DE952206C

DE952206C - Brenstaubfeuerung mit Flugaschen-Schmelzanlage

Info

Publication number: DE952206C
Application number: DED9493A
Authority: DE
Inventors: Georg Redottee; Andreas Sifrin
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1951-06-15
Filing date: 1951-06-15
Publication date: 1956-11-15

Description

Brennstaubfeuerung mit Flugaschen-Schmelzanlage Die Erfindung betrifft eine Brennstaubfeuerung, welche mit einem Flugaschenschmelzofen verbunden ist, der als Zyklonmuffel ausgebildet ist und dessen Feuergase in den Feuerraum der Hauptfeuerung strömen, und besteht darin, daß die Feuergase der Muffel zunächst in eine \Tachbrennkammer gelangen, welche durch einen Schlackenfangrost von der Brennkammer der Hauptfeuerung und durch einen Kühlrost von der gemeinsamen Strahlungskammer getrennt ist.
Bei Brennstaubfeuerungen wird ein beträchtlicher Teil -der Asche als Flugasche fortgetragen. Wenn diese Flugasche in einem Entstauber aus den Feuergasen ausgeschieden wird, ergibt sich die Aufgabe, sie möglichst billig zu beseitigen. Es ist bekannt, sie zu diesem Zweck in den Feuerraum einer Sehmelzkammerfeuerung einzuführen. Hierdurch wird der Feuerungsbetrieb empfindlich gestört. Es ist auch bekannt, die Flugasche in besonderen Ofen einzuschmelzen, deren Abgase in den Feuerraum der Hauptfeuerung geleitet werden. Bei diesen Ofen ist es notwendig, den Ofen mit Brennstaub zu beheizen, damit die Flugasche verbrannt wird. Die Anordnung des Ofens ist ungünstig und versperrt den Zugang zur Hauptfeuerung. Die flüssige Schlacke bedeckt bei würfelförmigem Ofen ein Sechstel der Oberfläche. Daher ist eine starke Beheizung notwendig, um diese große Oberfläche in Fluß zu halten.
Bei der Zyklonmuffel, insbesondere bei annähernd waagerechter Achse, ist die Schlackenoberfläche sehr klein. Die Schlacke wird außerdem von der Flamme gegen den Auslauf getrieben. Flugasche und Brennstaub mischen sich auf dem schraubenförmigen Weg zum Muffelaustritt. Es erschwert daher nur die Zündung, wenn Flugasche und Brennstaub bereits vor Eintritt in die Muffel gemischt werden. Sobald der Gehalt an Verbrennlichem der Flugasche ausreicht, die Temperatur zu halten, kann bei der Muffel auf die Zugabe von Brennstaub verzichtet werden. Die Muffelanordnung hat außerdem den Vorzug, daß bei Schwachlast mit der Muffel allein gefeuert werden kann, -,venn ihr Brennstoff zugeführt wird. Auch kann die Muffel als Zündfeuerung für die Hauptfeuerung benutzt werden.
Die aus der Flugaschenmuffel kommenden Feuergase werden mit denen der Hauptfeuerung weder in der Temperatur noch im Luftüberschuß noch in Gehalt und Zustand der Flugschlacke miteinander übereinstimmen. Daher ist es nicht günstig, die Abgase der Muffel unmittelbar in die Brennkammer der Hauptfeuerung einzuführen, weil die Verschlackungsgefahr der Berührungsheizflächen vergrößert wurde. Noch größer ist diese Gefahr, wenn die Abgase der Muffel unmittelbar in die Strahlungskammer der Hauptfeuerung eingeführt würden. Diese Gefahr wird gebannt, wenn die Abgase der Muffel in bei der Zyklonfeuerung an sich bekannter Weise zunächst eine Nachbrennkammer durchströmen, bevor sie gemeinsam mit den Feuergasen der Hauptfeuerung die Strahlungskammer durchströmen.
Die Nachbrennkammer kann jedoch bereits dazu benutzt werden, die Abgase der Muffel mit den Feuergasen der Hauptfeuerung zu mischen, damit dann ein gleichmäßiges Feuergasgemisch in die Strahlungskammer gelangt. Hierdurch kann die Strähnenbildung vermieden werden, die möglich wäre, wenn die Abgase der Muffel aus der Nachbrennkammer neben den Feuergasen der Hauptfeuerung in die Strahlungskammer eintreten würden.
Besonders vorteilhaft sind die beschriebenen Maßnahmen dann, wenn die Hauptfeuerung als Schmelzkammer, insbesondere als Schmelztischfeuerung, ausgebildet ist. Die Nachbrennkammer gibt die konstruktive Möglichkeit, trotz verschiedenartiger Betriebsbedingungen der Haupt- und der Nebenfeuerung die Feuergase so zu kühlen, daß der Kühl- und der Schlackenfangrost nicht verschlacken.
Die Schlacke kann aus der Muffel unmittelbar in die Brennkammer der Hauptfeuerung geleitet werden, damit sie flüssig bis zur Schlackenführung der Hauptfeuerung gelangt, wobei, es nicht erforderlich ist, daß diese selbst mit Schlackenfluß betrieben wird. Vorteilhafter ist es jedoch, die Schlacke aus der Muffel in die Nachbrennkammer zu leiten, weil sie aus dieser heißer abgezogen werden kann.
Reichen die beschriebenen Maßnahmen nicht aus, um die Temperaturen der Feuergase der Hilfs-und Hauptfeuerung einander anzugleichen, so könnenden Abgasen der Muffel kalte Luft oder abgekühlte Feuergase in solcher Menge zugesetzt werden, daß sie an der Mischstelle die gleiche Temperatur haben wie die Feuergase der Hauptfeuerung.
Als Brennstoff für die Muffel kann der Flugstaub aus den Flugstaubabscheidern des befeuerten Dampferzeugers benutzt werden. Ihm kann nach Bedarf innerhalb oder außerhalb der Muffel Brennstaub zugesetzt werden, einerseits, um bei heizwertarmer Flugasche die Zündung aufrechtzuerhalten, andererseits, um in der Muffel die für den Schlackenfluß erforderliche Temperatur zu erzeugen.
Die Muffel kann auch als Teillastfeuerung allein oder als Zündfeuerung für die Hauptfeuerung betrieben werden.
Eine räumlich günstige Lösung bietet die symmetrische Anordnung zweier Muffeln, bezogen auf die Hauptsymmetrieebene der Brennkammer. Dabei können die Muffeln eine gemeinsame Nachbrennkammer haben, oder jede Muffel kann mit einer selbständigen Nachbrennkammer ausgerüstet sein.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Feuerung ist in Abb. i im lotrechten Symmetrieschnitt, in Abb. 2 in einem lotrechten Schnitt senkrecht zur Symmetrieebene dargestellt.
Ein Dampferzeuger, dessen dampferzeugende Heizflächen überwiegend aus den Kühlrohren i der Brennkammer 2 bestehen, die in die Kesseltrommel 3 münden, wird aus den Düsen 4 mit Brennstaub befeuert. Ein feuerfester Tisch 5 begrenzt die Brennkammer nach unten und dient der Zündung sowie dem Schmelzen der aus der Brennkammer anfallenden Schlacke. Diese fließt durch Schächte 6 unter Luftabschluß in Wassertröge 7, aus denen Kratzbänder ä die erstarrte und gekörnte Schlacke austragen.
Im Abgaszuge des Dampferzeugers ist ein nicht dargestellter Flugstaubabscheider angeordnet. Die Flugasche wird in dem Behälter 9 gesammelt und bei geöffnetem Absperrschieber io mittels des Zellenrades i i in regelbarer Menge in den Kanal 12 eingeworfen, der in bekannter Weise tangential in den Brennerkopf 13 der kreiszylindrischen Zyklonmuffel 14. einmündet. Ein Gebläse 15 fördert durch Kanal 16 und Düse 17 in regelbarer Menge Luft in den Kanal 12 und erzeugt in dessen oberem Teil einen geringen Unterdruck. Durch eine ähnliche Anordnung kann Brennstaub in den Brennerkopf 13 eingeführtwerden. Das Staub-Luft-Gemisch wird durch eine durch die verschließbare Öffnung i ä eingeführte Lunte gezündet, und durch die Düsen i9 wird im selben Drallsinne mit Asche und Brennstaub Zweitluft zugegeben. Die Brennstaubmenge wird so bemessen, daß in der Muffel 14 der Schlackenschmelzpunkt nicht unterschritten wird.
Durch die Öffnung 20 treten die Feuergase aus der Muffel 1q. in die Nachbrennkammer über, während die Schlacke durch die Öffnung 21 in sie ausfließt. Die Muffel ist in bekannter Weise aus Kühlrohren 22 gebildet, welche feuerseitig mit feuerfester Masse 23 verkleidet sind. Der untere Teil der Nachbrennkammer ist durch einen zweiteiligen Schlackenfangrost 2q. abgeschlossen, dessen Rohre über der Mitte der Brennkammer 2 hochgeführt und dann als Kühlrost 25 nach außen gebogen sind, so daß sie die Ausmündungen 2o der beiden symmetrisch angeordneten Muffeln 14 umschließen.
Wird die Muffel weniger hoch angeordnet, als es in den Abbildungen dargestellt ist, so kann die aus ihr ausfließende Schlacke unmittelbar in die Schlackenabführvorrichtung der Brennkammer eingeführt werden. Bei der beschriebenen Anordnung wird man bestrebt sein, die Feuergase, die aus der Muffel in die Nachbrennkammer austreten, ungefähr auf derselben Temperatur zu halten, wie sie die an dieser Stelle ankommenden Feuergase der Brennkammer haben. Da in dem dargestellten Falle ein Kanal zwischen Muffel und Nachbrennkammer nicht vorhanden ist, in welchem den Feuergasen der Muffel Luft oder abgekühlte Feuergase zugemischt werden können, empfiehlt es sich, rund um die Öffnung 2o einige Düsen anzuordnen, aus denen die Luft oder das Abgas in den austretenden Feuergasstrom eingeblasen werden kann. Es ist in diesem Falle nicht gut, wenn der Schlackenauslauf unmittelbar unter der Öffnung 2o liegt. Wünschenswert ist es, die Schlacke durch einen besonderen Kanal zu führen, der unterhalb des Schlackenfangrostes 24 in die Brennkammer einmündet. Da in der Muffel Überdruck herrscht, strömen durch diesen Kanal auch Feuergase, welche die Schlacke flüssig halten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Brennstaubfeuerung mit einem als Zyklonmuffel ausgebildeten Flugaschenschmelzofen, dessen Feuergase in den Feuerraum der Hauptfeuerung strömen, dadurch gekennzeichnet, daß der Muffel eine Nachbrennkammer nachgeschaltet ist, welche durch einen Schlackenfangrost von der Brennkammer der Hauptfeuerung und durch einen Kühlrost von der gemeinsamen Strahlungskammer getrennt ist. z. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die N achbrennkammer so angeordnet ist, daß sie auch von den Feuergasen der Hauptfeuerung durchströmt wird. 3. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeuerung als Schmelzkammerfeuerung ausgebildet ist. 4. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Hauptfeuerung als Schmelztischfeuerung ausgebildet ist. 5. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenabführung der Muffel in die Brennkammer weist, so daß die flüssige Schlacke aus der Muffel in die Schlackenabführvorrichtung der Hauptfeuerung eingeführt wird. 6. Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenabführung der Muffel in den Nachbrennraum mündet. 7. Verfahren zum Betreiben einer Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Abgase der Muffel, bevor sie mit den anderen Gasen gemischt werden, durch Zufuhr von kalter Luft oder abgekühlten Feuergasen annähernd auf die Temperatur der anderen Gase gebracht werden. B. Verfahren zum Betreiben einer Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß als Brennstoff für die Muffel Flugstaub aus den Abscheidern.des befeuerten Dampferzeugers dient. 9. Verfahren zum Betreiben einer Brennstaubfeuerung nach Anspruch i oder nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß dem Flugstaub Brennstaub außerhalb oder innerhalb der Muffel zugesetzt wird. io. Verfahren zum Betreiben einer Brennstaubfeuerung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffel als Feuerung für Teillast und/oder als Zündfeuerung betrieben wird. i i. Brennstaubfeuerung nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Muffeln mit Schlackenfang- und Kühlrost symmetrisch angeordnet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 384 877; USA.-Patentschrift Nr. 1 452 045; Zeitschrift »Brennstoff-Wärme-Kraft«, 1954 S. 7, Bild 14.