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Zyklonfeuerung mit zwei übereinander angeordneten Zyklonkammern l
fit der F,rfindung soll bei einer Zyklonfeuerung mit zwei übereinander angeordneten
Zyklonkammern, zwischen denen eine Trennwand mit mittlerer Abzugsöffnung für die
Rauchgase des unteren Zyklons vorgesehen ist, die Aufgabe gelöst werden, sowohl
die flüssige Schlacke als auch die Feuergase der einander beeinflussenden Zyklonkaminern
derart zu führen, daß weder die aus dein oberen Zyklon abfließende Schlacke den
Brennvorgang itn unteren Zyklon noch die aus dem unteren Zyklon abziehenden Feuergase
den Breinivorgang im oberen Zyklon störend beeinflussen. Es soll erreicht werden,
daß die aus dein oberen Zyklon abfließende Schlacke nicht den Feuergaswirbel des
unteren Zyklons kreuzt und daß ferner die aus der Abzugsöffnung des unteren Zyklons
austretenden Feuergase zu einem geschlossenen Ganzen sich mit den Feuergasen des
oberen Zyklon: vereinen.
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Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung eine nach außen
abfallende Trennwand zwischen den beiden Zyklonen vor, die mit ihrem tiefsten Rand
unmittelbar in die Wandung des unteren Zyklons übergeht und an ihrem Umfang Schlackendurchtrittslocher
zum Durchtritt der flüssigen Schlacke aus dem oberen in den unteren Zyklon aufweist.
Ferner ist erfindungsgemäß vorgesehen. daß sich an die zentrale Al>ztigsiifl'niing
der Trennwand ein nach oben konisch erweiterter Käfig aus Kesselrohren anschließt,
der sich durch die Mitte des oberen Brennraumes zur c:beren Austrittsöffnung erstreckt
und dessen Rohre nach oben sich erweiternde Spalte bilden.
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1-Iierdurch wird erreicht, daß die Schlacke des oberen Zyklons unmittelbar
auf die Wandung des unteren Zyklons geleitet wird und die Feuergase des oberen Zyklons
durch die sich nach oben erweiternden Spalte des Rohrkäfigs in den aus dein unteren
Zyklon austretenden Feuergaswirbel eintreten. Die nach der Erfindung ausgebildete
Doppelzyklonfeuerung kann auch bei Teil- oder Schwachlast mit flüssigem Schlackenabfluß
betrieben werden.
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Bei einer Zyklonfeuerung mit einem einzigen Zyklon ist es bekannt,
in dem verengten oberen Feuergasaustritt einen zylindrischen Rohrkörper anzuordnen
und zwischen der Außenwandung des Rohrkörpers und der gegenüber der Zyklon Wandung
.,erengten Austrittsöffnung einen Ringspalt für deti Rückfluß von Flugkoks od. dgl.
aus dem über dem Zyklon angeordneten Strahlwngs.raum in die Schmelzkammer frei zu
lassen. Bei dieser Anordnung kreuzen jedoch die aus den Ringraum in den Zyklon abfließenden
Rückstände den Feuergaswirbel des Zyklons und stören somit den -1,'ürl>renn.ungsvorgang.
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In der Zeichnung ist eine Ausführungsform der EriincItni#g schematisch
dargestellt. Fig.1 ist ein lotrechter Achsschnitt durch den unteren Teil der Kesselfeuerungsanlage,
Fig. 2 ein senkrechter Achsschnitt zu dein Schnitt der Fig. 1 ; die äußere Kesselumhüllung
ist in dieser Darstellung fortgelassen; Fig. 3 ist ein waagerechter Schnitt nach
der Linie III-I11 der Fig. 1.
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Fig.4 ein waagerechter Schnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 1.
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Die Wandung 1 des unteren Zyklons besteht in beicainiter Weise aus
Rohren 2, die in einer Schamotteschicht eingebettet sind. Die Wandung 3 des oberen
Zyklons wird in bekannter Weise durch die nach oben hin weitergeführten, ebenfalls
in einer Schamotteschicht eingebetteten Rohre 2 gebildet. Der Boden 4 des unteren
Zyklons ist schräg abwärts gegen das zentrisch angeordnete Schlackenloch 5 geneigt.
damit die flüssige Schlacke dem Loch 5 zufließen kann. Der Brennraum 6 des unteren
Zyklons wird in bekannter Weise durch eine Anzahl tangential in die Wandung 1 eingeführter
Düsen 7 finit Brennstoff und Verbrennungsluft beschickt.
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Der untere Zyklon ist für eine Last kleiner als 50 v. H. der Nennlast
des Kessels ausgelegt.
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Der ollere Zyklon ist für eine Last größer als 50 v. 1I. der Nennlast
des Kessels ausgelegt.
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Sein I')ocleit besteht aus zwei Flächen 8 und 9, die schräg
abwärts geneigt sind und winklig gegeneinanderstolien. Die Bodenflächen 8 und 9
werden von den iii Schainotteinasse eingebetteten Rohren 2 gebildet, die von den
unteren Sammlern 10 ausgehen. Die Bodenfläche 9 läßt in der Mitte eitle Verbindungsöffnung
11 zwischen dem unteren und oberen Zyklon frei. Die in der Bodenflache g eingebetteten
Rohre 2 setzten sich als Rohrkäfig nach oben fort. Dieser Rohrkäfig ist als Kegelstumpf
ausgebildet und
fällt mit seiner unteren Öffnung mit der Durchtrittsöffnung
11 zusammen, während er sich nach oben erweitert. Die den Rohrkäfig bildenden Rohre
12 sind in bekannter Weise mit einer Schamotteschicht umgeben. Durch den Rohrkäfig
erhält der Brennraum 13 des oberen Zyklons die Form einer Ringkammer, deren innere
Wand, da die Rohre 12 mit .Abständen zueinander verlegt sind, Durchbrechungen 14
aufweist. Durch den Innenraum des Rohrkäfigs 12 ziehen die Rauchgase des unteren
Zyklons in einen darüber befindlichen Strahlungsraum 18. Ist auch der obere Zyklon
mit in Betrieb - er wird ebenfalls durch tangential in seinen Brennraum 13 mündende
Düsen 15 mit Brennstoff und Verbrennungsluft beschickt -so treten die Rauchgase
aus der Ringkammer 13 durch die Durchbrechungen 14 hindurch und entweichen nach
oben in den Strahlungsraum 18.
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In dem Winkel, den die beiden Bodenflächen 8 und 9 miteinander bilden,
sind Schlackendurchtrittslöcher 16 vorgesehen. Sie liegen, wie aus Fig. 1 erkeimbar
ist, in unmittelbarer Nähe der inneren Wandung 17 des unteren Zyklons und sind,
damit die flüssige Asche des oberen Zyklons ungehindert in dem unteren Zyklon abwärts
fließen kann, gegen den l-auchgaswirbel abgeschirmt. Hierzu sind Rohre 19 torgesehen,
die aus der von den Rohren 2 gebildeten Wand des unteren Zyklons abgezweigt und
in den Brennraum 6 des unteren Zyklons hineingebogen und nach oben weitergeführt
sind. Hier bilden sie einen Teil des konischen Rohrkäfigs 12. Die Rohre 19 sind
ebenfalls wie die Rohre 2 in bekannter Weise in einer Schamotteschicht eingebettet.
Sie sind, wie dies aus den Fig. 1, 2 und 4 ersichtlich ist, so gebogen, daß sie
den Rauchgasen des unteren Zyklons einen Drall Mach oben hin verleihen. Auf diese
Weise werden die Rauchgase von dem Schlackenfluß ferngehalten.
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Da die Brennkammer 6 des unteren Zyklons für eine Last kleiner als
50 v. H. der Nennlast des Kessels ausgelegt ist, ist die Oberfläche der unteren
Brennkammer verhältnismäßig klein, die abgestrahlte Wärme daher gering, so daß die
Rauchgastemperatur hoch bleibt. Dadurch kann die Schlacke in flüssigem Zustande
leicht abgezogen werden, wenn der Kessel nur mit dem unteren Zyklon, also mit Schwachlast
gefahren wird, was bis etwa 15 v. H. der Kesselleistung möglich ist.
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Wird der Kessel mit beiden Zyklonen gefahren, so fließt die Schlacke
des oberen Brennraumes 13 in flüssigem Zustand im Strömungsschatten hinter den Rohrschirmen
19 ungehindert im unteren Brennraum 6 abwärts und aus dem Schlackenloch 5 in das
nicht weiter dargestellte, in üblicher Weise vorhandene Wasserbad, wo sie granuliert.
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Ist die obere Brennkammer 13 außer Betrieb, so tritt ein Teil der
Rauchgase durch die Durchbrechungen 14 des Rohrkäfigs 12 in den Ringraum 13 und
wird durch den sich hinter den Rohrschirmen 15 bildenden Unterdruck durch die Schlackenabflußlöcher
16 in die Brennkammer 6 zurückgesaugt. Dadurch wird verhindert, daß die Schlackeitabflußlöcher
,:eipfrieren«. Bei diesem Betriebszustand wird durch die beschriebene Ausbildung
des oberen Zyklons erreicht, daß sich die von den rotierenden Gasmengen etwa noch
mitgerissenen Ascheteilchen an den Rohren des Käfigs 12 absetzen.
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Wird rler obere Zyklon mit in Betrieb genommen, so werden durch die
im Inneren des Rohrkäfigs herschende größere Rauchgasgeschwindigkeit durch die Durchbrechungen
14 des Rohrkäfigs 12 hindurch die Rauchgase der oberen Brennkammer 13 abgezogen.
Der Rohrkäfig wirkt auch noch als Schlackenfänger. Die Wirbelbildung wird auf ein
Minimum herabgesetzt und der Zugverlust verringert.
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Das beschriebene Ausführungsbeispiel arbeitet mit zwei senkrecht übereinander
angeordneten Zyklonen. Darauf ist die Erfindung jedoch nicht beschränkt, sie erstreckt
sich auch auf die Anordnung mehrerer solcher Zyklone, die hintereinander geschaltet
und in der beschriebenen Weise ausgebildet sind. Die Erfindung ist auch nicht nur
für Kesselanlagen zur Dampferzeugung anwendbar, sondern für jegliche andere Industrieanlagen,
die eine Kohlefeuerung aufweisen und/oder Rauchgase hoher Temperatur benötigen.