DE917559C - Melting chamber furnace with side slag drainage - Google Patents

Description

Schmelzkammerfeuerung mit seitlichem Schlackenabfluß Bei Schmelzkammerfeuerungen ist es bereits bekannt, die Brenner in Höhe und Richtung der für den Abzug der flüssigen Schlacke im Kesselmauerwerk oder im Brennkammerboden vorgesehenen Abflußöffnungen anzuordnen, um die für das einwandfreie Abfließen der Schlacke aus der Brennkammer erforderliche Schmelzwärme an der Abzugstelle oder den Abzugstellen zu gewährleisten.Melting chamber firing with side slag drainage For melting chamber firing it is already known the level and direction of the burner for the withdrawal of the liquid Slag in the boiler masonry or in the combustion chamber floor provided drainage openings to be arranged in order to ensure the proper drainage of the slag from the combustion chamber to ensure the necessary heat of fusion at the take-off point or points.

Diese Ausführung der Schmelzkammerfeuerungen hatte aber bisher den Nachteil, daß bei gewisser Belastungssteigerung der Kohlenstaub zum Teil unverbrannt in die Abflußöffnung gelangte oder bei Schwachlast die nötige Wärme an der Auslaßöffnung fehlte. Ein weiterer Nachteil bestand ferner darin, daß bei denjenigen Kesselausführungen, bei welchen die Kesselheizflächen über dem Brennkammerboden liegen, insbesondere beim Einzugkessel mit nur aufsteigendem Feuergaszug, von Zeit zu Zeit größere Schlackenstücke oder Aschenhaufen, z. B. beim Rußblasen, herabfielen und die Auslaßöffnung verstopften. Die Folge davon waren Betriebsunterbrechungen. Dieser Nachteil könnte zwar dadurch vermieden werden, daß man die Schmelzkammer als Vorbaukammer anordnet, was aber wiederum den Nachteil hätte, daß man an eine für Schmelzkammerfeuerungen nicht günstige Brennerordnung gebunden wäre und gleichzeitig auch noch andere bauliche Nachteile in Kauf nehmen müßte.This version of the melting chamber firing had so far the Disadvantage that with a certain increase in the load, the coal dust is partly unburned got into the drain opening or at low load the necessary heat at the outlet opening was missing. Another disadvantage was that those boiler designs in which the boiler heating surfaces are above the combustion chamber floor, in particular in the case of the draw-in boiler with only rising flue gas draft, larger pieces of slag from time to time or heaps of ash, e.g. B. when blowing soot, fell and clogged the outlet opening. The consequence of this was business interruptions. This disadvantage could be caused by it be avoided that one arranges the melting chamber as a front chamber, but what again would have the disadvantage that one is not favorable for a furnace for melting chambers Brenner order would be bound and at the same time also other structural disadvantages would have to accept.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Schmelzkammerausführungen bestand auch darin, daß bei der an sich günstigen Abzugöffnung durch den Brennkammerboden äußerst schwierige und teure Ausbiegeausführungen der Bodenkühlrohre erforderlich werden, da es zweckmäßig ist, die Kühlrohre möglichst dicht an dicht zu legen.Another disadvantage of the known melting chamber designs existed also in the fact that in the inherently favorable vent opening through the Combustion chamber floor extremely difficult and expensive bending designs for the bottom cooling pipes are required as it is advisable to place the cooling pipes as close together as possible.

Es ist auch schon bekannt, die Abflußöffnung für die flüssige Schlacke in einer außerhalb des Bereiches des Brennkammerbodenquerschnittes vorgesehenen, nach der Brennkammer offenen Nische anzuordnen. Hierbei war aber die Nische dazu ausersehen, daß die rückwärtigen Wandteile dieser Nische als Prallflächen für den auf sie auftreffenden Flammenstrahl dienen, um die Flamme beim Aufprall zu zerstreuen und so abzulenken, daß ein breiter, starker Flammenwirbel erzeugt wird. Auch bei dieser bekannten Brennkammerausgestaltung sollte der flüssige Schlackenabfluß durch die unmittelbare Beheizung des auf die Schlackenabzugöffnung hingelenkten Flammenstrahles erfolgen, was den Nachteil hat, daß bei Schwachlast die Staubflamme nicht mehr in der Lage ist, die Schlackenabflußöffnung ausreichend zu beheizen.It is also already known, the drainage opening for the liquid slag in one provided outside the area of the combustion chamber bottom cross-section, to be arranged after the combustion chamber open niche. But here was the niche for it chosen that the rear wall parts of this niche as baffles for the the flame beam striking them serve to disperse the flame on impact and deflect it in such a way that a broad, powerful vortex of flame is generated. Also at this known combustion chamber design should the liquid slag drain through the direct heating of the flame beam directed to the slag discharge opening take place, which has the disadvantage that at low load the dust flame is no longer in is able to sufficiently heat the slag drainage opening.

Die Erfindung bezweckt, eine Brennkammer unter Vermeidung der vorerwähnten Schwierigkeiten und Nachteile zu schaffen, durch die es ermöglicht wird, den Schlackenabzug auch bei Schwachlast des Kessels lediglich durch die Ausnutzung der Strahlungswärme in flüssiger Form zu gewährleisten. Dies wird nach der Erfindung dadurch erreicht, daß die Nische durch vollständig glatte, ebene Wände begrenzt wird, die nach oben und an den beiden Seiten so abgeschrägt sind, daß die von der Staubflamme direkt oder indirekt ausgehenden Wärmestrahlen ungehindert den ganzen inneren Öffnungsquerschnitt der Nische erfassen und den von der Nische umgebenen Abflußspalt gleichmäßig bestrahlen.The invention aims to provide a combustion chamber avoiding the aforementioned To create difficulties and disadvantages through which it is possible to remove the slag even when the boiler is under low load simply by utilizing the radiant heat ensure in liquid form. According to the invention, this is achieved by that the niche is delimited by completely smooth, flat walls that go upwards and are beveled on both sides so that those of the dust flame are direct or indirectly emanating heat rays across the entire inner opening cross-section grasp the niche and irradiate the drain gap surrounded by the niche evenly.

Auch kann die Nische durch entsprechendes Ausbiegen der Kühlrohre an der betreffenden Seitenwand der Feuerung gebildet sein. Außerdem kann die Nische mit ihren Begrenzungswänden nach außen aus der Brennkammerwand vorragen. Ferner kann die durch annähernd senkrechtes Abbiegen der Bodenrohre gebildete Abflußrinne in der Nische münden. Schließlich können auch mehrere Nischen mit Schlackenabflußöffnung an einer Brennkammerwand oder an zwei gegenüberliegenden Brennkammerwänden vorgesehen sein.The niche can also be made by bending the cooling pipes accordingly be formed on the relevant side wall of the furnace. Also, the niche can with their boundary walls protrude outward from the combustion chamber wall. Further can the drainage channel formed by the approximately vertical bending of the floor pipes flow into the niche. Finally, several niches with slag drainage openings can also be used provided on a combustion chamber wall or on two opposing combustion chamber walls be.

Diese Ausführung gemäß der Erfindung hat unter anderem den Vorteil, daß die Schmelzkammer nunmehr ohne Nachteil mit Überdruck betrieben werden kann. Es kommt dabei nicht mehr so sehr darauf an, daß die Auslaßöffnung durch die Flamme beaufschlagt wird. Der Erfindungsgegenstand eignet sich besonders für Schmelzkammerfeuerungen mit einer Schmelzkammer und einer Strahlungskammer, bei welchen die eingeführte Brennstoffwärme bei der sehr hohen spezifischen Wärmebelastung und Flammentemperatur über die ganze Schmelzkammer gleichmäßig verteilt wird.This embodiment according to the invention has, inter alia, the advantage that the melting chamber can now be operated with overpressure without disadvantage. It is no longer so important that the outlet opening is through the flame is applied. The subject of the invention is particularly suitable for melting chamber firing with a melting chamber and a radiation chamber, in which the imported Fuel heat at the very high specific heat load and flame temperature is evenly distributed over the entire melting chamber.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes schematisch dargestellt, und zwar zeigt Abb. i eine Schmelzkammerfeuerung gemäß der Erfindung in einem senkrechten Längsschnitt, Abb.2 in einem senkrechten Seitenschnitt und Abb. 3 in einem waagerechten Schnitt nach der Linie A-A durch die an der Seitenwand der Brennkammer angeordnete Nische.The drawing shows an embodiment of the subject matter of the invention shown schematically, namely Fig. i shows a melting chamber firing according to of the invention in a vertical longitudinal section, Fig.2 in a vertical side section and Fig. 3 in a horizontal section along the line A-A through the one on the side wall the niche arranged in the combustion chamber.

Wie die Abbildungen erkennen lassen, besteht die Schmelzkammerfeuerung aus der Schmelzkammer i, die nach oben durch Rohrreihen 2 und 3 und durch die mit senkrechten Rohren q. gekühlten Seitenwände 5 bis 8 sowie durch den ebenfalls rohrgekühlten, mit Gefälle zur Mitte versehenen Boden 9 allseitig begrenzt wird. Die Bodenrohre io werden aus den zur Mitte umgebogenen Rohrstücken der die Stirn- und Hinterwand 5, 6 auskleidenden senkrechten Rohre q. gebildet, wobei in der Mitte des Bodens 9 eine Querrinne vorgesehen ist.As the images show, there is a melting chamber firing from the melting chamber i, which goes up through rows of tubes 2 and 3 and through the with vertical pipes q. cooled side walls 5 to 8 as well as through the tube-cooled, with a slope to the center provided floor 9 is limited on all sides. The ground pipes io are made from the pipe pieces bent towards the center to form the front and rear walls 5, 6 lining vertical pipes q. formed, being in the middle of the bottom 9 a transverse channel is provided.

In der Stirnwand 5 sind die schräg nach unten in die Schmelzkammer blasenden Staubbrenner 12 eingebaut. Für den Eintritt der Verbrennungsluft dienen die in der Stirnwand und Rückwand 5, 6 eingebauten Schlitze 13.In the end wall 5 they are inclined downwards into the melting chamber blowing dust burner 12 installed. Serve for the entry of the combustion air the slots 13 built into the front wall and rear wall 5, 6.

In der Seitenwand 8 der Schmelzkammer i ist eine Abflußöffnung 22 in einer außerhalb des Bereiches des lichten Brennkammerquerschnittes angeordneten Nische 14 vorgesehen. Die Nische und auch die Öffnung erstrecken sich lediglich auf einen Teil der Wand B. Die Nische wird im Querschnitt durch die schrägen Übergänge i9, die in die Wand 8 verlaufen, begrenzt. In der Höhe wird die Nische dagegen durch die Abschrägung i8 der Wand 8 geschlossen. Die Kühlung der Nische erfolgt mittels der Wasserrohre q., die dem Verlauf der Nische entsprechend abgebogen sind. Die Kühlrohre io sind im Schmelzkammerboden dicht an dicht verlegt und verlaufen erfindungsgemäß von Innenkante der Seitenwand 7 bis zur Innenkante der Seitenwand 8 ohne jegliche seitliche Ausbiegung oder sonstige Durchlaßöffnung. Die Rohre können daher alle in gleicher Ausführung ohne irgendwelche verwickelte Zwischen- oder Verbindungsstücke gewählt werden. Die flüssige Schlacke läuft von beiden Seiten des Bodens in die Rinne i i und von dort durch die Abflußöffnung 22 innerhalb der Nische 14 in eine gemauerte Schlackenauffangkammer 15. Letztere ist mit nach hinten geneigter Bodenrinne 16 versehen und endet in einem auf der Rückseite der Brennkammer gelegenen Schlackenabzugkana117. Die vorgesehenen Abschrägungen der Nische sichern eine günstige Einstrahlung der Flamme in die Abflußstelle. Die Kühlrohre der Wand 8 enden in einer außerhalb der Kesselummauerung angeordneten Sammelkammer 21. Es steht auch nichts im Wege, auf der gegenüberliegenden Seite eine weitere Nische mit Auslauf in der gleichen Weise anzuordnen. Die Anzahl und die Größe der Nischen richten sich ganz nach den Erfordernissen der Feuerung und des Brennstoffes.In the side wall 8 of the melting chamber i there is a drain opening 22 in one arranged outside the area of the clear cross-section of the combustion chamber Niche 14 provided. The niche and the opening only extend on part of wall B. The cross-section of the niche is due to the sloping transitions i9, which run into the wall 8, limited. In contrast, the height of the niche is through the bevel i8 of the wall 8 is closed. The niche is cooled by means of the water pipes q., which are bent according to the course of the niche. the Cooling tubes io are laid close together in the melting chamber floor and run according to the invention from the inner edge of the side wall 7 to the inner edge of the side wall 8 without any lateral bend or other passage opening. The pipes can therefore all in the same design without any tangled intermediate or connecting pieces to get voted. The liquid slag runs into the from both sides of the bottom Channel i i and from there through the drain opening 22 within the niche 14 into a brick slag collecting chamber 15. The latter has a backward sloping floor channel 16 and ends in a slag discharge channel117 located on the back of the combustion chamber. The planned bevels of the niche ensure favorable exposure to the Flame in the drainage point. The cooling tubes of the wall 8 end in an outside of the Kettle walling arranged collecting chamber 21. There is also nothing in the way of getting up on the opposite side another niche with a spout in the same way to arrange. The number and size of the niches depend entirely on the requirements the furnace and the fuel.

Claims (5)

PATENTANSPRÜCHE: i. Schmelzkammerfeuerung mit von Kühlrohren umgebener Brennkammer und Anordnung der Abflußöffnung für die flüssige Schlacke in einer außerhalb des Bereiches des lichten Brennkammerbodenquerschnittes vorgesehenen, nach der Brennkammer offenen Nische, dadurch gekennzeichnet, daß die Nische (1q.) durch vollständig glatte, ebene Wände (18 bis 2o) begrenzt ist, die nach oben und an den beiden Seiten so abgeschrägt sind, daß die von der Staubflamme ausgehenden Wärmestrahlen ungehindert den ganzen inneren Offnungsquerschnitt der Nische erfassen und den von der Nische umgebenen Abflußspalt gleichmäßig bestrahlen. PATENT CLAIMS: i. Melting chamber furnace with surrounded by cooling tubes Combustion chamber and arrangement the discharge opening for the liquid slag in one provided outside the area of the clear cross-section of the combustion chamber floor, after the combustion chamber open niche, characterized in that the niche (1q.) is delimited by completely smooth, flat walls (18 to 2o) that extend upwards and are bevelled on both sides so that those emanating from the dust flame Heat rays cover the entire inner opening cross-section of the niche unhindered and evenly irradiate the drainage gap surrounded by the niche. 2. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Nische (1q.) durch entsprechendes Ausbiegen der Kühlrohre an der betreffenden Seitenwand der Feuerung gebildet ist. 2. Melting chamber firing according to claim i, characterized in that the niche (1q.) by a corresponding Bending of the cooling tubes is formed on the relevant side wall of the furnace. 3. Schmelzkammerfeuerung nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nische (1q.) mit ihren Begrenzungswänden (18 bis 2o) nach außen aus der Brennkammerwand (8) vorragt. q.. 3. Melting chamber furnace according to claim i or 2, characterized in that the Niche (1q.) With its boundary walls (18 to 2o) outwards from the combustion chamber wall (8) protrudes. q .. Schmelzkammerfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die durch annähernd senkrechtes Abbiegen der Bodenrohre (io) gebildete Abflußrinne (i i) in der Nische (14) mündet. Melting chamber firing according to one of Claims 1 to 3, characterized characterized that the by approximately vertical bending of the bottom pipes (io) formed gutter (i i) opens into the niche (14). 5. Schmelzkammerfeuerung nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Nischen (14) mit Schlackenabflußöffnung an einer Brennkammerwand oder an zwei gegenüberliegenden Brennkammerwänden (7, 8) vorgesehen sind. Angezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 451 912, 617 872 und 630 395.5. Melting chamber furnace according to one of claims i to q., Characterized in that a plurality of niches (14) with slag discharge opening on a combustion chamber wall or on two opposite combustion chamber walls (7, 8) are provided. Cited publications: German Patent Specifications Nos. 451 912, 617 872 and 630 395.