DE2729476C3 - Kohlenstaubbrenner mit zentraler Kohlenstaub-Luft-Zuführung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Kohlenstaubbrenncr mit zentraler Kohlenstaub-Luft-Zuführung mit innerhalb des Brenners liegender Entflammungszone und einem den Flammraum umschließenden, von Luft durchströmten Mantel, wobei die Verbrennung mit erwärmter Primär- und Sekundärluft stattfindet und die Luft an verschiedenen, über die Länge des Brenners verteilten Stellen zugeführt ist und für diese Luft eine gemeinsame Luftleitung vorgesehen ist.

Ein solcher Kohlenstaubbrenner ist beispielsweise aus der DE-PS 440035 bekannt.

Solche Kohlcnstaubbrenner werden u. a. für die Erzeugung heißer Gase benutzt, die z. B in Trocknungsanlagen industriell genutzt werden. So kann man auf diese Weise Schlämme von Kohlenaufbereitungsanlagen so weit heruntertrocknen, daß ein verkaufsfähiges Erzeugnis einsieht Nicht immer steht jedoch staubförmige Kohle zur Verfügung, die mit solchen bekannten Brennern störungsfrei verbrannt werden kann. So kommt es häufig darauf an, den Brenner mit möglichst wenig Zusatzbrennstoff zu betreiben und den Staub einer niedrig flüchtigen und ballastreichen Kohle einzusetzen. Hierbei richtet sich das Interesse insbesondere auf eine Kohle mit flüchtigen Bestandteilen von ca. 8 bis 12% und einem Aschegehalt von beispielsweise 15%, wobei die Stäbe zu wenigstens 60% im Feinstkornbereich von unter 60 μ He-■' gen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Brenner der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß er in der Lage ist, niedrigflüchtige und ballastreiche Kohle auf kleinem Raum zu verbrennen.
" Diese Aufgabe wird durch die Kombination de, im Patentanspruch aufgeführten, im einzelnen nicht schutzfähigen Merkmale gesehen.

Die Erfindung soll im folgenden anhand der lediglich ein Ausführungsbeispiel wiedergebenden Zeich-'· nungen näher erläutert wurden. Es zeigt

Fig. 1 im Längsschnitt einen Brenner gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Einzelheit an der mit I bezeichneten Stelle der Fig. 1, und

" Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie IH-III der Fig. 1 in teilweise abgebrochener Darstellung.

Der in Fig. 1 wiedergegebene Kohlenstaubbrenner mündet in eine ausgemauerte Muffel 1. Auf das obere Ende 2 der Muffel ist eine Blechkonstruktion 3 auf-" > gesetzt. Der Außenmantel hat einen einseitigen Rohrabgang 4 mit einem Flansch 5 zum Anschluß einer bei 6 angedeuteten Leitung, durch die Kühlluft eintritt. Im oberen Bereich der Blechkomtruktion 3 befindet sich ein Versteifungsblech sowie ein Leitapparat 15 zur Verteilung der Kühlluft, deren Strömungsrichtung in ausgezogener Linienführung wiedergegeben ist.

Oberhalb des Versteifungsblechs ist die Konstruktion 3 mit einem Flansch 7 versehen (Fig. 2). Auf ei-. nem Lochkreis 8 sind nicht dargestellte Schrauben für einen Gegenflansch 9 angeordnet. Der Gegenflansch gehört zu einem Aufsatz 10, dessen oberes Ende einen dem Flansch 9entsprechenden Flansch 11 besitzt. Auf einem Lochkrcis 12 sind nicht dargestellte Schrauben vorhanden, die /um Anschluß eine;, Flansches 13 dienen, der an einem weiteren Aufsatz 14 befestigt ist. Der Aufsat/ 14 hat einen bei 16 angeflanschten Deckel 17, mit dem ein Brennerkopf 18 angeschlossen ist.

. Aus dem Aufsatz 10 ist eine Rohrleitung 20 einseitig herausgeführt, deren freies Ende bei 21 einen Anschlußflansch für ein«. Leitung 22 (Fig. 1) aufweist, durch die Sekundärluft eintritt. Der Sekundärluftstrom ist in strichpunktierter Linienführung wiedergegeben. Das AnschluProhr 22 mündet an einem im Querschnitt etwa dreicckfönnigen Ringraum 24, der mehrere Öffnungen 26 aufweist. Die Offnungen dienen zur Anbringung von Rohren 27, durch die Sekundärluft strömt.

An der der Rohrleitung 20 gegenüberliegenden Seite des Aufsatzes 10 befindet sich ein weiteres Anschlußrohr 28 Durch dieses Rohr strömt Verbrennungsluft, welche gestrichelt wiedergegeben ist. Die Verbrennungsluft strömt durch eine Zuluftleitung 29. welche an das Rohr 28 bei 30 angeflanscht ist Hinter dem Flansch 30 und vor der Mündung des Rohres 28 in den !nnenraum 31 des Aufsatzes lo befinde! sich ein Abzweig 33. An den Stutzen 33 ist ein Rohrabschnitt 34 angeflanscht, der eine Irisblende enthält, so daß der bei 36 abzweigende Luftstrom gedrosselt und dadurch gesteuert werden kann. Der Luftstrom ist durch eine Linienführung wiedergegeben, in der Kreuze und Striche abwechseln. Es handelt sich um

die sogenannte Kopfluft. Sie strömt über einen Krümmer 38 in den Brennerkopf 18 ein und verläßt diesen durch eine öffnung 39 in der Stirnseite des Brennerkopfes 18.

Durch die öffnung 39 ist eine Lanze 40 geführt, die den Brennerkopf 18 durchdringt. Die Lanze besteht im wesentlichen aus einem Rohr, durch das Kohlenstaub eingeblasen werden kann. Der Kohlenstaubstrom ist durch eine Linienführung wiedergegeben, in der Striche und Kreise abwechseln.

Der Brennerkopf enthält z. B. vier in an sich bekannter Weise ausgebildete Leichtölbrennerbuchsen, die in der Decke 41 des Brennerkopfes 18 angebracht sind. Zwei der auf einem Teilkreis angeordneten vier Leichtölbrennerhuchsen sind in der Fig. 1 sichtbar und allgemein mit 42 bzw. 43 bezeichnet. Da die Brennerbuchsen an sich bekannt sind, sind ihre Einzelheiten nicht dargestellt. Sie enthalten dementsprechend eine Öllanze, Stauscheiben, die bei 44 angedeutet sind und eine Verbrennungsluftzufuhr, deren außen liegendes Zentralrohr mit 45 bezeichnet ist und wiederum eine Irisblende bei 46 enthült. Die Verbrennungsluftströmung für die Leichtölbrennerbuchse ist durch eine Linienführung angedeutet, in der Kreise und Kreuze abwechseln.

Die Brennbuchsen erzeugen Flammen, die bei 48 dargestellt sind und deren Länge durch dun mit der Irisblende 34 regelbaren Kopfluftstrom eingestellt werden kann. Der Kopfluftstrom bildet nur einen Teil der gestrichelt wiedergegebenen Verbrennungsluft. Hinter dem Sturzen 33 wird der größere Teil der Zuluft als Primärluft benutzt und ist daher ebenfalls strichpunktiert wiedergegeben. Der Primärluftstrom gelangt zunächst in einen Leitapparat 50, der in dem Aufsatz 10 untergebracht ist. Infolge der beschriebenen Anordnung der Teile 20, 21 und 24 kann sich die Sekundärluft nicht mit der Primärluft vermischen. Hinter dem Leitapparat 50 entsteht dadurch ein abfallender Luftstrom, der allgemein mit 51 bezeichnet ist. Ei strömt durch einen Raum 52 in dem allgemein mit 53 bezeichneten Brennerhemd. Das Brennerhemd hat eine mit 54 bezeichnete Innenseite und eine mit 55 bezeichnete Außenseite. Es hat eine innere Trennwand 56, durch die der äußere Raum 52 und eier ihm entsprechende innere Raum 57 entsteht. Der abwärts gerichtete Primärluftstrom 51 gelangt dadurch bis an das freie Ende 58 der inneren Trennwand 56 und erfährt dort eine Umlenkung um ca. 180"' C Es bildet sich deswegen ein aufsteigender Strom 59, welcher schließlich in einen I eitapparat 60 gelangt, der in den oberen Aufsat/ 14 eingebaut ist. Hinter dem Leitapparat 60 kehrt sich die Richtung des Stromes 59 bei 61 um und die Luft gelaigt dadurch in einen weiteren Leitapparat 63. Durch den Leitapparat 63 wird die Luft, wie bei 64 angedeutet, in eine Drallströmung versetzt, die einen Wirbel 65 am inneren Ende des

'· Brenners erzeugt.

Ein weiterer Wirbel entsteht durch die Sekundärluft, die durch das Rohr 20 und dadurch in den Ringraum 24einströmt. Sie gelangt nämlich durch mehrere Rohre 27, die zwischen dem inneren Brennerhemd

i" 66 und der inneren Trennwand 56 angeordnet sind, an eine Bohrung 67 im inneren Brennerhemd 66. Vor der Bohrung befindet sich ein Leitblech 68, welches dazu dient, dem betreffenden Teilstrom der Sekundärluft eine tangentiale Richtungskomponente aufzu-'· zwingen, die bei 69 wiedergegeben ist. Dadurch entsteht ein weiterer Wirbel 70 am freien Ende des Brennerhemdes. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Leitbleche 68 Teile von Düsen, die die Tangentialströmung erzeugen, welche bei 69

JH angedeutet ist. Die Rohre 27 hängen frei. Sie sind zur Aufnahmt, der Wärmedehnung mit Stopfbuchsdehnstücken versehen, welche jedocl: -n den Zeichnungen nicht wiedergegeben sind.

Die Kühlung des Brennerhemdes wird durch die

r. bei 6 zufließende Kühlluft vervollständigt, welrhe zwischen dem äußeren Blech 55 des Brennerhemdes und einen" Mantelblech 71 strömt.

Auf diese Weise ist, wie durch die verschiedenen Linienführungen wiecergegeben ist, das Brenner-

JH hemd außen zwischen Mantel 71 und äußerem Brennerblech 55, innen durch den Primärluftstrom und an seiner Innenseite durch einen Luftschleier 74 gekühlt, der an der Innenseite des Brennerhemdes abfließt und durch Linien angedeutet ist, die aus Kreuzen beste-

I"· hen.

Die Sekundärluft wird von einem getrennten Gebläse erzeugt und ist hochgespannt. Sie läßt sich durch nicht dargestellte Drosseln regeln, so daß definierte Luftverhältnisse im Inneren des Brenners entstehen.

»ι Auch die Verbrennungsluft, die bei 29 zugeführt wud, läßt sich durch ein Gebläse erzeugen, das getrennt von dem Sekundärluftgebläse arbeitet. Wiederum durch ein werteres getrenntes Gebläse wird die Verbrennungsluft für die ölbrenner erzeugt, die besondere

r, Feuerungsaggregate im Brenner bilden.

Schließlich kann der Kohlenstaub durch getrennte Gebläse eingebracht werden. Die Verhältnisse lassen sich überwachen, indem Beobachtungen durch feuerfeste durchsichtige Scheiben bei 80, 81 an den freien

,Ii Enden von Stutzen 82, 83 durchgeführt und entsprechend den Beobachtungen Steuerungen bei 84 hetätigt werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Kohlenstaubbrenner mit zentraler Kohlenstaub-Luft-Zuführung mit innerhalb des Brenners liegender Entflammungszone und einem den Flammraum umschließenden, von Luft durchströmten Mantel, wobei die Verbrennung mit erwärmter Primär- und Sekundärluft stattfindet und die Luft an verschiedenen, über die Länge des Brenners verteilten Stellen zugeführt ist und für diese Luft eine gemeinsame Luftleitung vorgesehen ist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender an sich einzeln bekannter Merkmale:

   a) daß der austretende Luftstrom in einen Kopfstrom und einen Kühlluftstrom aufgeteilt ist,

   b) daß der Kühlluftstrom mittels einer den Brennermantel unterteilenden Trennwand den Brennermantel axial durchströmt,

   c) daß der Brennermantel eine abfallende und sich daran anschließende aufsteigende Zwangsführung bildet,

   d) daß in der aufsteigenden Zwangsführung Düsen angeordnet sind, die Luft tangential in den vom Brennermantel umschlossenen FaHmraum einblasen, wohji der Restluftstrom dem Kopfluftstrom anschließend zugemischt ist,

   c) daß über einen weiteren Lufteintritt Zusatzluft außen um den Brennermantel durch einen weiter, λ Mantel zum Brennermund geführt is¹

   f) daß die von Zündbrennern umgebene, als Lanze ausgebildete Vorrichtung zur Kohlenstaubzuführung im Bereich der Düsen endet,

   g) daß die Zuführung des Kopfluftstromes in den Brennraum über Drallvorrichtungen erfolgt.