DE1024663B

DE1024663B - Cyclone burner

Info

Publication number: DE1024663B
Application number: DEC9926A
Authority: DE
Inventors: Heriberto Enrique Guil Clausen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1954-09-08
Filing date: 1954-09-08
Publication date: 1958-02-20

Description

Zyklonbrenner Die Erfindung betrifft einen Zyklonbrenner und insbesondere eine Aschenabscheidevorrichtung für diesen.Cyclone Burner The invention relates to a cyclone burner, and more particularly an ash separator for this.

Bei Zyklonbrennern wird der Brennstoff im allgemeinen tangentia1 in eine zylindrische Brennkammer eingeführt, und es wird ihm dort durch ebenfalls tangential und unter Druck in die Brennkammer eingeführte Verbrennungsluft eine turbulente Bewegung erteilt. Die Brennstoffpartikeln bewegen sich dann innerhalb der Brennkammer längs einer verhältnismäßig langen schraubenlinienförmigen Bahn und können hierbei völlig verbrennen. In Zyklonbrennern kann man sämtliche Sorten von Brennstoffen zur Verbrennung bringen. Vor allem eignen sie sich jedoch zur Verbrennung von aschenreichen Brennstoffen, wie Sägespänen, Braunkohle u. dgl. Dies bedingt allerdings die Bewältigung verhältnismäßig großer Mengen an Verbrennungsrückständen.In cyclone burners, the fuel is generally tangentia1 in a cylindrical combustion chamber is introduced, and it is also tangential to him there through and combustion air introduced into the combustion chamber under pressure is turbulent Movement granted. The fuel particles then move within the combustion chamber along a relatively long helical path and can this burn completely. All kinds of fuels can be used in cyclone burners bring to incineration. But above all, they are suitable for burning ash-rich Fuels such as sawdust, brown coal and the like. However, this requires coping relatively large amounts of combustion residues.

Bekannt ist ein Zyklonbrenner mit einem Rost, welchem der Brennstoff zugeführt und durch welchen unter Kühlung der Roststäbe die Verbrennungsluft in die Brennkammer eingeführt wird. Hierbei sind die Roststäbe unverschieblich angeordnet und erstrecken sich parallel zur Brennerlängsachse. Einen Aschenkasten hat dieser Brenner nicht. Weiterhin ist ein Zyklonbrenner bekannt, welcher einen Rost aufweist und bei welchem sich unter dem Rost ein Aschenlasten befindet. Die Roststäbe sind dort ebenfalls unverschieblich angeordnet und erstrecken sich, sämtlich in der gleichen horizontalen Ebene liegend, in Längsrichtung des Brenners. Die beiden Brenner haben den Nachteil, daß Verbrennungsrückstände sch%ver von ihrem Rost zu entfernen sind. Backen aber gar an den Roststäben der bekannten Brenner irgendwelche Verbrennungsrückstände fest, so ist es, wenn überhaupt, nur unter den größten Schwierigkeiten und mit besonderen Werkzeugen möglich, diese abzukratzen.A cyclone burner with a grate, which the fuel is known, is known supplied and through which the combustion air in the combustion chamber is inserted. Here, the grate bars are immovable and extend parallel to the longitudinal axis of the burner. This one has an ash pan Brenner doesn't. Furthermore, a cyclone burner is known which has a grate and where there is an ash load under the grate. The grate bars are there also arranged immovably and extend, all in the same place horizontal plane, in the longitudinal direction of the burner. The two burners have the disadvantage that combustion residues are difficult to remove from their grate. But even baking any combustion residues on the grate bars of the known burners it is, if at all, only with the greatest difficulties and with particular difficulties Tools possible to scrape this off.

Die Erfindung geht von den bekannten Brennern aus und verfolgt vor allem den Zweck, die bei diesen bestehenden Nachteile bezüglich der Entfernung von Verbrennungsrückständen zu beseitigen. Hierzu sieht die Erfindung einen Brenner mit einem Rost sowie einem unter diesem befindlichen Aschenkasten vor, wobei der Rost von einer unteren und einer oberen Reihe von in Querrichtung zur Brennerlängsachse verlaufenden, Roststäben gebildet wird, welche in einem Winkel zueinander etwa tangential zur Innenwandung der Verbrennungskammer angeordnet sowie längs verschiebbar gelagert sind, und daß bei Verschiebung der Roststäbe die Roststäbe der oberen Roststabreihe auf die Roststäbe der unteren Roststabreihe als Abkratzorgane wirken, während zum Abkratzen der Roststäbe der oberen Roststabreihe feststehende Abkratzorgane vorgesehen sind. Darüber hinaus ist bei dem Brenner gemäß der Erfindung in dem Aschenkasten unterhalb der Roststäbe eine Verschlußklappe vorgesehen, welche in Schließstellung einen Bestandteil der Wandung der Verbrennungskammer bildet und als Führungsblech für die einströmende Verbrennungsluft dient.The invention is based on the known burners and is pursued mainly the purpose of these existing disadvantages related to the removal of To remove combustion residues. To this end, the invention provides a burner with a grate and an ash pan located under this, with the Grate from a lower and an upper row in the transverse direction to the burner longitudinal axis extending grate bars is formed, which are approximately tangential to each other at an angle arranged to the inner wall of the combustion chamber and mounted longitudinally displaceable are, and that when the grate bars are moved, the grate bars of the upper row of grate bars act on the grate bars of the lower grate bar row as scraping organs, while for Fixed scraping members provided for scraping off the grate bars of the upper row of grate bars are. In addition, the burner according to the invention is in the ash pan A closure flap is provided below the grate bars, which is in the closed position forms part of the wall of the combustion chamber and as a guide plate serves for the incoming combustion air.

Bei dem Brenner nach der Erfindung können die Verbrennungsrückstände in einfacher Weise durch Verschiebung der Roststäbe beseitigt werden. Zieht man die Roststäbe zurück, so fallen die auf dem Rost befindlichen Verbrennungsrückstände nach Öffnen der Verschlußklappe des Aschenkastens in diesen. Eine Verschiebung der Roststäbe der unteren Roststabreihe mit Bezug auf die Roststäbe der oberen Roststabreihe bewirkt ein Abkratzen von Verbrennungsrückständen von den ersteren, während ein Ab-Abkratzen von Verbrennungsrückständen von den Roststäben der oberen Roststabreihe durch Verschiebung derselben längs der hierzu vorgesehenen feststehenden Abkratzorgane erfolgt. Ein Stillsetzen des Brenners ist dabei nicht unbedingt erforderlich.In the burner according to the invention, the combustion residues can be eliminated in a simple manner by shifting the grate bars. If you pull the grate bars back, the combustion residues on the grate fall after opening the flap of the ash pan in this. A shift in the Grate bars of the lower row of grate bars with reference to the grate bars of the upper row of grate bars causes a scraping of combustion residue from the former, during a Scraping off combustion residues from the grate bars in the upper row of grate bars by moving the same along the fixed scraping elements provided for this purpose he follows. It is not absolutely necessary to shut down the burner.

Zur Würdigung des Standes der Technik ist noch darauf hinzuweisen, daß bei Kesselfeuerungen seit langem Treppenroste bekannt sind. Diese Treppenroste weisen nicht nur zwei, sondern eine ganze Anzahl von Roststäben bzw. -platten auf. Die Rostplatten befinden sich dabei in paralleler Lage. Weiterhin sind sie zu Gruppen zusammengefa.ßt, und zwar derart, daß die aufeinanderfolgenden Rostplatten jeweils zu einer anderen Gruppe gehören. Darüber Hinaus befinden sich die Rostplattengruppen in ständiger Bewegung, wodurch erreicht wird, daß der Brennstoff während der Verbrennung den Rost herunterwand,ert. Bei derartigen Treppenrosten ist auch bereits bekannt, diese unmittelbar unterhalb der Brennstoffeinfüllöffnung mit einer gegenüber den anderen Rostplatten schräg angeordneten, längs verechieblichen oberen Rostplatte zu versehen, welcher die Aufgabe zukommt, den Brennstoff auf den Treppenrost zu leiten und zu verhindern, daß Brennstoff hinter die anderen Rostplatten gelangt.In order to assess the state of the art, it should also be pointed out that that stair gratings have long been known in boiler firing. These stair gratings have not just two, but a whole number of grate bars or plates. The grate plates are in a parallel position. Furthermore, they are in groups summarized, in such a way that the successive grate plates each belong to a different group. Beyond that are the grate plate groups in constant Movement, thereby causing the fuel walled down the grate during the combustion, With such stair gratings is also already known, this immediately below the fuel filler opening with an obliquely arranged relative to the other grate plates, which can be slid lengthways to provide upper grate plate, which has the task of bringing the fuel to the To guide stair grate and prevent fuel from getting behind the other grate plates got.

Im Rahmen der Würdigung des Standes der Technik ist auch zu erwähnen, daß bereits eine zylindrische Brennkammer bekannt ist, welche eine aus verstellbaren Segmenten bestehende Innenwandung aufweist. Bei Verstellung der Segmente entstehen zwischen diesen Spalte, welche den Durchtritt von Sekundärluft gestatten. Darüber hinaus wurde auch schon ein Zyklonbrenner ohne Rost und Aschenkasten vorgeschlagen, bei dem ein Teil der Wandung an der Unterseite seitlich aufklappbar ist. Wird dieser Teil aufgeklappt, so können die Verbrennungsrückstände aus dem Brenner herausgeholt werden. Schließlich ist auch schon eine Kohlenstaubfeuerung bekanntgeworden, welche unterhalb ihrer Brennkammer einen Vergasungsschacht aufweist, welcher mit einem Rost und an seinem unteren Ende unterhalb des Rostes mit einer Verschlußklappe versehen ist. Durch Betätigung dieser Klappe können die von dem Rost ausgetragenen Verbrennungsrückstände abgeführt werden..As part of the assessment of the state of the art, it should also be mentioned that a cylindrical combustion chamber is already known, which one from adjustable Has segments existing inner wall. When adjusting the segments arise between these gaps, which allow the passage of secondary air. About that In addition, a cyclone burner without a grate and an ash pan has also been proposed, in which part of the wall on the underside can be opened laterally. Will this one Partly opened, so the combustion residues can be removed from the burner will. Finally, a pulverized coal furnace has already become known, which below their combustion chamber has a gasification shaft, which with a Grate and provided at its lower end below the grate with a closure flap is. By operating this flap, the combustion residues discharged from the grate can be removed be discharged ..

In der Zeichnung ist ein Zyklonbrenner gemäß der Erfindung beispielsweise veranschaulicht, und zwar zeigt Fig. 1 den Zyklonbrenner im Querschnitt und Fig.2 den Zyklonbrenner im Schnitt nach Linie A-B in Fig. 1.In the drawing, a cyclone burner according to the invention is for example illustrates, namely Fig. 1 shows the cyclone burner in cross section and Fig.2 the cyclone burner in section along line A-B in Fig. 1.

Die Verbrennung findet in einer Brennkammer 1 statt, die mit einem Rost 2, einem Einführtrichter 3 für den Brennstoff und einer Einlaßleitung 4 für die Verbrennungsdruckluft versehen ist.The combustion takes place in a combustion chamber 1 with a Grate 2, an inlet funnel 3 for the fuel and an inlet line 4 for the combustion compressed air is provided.

Der Rost 2 besteht aus einer unteren und einer ,oberen Reihe von Roststäben 7, die an Stangen 8 mit rechteckigem Querschnitt befestigt sind. Die Stangen 8 befinden sich in einer zur Oberkante der Roststäbe 7 parallelen Lage und sind in Führungen 9 in der Wand der Brennkammer 1 geführt. Auf Grund dessen können die Stangen 8 und die Roststäbe 7 hin und zurück verschoben werden.The grate 2 consists of a lower and an upper row of grate bars 7, which are attached to rods 8 with a rectangular cross-section. The rods 8 are located are in a position parallel to the upper edge of the grate bars 7 and are in guides 9 guided in the wall of the combustion chamber 1. Because of this, the rods 8 and the grate bars 7 are moved back and forth.

Unter dem Rost 2 ist ein Aschenkasten 10 angeordnet, der mit einer um eine Achse 11 schwenkbaren Klappe 12 versehen ist. In der Stellung 12a stellt diese Klappe einen Bestandteil der inneren Wandung der Brennkammer dar und dient dann als Führungsblech für die Verbrennungsluft. Diese strömt in eine Ausnehmung 13 der Kammerwandung ein und von hier durch zwischen den Roststäben 7 sowie zwischen diesen und der Kammerwandung befindliche Durchlässe 14 in die Brennkammer 1. Wird die Klappe 12 in die Stellung 12b geschwenkt, so kann die von dem Rost ausgetragene Asche in den Aschenkasten 10 gelangen.Under the grate 2, an ash pan 10 is arranged with a about an axis 11 pivotable flap 12 is provided. In the position 12a represents this flap is part of the inner wall of the combustion chamber and is used then as a guide plate for the combustion air. This flows into a recess 13 of the chamber wall and from here through between the grate bars 7 and between these and the chamber wall located passages 14 into the combustion chamber 1. Will the flap 12 is pivoted into the position 12b, so the discharged from the grate Ashes get into the ash pan 10.

Der Brenner arbeitet wie folgt: Der Brennstoff wird unter der Wirkung der Schwerkraft oder in anderer Weise durch den Trichter 3 in die Brenn-. kammer 1 eingeführt und über den Rost 2 verteilt. Die Verbrennungsluft, die durch die Leitung 4 eingeleitet wird, strömt unter Druck in die Brennkammerausnehmung 13 und von. dort unter Kühlung der Roststäbe 7 durch die zwischen diesen befindlichen Durchlässe 14 zu dem auf den Rost 2 gelangenden Brennstoff. Der Brennstoff wird dann von der Verbrennungsluft erfaßt und unter Verbrennung in der Brennkammer 1 rundgewirbelt. Die bei der Verbrennung entstehenden Gase sowie die von diesen mitgerissenen Brennstoffrückstände verlassen die Brennkammer 1 durch einen der Auslässe 5 oder 6.The burner works as follows: the fuel is under the action gravity or in some other way through the funnel 3 into the combustion. chamber 1 introduced and distributed over the grate 2. The combustion air coming through the pipe 4 is introduced, flows under pressure into the combustion chamber recess 13 and from. there with cooling of the grate bars 7 through the passages located between them 14 to the fuel reaching the grate 2. The fuel is then used by the Combustion air is detected and whirled around with combustion in the combustion chamber 1. The gases produced during combustion and the fuel residues carried along by them leave the combustion chamber 1 through one of the outlets 5 or 6.

Infolge der hohen Temperatur in der Brennkammer 1 und der Kühlwirkung, die von der einströmenden Luft auf die Roststäbe 7 ausgeübt wird, werden die Brennstoffrückstände, die auf den Rost 2 herabfallen, im allgemeinen nicht an den Roststäben 7 haftenbleiben. Die Brennstoffrückstände (Asche und Schlacke) bilden vielmehr Körner, welche größtenteils von dem Luftstrom mitgenommen werden oder durch den Rost 2 fallen, so daß für den stetig zugeführten Brennstoff Platz frei bleibt.Due to the high temperature in the combustion chamber 1 and the cooling effect, which is exerted on the grate bars 7 by the incoming air, the fuel residues, which fall onto the grate 2 generally do not adhere to the grate bars 7. The fuel residues (ash and slag) rather form grains, which for the most part be entrained by the air stream or fall through the grate 2, so that for the constantly supplied fuel space remains free.

Bei Verwendung von Brennstoffen mit hohem Aschengehalt, deren Brenndauer verhältnismäßig lang ist, werden sich gewisse Mengen von unverbrennbaren Bestandteilen, wie Asche, an der Oberseite der Roststäbe 7 ansammeln. Infolge der dabei entstehenden hohen Temperaturen wird die Asche das Bestreben haben, zu schmelzen und sich an den Roststäben 7 als ein Belag abzusetzen. In diesen Fällen ist es notwendig, die Asche loszukratzen, so daß sich die Luftdurchlaßkanäle nicht zusetzen. Die Stangen 8 stehen daher mit einem nicht dargestellten Verschiebemechanismus in Verbindung, der von Hand, mit Dampf oder elektrisch betätigt werden kann. Mit Hilfe dieses Mechanismus können die Roststäbe 7 längs einer Strecke hin und zurück verschoben werden, die ihrer gesamten Länge entspricht. Wenn eine Reinigung des Rostes 2 vorgenommen werden soll, wird zweckmäßig die Einführung von Brennstoff durch den Trichter 3 unterbrochen und die Klappe 12 in die Stellung 12b geschwenkt. Alsdann wird der Verschiebemechanismus für die Roststäbe 7 der oberen Roststabreihe in Gang gesetzt, so daß sich diese nach rückwärts bewegen. Während dieser Bewegung wirken die untere Kante 15 der Lufteinlaßleitung 4 sowie entsprechende nicht näher dargestellte Vorsprünge der Brennkammerwandung als Kratzorgan auf den oberen Rand der oberen Roststäbe 7. Nachdem die Roststäbe 7 der oberen Roststabreihe ihre äußerste Lage erreicht haben, werden sie in die Ausgangslage zurückgeschoben. Unmittelbar danach wird der Verschiebemechanismus für die Roststäbe 7 der unteren Roststabreifie betätigt, wobei die Vorderkante der Roststäbe 7 der oberen Roststabreihe als Kratzorgan wirkt. Die Verbrennungsrückstände, die von den Roststäben 7 losgekratzt werden, fallen in den Aschenkasten 10 herab. Nach der Reinigung des Rostes wird die Klappe 12 wieder in die Stellung 12a zurückgeschwenkt.When using fuels with a high ash content, their burning time is relatively long, certain amounts of incombustible components, like ash, accumulate on the top of the grate bars 7. As a result of the resulting at high temperatures, the ashes will tend to melt and attach themselves the grate bars 7 to be deposited as a covering. In these cases it is necessary to use the Scrape off the ashes so that the air ducts do not clog. The poles 8 are therefore connected to a shift mechanism, not shown, which can be operated by hand, with steam or electrically. With the help of this mechanism the grate bars 7 can be moved back and forth along a distance that corresponds to its entire length. When cleaning the grate 2 should, the introduction of fuel through the funnel 3 is expediently interrupted and the flap 12 is pivoted into the position 12b. Then the shifting mechanism for the grate bars 7 of the upper row of grate bars set in motion, so that this move backwards. During this movement the lower edge 15 of the air inlet duct act 4 and corresponding projections, not shown in detail, of the combustion chamber wall as a scratching device on the upper edge of the upper grate bars 7. After the grate bars 7 of the upper row of grate bars have reached their outermost position, they are in the Starting position pushed back. Immediately afterwards the shift mechanism operated for the grate bars 7 of the lower grate bars, the front edge of the Grate bars 7 of the upper row of grate bars acts as a scratching element. The combustion residues, which are scraped loose by the grate bars 7 fall down into the ash pan 10. After cleaning the grate, the flap 12 is pivoted back into position 12a.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cyclone burner with a grate, which the fuel fed and through which the grate bars are cooled, the combustion air under Pressure is introduced into the cylindrical combustion chamber, as well as one below the grate located ash pan, characterized in that the grate (2) of a lower and an upper row of extending in the transverse direction to the burner longitudinal axis Grate bars (7) is formed, which are approximately tangential to each other at an angle arranged on the inner wall of the combustion chamber (1) and longitudinally displaceable are stored, and that when the grate bars (7) are moved, the grate bars of the upper Grate bar row on the grate bars of the lower row of grate bars as scraping organs act, while the grate bars (7) of the upper row of grate bars are stationary Abkratzorgane (15) are provided.

2. Cyclone burner according to claim 1, characterized in that a closure flap (12) is provided in the ash pan (10) below the grate bars (7), which in the closed position (12a) forms part of the wall of the combustion chamber (1) and as a guide plate serves for the incoming combustion air. Documents considered: German Patent No. 421684; German patent application P 1523 V / 241; USA. Patent Nos. 1390 715, 1762 505, 2395103, 2476507.