DE635117C

DE635117C - Kohlenstaubfeuerung

Info

Publication number: DE635117C
Application number: DED65920D
Authority: DE
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1933-05-21
Filing date: 1933-05-21
Publication date: 1936-09-10

Description

Bei Kohlenstaubfeuerungen, bestehend aus einer Brennkammer und ihr unmittelbar vorgeschalteter, nach dem Brennraum offener Mühlenkammer, in welcher der Brennstoff getrocknet, gemahlen und gesichtet wird, besteht eine starke Abhängigkeit zwischen den Verhältnissen im Brennraum und im Mahlraum. Besonders beim Wiederinbetriebsetzen nach Stillständen dauert es lange bis zur Erreichung der Vollast. Auch kurzzeitige Störungen verschiedener Art, wie Unregelmäßigkeiten in der Feuchtigkeit oder der Körnung der Kohle, mangelhafte Einregelung der Luftmenge, vermögen den Feuerungsbetrieb empfindlich zu stören.

Erftndungsgemäß werden nicht nur diese Mängel behoben, sondern auch noch neue Vorteile erzielt durch die Verbindung der Mühlenfeuerung mit der an sich bekannten flüssigen Entschlackung. Durch Ausbildung" des Bodens des Feuerraumes als Pfanne für die Ansammlung flüssiger Schlacke wird im Brennraum ein Schmelzwärmespeicher höchster Temperatur geschaffen. Dieser wirkt nicht nur, wie bisher genützt, auf die zu beheizende Einrichtung, sondern er wirkt in besonders vorteilhafter Weise auf die Mühlenfeuerung zurück.

Sowohl die unmittelbare Einstrahlung in den Mahlraum als auch die gleichmäßige Temperatur der über dem Schlackenbett entnommenen Rücksaugegase wirkt fördernd und ausgleichend auf die Brennstofftrocknung. Der in der Brennkammer anfallende unverbrannte Koks schwimmt auf der heißen Schlacke und wird durch sie auf Verbrennungstemperatur gehalten. Durch Einblasen von Luft auf diese Koksschicht wird sie zur Verbrennung gebracht und erzeugt dabei eine sehr hohe Temperatur. Andererseits kann durch Unterbinden der Luftzufuhr die Koksansammlung auf der Schlacke begünstigt werden. Er deckt dann die Schlacke ab, schützt sie gegen Abstrahlungsverluste und die Mühle bei Betriebsstillständen gegen Überhitzung. Bei Wiederinbetriebnahme wird durch das Abbrennen des Kokses die Erreichung des Beharrungszustandes beschleunigt.

In der Zeichnung ist in Abb. 1 die Erfindung in Anwendung auf einen Schrägrohrkessel dargestellt. Der Kessel besteht aus Teilkammern 1 und 2 mit dem verbindenden unteren Rohrbündel 3, einem Zwischenbanküberhitzer 4 und einem weiteren nicht gezeichneten, Rohrbündel. Die Lenkwände 5, 6 teilen den ersten Gaszug ab. Dem Feuerraum 7 ist die Mühlenkammer 8 vorgeschaltet, an deren unteres Ende die Mühle 9 anschließt. Die Räume 7 und 8 stehen miteinander durch eine Öffnung 10 in Verbindung.

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Die Kohle wird der Mühle durch eine beliebige Vorrichtung ii mit Fallrohr 12 aufgegeben; sie durchfällt ganz oder teilweise den Mühlenraum 8 und wird von der Mühk|g5

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so lange zerkleinert und hochgeworfen, die genügende Feinheit und Trockenheit :§p Während die Griese im Mühlenvorraunvfni'l der Richtung des Pfeiles 13 umlaufen, bis sie verbrennungsreif sind, tritt der Staub in der Richtung dfis Pfeiles lij. in den Feuerraum über. Diese Sichtung und Trocknung wird erhöht durch .Einführung von kaker oder warmer Luft oder Gasen Jn den Mühlenvorraum mittels der regelbaren. Zuführungen 15 und 16. Während die Leitung 15 die Sicht- und Trägerluft bringt, gibt die Leitung 16 hauptsächlich Förderluft, um .den Feinstaub ohne weitere Ausscheidung in den Feuerraum zu führen.

Würde man dieses Mittel allein anwenden, so würde die Flamme an der Vorderwand des Feuerraumes hochziehen, ohne den. Feuerraum genügend auszufüllen. Es wird daher der Flamme nur ein Teil der Verbrennungsluft durch die Rohre 15 und 16 zugeführt, während ihr der Rest in regelbaren Mengen an Stellen zugeleitet wird, wo er für die Flammenführung nutzbar gemacht werden kann. Die wichtigste Stelle ist der Übertritt 10. Dort wird aus Rohrleitungen 17, 18, 19 Je nach Bedarf Luft oder Gas in regelbarer Menge in den Feuerraum eingeblasen, um die Flamme! von der Decke und der Vorderwand des Feuerraumes wegzudrücken und annähernd die bei Düsenfeuerungen bekannte LJ-förmige Flamme zu. erzielen.

Der Feuerraum besitzt einen geschlossenen feuerfesten Boden 22, auf dem sich die flüssige Schlacke ansammelt. Die regelbaren Luf t-Zuführungen 21, 25, welche auch auf allen Seiten oberhalb des Schlackeribades angeordnet sein können, bringen die notwendige Verbrennungsluft zur Flammenlenkung und zum Ausbrennen des Kokses. Dem Zweck der Flammenführung dienen auch die regelbaren Luftzuführungen 23 und 24. Saugt man dagegen durch eine oder mehrere dieser Leitungen Gase aus dem Feuerraum an, so wird die Flamme den Feuerraum und auch die toten Ecken besser ausfüllen.

Besonders vorteilhaft kann, es sein, durch Leitung 25 oder 24 kalte Luft in den Feuerraum einzuführen und einen Teil dieser inzwischen erwärmten Luft, bevor sie sich mit der Flamme genügend gemischt hat, durch Rohrleitungen 23 wieder abzusaugen. Diese so gewonnene Heißluft kann mit Vorteil durch die Rohrleitungen 15, 1.6,17, 18 oder 19 dem Mühlenraum oder der Flamme zugeführt wenden. Man erspart dadurch den Lufterhitzer und hat gegenüber der sonst üblichen Rücksaugung heißer Feuergase den Vorteil, daß der Sicht- und Brennluftstrom nicht mit einer zusätzlichen Menge inerter Gase belastet wird, also auch höhere Verbrennungsy^nperaturen erzeugen kann. Ü^fiei kleinen Feuerräumen kann mit den gleichen oder ähnlichen Mitteln eine vollständige Ausfüllung des Feuerraumes durch die Flamme erreicht werden, wenn bei_; und nach dem Durchtritt der Flamme durch die Öffnung 10 die Zusatzluft mit hoher Pressung zugeführt wird, um große Gasgeschwindigkeitenl im Feuerraum zu erzielen. Dann muß auch an den anderen Stellen die Luft mit entsprechendem Überdruck zugeführt werden, und es müssen besondere Maßnahmen -zur Abdichtung des gegen außen unter Überdruck stehenden Mühlen- und Feuerraumes getroffen werden .

Dazu werden die Räume und Züge druckfest ummantelt und die Brennstoffzuführung als Schnecke, Schleusenanlage oder mit so hoher geschlossener Brennstoffsäule ausgebildet, daß Gasdurchtritt nicht oder nur unwesentlich auftreten kann. Mit solchen Einrichtungen sind hohe Heizgasgeschwindigkeiten im Feuerraum und in den Zügen bis 70 m/s möglich, ohne daß die Mahl- und Sichtarbeit im Mühlenraum beeinträchtigt wird. Diesen hohen Heizgasgeschwindigkeiten entsprechen schneller Ausbrand und hohe Wärmeübergangszahlen, daher kleine Feuerräume und kleine Heizflächen.

Da auch in den Kesselzügen Flugkoks an- 95 ■ fallen wird, kann es vorteilhaft sein, die Flugasche aus den Kesselzügen dem Feuerraum zuzuführen, wo die Schlacke geschmolzen und der Koks verbrannt wird. Insbesondere bei graphithaltigen Kohlen kann diese Maßnähme großeVorteile bringen, da der Graphitanteil in der Schwebe praktisch nicht zu verbrennen ist, wogegen er bei Ablagerung auf der flüssigen Schlacke genügend Zeit zum Ausbrennen hat.

Zu dem Zwecke, Luftmenge und Pressung am Düsenaustritt regeln zu können, werden außer den Regelklappen in den Zuführungsrohren auch die Düsenmündungen selbst im Querschnitt veränderlich gemacht. Die Düsen werden dazu in Kastenform mit rechteckigem Querschnitt ausgebildet, dessen größere Höhe in der Strömungsrichtung der Gase liegt und eine oder z.wei Seitenwände derart beweglich gemacht, daß durch Verstellen ihrer Lage der Austrittsquerschnitt der Düse verändert wird. Bei Störungen an der Brennkammermühle können diese Düsen auch als Staubbrenner dienen, indem man in die zugehörige Leitung ein Kohlenstaubluftgemisch einführt.

Die Abb. 2 zeigt eine Ausführung der Anordnung für große Feuerräume, bei welchen

durch Einbau der Mühle in die Mitte des Brennkammerbodens eine besonders günstige Verteilung der Flamme und der Zusatzluft erzielt werden kann.

Claims

Patentansprüche:

1. Kohlenstaubfeuerung, bestehend, aus Brennkammer und mit ihr . unmittelbar verbundenem Mahl-, Trocken- und Sichtraum, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkammer in an sich bekannter Weise mit einem Boden zur Ansammlung der Schlacke in flüssigem Zustande versehen

«5 ist.

2. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß über dem Schlackenbett von allen Seiten Verbrennungsluft in an sich bekannter Weise in kräftigen Strahlen eingeführt wird.

3. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von dem erstrebten Krütnmungsmittelpunkt der Flamme, am Übergang vom Vorraum zum Brennraum aus mehreren Düsen radial auseinanderstrebende kräftige Luftstrahlen in das Flammenknie eingeblasen werden.

4. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch ι und 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf der dem Krümmungsmittelpunkt abgewandten Seite der Flamme zur weiteren Flammenlenkung Luft eingeblasen oder Gas! abgesaugt wird.

5. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß in

"· an sich bekannter Weise ein Teil der erwärmten Luft vor ihrer gänzlichen Vermischung mit der Flamme aus dem Feuerraum abgesaugt und einer anderen Einblasestelle, vornehmlich dem Vorräume, zugeführt wird.

6. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Feuerung mit starkem Überdruck betrieben wird.

7. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Mühle in die Mitte der Schlackenpfanne eingebaut ist.

8. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Kesselzügen anfallenden Flugasche- und Flugkoksteilchen dem Feuerraum in an sich bekannter Weise zugeführt werden.

9. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch ι und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Düsen für die Einführung der Luft zweckmäßig in waagerechter Richtung veränderlich ist.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen