DE1082365B - Verfahren und Vorrichtung zum Verfeuern von minderwertigen, insbesondere gasarmen Brennstoffen in Mischung mit einem hochwertigen, insbesondere gasreichen Brennstoffe ineiner Zyklonfeuerung - Google Patents

Description

• Verfahren und Vorrichtung zum Verfeuern von minderwertigen, insbesondere gasarmen Brennstoffen in Mischung mit einem hochwertigen, insbesondere gasreichen Brennstoffe in einer Zyklonfeuerung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verfeuern von minderwertigen, insbesondere gasarmen Brennstoffen in Mischung mit einem hochwertigen, insbesondere gasreichen Brennstoffe in einer Zyklonfeuerung, deren Muffel der Brennstoff mit der Trägerluft durch eine Reihe längs einer Muffelerzeugenden nebeneinanderliegender Düsen und die Zweitluft ebenfalls durch eine Reihe längs einer Muffelerzeugenden nebeneinanderliegender Düsen zugeführt wird. Sie besteht darin, daß das Gemisch für einzelne Düsen oder Düsengruppen um so hochwertiger, insbesondere gasreicher ist, je länger der Brennweg in der Muffel ist, und daß die Düse mit dem kürzesten Brennweg mit dem unvermischten, gasreichen Brennstoff beschickt wird.
• Die Zyklonfeuerung ist besonders geeignet für die Verbrennung von minderwertigen Brennstoffen, deren Heizwert infolge hohen Aschengehaltes gering ist, denn sie gibt die Möglichkeit, die Asche in flüssiger Form als Schlacke abzuleiten. Einer der minderwertigsten Brennstoffe ist Flugasche, denn er hat nicht nur stark wechselnden Aschengehalt, sondern seine brennbaren Bestandteile sind auch weitgehend entgast. Daher ergibt dieser Brennstoff Zündschwierigkeiten, welche im allgemeinen nur dadurch behoben werden können, daß gleichzeitig ein hochwertiger Brennstoff, wie Kohlenstaub, mit der Flugasche in der Muffel verbrannt wird.
• Angestellte Versuche haben ergeben, daß die Wirksamkeit des Kohlenstaubes am stärksten ist, wenn er vor Eintritt in die Muffel mit dem minderwertigen Brennstoff vermischt wird. Doch ist auch das Mischungsverhältnis maßgebend. Wenn die Beimischung absichtlich gering gehalten werden soll, kann das Mischungsverhältnis für die einzelnen Düsen oder Düsengruppen geändert werden. Als wirksamste und sparsamste Verteilung hat sich die ergeben, bei der dem höheren Heizwert auch der längere Brennweg entspricht. Der Brennweg ist im allgemeinen schon durch die Lage der Düsen gegeben. Er kann jedoch geändert oder in seiner Ausbildung gesichert werden, wenn die Zweitluft derart zugeführt wird, daß dem längeren Brennweg der höhere Vordruck an der zugehörigen Zweitluftdüse entspricht. Um den Ausbrand zu vervollständigen, hat es sich außerdem als vorteilhaft erwiesen, die Düse mit dem kürzesten Brennweg mit unvermischtem, gasreichem Brennstoff zu beschicken. Dieser Brennstoff heizt die Flamme noch einmal kräftig auf und verhindert dadurch Schlackenansinterungen an den Muffelwänden in der Nähe des Feuergas- und des Schlackenaustrittes.
• Es ist bekannt, in eine Drallfeuerung Brennstoff verschiedener Korngröße derart aufzugeben, daß dem gröbsten Korn der längste Brennweg zugeteilt wird. Ferner ist bekannt, Flugasche oder Koksstaub gemischt mit Kohlenstaub durch einen Brenner in den Feuerraum einzuführen. Diese Art der Aufgabe ist für Mischungsverhältnisse brauchbar, bei denen der Anteil des minderwertigen oder gasarmen Brennstoffes gering ist, wie etwa bei kontinuierlicher Verfeuerung der Flugaschenmenge, welche in den Feuergaszügen derselben Feuerung anfällt. Für die Verfeuerung eines besonderen gasarmen oder aschenreichen Brennstoffes in großen Mengen müßte jedoch der Anteil des hochwertigen Brennstoffes zu groß sein. Die Erfindung bietet einen Weg, indem durch Mischung nur die Zündung eingeleitet, durch Schlußaufheizung aber der Ausbrand beendet und der Schmelzfluß aufrechterhalten wird.
• Eine Anordnung zur Ausführung des Verfahrens ist in Abb. 1 in einem Schema dargestellt, während Abb. 2 im Querschnitt der Muffel die Einführungsweise der Luftströme zeigt.
• Der Feuerraum 1 eines Dampferzeugers wird in bekannter Weise mittels Kohlenstaub befeuert, der ebenso wie die Verbrennungsluft durch die Düsen der Eckenbrenner 2 in den Feuerraum geblasen wird. Der untere Abschluß des Feuerraumes wird durch einen bekannten Schmelztisch 3 gebildet. Die Feuergase ziehen nach oben ab in die nicht dargestellten Züge mit Berührungsheizflächen. An eine Seitenwand des Feuerraumes 1 ist die Zyklonmuffel4 angeschlossen. Ihr Aufbau aus Kühlrohren mit feuerfester Verkleidung nach der Feuerseite wird als bekannt vorausgesetzt. Die Muffel ist allseits geschlossen, bis auf die Austrittsöffnung 5 für die Feuergase und den Schlackenschlitz 6 sowie die Einblasedüsen. Längs einer Erzeugenden sind nebeneinander die Zweitluftdüsen 7, 8, 9, 10, 11 angeordnet, welche tangential in die Muffel einmünden. Die Brennstoffdüsen 12, 13, 14, 15 münden in gleicher Drallrichtung, jedoch mit kleinerem Achsenabstand von der Muffelachse, in die :Muffel ein. Zwei Hilfsbrennstoffdüsen 16, 17, sind in der Zweitluftdüse 9 angeordnet.
• Die Feuergase treten aus der Muffel 4 durch die Öffnungen 5 in den von Kesselrohren umschlossenen Nachbrennraum 18 über, aus dem sie zwischen den Rohren 19 des Schlackenfangrostes hindurch in den Feuerraum 1 der Hauptfeuerung abströmen. Die flüssige Schlacke fließt durch die Öffnungen 6 in den Raum 18 und ebenfalls zwischen den Rohren 19 hindurch nach unten in einen nicht dargestellten Wassertrog ab, der den Schmelztisch 3 umgibt und auch die von diesem abschließende Schlacke aufnimmt.
• Die Verbrennungsluft wird, sofern sie nicht dem Verbrennungsluftstrom für die Hauptfeuerung entnommen wird, durch Rohre 20 angesaugt, von einem Gebläse 21 auf Druck gebracht, in einem Abgas-Lufterhitzer 22 erwärmt und durch die Rohrleitung 23 weitergeleitet. Diese teilt sich in vier Stränge 24, 25, 26, 27, deren jeder mit einer Drosselklappe 28, 29, 30, 31 versehen ist.
• In dem Bunker 32 wird der brennfertige Kohlenstaub, in dem Bunker 33 die gesammelte Flugasche gelagert. Aus dem Bunker 32 kann der Brennstaub wahlweise oder gleichzeitig mittels Zuteiler 34 und Fallrohr 35 der Leitung 24 und mittels Zuteiler 36 und Fallrohr 37 der Leitung 25 zugeführt werden. Ebenso kann die Flugasche aus dem Bunker 33 wahlweise oder gleichzeitig mittels Zuteiler 38 und Fallrohr 39 der Leitung 26 und mittels Zuteiler 40 und Fallrohr 41 der Leitung 27 zugeführt werden.
• Die Leitungen 24 und 26 vereinigen sich in dem Mischrohr 42, welches durch Abzweigrohre 43, 44. 45 mit den Brennstoffdüsen 15, 16, 17 verbunden ist. Die Leitungen 25 und 27 stehen über das Mischrohr 46 und die Abzweigrohre 47, 48, 49 mit den Brennstoffdüsen 12, 13, 14 in Verbindung. Daher kann jeder Düse ein Brennstoff-Flugasche-Luft-Gemisch zugeführt werden, und dieses Gemisch kann für die Düsen 12, 13, 14 ein anderes Mischungsverhältnis haben als für die Düsen 15, 16, 17.
• Von der Leitung 23 zweigt eine mit Drosselflappen 50 versehene Leitung 51 ab, welche über die mit Drosselklappen 52, 53, 54, 55 versehenen Abzweige 56, 57, 58, 59 mit den Zweitluftdüsen 7, 8, 9, 10 verbunden ist. Ein weiterer Abzweig 60 mit Regelklappe 61 führt zu dem in der Kegelspitze angeordneten Zündbrenner, welchem durch die Leitung 62 mit Regel- und Absperrschieber 63 Brenngas - zugeführt werden kann.
• Hätten alle Düsen den gleichen Vordruck, so würde sich die Flamme in Schraubenlinien gegen den Kragen 64 um die Öffnung 5 hin bewegen, in ihm umkehren und nach -Überwindung des Hindernisses durch die Öffnung 5 abströmen. Durch Verstärkung des Vordruckes an der Düse 10 und damit der Geschwindigkeit des aus dieser Düse austretenden Luftstromes wird das Abwandern der Flamme nach rechts verhindert. Sie wird vielmehr nach links abgedrängt, wird bis in den Kegel wandern, dort umkehren und unter Verkleinerung des Drehungsradius, also unter Erhöhung der Winkelgeschwindigkeit, als Innenast der Trombe zur Öffnung 5 abströmen. Daher wird bei dieser Luftverteilung den Düsen 16, 17 und 15 ein Brennstoff-Luft-Gemisch zugeleitet werden können, das je 1 kg Brennstoff einen höheren Heizwert hat als das aus den Düsen 12, 13, 14 ausströmende.
• Bei der beschriebenen Brennstoff- und Luftverteilung würde in den Kragen 64 nur ein Teil des Luftstromes aus der Düse 10 gelangen, und die Schlacke würde vor dem Ausfließen aus der Öffnung 6 zu stark auskühlen. Deshalb ist es vorteilhaft, durch die Düse 11, gegebenenfalls in einer der Düsenanordnung 9; 16, 17 ähnlichen Anordnung, Brennstoff, insbesondere Kohle, und gegebenenfalls auch Zweitluft in die Muffel einzuführen. Dadurch wird in dem Kragen 64 ein besonderer Flammenstrom erzeugt, der im Kragen umkehren muß, dort viel Wärme abgibt und die Schlacke stark beheizt.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verfeuern von minderwertigen, insbesondere gasarmen Brennstoffen in Mischung mit einem hochwertigen, insbesondere gasreichen Brennstoffe in einer Zyklonfeuerung, deren Muffel der Brennstoff mit der Trägerluft durch eine Reihe längs einer Muffelerzeugenden nebeneinanderliegender Düsen und die Zweitluft ebenfalls durch eine Reihe längs einer Muffelerzeugenden nebeneinanderliegender Düsen zugeführt wird, dadurch -ekennzeichnet, daß das Gemisch für einzelne Düsen oder Düsengruppen um so hochwertiger, insbesondere gasreicher ist, je länger der Brennweg in der Muffel ist, und daß die Düse mit dem kürzesten Brennweg mit dem unvermischten, gasreichen Brennstoff beschickt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zweitluftdüsen mit um so höherem Vordruck betrieben werden, je länger der zugehörige Brennweg ist.
3. 3. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffe in bekannter Weise in getrennten Bunkern gelagert sind, von denen jeder mittels gesonderter Zuteiler oder ähnlich wirkender Vorrichtungen mit mehreren Förderleitungen derart verbunden ist, daß jede Brennstoffdüse von jedem Bunker aus beschickt werden kann.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Zuteiler jeweils nur mit einer Förderleitung verbunden ist, von denen die für verschiedene Brennstoffe sich in einem Mischrohr vereinigen, von dem die Verteilerleitungen zu den Brennstoffdüsen ausgehen. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 478 352; USA.-Patentschriften Nr. 1447 392, 1747676; Archiv für Wärmewirtschaft und Dampfkesselwesen, 1940, S. 259/260; VGB-Mitteilungen, 1943, H. 92, S. 55, Abb. 6.