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Muffelförmige Brennkammer Die Erfindung betrifft eine muffelförmige
Brennkammer, deren Wände aus mit feuerfester Masse verkleideten Kühlrohren bestehen,
tangentialer Einblasungdes Brennstaubes und der Verbrennungsluft sowie im Muffelinneren
angeordnetem Schlackenfangrost, der die dichte Wand der Feuergasaustrittsröhre mit
den in die Muffel reichenden Kühlmittelzulaufrohren verbindet, und besteht darin,
daß die Schlackenablauföffnung exzentrisch in dem ebenen oder leicht gewölbten Muffelboden
angeordnet ist, der gegen die Waagerechte einseitig geneigt zur Schlackenablauföffnung
hin abfällt.
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Muffelförmige kreiszylindrische Brennkammern mit Kühlrohrwänden und
im Muffelinneren angeordnetem Schlackenfangrost sind bekannt. Bei diesen Muffeln
besteht die Schwierigkeit, die flüssige Schlacke sicher abzuleiten. Wenn die Feuergase
durch ein Abzugrohr aus der Muffel zentrisch nach oben abgeführt werden, besteht
ferner die Notwendigkeit, den Kühlrohren dieser Abzugrohre das Kühlmittel vorzugsweise
von unten zuzuführen. Es wird dahier in einem Falle der Schlackenfangrost als Verbindungsglied
zwischen den Kühlmittelzuflußrohren und der Feuergasabzugsröhre ausgeführt. Die
Schlacke muß dabei zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes hindurch in den zentrisch
angeordneten Schlackenschacht fließen.
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Es ist bekannt, daß bei kreisender Flamme im Zentrum ein Unterdruckgebiet
herrscht. Dieses liegt bei der bekannten Anordnung ungefähr dort, wo die Schlacke
die Muffel verlassen soll. Es ist auch bekannt, bei muffelartigen Brennkammern mit
kreisender Flamme die flüssige Schlacke am äußeren Umfang abzuziehen, wo sie unter
dem durch die Fliehkraft bewirkten Überdruck steht. An dieser Stelle neigt jedoch
auch der feste Brennstoff zum Ausfallen und wird daher leicht mit der Schlacke abgeführt.
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Gemäß der Erfindung wird bei der Muffelfeuerung mit lotrechter Achse
der Muffelboden gegen die Waagerechte geneigt und mit einer exzentrisch angeordneten
Schlackenabflußöffnung versehen. Diese Lösung sichert der flüssigen Schlacke eine
Sammelmöglichkeit im heißesten Teil der Feuerung und gesicherten Schlackenabfluß
ohne Brennstoffverluste sowie geringe Einfriergefahr bei Teillast. Außerdem ermöglicht
sie eine zweckmäßige Rohrführung auch bei natürlichem Umlauf des Kühlmittels.
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Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Brennkammer ist in den Abb.
1 bis 3 in drei zueinander senkrechten Schnitten dargestellt. Die Abb.4 und 5 zeigen
in zwei zueinander senkrechten Schnitten eine Brennkammer mit exzentrisch angeordnetem
Schlakkenfangrost. Die Abb. 6 und 7 lassen in zwei zueinander senkrechten Schnitten
exzentrisch angeordnete Schlackenöffnungen bei konzentrischem Schlackenfangrost
erkennen.
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In den Abb. 1, 2 und 3 hat die kreiszylindrische Muffel 1 eine aus
Verdampferrohren 2 des befeuerten Dampferzeugers bestehende Außenwand 3, wobei die
Rohre 2 zugleich den Boden 4 und die Decke 5 bilden. Diese Wände werden in bekannter
Weise dadurch hergestellt, daß an die Rohre feuerseitig Stifte angeschweißt sind,
welche mit einer geschlossenen Schicht feuerfester Masse 6 abgedeckt werden. Nach
außen wird die Rohrwand von Isolierstoff 7 und von einem gasdichten ':Mantel 8 umgeben.
Die Rohre 2 gehen von einem Verteiler 9 und je zwei einander gegenüberliegenden
Verteilern 9', 9" aus, die durch Rohre 10 mit den Sammelfallrohren 11 verbunden
sind. Die Rohre 11 können zugleich das Traggerüst bilden, welches die Brennkammer
1 und die Strahlungskammer 14 trägt.
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Von einem kreisförmigen Verteiler 15, der durch Zubringerrohre 16
mit den Sammelfallrohren 11 verbunden ist, gehen Rohre 17 aus, welche die geschlossene
zylindrische Wand 18 des Schachtes 19 und im weiteren Verlauf die Schlackenfangrostrohre
20 und alsdann die geschlossene Rohrwand 21 der Feuergasaustrittsröhre 22 bilden.
Auch diese Rohre sind in bekannter Weise feuerseitig mit Stiften versehen und mit
feuerfester Masse verkleidet. Die Rohre 17 vereinigen sich in der Wand 23 mit den
Rohren 2 und bilden im weiteren Verlauf die Wand des Strahlungsraumes 14.
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Der Boden ist als schräge Ebene oder als leicht gewölbte Schale, gegebenenfalls
als exzentrisch angeordneter Kegel ausgebildet, an dessen tiefster Stelle die Schlackenablauföffnung
13 angeordnet ist, unter welcher sich der luftdicht abgeschlossene Schlackenschacht
24 anschließt. Die Stochöffnung 25 ist in seiner Wand so angeordnet, daß der größte
Teil des Schlackenfangrostes
überblickt werden kann. Der Schacht
19 wird durch eine eingesetzte feuerfeste Platte 26 oder in sonst geeigneter Weise,
z. B. durch Ausbiegen der ihn begrenzenden Rohre 17, gegen die Außenluft abgeschlossen.
Er kann jedoch auch als Zuführung für Zusatzluft, für die Beschickung von Sehwachlastbrennern
oder als Einsteigeschacht dienen.
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Der Schlackenfangrost besteht aus einzelnen lotrechten, radial verlaufenden
Rohrwänden, welche in der Höhenlage so gegeneinander versetzt sind, daß der mittlere
Abstand von dem lotrecht darunterliegenden Punkt des Bodens 4 annähernd gleichbleibt.
Auch die Decke 5 kann so ausgebildet werden, daß ihr mittlerer lotrechter Abstand
von dem Boden 4 annähernd gleichbleibt.
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Die Brennkammer wird befeuert mit drei Brennergruppen 27, 28, 29,
welche aus Brennstoff-Erstluftdüsen 30 und Zweitluftdüsen 31 bestehen. Die Achsen
dieser Düsen tangieren einen gedachten Kreiszylinder 32, der von den Wänden 2 und
21 annähernd gleichen Abstand hat, und können in jeder Brennergruppe zueinander
parallel oder geneigt sein. Die Brenner werden vorzugsweise so angeordnet, daß die
lotrechten Abstände entsprechender Düsen von der Muffeldecke gleich sind.
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Bei der Brennkammer gemäß den Abb. 4 und 5 ist der Schlackenfangrost
20 derart ausgebildet, daß er von den in einer bogenförmigen Wand 18 vereinigten
Rohren 17 einseitig fächerförmig ausgeht, wobei die einzelnen Fächerblätter eben,
geknickt oder zylindrisch gebogen sein können und die Zylindererzeugenden vorzugsweise
lotrecht verlaufen. Diese Fächerform ergibt sich weniger aus der Forderung des Gasdurchtrittes
als mehr aus der Notwendigkeit, die Rohre 17 gleichmäßig verteilt in die Wand 21
überzuführen. Die Schlackenablauföffnung 13 liegt formgünstig an der Wand 18, an
welcher infolge der exzentrischen Lage die Feuergase mit erhöhter Geschwindigkeit
vorbeiströmen müssen.
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Bei der Ausführung nach den Abb. 6 und 7 besteht der Boden 4 aus zwei
konzentrischen Kegeln, welche einander nach einer Kreislinie schneiden, und einer
oder mehreren exzentrisch angeordneten Schlackenablauföffnungen 13, die deshalb
nicht an der tiefsten Stelle des Rohrskelettes liegen, damit die für Eisendurchbrüche
besonders empfindliche Stelle der Rohrdurchführungen mit einer dickeren Schicht
feuerfester Masse abgedeckt werden kann.