DE1029115B

DE1029115B - Zyklonfeuerung

Info

Publication number: DE1029115B
Application number: DED16741A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Herbert Seidl
Original assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Current assignee: Deutsche Babcock and Wilcox Dampfkesselwerke AG
Priority date: 1954-01-07
Filing date: 1954-01-07
Publication date: 1958-04-30

Description

Zyklonfeuerung Die Erfindung betrifft eine Zyklonfeuerung mit einer oder mehreren kreiszylindrischen Muffeln, denen Brennstoff und Luft tangential zugeführt werden und aus welchen die Feuergase durch je eine düsenartige Aushalsung der einen Stirnwand nach oben austreten, während die andere Stirn-,vand kegelstumpfförmig ausgebildet ist. Sie besteht darin, daß die Muffeln mit schräger Achse angeordnet sind, wobei die Neigung der Achsen gegen die Waagerechte gleich ist dem halben Kegelwinkel der unteren Stirnwand.
Die Zyklonfeuerung ermöglicht einen sehr vollständigen Ausbrand des Brennstoffes bei hoher Brennraumbelastung und hohem Schlackenausscheidu,ngsgrad. Sie ist jedoch empfindlich gegen Unregelmäßigkeiten in der Brennstoff- und Luftzufuhr, seien sie durch Belastungsänderungen, Brennstoffeigenschaften oder Bedienungsfehler bedingt. Infolge der großen Wärmeaufnahme wirkt sich schon eine kurzzeitige Unterschreitung der Schlackenschmelztemperatur ungünstig für den Schlackenfluß aus.
Cblicherweise wird die Muffel mit annähernd waagerechter Achse und Schlackenauslauföffnung in der Stirnwand angeordnet, durch welche die Feuergase austreten. Das Einfrieren des Schlackenloches bedingt die Ansammlung einer teigigen Schlackenmasse über die ganze zylindrische Länge der Muffel, welche den Flammendrall stört, dadurch zu mangelhafter Verbrennung und in der weiteren Folge zu einer Temperatursenkung führt.
Bei der Muffel mit lotrechter Achse wirkt die Schwerkraft etwa im rechten Winkel zur Einblasegesc'hwindigkeit und bedingt ein axiales Voreilen des Brennstoffes vor der Luft. Bei Feuergasaustritt nach unten wird Unverbranntes mit den Feuergasen ausgetragen, bei Feuergasaustritt nach oben mit der Schlacke, die unten abfließt.
Andererseits hat die lotrechte 'Muffel den Vorteil, daß Schlackenansammlungen den Verbrennungsverlauf wenig beeinflussen. Zu diesem Vorteil kommt bei einer steil geneigten Muffel, bei welcher -der halbe Spitzenwinkel des Kegelbodens gleich ist der Neigung der Muffelachse gegen die Waagerechte, hinzu, daß dann eine waagerechte Erzeugende des Kegels die tiefste Stelle der Muffel bildet. Es ist dadurch mögliich, an dieser Stelle eine verhältnismäßig große Schlackenabflußöffnung anzuordnen, weil Druckausgleich auf den beiden Seiten besteht, wenn der Schlackenauslauf unter Luftabschluß erfolgt. Dagegen besteht ein Druckgefälle in Richtung der Erzeugenden zur Kegelspitze. Es wird daher dauernd ein Teilstrom der Feuergase in den Schlitz hineinschlagen, längs desselben strömen und in der Nähe der Kegelspitze wieder in die '-Muffel zurückkehren.
Die aus der Muffel austretenden Feuergase prallen in bekannter Weise gegen eine Kühlroahrwand und durchströmen dann die Rohrgassen des Schlackenfangrostes, um ihre flüssige Schlacke abzugeben. Diese Schlacke wird in dem trichterförmigen Ende des Nachbrennraumes gesammelt und kann gesondert unter Luftabschluß abgeführt werden. Sie kann jedoch auch durch eine Öffnung in der Stirnwand der Muffel entgegen dem Gasdruck durch die Schwerkraft in die Muffel gelangen und aus ihr abgezogen werden. Dies sichert eine nochmalige Erhitzung der Schlacke auf die volle Muffelüemperatur.
Es ist eine Brennstaubfeuerung bekannt, deren Achse steil gegen die Waagerechte geneigt ist und aus weicher die Feuergase zentral nach oben abströmen. Es treten aber gleichzeitig durch eine zentrale Bodenöffnung Feuergase einer Rostfeuerung in die Muffel ein, welche die Muffel von unten nach oben durchströmen. Daher ist bei dieser Muffel eine Schlackenaustragung nach unten mit Sicherheit nicht zu erwarten.
Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Zyklonfeuerung zur Beheizung eines Dampferzeugers ist in der Zeichnung im Symmetrieschnitt dargestellt.
Die Zyklonmuffell ist in bekannter Weise als kreiszylindrischer Hohlkörper ausgebildet mit einer ebenen Stirnwand 2, in welcher zentrisch die von einer Düse 3 umgebene Feuergasaustrittsöffnung 4 angeordnet ist. Die Muffelwand 5 geht am anderen Stirnende in die kegelstumpfförmige Stirnwand 6 über. Die Wände der Muffel sind in bekannter Weise aus Kühlrohren des befeuerten Dampferzeugers aufgebaut, welche feuerseitig mit Stiften versehen und mit feuerfester Masse verkleidet sind, während sie nach außen mit einer Isolierschicht und einem gasdichten Blechmantel abgedeckt sind. Durch die Düsen 7 wird in regelbarer Menge und wahlweise durch eine oder mehrere Düsen die den feinkörnigen festen Brennstoff tragende Erstluft, durch die Düsen 8 ebenso regelbar die Zweitluft in parallelen Strömen und tangential in die Muffel 1 eingeführt.
Die 1luffelachse ist unter 45° gegen die Waagerechte geneigt, und der halbe Spitzenwinkel des Kegelstumpfes 6 beträgt ebenfalls 45°. Daher liegt seine unterste Erzeugende waagerecht. In deren Bereich ist die sich in Richtung der Erzeugenden erstreckende, schlitzförmige Schlackenauslauföffnung 9 angeordnet. Sie ist durch einen feuerfesten Schacht 10 unter Luftabschluß mit der Wasserfüllung des Kratzertroges 11 verbunden.
Die nach oben aus der Düse 3 austretenden Feuergase stoßen gegen die aus Kesselrohren bestehende Prallwand 12, füllen dadurch den hTachbrennraum 13 aus und strömen durch die Rohrgassen des Schlackenfangrostes 14 hindurch in den Strahlungsraum 15 ab. Der Nachbrennraum 13 ist an seinem unteren Ende trichterartig ausgebildet. In dem Boden dieses Trichters sind eine oder mehrere Schlackenauslauföffnungen 16 angeordnet, durch welche die flüssige Schlacke in den oder die feuerfesten Schächte 17 fließt und unter Luftabschluß in das Wasserbad des Kratz.erbehälters 11 gelangt. Abweichend davon kann, unter entsprechender Ausbildung des Trichters, die Schlackenau.slauföffnung auch im unteren Teil der Stirnwand 2 angeordnet sein, so daß die flüssige Schlacke durch die Muffel zur Öffnung 9 abfließen kann.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Zyklonfeuerung mit einer oder mehreren kreiszylindrischen Muffeln, denen Brennstoff und Luft tangential zugeführt werden. und aus welchen die Feuergase durch je eine düsenartige Aushalsung der einen Stirnwand nach oben austreten, während die andere Stirnwand kegelstumpfförmig ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Muffeln mit schräger Achse angeordnet sind, wobei die Neigung der Achsen gegen die Waagerechte gleich ist dem halben Kegelwinkel der unteren Stirnwand.
2. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenablauföffnung an der tiefsten Stelle der Kegelstumpfwand angeordnet ist.
3. Zyklanfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nachbrennraum am unteren Ende Trichterform hat und die Schlackenablauföffnungen am unteren Ende des Trichters angeordnet sind.
4. Zyklonfeuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenablauföffnungen durch feuerfeste Schächte gasdicht mit dem Wassertrog eines Kratzbandes od:. dgl. verbunden sind.
5. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlaekenfan.grost in Verlängerung der Prallwand des Nachbrennraumes und etwa lotrecht über der Feuergasaustrittsdüse der Muffel angeordnet ist.
6. Zyklonfeuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Muffeladhsen etwa 45° beträgt.
7. Zyklonfeuerung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenablauföffnungen des Nachbrennraumes in den oberen Stirnwänden der Muffeln liegen. B. Zyklonfeuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlackenablauföffnungen der Muffeln schlitzförmig entlang der tiefsten Kegelerzeugenden verlaufen. In Betracht gezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 480 427; Zeitschrift VDI, 1952, S. 921 ff.