DE1080756B

DE1080756B - Tubular sectional boiler

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.Tubular sectional boilers The invention is based on the object eliminate the difficulties encountered with tubular and sectional boilers, which consist in that namely in the middle and lower load ranges there is no complete combustion of the fire gases. In addition, the slag discharge makes Trouble. The slag settles easily and then has to be removed by hand will. This affects the boiler's thermal efficiency. The one from the top In known boiler designs, fuel rolling off the layer of the fuel bed is used caught by Staupendel. Combustion air has to cope with the fuel congestion caused by this are fed. This fact has a significant increase in temperature on the non-water-cooled pendulums and thus their heavy wear and tear.

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.The solution according to the invention to the above-mentioned problem is tubular-jointed capsule with a washer pipes connected to collectors from above and below as known ahead. These boilers are equipped with an approximately parallel to the Filling shaft and separated from this by water pipes and also by water pipes limited combustion chamber, arranged underneath, consisting of water-carrying pipes Inclined grate for lower burn-off, burn-out provided below the fire bed and discharge grate with poking and deslagging device guided between the grate tubes and with outlet openings above the combustion chamber directed from the side Fire bed for the secondary air heated by it.

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.The invention consists in that the fuel bed in the area the fire zone delimiting collector and grate pipes so arranged and bent and Gas-tight on the fuel side of the grate tubes, the grate gaps in their upper one Part-covering plates are provided such a shape that the cross-section of the fuel bed becomes larger in a known manner downwards and -in the lower one. Part of the first air supply is strongest, as well as that in the combustion chamber above and below of one above the other Collectors outgoing water pipes of such a shape and distributed in such a way are arranged, that a good swirling of the combustion gases is guaranteed. This is a complete combustion of the fuel and the combustion gases is guaranteed.

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.The grate cover plate of the water-bearing, at the lower end in known Way through a collecting tube and at the upper end through a slightly sloping upwardly another collecting pipe connected to one another steel pipes existing inclined grate is designed and provided with openings that the width of the openings too steady for the first air from top to bottom, which is becoming increasingly steeper increases. This becomes a uniform one corresponding to the change in the fuel bed thickness Supply of the amount of combustion air reached.

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.In order to completely burn out fuel residues on the burnout and To achieve discharge grate, should be from the grate gaps formed by the grate pipes to increase the initial air supply only one slag discharge segment through every second grate gap reach through. The upper part of the burnout grate, covered by plates, is shaped according to the invention so that it is from the upper layer of the fuel bed catches rolling, unburned fuel and keeps it in the fire zone. That's why congestion pendulums are not needed.

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.The one with nozzle mouthpieces directed diagonally upwards Above the fuel bed ending, vertical secondary air supply channel is on the one hand from the non-water-cooled. inner boundary wall of the the gas burn-out space @ above the lintel and on the other side of the cover plates of the upper part of the burnout grate. The burn-out grate and the wall of the second air duct adjoining the fuel bed are through several Plates covered, their against each other game exhibiting longitudinal sides. with everybody second boiler water pipe are welded. The other boiler water pipes of the excavator grate have no thermally conductive connection with the cover plates. -By this measure the secondary air is strongly heated and intermittently occurs immediately above the fuel bed by several juxtaposed, generating a vortex movement of the fire gases Nozzle orifices into the gas burn-out space, according to the invention, the under the burn-out and discharge grate through which the combustion air is supplied, for the air supply to the inclined grate through one with adjustable passage openings provided wall-completed. In the. Fig. 1 to 3 is an embodiment example of the subject matter of the invention.

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.Fig. 1 shows a perpendicular to the boiler axis section through the left half of a sectional boiler. The right half is a mirror image executed immediately. The following is therefore only the structure of one half of the boiler described.

In Fig. 2 ist ein abgebrochener Querschnitt entlang der Linie d-b in Fig. 1 veranschaulicht.In Fig. 2 is a broken cross-section along the line d-b illustrated in fig.

In Fig@3 ist in vergrößertem Maßstab ein Teilschnitt entlang der Linie c-d in Fig. 1 dargestellt.In Fig @ 3 is a partial section along the line on an enlarged scale c-d shown in FIG.

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.The illustrated in FIGS. 1 to 3 in different sections The left half of the boiler consists of three boiler sections arranged side by side together, namely the main combustion grate element I, the burnout and discharge grate element II and the downstream element III. The aforementioned links are on the base of the boiler base IV and are indicated by the connection pieces V, VI and VII shown in FIG connected to a Vorund Rückl'aufsammler, not shown.

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.Fig. 1 shows that the fuel bed l from the inclined grate, which consists of the water-carrying grate pipes 2 and the cover plate 11, the collectors 3 and 4 and the burnout and discharge grate 7 is limited, which in its upper Part is covered by plates 9. The fuel bed height is indicated by dash-dotted lines Lines indicated, from the collector 3 to the collector 4 and from this to the upper one Part 9 'of the cover plates 9 run. Above the fuel bed, the Nozzles 6 of the secondary air supply.

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.These nozzles are shaped and inclined upwards into the gas burn-out space 25 directed that a good swirling of the fire gases is achieved. This vortex is strengthened by the fact that the from the collector 4 in the Gäsausbrennraum 25 to Water pipes 16 rising to the upper collector 17 are shaped and distributed in such a way that as shown in Fig. 1 can be seen. In this way a complete combustion of the Feuezgases reached.

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.The filling shaft 33 is delimited from the gas burnout space 25 by the water pipes 33 '. The water pipes 33 'open into the collector 3. The water pipes 15 , which open into the collector 5 at the level of the second air nozzles 6, are connected to the collector 17 arranged at the upper end of the gas burn-out space 25. In this the upper edge of the left boundary wall 13 of the second air duct 14 is welded. Towards the lower part 1 'of the fuel bed 1, the secondary air duct 14 is delimited by the cover plates 9 , which - as FIG. 3 shows, are welded to the water pipes 15 with their long sides at 15'. From the collector 5 downwards the water tubes 15 together with the cover plates 9 to Adiabatic and Austragerost 7, which ends in a running in the direction of the vessel longitudinal axis of collector 12 from which Figure 3 is seen that only every second water pipe 15 by means the weld seams 15 'is connected to the long sides of the cover plates 9: This is intended to ensure that the secondary air rising vertically upwards in the channel 114 is strongly heated, which also benefits from the fact that the shut-off plate 13, which is to delimit the secondary air duct after the lintel 27, is not water-cooled is.

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.The grate pipes 2 of the inclined grate 8 open with their lower end in the collector 10 and with their upper end in the collector 19. This rises slightly after the rear chamber of the boiler section I so that steam formation and hammering in the upper grate collector are avoided. The grate cover plate 11 is designed so that the width of the passage openings 18 for the combustion air increases steadily downwards. This is intended to ensure that more combustion air is supplied to the lower part 1 'of the fuel bed for the purpose of complete combustion of the fuel. The steepness of the inclined grate increases from top to bottom so that no slag can settle and the lower part 1 'of the fuel bed is widened. The part of the burn-out grate 7 opposite the inclined grate 8 shows a convex curvature in the upper part 9 'of the cover plate 9 towards the combustion chamber. This is intended to ensure that the unburned fuel rolling off the upper layer of the fuel bed 1 is collected and kept in the fire zone until the final combustion.

. 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.. The shaft 26 of the discharge segments 22 is arranged in the space 30 below the discharge and burn-out grate 7. The segments 22 are pivoted around this shaft through the grate gaps 23 until they assume the position shown in phantom in FIG. 1. So that the slag from these. Segments can be better grasped, 'is the end face 22': these segments are concave, which is not part of the invention. From FIG. The grate gaps 24 are not covered by the discharge segments 22. They only serve to increase the initial air supply, because it is necessary that a lot of combustion air is supplied in the lower part of the burnout and discharge grate 7 for complete combustion. The ash falls through the cracks in the grate 7 into the ash container 31. The coarse slag is conveyed into the slag container 32 by means of the discharge segments 22.

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.As FIG. 1 shows, the combustion air supply space 30 is closed off after the slag collecting container 32 by the wall 20 , which has adjustable combustion air passage openings21. The supply of the combustion air to the inclined grate 8 can be regulated in terms of quantity through these openings.

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.The arrows shown in Fig. 1 show the inflow direction of the First and second air in the fire zone of the boiler. In Gasaus'brennraum 25 are the fire gases are completely burned because of their good turbulence there. The heating gases then reach the lintel 27 in the direction of the large arrows, where they give off their heat to the horizontally arranged water pipes 28. From there it will be the flue gases are sucked into the chimney through the flue gas collecting duct.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Tubes @ sectional boilers with from, above, and below on collectors. connected. Water pipes limited hopper and roughly parallel to this and from. This combustion chamber, which is separated by water pipes and also delimited by water pipes, is arranged underneath an inclined grate consisting of water-carrying pipes for lower combustion, excavation and discharge grate provided below the fire bed with poking and deslagging device guided between the grate pipes and with from, the side facing the combustion chamber Outlets above the fire bed for the diesels. Heated secondary air, characterized in that the collectors (3, 4, 5) and grate tubes (2, 7) delimiting the fuel bed (1) in the area of the fire zone are arranged and bent in such a way and gas-tight on the fuel side of the grate tubes, the grate gaps (23, 24) are provided in their upper part covering plates (9, 11) of such a shape that ß the cross section of this fuel bed is in a known manner down to larger and the first air supply is strongest in the lower part, and that in the combustion chamber (25) above and below from collectors (17.4) arranged one above the other, water pipes (16) are arranged in such a shape and distributed in such a way that a good swirling of the combustion gases is guaranteed.

2. Sectional boiler according to claim 1, characterized in that the grate cover plate (11) of the water-bearing., at the lower end in a known manner through a manifold (10) and at the upper end through a further collector tube (19) that is inclined slightly upwards interconnected steel pipes (2) existing inclined grate (8) so designed and is provided with passage openings (18) that the width of these passage openings too steady for the initial air from the top to the bottom of the grate end (10), which becomes steeper increases (Fig. 1, 2).

3. sectional boiler according to claim 1, characterized in that that before, the grate gaps (23, 24) formed by the grate tubes (7) for reinforcement the first air supply only one slag discharge segment through every second grate gap (23) (22) reaches through.

4. sectional boiler according to claim 1 or 3, characterized in that that the upper part (9 ') of the burnout grate (7) covered by plates (9) so is shaped so that it unrolls from the upper layer of the fuel set (1), catches unburned fuel and keeps it in the fire zone.

5. Articulated boiler according to claim 1, characterized in that the vertically extending second air supply duct (14) on the one hand, side of the non-water-cooled, ends with the diagonally upwardly directed Düs.enmunds, tiicken (6) directly above the fuel bed (1) , inner boundary wall (13) of the lintel (27) adjoining the gas, ausb-ren.nraum above and on the other side by the cover plates (9) of the upper part of the Ausbrennros.tes (7) is limited.

6. sectional boiler according to claim 5, characterized characterized, da.ß the burnout grate (7) and the one adjacent to the fuel bed (1) Wall of the second air duct (14) is covered by several plates (9), the opposite of which Long sides exhibiting play are welded to every second boiler water pipe (15) (15 ') are, and that the other boiler water pipes (15) the burnout, rust with the cover plates have no thermally conductive connection (Fig. 3).

7. Sectional heating boiler according to claim 1 or 3, characterized in that the space (30) lying under the burnout and discharge grate (7) through which the boiler grates (7, 8) the combustion air is supplied, for the air supply to the inclined grate (8 ) is closed by a wall (20) provided with adjustable passage openings (21) . Considered publications: Austrian Patent Specifications No. 177198,182508; Swiss Patent No. 238 824; French patent specification No. 1 102 245.