DE1080756B

DE1080756B - Roehren-Gliederheizkessel

Info

Publication number: DE1080756B
Application number: DEZ6275A
Authority: DE
Inventors: Erich Zander
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-08-27
Filing date: 1957-08-27
Publication date: 1960-04-28

Description

Röhren-Gliederheizkessel Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei Röhren- und Gliederheizkesseln auftretenden Schwierigkeiten zu beseitigen, welche darin bestehen, daß namentlich in den mittleren und unteren Lastbereichen keine restlose Verbrennung der Feuergase erfolgt. Außerdem macht die Schlackeaustragung Schwierigkeiten. Die Schlacke setzt sich leicht fest und muß dann von Hand entfernt werden. Das beeinträchtigt den Wärmewirkungsgrad des Kessels. Der von der oberen Schicht des Brennstoffbettes abrollende Brennstoff wird bei bekannten Kesselausführungen durch Staupendel aufgefangen. Den dadurch bedingten Brennstoffstauungen muß Verbrennungsluft zugeführt werden. Diese Tatsache hat eine erhebliche Temperatursteigerung an den nicht wassergekühlten Staupendeln und damit deren starken Verschleiß zur Folge.
Die erfindungsgemäße Lösung der vorbezeichneten Aufgabe setzt Röhren-GliiederkeSsel mit von oben und unten an Sammlern angeschlossenen Wasiserrohren begrenztem Füllschacht als bekannt voraus. Diese Kessel sind ausgerüstet mit einem etwa gleichlaufend zum Füllschacht und von diesem durch Wasserrohre getrenntem und ebenfalls von Wasserrohren begrenztem Feuerraum, darunter angeordnetem, aus wasserführenden Rohren bestehendem Schrägrost für unteren Abbrand, unterhalb des Feuerbettes vorgesehenem Ausbrenn- und Austragrost mit zwischen den Rostrohren geführter Schür- und Entschlackungsvorrichtung und mit von der Seite nach dem Feuerraum gerichteten Austrittöffnungen über dem Feuerbett für die von diesem erhitzte Zweitluft.
Die Erfindung besteht darin, daß die das Brennstoffbett im Bereich der Feuerzone begrenzenden Sammler und Rostrohre derart angeordnet und gebogen und auf der Brennstoffseite der Rostrohre gasdichte, die Rostspalten in ihrem oberen Teil abdeckenden Platten solcher Form vorgesehen sind, daß der Querschnitt des Brennstoffbettes in an sich bekannter Weise nach unten zu größer wird und -im unteren. Teil die Erstluftzufuhr am stärksten ist, sowie daß in dem Feuerraum oben und unten von übereinander angeordneten Sammlern ausgehende Wasserrohre solcher Form und derart verteilt angeordnet sind, daß eine gute Durchwirbelung -der Verbrennungsgase gewährleistet ist. Dadurch ist eine restlose Verbrennung des Brennstoffs und der Feuergase gewährleistet.
Die Rostabdeckplatte des aus wasserführenden, am unteren Ende in bekannter Weise durch ein Sammelrohr und am oberen Ende durch ein etwas schräg nach oben geneigtes weiteres Sammelrohr miteinander verbundenen Stahlrohren bestehenden Schrägrostes ist so gestaltet und mit Durchtrittöffnungen versehen, daß die Breite der Durchtrittöffnungen für die Erstluft von oben nach dem unten immer steiler werdenden Rostende zu stetig zunimmt. Damit wird eine der Änderung der Brennstoffbettstärke entsprechende gleichmäßige Zufuhr der Verbrennungsluftmenge erreicht.
Um restloses Ausbrennen von Brennstoffresten auf dem Ausbrenn- und Austragsrost zu erzielen, soll von den durch die Rostrohre gebildeten Rostspalten zur Verstärkung der Erstluftzufuhr nur durch jede zweite Rostspalte je ein Schlackenaustragesegment hindurchgreifen. Der obere, durch Platten abgedeckte Teil des Ausbrennrostes ist erfindungsgemäß so geformt, daß er die von der oberen Schicht des Brennstoffbettes abrollenden, unverbrannten Brennstoffteile auffängt und in der Feuerzone hält. Deshalb werden Staupendel nicht benötigt.
Der-mit schräg nach aufwärts gerichteten Düsenmundstücken unmittelbar über dem Brennstoffbett endende, senkrecht verlaufende Zweitluft Zufuhrkanal ist auf der einen Seite von der nichtwassergekühlten,. inneren Begrenzungswand des an den Gasausbrennraum@ oben anschließenden Sturzzuges und auf der anderen Seite von den Abdeckplatten des oberen Teils des Ausbrennrostes begrenzt. Der Ausbrennrost und die an das Brennstoffbett angrenzende Wand des Zweitluftkanals sind durch mehrere Platten abgedeckt, deren gegeneinander Spiel aufweisende Längsseiten. mit jedem zweiten Kesselwasserrohr verschweißt sind. Die anderen Kesselwasserrohre des Ausbrermrostes haben mit den Abdeckplatten keine wärmeleitende Verbindung. -Durch diese Maßnahme wird die Zweitluft stark erhitzt und tritt stoßweise unmittelbar oberhalb des Brennstoffbettes durch mehrere nebeneinander angeordnete, eine- Wirbelbewegung der Feuergase erzeugende Düsenmündungen in den Gasausbrennraum ein, Erfindungsgemäß iGt der unter dem Ausbrenn- und Austragerost liegende Raum, durch welchen die Verbrennungsluft zugeführt wird, für die Luftzufuhr zum Schrägrost durch eine mit einstellbaren Durchtrittöffnungen versehene Wand- abgeschlossen. In den. Fig. 1 bis 3 ist- ein Ausführungsbeispiiel des Erfindungsgegenstands dargestellt.
Fig. 1 zeigt einen senkrecht zur Kesselachse gelegten Schnitt durch die linke-Hälfte eines Gliederheizkessels. Die rechte Hälfte ist spiegelbildlich gleich ausgeführt. Im nachfolgenden ist daher nur der Aufbau einer Kesselhälfte beschrieben.
In Fig. 2 ist ein abgebrochener Querschnitt entlang der Linie d-b in Fig. 1 veranschaulicht.
In Fig@3 ist in vergrößertem Maßstab ein Teilschnitt entlang der Linie c-d in Fig. 1 dargestellt.
Die in den Fig. 1 bis 3 in verschiedenen Schnitten veranschaulichte linke Kesselhälfte setzt sich aus drei nebeneinander angeordneten Kesselgliedern zusammen, nämlich dem Hauptverbrennungsrostglied I, dem Ausbrenn- und Austragerostglied II und dem Nachschaltglied III. Die vorgenannten Glieder stehen auf dem Kesselsockeluntersatz IV und sind durch die in Fig. 2 eingezeichneten Anschlußstutzen V, VI und VII mit einem nicht dargestellten Vor- und Rückl'aufsammler verbunden.
Fig. 1 läßt erkennen, daß das Brennstoffbett l von dem Schrägrost, der aus den wasserführenden Rostrohre 2 und der Abdeckplatte 11 besteht, den, Sammlern 3 und 4 sowie dem Ausbrenn- und Austragerost 7 begrenzt ist, welcher in seinem oberen Teil durch Platten 9 abgedeckt ist. Die Brennstoffbetthöhe ist durch strichpunktierte Linien angedeutet, die vom Sammler 3 zum Sammler 4-und von diesem zu dem oberen Teil 9' der Abdeckplatten 9 verlaufen. Oberhalb des Brennstoffbettes _ münden die Düsen 6 der Zweitluftzufuhr.
Diese Düsen sind so geformt und schräg nach oben in den Gasausbrennraum 25 gerichtet, daß eine gute Durchwirbelung der Feuergase erzielt wird. Diese Durchwirbelung wird dadurch verstärkt, daß die von dem Sammler 4 in den Gäsausbrennraum 25 bis zu dem oberen Sammler 17 aufsteigenden Wasserrohre 16 so geformt und verteilt -sind, wie dies Fig. 1 erkennen läßt. Auf diese Weise wird eine restlose Verbrennung der Feuezgase erreicht.
Der Füllschacht 33 ist durch die Wasserrohre 33' gegenüber -dem Gasausbrenriraum 25 abgegrenzt. Die Wasserrohre 33' münden in dem Sammler 3. An den am oberen Ende des Gasausbrennraums 25 angeordneten Sammler 17 sind die Wasserrohre 15 angeschlossen, welche in Höhe der Zweitluft-Düsen 6 in den Sammler .5 münde. In diesem ist die obere Kante der linken Begrenzungswand 13 des Zweitluftkanals 14 angeschweißt. Nach dem unteren Teil l' des Brennstoffbetts 1 zu ist der Zweitluftkanal 14 durch die Abdeckplatten 9 abgegrenzt, welche - wie Fig. 3 zeigtmit ihren Längsseiten bei 15' an den Wasserrohren 15 angeschweißt sind. Vom Sammler 5 aus nach unten bilden die Wasserrohre 15 zusammen mit den Abdeckplatten 9 den Ausbrenn- und Austragerost 7, der in einem in Richtung der Kessellängsachse verlaufenden Sammler 12 endet, Aus der Fig.3 ist zu ersehen, daß nur jedes zweite Wasserrohr 15 mittels der Schweißnähte 15' mit den Längsseiten der Abdeckplatten 9 verbunden ist: Dadurch soll erreicht werden, daß die in dem Kana114 senkrecht nach oben steigende Zweitluft stark erhitzt wird, dem noch zugute kommt, daß die den Zweitluftkanal nach dem Sturzzug27 zu abgrenzende Absperrplatte 13 nicht wassergekühlt ist.
Die Rostrohre2 des Schrägrostes 8 münden mit ihrem unteren Ende in dem Sammler 10 und mit ihrem oberen Ende in dem Sammler 19. Dieses steigt nach der hinteren Kammer des Kesselgliedes I zu etwas an, damit Dampfbildung und -schläge im oberen Rostsammler vermieden werden. Die Rostabdeckplatte 11 ist so gestaltet, daß die Breite der Durchtrittöffnungen 18 für die Verbrennungsluft nach unten stetig zunimmt. Auf diese Weise soll erreicht werden, daß dem unteren Teil l' des Brennstoffbetts zwecks vollständiger Verbrennung des Brennstoffs mehr Verbrennungsluft zugeführt wird. Die Steilheit des Schrägrostes nimmt von oben nach unten zu, damit sich keine Schlacke festsetzen kann und der untere Teil l' des Brennstoffbetts verbreitert wird. Der dem Schrägrost 8 gegenüberliegende Teil des Ausbrennrostes 7 zeigt im oberen Teil 9' der Abdeckplatte 9 nach dem Feuerraum hin eine konvexe Wölbung. Dadurch soll erreicht werden, daß der von der oberen Schicht des Brennstoffbetts 1 abrollende, unverbrannte Brennstoff aufgefangen und in der Feuerzone bis zur endgültigen Verbrennung gehalten wird.
. In dem Raum 30 unterhalb des Austrage- und Ausbrennrostes 7 ist die Welle 26 der Austragesegmente 22 angeordnet. Um diese Welle werden die Segmente 22 durch die Rostspalten 23 hindurchgeschwenkt, bis sie die in Fig. 1 strichpunktiert eingezeichnete Lage einnehmen. Damit die Schlacke von diesen. Segmenten besser erfaßt werden kann, 'ist die Stirnseite 22' :dieser Segmente konkav gewölbt, was nicht zur Erfindung gehört, Aus Fig. 2 ist zu ersehen, daß der Rost 7 Rostspalten 23 und 24 aufweist. Die Rostspalten 24 sind nicht durch die Austragesegmente22 abgedeckt. Sie dienen lediglich zur Verstärkung der Erstluftzufuhr, denn es ist notwendig, daß im unteren Teil des Ausbrenn- und Austragerostes 7 zur restlosen Verbrennung viel Verbrennungsluft zugeführt wird. Durch die Spalten des Rostes 7 fällt die Asche in den Aschenbehälter 31. Die grobere Schlacke wird mittels der Austragesegmente 22 in den Schlackenbehälter 32 befördert.
Wie die Fig.1 zeigt, ist der Verbrennungsluft-Zufuhrraum 30 nach dem Schlackensammelbehälter 32 zu durch die Wand 20 abgeschlossen, welche einstellbare Verbrennungsluft -Durchlaßöffnungen21 aufweist. Durch diese Öffnungen kann die Zufuhr der Verbrennungsluft zu dem Schrägrost 8 mengenmäßig geregelt werden.
Die in Fig. 1 eingezeichneten Pfeile zeigen die Einströmrichtung der Erst- und Zweitluft in die Feuerzone des Kessels an. Im Gasaus'brennraum 25 werden die Feuergase wegen ihrer dort stattfindenden guten Durchwirbelung restlos verbrannt. Die Heizgase gelangen dann in Richtung der großen Pfeile in den Sturzzug27, wo sie ihre Wärme an die waagerecht angeordneten Wasserrohre 28 abgeben. Von dort aus werden die Rauchgase durch den Rauchgassammelkana129 in den Schornstein abgesaugt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Röhren@Gliederheizkessel mit von, oben, und unten an Sammlern. angeschlossenen. Wasserrohren begrenztem Füllschacht und etwa gleichlaufend zu diesem und von. diesem durch Wasserrohre getrenntem und ebenfalls von Wasserrohren begrenztem Feuerraum, darunter angeordnetem, aus wasserführenden Rohren bestehendem Schrägrost für unteren Abbrand, unterhalb des Feuerbettes vorgesehenem Aushvenn- und Austragrost mit zwischen den Rostrohren geführter Schür- und Entschlackungsvorrichtung und mit von, der Seite nach dem Feuerraum gerichteten Austrittöffnungen über dem Feuerbett für die von dieseln. erhitzte Zweitluft, dadurch gekennzeichnet, daß die das Brennstoffbett (1) im Bereich der Feuerzone begrenzenden Sammler (3, 4, 5) und Rostrohre (2, 7) derart angeordnet und gebogen und auf der Brennstoffseite der Rostrohre gasdichte, die Rostspalten (23, 24) in ihrem oberen Teil abdeckenden Platten (9, 11) solcher Form vorgesehen sind, da,ß der Querschnitt dies Brennstoffbettes in an sich bekannter Weise nach unten zu größer wird und im unteren Teil die Erstluftzufuhr am stärksten ist, sowie daß in dem Feuerraum (25) oben und unten von übereinander angeordneten Sammlern (17,4) ausgehende Wasserrohre (16) solcher Form und derart verteilt angeordnet sind, da.ß eine gute Durchwirbelung der Verbrennungsgase gewährleistet ist.
2. Gliederheizkessel nach Anspruch 1, daidurch gekennzeichnet, daß die Rostabdeckplatte (11) des aus wasserführenden., am unteren Ende in bekannter Weise durch ein Sammelrohr (10) und am oberen Ende durch ein etwas schräg nach oben geneigtes weiteres Sammelrohr (19) miteinander verbundenen Stahlrohren (2) bestehenden Schrägrostes (8) so gestaltet und mit Durchtrittöffnungen (18) versehen ist, daß die Breite dieser Durchtrittöffnungen für die Erstluft von oben nach dem unten steiler werdenden Rostende (10) zu stetig zunimmt (Fig. 1, 2).
3. Gliederheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vors, den durch die Rostrohre (7) gebildeten Rostspalten (23, 24) zur Verstärkung der Erstluftzufuhr nur durch jede zweite Rostspalte (23) je ein Schlackenaustragesegment (22) hindurchgreift.
4. Gliederheizkessel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der obere, durch Platten (9) abgedeckte Teil (9') des Ausbrennrostes (7) so geformt ist, daß er die von der oberen Schicht des Brennstoffettes (1) abrollenden, unverbrannten Brennstoffteile auffängt und in der Feuerzone hält.
5. Gliederheizkessel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mit schräg nach aufwärts gerichteten Düs.enmunds,tiicken (6) unmittelbar über dem Brennstoffbett (1) endende, senkrecht verlaufende Zweitluft-Zufuhrkanal (14) auf der einen, Seite von der nichtwassergekühlten, inneren Begrenzungswand (13) des an den Gas,ausb-ren.nraum oben anschließenden Sturzzuges (27) und auf der anderen Seite von den Abdeckplatten (9) des oberen Teiles des Ausbrennros.tes (7) begrenzt ist.
6. Gliederheizkessel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Ausbrennrost (7) und die an, das Brennstoffbett (1) angrenzende Wand des Zweitluftkanals (14) von mehreren Platten (9) abgedeckt ist, deren gegeneinander Spiel aufweisende Längsseiten mit jedem zweiten Kesselwasserrohr (15) verschweißt (15') sind, und daß die anderen Kesselwasserrohre (15) das Ausbrenn, rostes mit den Abdeckplatten keine wärmeleitende Verbindung haben, (Fig. 3).
7. Gliederheizkessel nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der unter dem Ausbrenn- und Austragsrost (7) liegende Raum (30), durch welchen den Kesselrosten (7, 8) die Verbrennungsluft zugeführt wird, für die Luftzufuhr zum Schrägrost (8) durch eine mit einstellbaren Durchtrittöffnungen (21) versehene Wand (20) abgeschlossen ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Österreichische Patentschriften Nr.177198,182508; schweizerische Patentschrift Nr. 238 824; französische Patentschrift Nr. 1 102 245.