aufvor allem darin zu sehen, daß bei der erfindungs- gebaut ist. Im Austrittsquerschnitt 4 aus der Brenngemäßen Feuerung eine besonders intensive Durch- kammer 2 in den nachgeschalteten Kesselzug des mischung der Rauchgase stattfindet, und zwar sowohl 15 Dampferzeugers 1 sind Verdrängungskörper 5 angein dem Bereich, der, in Strömungsrichtung der Rauch- ordnet.Drawing into the boiler circuit is then special. The steam generator 1 shown is simple in the known manner if the displacement bodies are constructed in the usual manner and, as partitions of the downstream boiler pass, which do not belong to the invention, need not be described in detail.
depends are. The steam generator 1 has a furnace that consists of the advantages achieved by the invention are a combustion chamber 2 with several burners 3 to be seen above all in the fact that the invention is built. In the outlet cross-section 4 from the combustion according to a particularly intensive through-chamber 2 takes place in the downstream boiler pass where the flue gases are mixed, namely 15 steam generators 1 are displacement bodies 5 in the area that arranges the smoke in the direction of flow.

gase gesehen, den Verdrängungskörpern folgt, als auch Erfindungsgemäß sind die Verdrängungskörper 5 in dem Bereich, der vor den Verdrängungskörpern gleichmäßig über den Austrittsquerschnitt 4 verteilt, liegt. In dem Bereich, der hinter den Verdrängungs- und jeder Verdrängungskörper 5 weist eine der Strökörpern liegt, führt die durch die Verdrängungskörper 20 mungsrichtung der Rauchgase senkrecht entgegenerzwungene Turbulenz zu der angestrebten besseren gerichtete, tellerförmige Staufläche 6 auf. Die Ver-Durchmischung der Rauchgase, in dem Bereich, der drängungskörper 5 bilden, wie insbesondere die vor den Verdrängungskörpern liegt, führt die Verdrän- Fig. 2 zeigt, ein über den Austrittsquerschnitt 4 aus gungsströmung, die vor den Verdrängungskörpern der Brennkammer 2 in den nachgeschalteten Kesselauftritt, ebenfalls zu einer besseren Durchmischung 25 zug des Dampferzeugers 1 gleichmäßig verteiltes der Rauchgase. Im Ergebnis führt der beschleunigte Turbulenzraster. Im dargestellten Ausführungsbei-Abschluß der Verbrennungsreaktion zu einer Ver- spiel sind die Verdrängungskörper 5 als kegelförmige kürzung der Baulänge der Feuerung. Abströmkörper 7 mit der tellerförmigen Staufläche 6seen gases, follows the displacement bodies, and the displacement bodies 5 are also according to the invention in the area that is evenly distributed over the outlet cross section 4 in front of the displacement bodies, located. In the area behind the displacement body and each displacement body 5 has one of the flow bodies is, leads through the displacement body 20 direction of flow of the flue gases perpendicularly opposed Turbulence to the desired, better directed, plate-shaped storage area 6. The mixing the flue gases, in the area that form the displacement body 5, such as in particular the is in front of the displacement bodies, leads the displacement Fig. 2 shows, a through the outlet cross section 4 from flow that occurs in front of the displacement bodies of combustion chamber 2 in the downstream boiler, also for a better mixing 25 train of the steam generator 1 evenly distributed the smoke gases. The result is the accelerated turbulence grid. In the illustrated execution at the end The displacement bodies 5 are conical in shape to match the combustion reaction shortening the length of the furnace. Outflow body 7 with the plate-shaped storage surface 6

Die Verdrängungskörper gestatten es weiter, für als Grundfläche ausgebildet.The displacement bodies also allow it to be designed as a base area.

Brennstoffe, die für ihre Durchmischung infolge 30 Das Turbulenzraster, das die Verdrängungskörstarken Gehaltes an Ballastgasen (inerte Trocken- per 5 bilden, bewirkt, daß sich hinter den Verdrängase und Wasserdampf) Schwierigkeiten bieten, be- gungskörpern 5 ein Turbulenzspektrum ausbildet, trächtlich kleinere Brennkammern zu bauen, als bis- wobei dieser Effekt wegen der beschriebenen Stauher möglich war. Hinter den Verdrängungskörpern flächen 6 besonders intensiv ist. Hier entstehen Turwird man bei der erfindungsgemäßen Feuerung in 35 bulenzballen an den Kanten der Stauflächen 6, wobei üblicher Form Schottenheizflächen einbauen, um die die Ausbildung der Verdrängungskörper 5 als kegel-Temperatur der Rauchgase vor Eintritt in den Kessel- förmige Abströmkörper 7 diesen Effekt unterstützt zug unter den Erweichungspunkt der Asche zu und darüber hinaus sicherstellt, daß sich an den senken. Arbeitet man mit erfindungsgemäßen Feue- Verdrängungskörpern 5 Asche nicht absetzt,
rangen, so können diese Schottenheizflächen mit 40 Im Ausführungsbeispiel und nach bevorzugter wesentlich geringerer Teilung eingebaut werden als Lehre der Erfindung sind die Verdrängungskörper 5 bisher üblich, da der Raum innerhalb der Schotten- aus Kesselrohren aufgebaut und an den Kesselkreisheizflächen nicht mehr als Nachbrennraum dienen lauf angeschlossen. Es kann sich dabei um Kesselmuß. So wird also auch der Teil der Feuerung, der rohre handeln, die zunächst nach Art einer Spirale für Schottenheizflächen vorzusehen ist, bei der erfin- 45 die Stauflächen 6 bilden und danach schraubenliniendungsgemäßen Feuerung erheblich verkleinert. Die förmig mit von Windung zu Windung kleiner wer-Tatsache, daß bei erfindungsgemäßen Feuerungen dendem Durchmesser den kegelförmigen Abströmdie Verbrennungsreaktion am Eintritt in den Bereich körper 7 bilden, während Zu- und Ableitung 8 gleichder Schottenheizflächen abgeschlossen ist, vermeidet zeitig die Aufhängeelemente für die Verdrängungsdarüber hinaus das Vorhandensein von reduzierend 50 körper 5 bilden.Fuels which, for their thorough mixing, create a turbulence spectrum for agitating bodies 5 to create a turbulence spectrum, to considerably smaller combustion chambers build, than up to - although this effect was possible because of the damming described. Behind the displacement body surfaces 6 is particularly intense. This is where the firing system according to the invention creates bulence balls at the edges of the storage areas 6, with the usual form installing bulkhead heating surfaces to support the formation of the displacement body 5 as a cone temperature of the flue gases before entering the boiler-shaped outflow body 7 below the softening point of the ashes and beyond ensures that they sink in. If you work with Feue displacement bodies according to the invention 5 ash does not settle,
wrestle, so these bulkhead heating surfaces can be installed with 40. In the exemplary embodiment and according to a preferred much smaller division, the displacement bodies 5 have been customary until now, since the space within the bulkheads is made up of boiler tubes and no longer serves as an afterburning chamber on the boiler circuit heating surfaces . It can be kettle must. So also the part of the furnace, the pipes act, which is initially to be provided in the manner of a spiral for bulkhead heating surfaces, in which the invention forms the storage surfaces 6 and then the helical furnace is considerably reduced in size. The fact that in the case of furnaces according to the invention the diameter of the conical outflow forms the combustion reaction at the entry into the area of the body 7, while the inlet and outlet line 8 is closed off equal to the bulkhead heating surfaces, avoids the suspension elements for the displacement in addition the presence of reducing 50 body 5 form.

wirkenden Rauchgasen und die dadurch bedingte Zweckmäßigerweise weisen die Kanten der VerErniedrigung des Erweichungspunktes der Asche. drängungskörper 5 Kantenverstärkungen auf, was Das kann sich für den Wirkungsgrad des nach- jedoch in den Figuren nicht dargestellt ist.
geschalteten Kesselzuges im ganzen positiv aus- Schließlich sind im dargestellten Ausführungsbeiwirken. Die erfindungsgemäße Feuerung gestattet es 55 spiel die Verdrängungskörper 5 an üblichen Schotfernerhin, mit verhältnismäßig niedrigem Überschuß ten 9 des nachgeschalteten Kesselzuges aufgehängt; an Verbrennungsluft zu arbeiten. sie können grundsätzlich jedoch auch auf andereActing smoke gases and the resulting expediently point the edges of the lowering of the softening point of the ash. indentation body 5 edge reinforcements on what that may affect the efficiency of the after- but is not shown in the figures.
The switched boiler pass is positive on the whole. The furnace according to the invention allows 55 play the displacement body 5 on the usual Schotfernerhin, hung with a relatively low excess th 9 of the downstream boiler pass; to work on combustion air. in principle, however, they can also be applied to others

Im folgenden wird die Erfindung an Hand der ein Weise montiert sein.In the following the invention will be assembled in one way.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (5)

1 2 fangroste als nur eindimensionales Turbulenzraster Patentansprüche: — Turbulenzbildung praktisch nur in einer Rich tung — aufgefaßt werden.1 2 catch grids as only one-dimensional turbulence grid Claims: - Turbulence formation practically only in one direction - can be understood. 1. Feuerung für einen Dampferzeuger, bei Um eine bessere Durchmischung der Rauchgase, welcher vor dem oder im Austnttsquerschnitt 5 die für einen beschleunigten Abschluß der Veraus der Brennkammer in den nachgeschalteten brennungsreaktion sehr wesentlich ist, zu erreichen, Kesselzug Verdrängungskörper angeordnet sind, hat man bereits den Querschnitt der Brennkammer dadurch gekennzeichnet, daß die Ver- bzw. den Austrittsquerschnitt aus der Brennkammer drängungskörper (5) gleichmäßig über den Aus- in den nachgeschalteten Kesselzug insgesamt vertrittsquerschnitt (4) verteilt sind und daß jeder io ändert, z. B. durch Einziehen der Wände der Brenn-Verdrängungskörper (5) eine dem Rauchgasstrom kammer. Auch diese Maßnahmen führen zu keiner senkrecht entgegengerichtete, tellerförmige Stau- restlos zufriedenstellenden Durchmischung der Rauchfläche (6) aufweist. gase, so daß die Baulänge der bekannten Feuerungen1. Firing for a steam generator, in order to better mix the flue gases, which in front of or in the Ausnttsquehre 5 for an accelerated conclusion of the Veraus the combustion chamber in the downstream combustion reaction is very essential to achieve Boiler pass displacement bodies are arranged, one already has the cross-section of the combustion chamber characterized in that the cross-section or the exit cross-section from the combustion chamber Displacement body (5) evenly across the entire cross-section of the outlet into the downstream boiler pass (4) are distributed and that everyone changes io, e.g. B. by pulling in the walls of the focal displacement body (5) a chamber for the flue gas flow. These measures also do not lead to a completely satisfactory mixing of the smoke surface in a vertically opposing, plate-shaped jam (6). gases, so that the length of the known furnaces 2. Feuerung nach Anspruch 1, dadurch ge- für Dampferzeuger relativ groß ist.
kennzeichnet, daß die Verdrängungskörper (5) als 15 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine kegelförmige Abströmkörper (7) mit der teller- Feuerung für einen Dampferzeuger der eingangs förmigen" Staufläche (6) als Grundfläche ausge- beschriebenen Art so auszugestalten, daß primär eine bildet sind. bessere Durchmischung der Rauchgase stattfindet2. Furnace according to claim 1, characterized in that it is relatively large for steam generators.
indicates that the displacement body (5) as 15 The invention is based on the object of designing a conical outflow body (7) with the plate furnace for a steam generator of the initially-shaped "storage area (6) as a base area described so that primarily one forms are better mixing of the flue gases takes place 3. Feuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch und sekundär die Baulänge der Feuerung verkleinert gekennzeichnet, daß die Verdrängungskörper (S) 20 werden kann.3. Furnace according to claim 1 or 2, characterized and secondarily reduced the length of the furnace, characterized in that the displacement body (S) 20 can be. aus Kesselrohren aufgebaut und an den Kessel- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurchconstructed from boiler tubes and attached to the boiler This object is achieved according to the invention kreislauf angeschlossen sind. gelöst, daß die Verdrängungskörper gleichmäßig überare connected to the circuit. solved that the displacement body evenly over 4. Feuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, den Austrittsquerschnitt aus der Brennkammer verdadurch gekennzeichnet, daß die Kanten der teilt sind und daß jeder Verdrängungskörper eine Verdrängungskörper (5) Kantenverstärkungen auf-35 dem Rauchgasstrom senkrecht entgegengerichtete, weisen. tellerförmige Staufläche aufweist. Bei der erfindungs-4. Furnace according to one of claims 1 to 3, the exit cross-section from the combustion chamber verd thereby characterized in that the edges are divided and that each displacement body is one Displacement body (5) edge reinforcements on the flue gas flow vertically opposite, point. Has plate-shaped storage area. In the case of the invention 5. Feuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gemäßen Feuerung werden.die Rauchgase gleichsam dadurch gekennzeichnet, daß die Verdrängungs- durch verengte Kanäle geführt, wodurch sich die körper (5) an üblichen Schotten (9) des nach- Strömungsgeschwindigkeit der Rauchgase erhöht, geschalteten Kesselzugs aufgehängt sind. 30 Erhöhte Strömungsgeschwindigkeit und Ablösewirbel5. Firing according to one of claims 1 to 4, according to firing werden.die flue gases as it were characterized in that the displacement passed through narrowed channels, whereby the body (5) on usual bulkheads (9) of the after- flow velocity of the flue gases increased, switched boiler train are suspended. 30 Increased flow velocity and separation vortices der Rauchgase an den Verdrängungskörpern führen zu der angestrebten innigen Durchmischung der Rauchgase. Bei der erfindungsgemäßen Feuerungthe smoke gases on the displacement bodies lead to the desired intimate mixing of the Smoke gases. With the furnace according to the invention . bilden die Verdrängungskörper ein über den Aus-. the displacement bodies form a 35 trittsquerschnitt gleichmäßig verteiltes Turbulenzraster — im Gegensatz zu den Schlackenfangrosten35 evenly distributed turbulence pattern - in contrast to the slag grates Die Erfindung betrifft eine Feuerung für einen der bekannten Feuerungen liegt also ein zweidimen-Dampferzeuger, bei welcher vor dem oder im Aus- sionales Turbulenzraster vor, Turbulenzbildung in trittsquerschnitt aus der Brennkammer in den nach- beiden Richtungen —, d. h. ein solches Turbulenzgeschalteten Kesselzug Verdrängungskörper ange- 40 raster, an dem die Strömung der aus der Brennordnet sind. . kammer austretenden Rauchgase turbulent wird, und Bei einer bekannten Feuerung der eingangs be- zwar im allgemeinen im Sinne einer homogenen schriebenen Art mit absteigender Flamme, .Umkehr isotropen Turbulenz. Es wird also ein Turbulenzdes Rauchgasstromes am Boden der Brennkammer Spektrum an Stelle von turbulenzfreier oder turbu- und einem Schlackenfangrost, der den aufsteigenden 45 lenzarmer, im wesentlichen laminarer und dadurch Strahlungszug von der Brennkammer trennt, sind vor mischungsarmer Strömung erzeugt,
der Umkehr des Rauchgasstromes an der Trennwand Im einzelnen gibt es verschiedene Möglichkeiten, zwischen Brennkammer und Strahlungszug und ge- die erfindungsgemäße Feuerung auszugestalten und gebenenfalls an der der Trennwand gegenüberliegen- weiterzubilden.'So sind die Verdrängungskörper vorden Vorderwand der Brennkammer Verdrängungs- 5° zugsweise als kegelförmige Abströmkörper mit der körper angeordnet, die im lotrechten Längsschnitt tellerförmigen Staufläche als Grundfläche ausgebildet, keilförmig gestaltet sind (deutsche Patentschrift - Die kegelförmige Ausbildung der Verdrängungs-1 101 679). Die bei der bekannten Feuerung vor- körper empfiehlt sich, um einerseits intensive Wirgesehenen Verdrängungskörper führen zu einer kon- belbildung auszulösen, die von den Stauflächen und vektiven Beschleunigung des Rauchgasstromes, dessen 55 insbesondere den Kanten der Stauflächen ausgeht, Durchmischung sich jedoch auf einen geringen Teil und um andererseits ein Ansetzen von Asche zu des Querschnitts beschränkt. verhindern. Die Größe der Verdrängungskörper und Im übrigen sind Feuerungen für Dampferzeuger insbesondere der Stauflächen sowie die Anzahl der bekannt (USA.-Patentschrift 2 002 465, französische Verdrängungskörper im Austrittsquerschnitt aus der Patentschrift 707 302), bei welchen im Austrittsquer- 60 Brennkammer in den nachgeschalteten Kesselzug schnitt aus der Brennkammer in den nachgeschalteten richtet sich nach der Größe der Brennkammer selbst Kesselzug Schlackenfangroste schräg zur Strömungs- und nach der Strömungsgeschwindigkeit der Rauchrichtung der Rauchgase angeordnet sind, die aus gase. Sie läßt sich stets so einrichten, daß intensive parallelen Rohren bestehen. Diese Schlackenfangroste, Durchmischung erreicht wird,
die für die Rauchgase Prallflächen darstellen, be- 65 In der konstruktiven Gestaltung bestehen für die wirken zwar eine Durchmischung der Rauchgase, Ausbildung der Verdrängungskörper mehrere Mögdiese Durchmischung ist jedoch noch nicht zufrieden- lichkeiten. Eine bevorzugte Ausführungsform der stellend. Tatsächlich können nämlich die Schlacken- Erfindung, die sich durch Einfachheit, Funktions-The invention relates to a furnace for one of the known furnaces, i.e. a two-dimensional steam generator, in which in front of or in the Aussionales turbulence grid, turbulence formation in the cross-section of the combustion chamber in both directions, ie such a turbulence-switched boiler flow displacement body is present - 40 raster at which the flow of the out of the burning order are. . The flue gases emerging from the chamber become turbulent, and in a known furnace of the type mentioned at the beginning generally in the sense of a homogeneous type with a descending flame, reversed isotropic turbulence. So there is a turbulence of the flue gas flow at the bottom of the combustion chamber spectrum instead of turbulence-free or turbulent and a slag grate, which separates the rising 45 low-lenz, essentially laminar and thus radiation draft from the combustion chamber, are generated before the low-mixing flow,
the reversal of the flue gas flow on the partition wall In detail there are different possibilities to design the furnace according to the invention between the combustion chamber and the radiation flue and, if necessary, to further develop it on the one opposite the partition wall conical outflow body arranged with the body, which is designed as a base surface in the form of a plate-shaped storage surface in the vertical longitudinal section and is wedge-shaped (German patent specification - the conical design of the displacement 1 101 679). The pre-bodies in the known furnace are recommended, on the one hand, in order to trigger intense displacement bodies that lead to conical formation, which, however, is mixed to a small extent by the storage surfaces and vective acceleration of the flue gas flow, which emanates in particular from the edges of the storage surfaces and in order, on the other hand, to limit the attachment of ash to the cross-section. impede. The size of the displacement body and incinerators for steam generators, in particular the storage areas, as well as the number of known (U.S. Patent 2 002 465, French displacement body in the outlet cross-section from Patent 707 302), with which in the outlet cross-60 combustion chamber in the downstream boiler pass cut from the combustion chamber to the downstream depends on the size of the combustion chamber itself. You can always set up so that there are intense parallel pipes. This slag grate, mixing is achieved
which represent baffle surfaces for the flue gases, are 65 In the structural design there is a mixing of the flue gases, but there are several ways in which the displacement bodies are designed, but this mixing is not yet satisfactory. A preferred embodiment of the stellar. In fact, the slag invention, which is characterized by simplicity, functional