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DE1014268B - Pulverized coal firing - Google Patents

Pulverized coal firing

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Publication number
DE1014268B
DE1014268B DENDAT1014268D DE1014268DA DE1014268B DE 1014268 B DE1014268 B DE 1014268B DE NDAT1014268 D DENDAT1014268 D DE NDAT1014268D DE 1014268D A DE1014268D A DE 1014268DA DE 1014268 B DE1014268 B DE 1014268B
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DE
Germany
Prior art keywords
coal dust
combustion chamber
combustion
dust firing
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1014268D
Other languages
German (de)
Inventor
Seyfntz Dusseldorf Oberkassel Heinrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Publication date
Publication of DE1014268B publication Critical patent/DE1014268B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23CMETHODS OR APPARATUS FOR COMBUSTION USING FLUID FUEL OR SOLID FUEL SUSPENDED IN  A CARRIER GAS OR AIR 
    • F23C3/00Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber
    • F23C3/006Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion
    • F23C3/008Combustion apparatus characterised by the shape of the combustion chamber the chamber being arranged for cyclonic combustion for pulverulent fuel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Description

Kohlenstaubfeuerung Kohlenstaubfeuerungen haben bekanntlich den Nachteil, daß die in dem Kohlenstaub enthaltenen unverbrennlichen B-estand.tuile nur zu ein-.m verhältnismäßig geaningen. Teil als Asoh e oder Schlacke aus dc:r Brennkammer abgezogen werden können, während der weitaus größere Teil der Schlacken- und Aschenteilchen als Flugstaub mit den Rauchgasen in die Keasiellheizflächc eindringt und diese v.crunreinigt oder verschlackt. Selbst bei bekannten Schmelzfeuerungen beträgt der Schlackenabzug nur 50 vom Hundert. Durch die Anordnung sogenannter Schlackenfangroste zwischen Schmelz- und nachgeschalteter Strahlungskammer, an welchen die flüssigen Schlackentröpfchen durch Aufprall abgefangen werden sollen, konnte bisher, abgesehen von den hiermit verbundenen technischen und betrieblichen Schwierigkeiten, der Abscheidungsgrad nur unwesentlich verbessert werden.Coal dust firing Coal dust firing systems are known to have the disadvantage that the incombustible B-estand.tuile contained in the coal dust only to a-.m relatively started. Part withdrawn as asoh e or slag from the combustion chamber can be, while the far greater part of the slag and ash particles penetrates the Keasiellheizflächenc as fly dust with the flue gases and contaminates them or slagged. Even with known smelting furnaces, the slag is withdrawn only 50 percent. By arranging so-called slag grates between Melting and downstream radiation chamber, to which the liquid slag droplets to be intercepted by impact, could so far, apart from the herewith associated technical and operational difficulties, the degree of separation can only be improved marginally.

Ein weiterer Nachteil hei Kohlenstaubfeuerungen ist der Umstand, daß eine einwandfreie Vermischung des Kohlenstaubes mit der gesamten Verbrennungsluft, denn zeitlichen Verbrennungsvorgang entsprechend, bisher nicht erreicht werden konnte. Bekanntlich mischt sich nur ein geringer Teil der z. B. den Brennern zugeführten Förder- oder Zusatzluftmenge mit dem Kohlenstaub, während der übrige größere Teil der Luftmenge, besonders bei sehr großen Brennkammern, für sich neben dem Staubstrom die Brennkammer durchströmt und nur verhältnismäßig geringen Anteil an der Verbrennung nimmt. Auch dann, wenn hohe Luftpressungen angewendet werden, stellt sich die gewollte Umspülung der Kohlenteilchen mit der nötigen Verbrennungsluft nicht oder nur kurz vor der Expansion ein. Ein großer Teil der Verbrennungsluftmenge strömt in Strähnen neben den teilweise unverbrannten Kohlensta.ubschichten in die Heizflächen, erzeugt dort, insbesondere auf Gruhd der unverbrannten Sulfide, die gefürchteten. Nachverbrennungen. Stichflammen in den Brennerdüsenpart,ien sind ebenfalls auf die ungünstige Vermischung von Kohlenstaub und Verbrennungsluft zurückzuführen, während andererseits die nicht selten vorkommenden Verpuffungen und Explosionen. der gleichen Ursache zuzuschreiben sind.Another disadvantage with pulverized coal firing is the fact that perfect mixing of the coal dust with the entire combustion air, because temporal combustion process accordingly, could not be achieved so far. As is known, only a small part of the z. B. supplied to the burners Amount of conveying or additional air with the coal dust, while the rest of the larger part the amount of air, especially in the case of very large combustion chambers, in addition to the dust flow the combustion chamber flows through and only a relatively small proportion of the combustion takes. Even when high air pressures are used, the desired one arises The necessary combustion air is not or only briefly flushed around the coal particles before expansion. A large part of the amount of combustion air flows in strands in addition to the partially unburned coal dust layers in the heating surfaces there, especially because of the unburned sulphides that were feared. Afterburns. Jet flames in the burner nozzle part are also due to the unfavorable mixing due to coal dust and combustion air, while on the other hand the not rare deflagrations and explosions. attributed to the same cause are.

Ein weiterer Nachteil bei Kohlenstaubfeuerungen besteht auch noch darin, da.ß bei dem Bestreben, die Flamme in Wand- oder Schlackenbadnähe zu verlegen, unverbrannter Koks ausgeschleudert wird, der nicht nur den Feuerungswirkungsgrad Herabsetzt, sondern auch den Abzug der flüssig gewordenen Schlacke und Asche behindert.There is also another disadvantage with pulverized coal firing in the fact that in the endeavor to move the flame close to the wall or slag bath, unburned coke is thrown out, which not only affects the firing efficiency Decreases, but also hinders the removal of the slag and ash that have become liquid.

Alle diese Nachteile und Schwierigkeiten von Kohlenstaubfeuerungen werden nach der Erfindung beseitigt, nach der es ermöglicht wird, nicht nur die fortlaufende Zufuhr der in der Zeiteinheit erforderlichen Verbrennungsluftinenge an. den innerhalb der Brennkammer schwebenden Kohlenstaub . dem Verlaufe des Verbrennungsprozesses anzupassen, sondern auch den Abscheidungsgrad der Schlacke und Asche in gut ausgebranntem Zustande wesentlich zu verbessern.All of these disadvantages and difficulties of pulverized coal firing are eliminated according to the invention, after which it is made possible, not just the Continuous supply of the amount of combustion air required in the unit of time at. the coal dust floating inside the combustion chamber. the course of the combustion process adjust, but also the degree of separation of the slag and ash in well burned out Conditions to improve significantly.

Dieser Erfolg wird erfindungsgemäß durch eine oben geschlossene und am unteren offenen Ende trichterförinig verjüngte, zylindrische Brennkammer erreicht, bei der tangential zur Innenwand der Brennkammer, und zwar unmittelbar unterhalb der Decke, in den oberen Teil der Brennkammer ein oder mehrere Brenner den Kohlenstaub einblasen, wobei die sich aus der nach unten spiralförmig kreisenden Staulr flamme entwickelnden Feuergase entweder durch einen mittelachsig von der Decke aus in. die Brennkammer liin.einragenden, zylindrischen Rohrkörper nach oben oder .durch den unteren Trichter der Brennkammer hindurch nach außen zu den nachgeschalteten Heizflächen hin abgeleitet werden.According to the invention, this success is achieved by a closed top and at the lower open end it reaches a funnel-shaped, tapered, cylindrical combustion chamber, at the tangential to the inner wall of the combustion chamber, directly below the ceiling, in the upper part of the combustion chamber one or more burners put the coal dust blow in, with the flame emerging from the downward spiraling ram developing fire gases either through a central axis from the ceiling in. Cylindrical tubular body protruding inside the combustion chamber upwards or through the lower funnel of the combustion chamber through to the outside to the downstream Heating surfaces are derived.

In der Zeichnung sind mehrere Ausführungsbeispiele des Gegenstandes der Erfindung schematisch dargestellt.In the drawing are several embodiments of the subject of the invention shown schematically.

Abb. 1 zeigt einen Längsschnitt und Abb. 2 einen Ouerschnitt durch einen zyklonartig ausgebildeten Rohrkörper a, g, der aus Siederohren gebildet wird und unten in einem mit einer Auslauföffnung b versehenen Trichter c ausläuft. Die Siederohre sind dicht an dicht verlegt, um außen mit einer dünnen Isolierschicht d auszukommen. Im oberen Teil ist der Rohrkörper a für den Einbau eines Brenners P ausgebildet. In der Rohrdecke f ist ein Rohreinsatz g eingebaut, der sich in den Brennraum k. erstreckt, unten eine Öffnung i und oben eine Öffnung il zum Abzug der Feuergase in die nicht gezeichnete Kesselheizfläche aufweist. Der Weg der Flamme bzw. der Feuergase ist gestrichelt und mit Pfeilen. versehen. Der gesamte Rohrkörper kann an den Flächen dz r Innenwände mit einer üblichen Auftragsschutzschicht versehen werden. Der tangential zugeführte Kohlenstaub kann in der üblichen Weise mittels Trägerluft zugeführt werden. Zuesätzliche Verbrennungsluft kann ebenfalls, wie bekannt, durch die Brermer oder in ihrer Umgebung oder an anderer geeigneter Stelle eingeblasen werden. Es wird zweckmäßig sein, die Luftzufuhr am Beginn der Flamme möglichst einzuschränken. Die im Brennraum 1a entwickelte Flamme nimmt an der Innenwand des Rohrkörpers a in Schraubenlinien ihren Weg nach unten, um dann umzukehren und durch den Rohreinsatz g nach oben zu strömen. Die Schlacke und die Asche lagern sich im Verlaufe des Flammenweges an der Innenwand des Rohrkörpers a ab und können je nach Auslegung der spezifischen Brennkammerbelastung, der Feuerraumtemperatur, der Heizflächengröße und des CO.,-Gehaltes in granuliertem oder feuerflüssigem Zustand abgeschieden und abgezogen werden. Durch entsprechende Verlängerung des Rohreinsatzes g kann der Abscheidungsgrad gesteigert werden. Sowohl die Gestalung des Trichters c als auch der Durchmesser des Rohreinsatzes g beeinflussen ebenfalls den Abscheidungsgrad der Schlacke und Asche. Das Rohrsystem kann getrennt mit einem Kühlmittel gespeist oder auch im Zusammenhang mit dem Dampferzeuger betrieben werden.Fig. 1 shows a longitudinal section and Fig. 2 shows a cross section a cyclone-like tubular body a, g, which is formed from boiler tubes and runs out at the bottom in a funnel c provided with an outlet opening b. the Boiler pipes are laid close together, with a thin layer of insulation on the outside d get along. In the upper part is the tubular body a for the installation of a burner P trained. In the pipe ceiling f, a pipe insert g is installed, which is in the Combustion chamber k. extends, below an opening i and above an opening il for the trigger which has fire gases in the boiler heating surface (not shown). The way of the flame or the fire gases are dashed and with arrows. Mistake. The entire pipe body can be on the surfaces dz r Inner walls with a customary application protection layer be provided. The tangentially supplied coal dust can in the usual way are supplied by means of carrier air. Additional combustion air can also as known, by the Brermer or in their environment or other suitable Are blown in. It will be useful to stop the air supply at the beginning of the Limit the flame as much as possible. The flame developed in the combustion chamber 1a assumes the inner wall of the tubular body a in helical lines their way down to then reverse and flow up through the tube insert g. The slag and the Ash is deposited on the inner wall of the tubular body along the path of the flame a and, depending on the design of the specific combustion chamber load, the combustion chamber temperature, the size of the heating surface and the CO., - content in granulated or molten state deposited and withdrawn. By extending the pipe insert accordingly g the degree of separation can be increased. Both the design of the funnel c and the diameter of the pipe insert g also influence the degree of separation the slag and ashes. The pipe system can be fed separately with a coolant or operated in connection with the steam generator.

Es kann gegebenenfalls auch als Überhitzer oder Ekonomiser verwendet werden. Das Rohrsystem kann auch an Stelle von gewundenen Rohren auf- und absteigende Rohrstränge aufweisen, und es steht auch nichts im Wege, Zwangdurchlauf, Zwangurnlauf oder natürlichen Umlauf für das Verdampfersystem zu wählen. Anzahl und Abmessungen der Brenner bzw. deren Leistungen richten sich ganz nach der gewünschten Dampfmenge. Kohlenstaubfeue.rungen, insbesondere Schmelzkammerfeuerungen, sind in der bislang bekannten Aushil.dung nur für große Kesseleinheiten, z. B. über 100 t/h Dampfleistung, geeignet. Bei kleineren Einheiten mußte mangels einer geeigneten Ausbildung von deren Einbau Abstand genommen werden.It can also be used as a superheater or economizer if necessary will. The pipe system can also be ascending and descending instead of coiled pipes Have strings of pipe, and nothing stands in the way, forced flow, forced flow or natural circulation for the evaporator system. Number and dimensions the burner and its performance depend entirely on the desired amount of steam. Coal dust firing systems, in particular melting chamber firing systems, have been used so far known Aushil.dung only for large boiler units, z. B. over 100 t / h steam output, suitable. In the case of smaller units, due to a lack of suitable training, their installation are removed.

Feuerungen gemäß der Erfindung sind besonders geeignet für kleine und kleinste Einheiten. Es steht aber auch nichts im Wege, die zyklonartig ausgebildeten Rohrkörper entsprechend größer zu wählen. Eine für große Leistungen sehr vorteilhafte Lösung ergibt sich durch die Wahl mehrerer Brennkammern, die einzeln befeuert werden und aus denen die darin entwickelten Feuergase gemeinsam in die Kesselheizfläche strömen. Derartig gebaute Brennkammern eignen sich besonders gut als Überdruckkammern, in welchen die Verbrennung unter einem gewissen Überdruck vor sich geht. Der Rohreinsatz g hat auch den Vorteil, daß eine plötzliche und intensive Abkühlung der Feuergase am Austritt. aus dein Rohrzyklon erfolgt, so daß gegebenenfalls mitgerissene teigige Aschenteilchen genügend abgekühlt werden. Immerhin dürfte sich der Abscheidungsgrad so beträchtlich erhöhen, daß Elektrofilteranlagen fortfallen können, während andererseits die Heizflächen möglichst. gereinigte Feuergase erhalten, die eine Feuergasgeschwindigkeitserhöhung ermöglichen, die wiederum zu einer beträchtlichen Verkleinerung der Heizflächen führen muß. Ist aber andererseits die Verschlackungsgefahr ausgeschaltet, so ergibt sich nach der Erfindung auch die Möglichkeit, nunmehr mit sehr hoch erhitzter Verbrennungsluft zu fahren, die sich insbesondere für den Schmelzvorgang der Schlacken und Aschen auch bei Kohlen mit sehr hohem Schlackenschmelzpunkt eignet. In Abb. 3 ist im Querschnitt ein zyklonartig ausgebildeter Rohrkörper gezeigt, bei welchem der Brenner cl derart in den Rohrkörper eingebaut ist, daß der Kohlenstaubstrahl mit einem Zwischenraum 7 parallel zur Innenwand des Rohrkörpers a verläuft. Dabei besteht der Vorteil, daß der Kohlenstaub nicht an die Rohrwand geschleudert wird, ehe er zur Zündung gelangt.Furnaces according to the invention are particularly suitable for small ones and smallest units. But nothing stands in the way of the cyclone-like designs Choose pipe body larger accordingly. A very advantageous one for great achievements The solution results from the choice of several combustion chambers that are fired individually and from which the fire gases developed in it together into the boiler heating surface stream. Combustion chambers constructed in this way are particularly suitable as overpressure chambers, in which the combustion takes place under a certain overpressure. The pipe insert g also has the advantage that a sudden and intensive cooling of the fire gases at the exit. takes place from your tubular cyclone, so that possibly entrained dough Ash particles are cooled sufficiently. After all, the degree of separation is likely to increase increase so considerably that electrostatic precipitators can be omitted, while on the other hand the heating surfaces if possible. Get purified fire gases that increase the speed of the fire gas which in turn lead to a considerable reduction in the size of the heating surfaces must lead. On the other hand, if the risk of slagging is eliminated, the result is According to the invention, there is also the possibility of now using very highly heated combustion air to drive, which is particularly useful for the melting process of slag and ash also suitable for coals with a very high slag melting point. In Fig. 3 is in cross section a cyclone-like tubular body shown, in which the burner cl such is built into the tubular body that the coal dust jet with a gap 7 runs parallel to the inner wall of the tubular body a. The advantage here is that the coal dust is not thrown against the pipe wall before it is ignited got.

In Abb. 4 ist ein Ouerschnitt und in Abb. 5 ein Teillängsschnitt eines zyklonartig ausgebildeten Rohrkörpers schematisch angedeutet. hei dem außer dem Brenner e' erfindungsgemäß zusätzliche Luftdüsen l auf dem Außenmantel des Rohrkörpers so angeordnet sind, daß sich tangential eingeblasene Luftstrahlen ergeben, derart, daß der Staubstrom beim Eintritt in den Rohrkörper von diesen erfaßt und so in der Schwebe getragen wird, daß zwischen dem Kohlenstaubstrahl und Rohrkörper ein Luftpolster -in entsteht. Es besteht dabei der große Vorteil, daß kein urverbrannter Kohlenstaub in der Brennkammer abgeschieden werden. kann. Andererseits entsteht eine wesentliche Verbesserung der Turbulenz und Mischung und eine weitestgehende Abscheidung der durch Agglomerierung, d. h. Verschmelzung, von teigig oder flüssig ausfallenden Schlacken- und Aschenteilchen. Auch eine sofort nach der Expansion des Kohlenstaubstrahles bei den bislang bekannten Ausbildungen erfolgte Ausscheidung des Kohlenstaubes und Entmischung von Kohlenstaub und Förderluft kann nicht mehr eintreten. Andererseits kann die Flamme innerhalb ihres Weges im Rohrzyklon an jede beliebige Stelle gelenkt und verlagert werden. Der Flammenweg kann verlängert oder verkürzt werden ohne Veränderungen der Brentierdüsen oder ihrer Pressung. Es steht auch nichts im Wege, die Einblasung durch die Luftdüsen weniger tangential vorzunehmen.In Fig. 4 a cross section and in Fig. 5 a partial longitudinal section of a cyclone-like tubular body is indicated schematically. besides the burner e 'according to the invention, additional air nozzles l are arranged on the outer jacket of the tubular body in such a way that tangentially blown air jets result, in such a way that the dust flow upon entry into the tubular body is captured by these and so carried in suspension that between the coal dust and jet pipe body, an air cushion - in occurs. There is the great advantage that no burnt coal dust is deposited in the combustion chamber. can. On the other hand, there is a substantial improvement in the turbulence and mixing and the greatest possible separation of the doughy or liquid slag and ash particles resulting from agglomeration, ie melting. Even a separation of the coal dust and segregation of coal dust and conveying air, which occurred immediately after the expansion of the coal dust jet in the previously known designs, can no longer occur. On the other hand, the flame can be directed and relocated to any point within its path in the tubular cyclone. The flame path can be lengthened or shortened without changing the Brentier nozzles or their pressure. Nothing stands in the way of making the injection through the air nozzles less tangential.

Abb. 6 zeigt ein weiteres Anwendungsbeispiel, gemäß welchem in einem Teillängsschnitt gezeigt ist. wie zweckmäßig Luftdüsen h auf dem Umfang des Rohrsystems dem Flammenverlauf entsprechend angeordnet werden können. So z. B. ist es möglich, eine genaue Einstellung der Flamme zu bewerkstelligen. Der Kohlenstaubstrahl erhält nun wirklich dort die nötige Verbrennungsluft, wo sie für einen vollkommenen Verbrennungsverlauf unbedingt benötigt wird. Die Luftzufuhr erfolgt zweckmäßig auf einem wesentlich größeren Flammenweg als bisher, trotz verkleinerten Brennkammervolumens. Es ergibt sich zudem über die gesamte Strahlungsheizfläche ein gleichmäßiger und guter Wärmeübergang. Stichflammen, insbesondere in den Brennerpartien, können vermieden werden. Insbesondere aber wird erreicht, daß die Ablagerung der Schlacke und Asche auf den Strahlungsflächen eine gleichmäßige wird. Da auch weniger fein ausgemahlene Kohlenstaubkörner so in der Schwebe gehalten werden können, daß sie im Verlaufe des Brennweges noch ausbrennen und erst dann abgeschieden werden:, ist es nicht mehr erforderlich, die Mahlfeinheit entsprechend zu steigern.Fig. 6 shows another application example, according to which in a Partial longitudinal section is shown. as appropriate air nozzles h on the circumference of the pipe system can be arranged according to the course of the flame. So z. B. is it possible to achieve a precise adjustment of the flame. The coal dust jet receives Now the necessary combustion air is really there, where it is for a perfect combustion process is absolutely necessary. The air supply is expediently carried out on a substantial basis longer flame path than before, despite the smaller combustion chamber volume. It results In addition, there is an even and good heat transfer over the entire radiant heating surface. Jet flames, especially in the burner areas, can be avoided. In particular but it is achieved that the deposition of slag and ash on the radiation surfaces becomes a uniform. Since less finely ground grains of coal dust are so in the levitation can be held that they still burn out in the course of the focal path and only then are deposited: it is no longer necessary to adjust the fineness of grind to increase accordingly.

Besonders vorteilhaft ist erfindungsgemäß die Maßnahme, daß Menge, Temperatur und Pressung der Verbrennungsluft dem Verbrennungsverlauf angepaßt werden können. So ist es z. B. möglich, beim Beginn des Verbrennungsverlaufes bzw. der Zündung eine entsprechend geringe Luftmenge, dagegen im weiteren Verlauf eine gesteigerte Luftmenge zuzuführen, vor allem aber im Gegensatz zu den bekannten Ausbildungen dort, wo die Luft für die Verbrennung unbedingt in entsprechender Zutei.lmenge gebraucht wird. Auch der gewünschte Verlauf eines bestimmten CO.-Gehaltes kann eingestellt werden. Andererseits kann zwecks Vortrocknung des Kohlenstaubes auf einer beliebigen Strecke hocherhitzte Verbrennungsluft, dagegen auf einer anderen Stelle zwecks Kühlung od. dgl. kältere Luft zugeführt werden. Schließlich ist es auch möglich, die Luftpressung so einzustellen, daß eine angestrebte Verminderung der Flammenbildung an bestimmter Stelle des Brennweges entsteht.According to the invention, the measure that the amount, The temperature and pressure of the combustion air can be adapted to the combustion process can. So it is z. B. possible at the beginning of the combustion process or the Ignition a correspondingly small amount of air, on the other hand an increased amount in the further course To supply the amount of air, but above all in contrast to the known designs where the air is absolutely needed in the appropriate amount for combustion will. Even the desired course of a certain CO. content can be adjusted. On the other hand, for the purpose of pre-drying the coal dust highly heated combustion air on any route, but on another Place for cooling or the like. Colder air are supplied. After all it is also possible to adjust the air pressure so that a desired reduction the flame formation occurs at a certain point on the combustion path.

Weiter bringt der Erfindungsgegenstand den Vorteil mit sich, daß Menge und Pressung der Zusatzluft derart eingestellt werden sollen, daß z. B. in der Brennkammeraustrittszone eine Auflösung des Luftpolsters derart erfolgt, daß an dieser Stelle die ausgebrannten Schläcken- und Aschenteile aus der Schwebe in die Zone der Fliehkraftwirkung gelangen und abgeschieden werden. Auch kann die Flieh- und Schwerkraftwirkung beliebig verstärkt oder abgeschwächt werden. Es kann demnach die Aussch,leuderung an beliebig gewollter Stalle erfolgen. Dieser Umstand ist auch zweckmäßig für die Inbetriebnahme und Schwachbelastung der Anlage, da man dabei die Flamme z. B. an eine viel Wärme benötigende Stelle, wie z. B. die Auslaßöffnung od. dgl., heranführen kann, ohne daß man hei der Anordnung der Brenner hierauf Rücksicht zu nehmen braucht.The subject matter of the invention also has the advantage that quantity and pressure of the additional air should be set so that, for. B. in the combustion chamber outlet zone a dissolution of the air cushion takes place in such a way that at this point the burned out Slug and ash particles move out of suspension into the zone of centrifugal force and be deposited. The centrifugal and gravity effects can also be increased as desired or be weakened. Accordingly, it can be dumped at any desired level Stalls are made. This fact is also useful for commissioning and low loads of the system, since you can use the flame z. B. to a place that requires a lot of heat, such as B. the outlet opening the burner has to take this into account.

In Abb. 7 ist ein Querschnitt und in Abb. 8 ein Teillängsschnitt eines ZykIon-Rohrkörpers dargestellt, bei dem mehrere Brenner es in einer waagerechten Ebene angeordnet sind.. Diese Lösung eignet sich besonders für größere Leistungen, wobei die Turbulenz der Flamme noch verbessert wird.In Fig. 7 is a cross section and in Fig. 8 is a partial longitudinal section of a ZykIon tubular body shown in which there are several burners in a horizontal Are arranged level .. This solution is particularly suitable for larger capacities, the turbulence of the flame is further improved.

In Abb.9 ist ein Anwendungsbeispiel gezeigt, bei dein mehrere Brenner e4' in einer lotrechten Ebene iil)ereinander angeordnet sind. Dabei besteht der Vorteil, daß mehrere Flain.inenkreise entstehen.An application example is shown in Fig. 9 with multiple burners e4 'are arranged one behind the other in a vertical plane iil). There is the The advantage is that there are several inner circles.

Abb. 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Brennkammer in einem Teillängssellnitt, bei dem der zyklonartige Rohrkörper so ausgebildet ist, daß der Brenner, z. B. für zündschwierige Kohle, als Schamottezündmuffel ia dient, so daß beim Eintritt des Kohleilstaul>es In den Zylclon.roh.rkörpe:r eine Zündung und teilweise Verbrennung bereit, eingesetzt hat.Fig. 10 shows an embodiment of a combustion chamber in a partial longitudinal section, in which the cyclone-like tubular body is designed so that the burner, for. B. for Hard-to-ignite coal, generally used as a fireclay ignition muffle, so that when the In the cylinder body: for ignition and partial combustion ready to have started.

In Abb. 11 ist ein Anwendungsbeispiel dargestellt, bei dem in einem Längsschnitt eine Kohlenstaubfeuerung gemäß der Erfindung gezeigt ist. Der Zyklonrohrkörper o mit Brennraum p und geschlossener Decke f1 weist einen trichterartigen Auslauf r mit einer Auslauföffnung s auf. Der Brenner e5 ist oben angeordnet, Neährend die gesamten, im Brennraum p entwickelten Feuergase unten. durch die Auslaßöffnung s ausströmen und anschließend in. einem aufsteigenden Zug t nach oben und anschließend in. üblicher Weise in die nicht gezeichneten Kesselheizflächen strömen. Der Hauptunterschied zur Ausbildung gemäß Abb. 1 besteht in der gemeinsamen Abfuhr von Feuergasen, Schlacke und Asche durch eine untere Auslauföffnung s. Hierbei dürfte durch die Umkehr hinter dein Engpaß die beste Abscneidung der Schlacke und Asche erfolgen. Es ist auch eine Lösung möglich, bei der die unten ausströmenden Feuergase unter Fortfall des aufsteigenden Zuges t seitlich abgeführt und in die Kesselheizflächen geleitet werden können.In Fig. 11 an application example is shown in which in one Longitudinal section of a pulverized coal furnace according to the invention is shown. The cyclone tube body o with combustion chamber p and closed ceiling f1 has a funnel-like outlet r with an outlet opening s. The burner e5 is arranged at the top, while the total fire gases developed in the combustion chamber p below. through the outlet opening s flow out and then in. an ascending train t upwards and then Flow in the usual way into the boiler heating surfaces, not shown. The main difference for the training according to Fig. 1 consists in the common removal of fire gases, slag and ashes through a lower outlet opening s. This should be due to the reversal behind your bottleneck the best way to cut off the slag and ash. It is also one Solution possible in which the fire gases flowing out from below are eliminated while the ascending one is no longer available At the same time, they can be discharged to the side and fed into the boiler heating surfaces.

Zweckmäßig ist auch die in Abl). 12 in Draufsicht und Abb. 13 im Längsschnitt gezeigte Anordnung der Kohlenstaubfeuerung, bei der einem mit Brennern es versehenen Zyklonrohrkörper u ein nicht mit Brennern versehener Rohrkörperv ähnlicher oder gleicher Ausführung derart nachgeschaltet wird, da.ß die Feuergase aus dem Rohrkörper -u durch einen Übergang w in den Rohrkörper v geleitet werden und aus demselben in die Kesselheizflächen strömen.. Hierbei besteht der Vorteil, daß eine verstärkte Abscheidung der Schlacke und Asche erzielt werden kann. Man kann dabei, z. B. im Rohrkörper u, durch möglichst geringe Luftzufuhr eine sichere Schmelzung und den ungehinderten Abzug der feuerflüssigen Schlacke erzielen, während im Rohrkörper v durch vermehrte Kaltluftzufuhr eine Granulierung der Schlacke vorgenommen werden kann, bevor die Feuergase in die Heizflächen strömen.The one in Abl) is also useful. 12 in plan view and Fig. 13 in longitudinal section The arrangement of the pulverized coal furnace shown, in which one is provided with burners Cyclone tube body u a tube body not provided with burners similar or the same design is connected downstream in such a way that the fire gases from the tubular body -u are passed through a transition w into the tubular body v and out of the same flow into the boiler heating surfaces .. The advantage here is that a reinforced Separation of the slag and ash can be achieved. You can, for. B. in Tube body u, a safe melting and the Achieve unhindered withdrawal of the molten slag while in the pipe body v the slag can be granulated by increasing the supply of cold air can before the fire gases flow into the heating surfaces.

Abb.14 stellt ein Ausführungsbeispiel dar, bei dem einer üblichen. Brennkammer x mit Schlackenaustragung y und oben angeordneten Brennern e7 ein Zyklonrohrkörper o1 nachgeschaltet und zwischen beiden ein '%!eri)indungskanal w1 ailgeardnet ist. Aus dein Rohrkörper o1 strömen die Feuergase in gereinigtem Zustand in die Heizfläche z. Dabei besteht der Vorteil, daß die Neuerung auch bei vorhandenen Anlagen vorteilhaft verwendet werden kann, ohne große Umänderungen ausführen zu müssen.Fig.14 shows an embodiment in which a conventional. Combustion chamber x with slag discharge y and burners e7 arranged at the top, a cyclone tube body o1 downstream and a '%! eri) indungskanal w1 is connected between the two. The clean gases flow out of your tubular body o1 into the heating surface z. The advantage here is that the innovation is also advantageous for existing systems can be used without having to make major changes.

Es ist auch eine Lösung möglich, bei der die Brenner am Zyklonrohrkörper unten angeordnet sind, während die Feuergase oben ausströmen. Schließlich ergibt sich auch eine zweckmäßige Lösung, den Flugkoks aus Elektrofiltern in den Rohrkörper zurückzuführen und mit der übrigen Schlacke und Asche dort einzuschmelzen und feuerflüssig abzuziehen.A solution is also possible in which the burners on the cyclone tube body are arranged at the bottom, while the fire gases flow out at the top. Eventually results A practical solution is to transfer the flycoke from electrostatic precipitators into the tubular body to be returned and melted there with the rest of the slag and ash and made fire-liquid deduct.

Die Neuerung ist auch für andere Brennstoffe, wie Öl, Gas usw., vorteilhaft anzuwenden.The innovation is also beneficial for other fuels such as oil, gas, etc. apply.

Der Erfindungsgedanke ist zweckmäßig sinngemäß auch zu verwirklichen bei Kesselanlagen mit Rosten, Schwebevergasern und anderen Feu-erungsarben, ferner bei sogernannten N7elox-Verdainpfern m.it Überdruckkatrirnern und schkeß.lich bei Industrieäf-en aller Art.The idea of the invention is also expediently to be implemented accordingly for boiler systems with grates, suspension gasifiers and other fire scars, furthermore with so-called N7elox vaporizers with overpressure cartridges and schkeß.lich Industrial pots of all kinds.

Claims (17)

PATEN TANSPRÜCHT.: 1. Kohlenstaubfeuerung, gekennzeichnet durch eine oben geschlossene und am unteren offenen Ende trichterförmig verjüngte, zylin.drischeBrennkammer, tangential zur Innenwand der Brennkammer. und zwar unmittelbar unter der Decke (f), indenoberenTeilderBrennkammereinblasende Brenner und entweder einen von, oben mittelachsig, von der Decke aus, in die Brennkammer hineinragenden zylindrischen Rohreinsatz (g) oder eine untere Trichteröffnung zum Ableiten der Feuergase. PATENTS APPLIED: 1. Coal dust firing, characterized by a cylindrical combustion chamber that is closed at the top and tapered in a funnel shape at the lower open end, tangential to the inner wall of the combustion chamber. namely directly under the ceiling (f), in the upper part of the combustion chamber blowing burner and either a cylindrical tube insert (g) protruding from the top, central axis, into the combustion chamber, or a lower funnel opening for discharging the combustion gases. 2. Kohlenstaubfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zylindrische Brennkammer einschließlich der trichterförmigen Verjüngung (c) allseitig von Kühlrohren umgehen ist. 2. Coal dust firing according to claim 1, characterized in that the cylindrical combustion chamber including the funnel-shaped taper (c) is bypassed on all sides by cooling tubes. 3. Kohlenstauhfeuerung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feuerung aus zyklonartig ausgebildeten Rohrkörpern (d, g) besteht. 3. Dammed coal firing according to claim 1 or 2, characterized in that the furnace is made of cyclone-like formed tubular bodies (d, g). 4. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner derart angeordnet sind, daß die Brenngeinischstrahlen aus den Brennermündungen mit einem Zwischenraum parallel zur Innenwand des Rohrkörpers (a) verlaufen. 4. Coal dust firing according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that the burners are arranged in such a way that the Brenngeinischstrahles from the burner mouths are parallel with a gap to the inner wall of the tubular body (a). 5. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß tangential zur Innenwand des Rohrkörpers (a. j blasende Luftdüsen (l) auf dem Umfang des Rohrsystems so angeordnet sind, daß mindestens eine Luftdüse, in der Richtung des Wirbels gesehen, nach der gleichfalls tangential einmündenden Brennerdüse derart angeordnet ist, daß zwischen Kohlenstaubstrahl und Rohrkörper ein Luftpolster entsteht. 5. Coal dust firing according to one of the Claims 1 to 3, characterized in that tangential to the inner wall of the tubular body (a. j blowing air nozzles (l) on the circumference of the pipe system so are arranged that at least one air nozzle, seen in the direction of the vortex, after the torch nozzle, which also opens out tangentially, is arranged in such a way that that an air cushion is created between the coal dust jet and the tubular body. 6. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Luftdüsen (l) an dem Umfang der Brennkammer dem Flammenverlauf entsprechend angeordnet sind. 6. Coal dust firing according to one of claims 1 to 5, characterized in that air nozzles (l) on the Perimeter of the combustion chamber are arranged according to the course of the flame. 7. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Brenner (e3) an dem Umfang der Brennkammer in einer waagerechten Ebene angeordnet sind. B. 7. Coal dust firing according to one of claims 1 to 6, characterized in that several burners (e3) are arranged on the circumference of the combustion chamber in a horizontal plane. B. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Brenner (e4) in einer senkrechten Ebene übereinander angeordnet sind. Pulverized coal firing according to one of claims 1 to 6, characterized in that several burners (e4) are arranged one above the other in a vertical plane. 9. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Brenner als Schamottezündmuffeln (x) ausgebildet sind. 9. Coal dust firing according to one of claims 1 to 8, characterized in that the burners are fireclay ignition muffles (x) are formed. 10. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß im Innern der Brennkammer zusätzliche Rohreinbauten zur Flammenführung vorgesehen sind. 10. coal dust furnace according to one of claims 1 to 9, characterized in that additional pipe fittings inside the combustion chamber are provided for flame guidance. 11. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere zykloaartig ausgebildete, mit Kühlrohren ausgekleidete Brennkammern hintereinandergeschaltet sind. 11. pulverized coal firing according to one of the claims 1 to 10, characterized in that several cycloa-like design with cooling tubes lined combustion chambers are connected in series. 12. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer Koh;lenstaubfeuerung mit trockener oder flüssiger Entaschung der bislang üblichen Ausbildung eine oder mehrere zyklonartig ausgebildete, mit Kühlrohren ausgekleidete Kammern. (ol) nachgeschaltet sind. 12. Coal dust firing according to one of claims 1 to 10, characterized in that coal dust firing with dry or liquid ash removal of the usual training one or several cyclone-like chambers lined with cooling tubes. (ol) downstream are. 13. Verfahren zum Betreiben einer Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche l bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Menge, Temperatur und Pressung der Verbrennungsluft dem Verbrennungsverlauf angepaßt werden. 13. A method for operating a pulverized coal furnace according to one of the claims l to 12, characterized in that the amount, temperature and pressure of the combustion air be adapted to the combustion process. 14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch ge-. kennzeichnet, daß Menge und Pressung der Zusatzluft dem Flammenweg so angepaßt werden, daß nach erfolgtem Ausbrand die Fliehkraftwirkung verstärkt wird. 14. The method according to claim 13, characterized ge. indicates that the amount and pressure of the additional air are adapted to the flame path that the centrifugal force is increased after the burnout has taken place. 15. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, da.ß der Rohreinsatz (g) tief in die Brennkammer hineinragt und daß die zylindrische Länge des äußeren Rohrkörpers (a) größer ist als sein Durchmesser. 15. Coal dust firing according to one of claims 1 to 12, characterized in that the pipe insert (g) extends deep into the combustion chamber and that the cylindrical length of the outer Pipe body (a) is larger than its diameter. 16. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohreinsatz (g) mit der Decke (f) des Rohrkörpers (a) abschließt. 16. Coal dust firing after a of claims 1 to 12 or 15, characterized in that the pipe insert (g) flush with the ceiling (f) of the tubular body (a). 17. Kohlenstaubfeuerung nach einem der Ansprüche 1 bis 12 oder 15, 16, dadurch gekennzeichnet, daß die tangential in den Zylinderteil des Rohrkörpers (a) eintretenden Verbrennungsluftstrahlen teils oder ausnahmslos mit leichter Neigung nach unten gerichtet sind.17. Coal dust firing after a of claims 1 to 12 or 15, 16, characterized in that the tangential in the cylinder part of the tubular body (a) entering combustion air jets part or, without exception, are directed with a slight downward slope.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4144019A (en) * 1977-03-24 1979-03-13 Combustion Equipment Associates, Inc. Vortex type burner
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DE102007015537A1 (en) * 2007-03-30 2008-10-02 Siemens Ag Gasification burner with adjustable twist to adapt to changing operating parameters

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