DE1099683B

DE1099683B - Cyclone firing

Info

Publication number: DE1099683B
Application number: DED18675A
Authority: DE
Inventors: Andreas Sifrin; Hermann Hennecke
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1954-09-15
Filing date: 1954-09-15
Publication date: 1961-02-16

Description

Zyklonfeuerung Die Erfindung betrifft eine Zyklonfeuerung, bestehend aus mehreren parallel geschalteten zylindrischen Muffeln mit nachgeschaltetem Nachbrennraum und unter Zwischenschaltung eines Schlackenfangrostes darauffolgendem Strahlungsraum, bei der die aus den Muffeln austretenden Feuergase U-förmig umkehrend zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes hindurch in den Strahlungsraum geführt werden und bei welcher die Muffeln gemäß Patent 970 635 um einen lotrechten prismatischen Schacht herum so angeordnet sind, daß innerhalb dieses Schachtes, von ihm durch Kühlrohrwände getrennt, sich noch ein Schacht befindet, der nach oben in den erweiterten Strahlungsraum übergeht. Die Erfindung besteht darin, daß die Kühlrohrwände bis zum Boden reichen und die Muffeln sowie die Schlackenfangroste aus der Mittenebene des Strahlungsraumes derart seitlich gegeneinander versetzt sind, daß die durch die Schlackenfangroste in den Strahlungsraum einströmenden Rauchgase in diesem eine Drallströmung um die lotrechte Achse erzeugen.Cyclone furnace The invention relates to a cyclone furnace, consisting of consisting of several cylindrical muffles connected in parallel with a downstream afterburning chamber and with the interposition of a slag grate in the subsequent radiation room, in which the fire gases emerging from the muffles U-shaped reversing between the Pipes of the slag grate are passed through into the radiation space and in which the muffles according to patent 970 635 around a vertical prismatic shaft are arranged around so that within this shaft, from him through cooling pipe walls separated, there is still a shaft that goes up into the expanded radiation space transforms. The invention consists in that the cooling tube walls extend to the ground and the muffles and the slag grates from the central plane of the radiation space are offset from one another laterally in such a way that the slag grids Flue gases flowing into the radiation space create a swirl flow around the create a vertical axis.

Bei der Anordnung gemäß dem Hauptpatent muß der Schlackenfangrost entweder zwischen der Schachtwand und dem Boden des Schachtes oder in dem Schacht selbst angeordnet sein. Im ersteren Falle muß nicht nur das Feuergas, sondern auch die Schlacke zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes hindurchströmen. Daher muß auch bei Teillast eine genügend hohe Temperatur vorhanden sein, damit die Schlacke fließt. Im anderen Falle muß auch bei Teillast das Feuergas den für die größte Feuergasmenge bemessenen Schlackenfangrost durchströmen, wodurch ebenfalls die Teillastgrenze ungünstig beeinflußt wird.In the arrangement according to the main patent, the slag grate either between the shaft wall and the bottom of the shaft or in the shaft be arranged by yourself. In the former case, not only must the fire gas, but also the slag flow through between the tubes of the slag grate. Therefore there must be a sufficiently high temperature even at part load so that the slag flows. In the other case, the fire gas must also be suitable for the largest amount of fire gas at part load measured slag grate flow through, which also the part load limit is adversely affected.

Gemäß der Erfindung wird der Schacht nach unten abgeschlossen, die Schlackenfangroste werden in an sich bekannter Weise seitlich gegen die Muffel versetzt und um den schachtförmigen Strahlungsraum so angeordnet, daß eine Feuergasströmung nach Art der bekannten Drehflamme entsteht. Durch den entstehenden Sog wird das Feuergas bis zum Boden des Strahlungsraumes gelangen, der entweder als Trichter oder als ebener Boden für den Abzug der Schlacke in flüssigem Zustand ausgebildet sein kann.According to the invention, the shaft is closed at the bottom, the Slag grates are moved laterally against the muffle in a manner known per se and arranged around the shaft-shaped radiation space so that a flow of fire gas arises in the manner of the well-known rotating flame. This is due to the resulting suction Fire gas can reach the bottom of the radiation room, either as a funnel or designed as a flat floor for the withdrawal of the slag in the liquid state can be.

Diese Anordnung bewirkt eine gute Vermischung der Feuergase, die aus den einzelnen Muffeln kommen, bereits im unteren Teil des Strahlungsraumes wie auch dessen gleichmäßige Füllung, wenn einzelne Muffeln außer Betrieb sind.This arrangement causes a good mixing of the fire gases that come out the individual muffles, already in the lower part of the radiation room as well its even filling when individual muffles are out of order.

Die Anordnung ist dargestellt in Abb. 1 und 2 in zwei zueinander senkrechten, lotrechten Symmetrieschnitten, in Abb. 3 in einem Querschnitt durch die Muffelachsen. Die Feuerung umfaßt drei Muffeln 1, 2, 3, welche an drei Seitenflächen des Nachbrennraumes angeordnet sind, der durch die Zwischenwände 4,5 in den drei Muffeln zugeordnete Abteilungen 6, 7, 8 unterteilt ist. Innerhalb dieser Abteilungen befindet sich der S chacht 9, welcher nach oben in den Strahlungsraum 10 übergeht. Sämtliche Wände der Muffeln, der Nachbrennräume, des Schachtes 9 und des Strahlungsraumes 10 werden von Verdampferrohren des befeuerten Dampferzeugers gebildet. Sie gehen von Verteilern 34, 33, 11, 12, 13, 14 aus und münden unmittelbar oder unter Zwischenschaltung von Sammlern 15, 16, 17, 18, 19 und Überströmrohren 20, 21, 22, 23, 24 in die Kesseltrommel 25. Die Führung der erforderlichen Fallrohre zu den Verteilern ist zur Vereinfachung nicht dargestellt.The arrangement is shown in Fig. 1 and 2 in two mutually perpendicular, vertical symmetry sections, in Fig. 3 in a cross section through the muffle axes. The furnace comprises three muffles 1, 2, 3, which on three side surfaces of the afterburning space are arranged, which is assigned by the partition walls 4,5 in the three muffles Departments 6, 7, 8 is divided. Within these departments is the S chacht 9, which merges into the radiation space 10 upwards. All the walls the muffles, the afterburning chambers, the shaft 9 and the radiation chamber 10 formed by evaporator tubes of the fired steam generator. They go from distributors 34, 33, 11, 12, 13, 14 and open directly or with the interposition of Collectors 15, 16, 17, 18, 19 and overflow pipes 20, 21, 22, 23, 24 in the boiler drum 25. The routing of the required downpipes to the distributors is for simplification not shown.

Im Bereich der Muffeln, des Nachbrennraumes und des Schachtes 9 bis zur dargestellten Grenze sind die Rohrwände auf der Feuerseite mit feuerfesten Stiften versehen, welche durch eine Schicht feuerfester Masse 26 abgedeckt sind, und nach außen von einem Isoliermantel 27 und einer Blechverkleidung 28 umgeben.In the area of the muffles, the afterburning space and the shaft 9 bis to the limit shown are the pipe walls on the fire side with refractory pins provided, which are covered by a layer of refractory mass 26, and after Surrounded on the outside by an insulating jacket 27 and a sheet metal cladding 28.

Eine von dem Verteiler 34 ausgehende Rohrwand 29 bildet den Boden 30 des Nachbrennraumes und seine Stirnwand 31, zugleich die Stirnwand der Muffel 2 und in der Fortsetzung die Stirnwand 32 des Strahlungsraumes 10. Von den Verteilern 33 und 11 gehen Rohrwände 35, 36 aus, welche die äußeren Seitenwände 37,38 des Nachbrennraumes bilden einschließlich der Stirnwände der Muffeln 1 und 3 und in ihrem weiteren Verlauf die Seitenwände 39,40 des Strahlungsraumes 10. Eine weitere aus dem Verteiler 34 entspringende Rohrwand 41 bildet die schräge Wand 42 und die Rückwand 43 des Schachtes 9 und in ihrer Verlängerung die Rückwand 44 des Strahlungsraumes 10. Drei Rohrgruppen 45, 46, 47 gehen ebenfalls von dem Verteiler 34 aus und bilden die Trennwände zwischen den Nachbrennräumen 6, 7, 8 und dem Schacht 9. Sie gehen im weiteren Verlauf in die Rohrwände 32, 39, 40 des Strahlungsraumes über.A pipe wall 29 extending from the distributor 34 forms the bottom 30 of the afterburning chamber and its end wall 31, at the same time the end wall of the muffle 2 and, as a continuation, the end wall 32 of the radiation chamber 10. From the distributors 33 and 11, pipe walls 35, 36 extend from the outer side walls 37,38 of the afterburning chamber including the end walls of the muffles 1 and 3 and in their further course the side walls 39,40 of the radiation chamber 10. Another pipe wall 41 emerging from the distributor 34 forms the inclined wall 42 and the rear wall 43 of the Shaft 9 and, in its extension, the rear wall 44 of the radiation space 10. Three tube groups 45, 46, 47 also start from the distributor 34 and form the partition walls between the afterburning spaces 6, 7, 8 and the shaft 9. They go on in the further course the tube walls 32, 39, 40 of the radiation space.

Die Muffeln 1, 2, 3 sind in gleicher Richtung seitlich von den Mittelebenen angeordnet, während auf der anderen Seite der Wände 45, 46, 47 in gleicher Höhe mit den Muffeln die Rohre zu Schlackenfangrosten 48, 49, 50 auseinandergezogen sind. Jede Muffel hat eine Feuergasaustrittsöffnung 51 und eine Schlackenauslauföffnung 52. Entsprechend hat jeder der Nachbrennräume 6, 7, 8 eine besondere Schlackenauslauföffnung 53, 54, 55, während der Boden des Schachtes 9 trichterförmig ausgebildet und mit einer eigenen Schlackenauslauföffnung 56 versehen ist.The muffles 1, 2, 3 are in the same direction to the side of the central planes arranged, while on the other side of the walls 45, 46, 47 at the same height with the muffles the pipes are pulled apart to form slag grids 48, 49, 50. Each muffle has a fire gas outlet opening 51 and a slag outlet opening 52. Accordingly, each of the afterburning chambers 6, 7, 8 has a special slag outlet opening 53, 54, 55, while the bottom of the shaft 9 is funnel-shaped and with its own slag outlet opening 56 is provided.

In die Muffel wird das Brennstoff-Luft-Gemisch in bekannter Weise durch den Kopf 57 mit Drall eingeführt, während die Zusatzluft in regelbarer Menge durch Düsen 58 tangential und im gleichen Drehsinn wie der Brennstoff in die Muffel eingeführt wird.The fuel-air mixture is fed into the muffle in a known manner introduced through the head 57 with swirl, while the additional air in a controllable amount through nozzles 58 tangentially and in the same direction of rotation as the fuel into the muffle is introduced.

Das Verhältnis von Brennstoffmenge zur Kühlwirkung ist so bemessen, daß im Betrieb in der Muffel eine Feuergastemperatur von etwa 200° C über dem Schlackenschmelzpunkt entsteht. Die bei der Verbrennung übrigbleibende Schlacke wird daher flüssig und fließt durch die Öffnung 52 ab. Die Feuergase strömen durch die Öffnung 51 ebenfalls in den Nachbrennraum 6, 7, 8, prallen an die Wand 45, 46, 47, werden seitlich abgelenkt und strömen durch die Öffnungen der Schlackenfangroste 48, 49, 50 in den Schacht 9 ein, dabei einen Gaswirbel nach Art der Drehflamme bildend. Mit Hife von Zusatzbrennern 59, welche, ebenfalls seitlich versetzt, an der nicht von einem Nachbrennraum verdeckten Wand 43 des Schachtes 9 angeordnet sind, können hach Bedarf Zusatzbrennstoff, Luft oder Brüden zugeführt werden.The ratio of the amount of fuel to the cooling effect is calculated in such a way that that during operation in the muffle a fire gas temperature of about 200 ° C above the slag melting point arises. The slag left over from incineration therefore becomes liquid and flows through the opening 52. The fire gases also flow through the opening 51 in the afterburning chamber 6, 7, 8, bounce against the wall 45, 46, 47, are deflected laterally and flow through the openings of the slag grids 48, 49, 50 into the shaft 9 a, thereby forming a gas vortex in the manner of the rotating flame. With the help of additional burners 59, which, also laterally offset, on the one not covered by an afterburning chamber Wall 43 of the shaft 9 are arranged, additional fuel, air, if required or vapors are supplied.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cyclone combustion, consisting of several in parallel connected cylindrical muffles with downstream afterburning chamber and below Interposition of a slag grate in the subsequent radiation room which reverses the fire gases emerging from the muffles in a U-shape into the radiation space be performed and in which the muffles according to patent 970 635 around a vertical prismatic shaft are arranged around so that within this shaft, separated from it by cooling pipe walls, there is still a shaft that goes up merges into the expanded radiation space, characterized in that the cooling tube walls Reach down to the floor and the muffles and the slag grates from the middle level of the radiation space are so laterally offset from one another that the through the slag grids flowing into the radiation space in this one Generate swirl flow around a vertical axis.

2. Cyclone combustion according to claim 1, characterized in that on the wall of the inner shaft, which is from a Afterburning chamber is not covered, nozzles for the supply of fuel, air or vapors are arranged, which blow in the direction of the swirl of the fire gases.