DE1102333B - Verfahren zum Verbrennen eines festen, koernigen, aschearmen Brennstoffes in einer Zyklonfeuerung - Google Patents

Description

• Verfahren zum Verbrennen eines festen, körnigen, aschearmen Brennstoffes in einer Zyklonfeuerung Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbrennen eines festen, körnigen Brennstoffes, der nur geringe Aschenmengen enthält oder dessen Asche schwer schmelzbar ist, in einer Zyklonfeuerung unter Zugabe eines unverbrennlichen Stoffes, welcher bei Betriebstemperatur der Muffel flüssig ist, und besteht darin, daß ein Teil der aus der Feuerung abfließenden Schlacke, gegebenenfalls nach Kühlung und Körnung, dem in die Muffel einzuführenden unverbrennlichen Stoffe beigemischt wird.
• Es gibt natürliche und künstlich erzeugte feste Brennstoffe, welche nur einen geringen Aschegehalt haben oder deren Asche auch bei den in einer Zyklonfeuerung üblichen Temperaturen nicht flüssig ist. Zu ihnen gehören manche Harthölzer sowie Rückstände der Erdölverarbeitung, gewöhnlich als Petroleumkoks bezeichnet. Dieser Protroleumkoks kann in dieser Beziehung als der ungeeignetste Brennstoff bezeichnet werden, denn er enthält nur etwa 1 % Asche, fällt in einer Körnung an, die zu klein ist, um ihn auf Rostfeuerungen zu verbrennen, und zu grob, um ihn wie Brennstaub in der Schwebe zu verbrennen. Dazu ist dieser Petroleumkoks so hart, daß eine Mahlung kaum wirtschaftlich sein würde, und hat einen Gehalt an flüchtigen Bestandteilen von nur 1 bis 7n/o, wodurch seine Zündtemperatur sehr hoch liegt. Dieser Protroleumkoks fällt jedoch als Nebenprodukt in so großen Mengen an, daß seine wirtschaftliche Verwendung notwendig ist. Deshalb ist das nachstehend beschriebene Verfahren zuerst für die Verbrennung dieses Brennstoffes angewandt worden und die Betriebsweise der an sich bekannten Zyklonfeuerung ist diesen Notwendigkeiten angepaßt worden.
• Die Zyklonfeuerung ist für die Verbrennung eines solchen Brennstoffes besonders geeignet, weil der körnige Brennstoff von dem flüssigen Schlackenbelag der Wände festgehalten wird, bis er verbrannt ist, ohne daß die schnelle Verbrennung der gasförmigen Bestandteile behindert wird. Wenn jedoch der feste Brennstoff keine Asche enthält oder seine Asche bei der Feuerraumtemperatur nicht flüssig wird, kann der Brennstoff von den Feuerraumwänden nicht festgehalten werden. Auch würde der harte Koks die feuerfeste Schutzschicht der Wände rasch abschmirgeln und dann die Wände der Kühlrohre selbst angreifen. Ähnlich ist es, wenn der Brennstoff einen für feste Brennstoffe ungewöhnlich kleinen Gehalt an Asche hat, wie der lo/oige Aschegehalt des Petroleumkokses.
• Es ist bekannt, mit dem Brennstaub einen unverbrennbaren Stoff, ein sogenanntes Flußmittel, in die Muffel einzuführen, der bei Betriebstemperatur flüssig ist. Er wird am besten in körniger Form in die Muffel eingeführt, und zwar so, daß er von den Luftströmen mitgenommen und von der Fliehkraft an die Zylinderwand gedrängt wird, wobei er zunächst möglichst weit vom Feuergas-Austritt und vom Abflußloch der Schlacke entfernt sein soll. Dieser flüssige oder flüssig werdende Stoff wird die Wirkung der Schlacke ersetzen und den körnigen Petroleumkoks an den Wänden festhalten.
• Es sind nur wenige Stoffe, welche bei der Betriebstemperatur der Muffel die gewünschten Eigenschaften aufweisen, denn der Stoff darf dabei weder dünnflüssig noch teigig sein, er muß etwas klebrig sein und schwerer als Koks, damit er diesen nicht umhüllt. Ein geeigneter Stoff wären die Schlacken der meisten festen Brennstoffe, doch wäre es notwendig, für sie besondere Behälter, Zuteiler und Förderer aufzustellen. Wenn der Brennstoff durch eigene Wärmeentwicklung nicht fähig ist, die Zündtemperatur oder die für die Schlackenschmelzung erforderliche Feuerraumtemperatur aufrechtzuerhalten, wird man gezwungen sein, einen Hilfsbrennstoff mit zu verbrennen, wie Gas oder ö1. Man kann ihm dann den unverbrennlichen Stoff beimischen.
• Der Antransport des unverbrennlichen Stoffes verursacht, ebenso wie der Abtransport der Schlacke, beträchtliche Kosten. Es wird deshalb ein Teil der abfließenden Schlacke gemäß der Erfindung in die Muffel zurückgeführt. Zwecks leichterer Förderung kann sie zunächst gekühlt und gekörnt werden. Ein hundertprozentiger Kreislauf der Schlacke ist nicht möglich, einerseits, weil Bestandteile der Schlacke gasförmig abziehen, andererseits aber, weil dadurch eine dauernde Anreicherung der Ursprungsschlacke eintreten würde, wodurch bei schwer oder nicht schmelzbarer Schlacke allmählich ein Zustand eintreten würde, der dem zu vermeidenden ähnelt. Außerdem muß, um einen Gleichgewichtszustand zu erreichen, nach erfolgter Verstärkung der Schlackenschicht dauernd so viel Schlacke abgeführt werden als unbrennbarer Hilfsstoff zugeführt wird. Der unbrennbare Hilfsstoff kann, wenn er nicht in Form von Asche an einen Brennstoff gebunden ist, dauernd oder absatzweise, allein, mit Luft, oder gemischt mit einem Brennstoff, in die Muffel eingeführt werden.
• Eine zur Ausführung des Verfahrens geeignete Einrichtung ist in Abb. 1 im Symmetrieschnitt, in Abb. 2 im Querschnitt senkrecht zur Muffelachse dargestellt.
• Die Feuerung hat die bekannte Form der Zyklonfeuerung, bestehend aus der feuerfesten Muffel 1, einem Nachbrennraum 2 und einem Strahlungsraum 3. Die Wände dieser Räume werden von Verdampferrohren 4 des befeuerten Dampferzeugers gebildet, welche in bekannter Weise feuerseitig mit angeschweißten Stiften versehen und mit einer Lage feuerfester Masse 5 abgedeckt sind, während die Rohre nach außen von einer Isolierschicht 6 und einer gasdichten Blechabdeckung 7 umgeben sind. Die Muffel ist mit einer kegeligen Stirnfläche versehen, an welche eine spiralige Lufteinführung 9 anschließt. Das andere Stirnende der Muffel ist kegelstumpfförmig eingestülpt zur Bildung der Feuergas-Austrittsdüse 10. Die flüssige Schlacke gelangt durch die Öffnung 11 in den Nachbrennraum 2 und fließt aus diesem durch die Bodenöffnung 12 und den Schacht 13 unter Luftabschluß in den Wasserbehälter 14. Das durch die Verbrennung des Brennstoffes in der Muffel entstandene Feuergas strömt durch die Düse 10 und den Nachbrennraum 2 zwischen den Rohren des Schlackenfangrostes 15 hindurch in den Strahlungsraum 3 und aus diesem in die nicht dargestellten Berührungszüge des Dampferzeugers.
• Durch die Leitung 16 wird Verbrennungsluft den am Muffelmantel angeordneten Düsen 17 annähernd tangential zugeführt. In diesen Luftstrom wird der aschearme feste Brennstoff eingeführt, und zwar aus einem Bunker 18 mittels des Zuteilers 19 und der Zellenradschleuse 20. Weiter wird der Muffel Zweitluft tangential zugeführt aus einer einfachen oder über die Muffellänge unterteilten Düse 21. Ein dritter Luftstrom tritt durch die Rohrleitung 22 und die Spiraldüse 9 mit gleichgerichtetem Drall wie die Tangentialluft in die Muffel ein.
• Diese Luftzuführung wird benutzt, um den Hilfsstoff der Muffel zuzuführen, der aus dem Vorratsbehälter 23 mit Hilfe eines Zuteilers 24 und einer Zellenradschleuse 25 in das Rohr 26 eingeworfen wird, welches in das Luftrohr 22 mündet. Soll als Hilfsstoff Schlacke der Feuerung selbst benutzt werden, so wird nach Bedarf ein Teil der in dem Behälter 14 anfallenden gekörnten Schlacke mittels einer Förderschnecke 27 abgezogen und in den Trichter 28 eingeworfen, aus dem sie in das Luftförderrohr 29 einfällt, das über dem Behälter 23 ausmündet. Durch das Rohr 30 und den Brenner 31 kann der Muffel gegebenenfalls Öl oder Brenngas zugeleitet werden zur Aufrechterhaltung der erforderlichen Temperaturen in der Muffel.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zum Verbrennen eines festen, körnigen Brennstoffes, der nur geringe Aschenmengen enthält oder dessenAsche schwer schmelzbar ist, in einer Zyklonfeuerung unter Zugabe eines unverbrennlichen Stoffes, welcher bei Betriebstemperatur -der Muffel flüssig ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus der Feuerung abfließenden Schlacke, gegebenenfalls nach Kühlung und Körnung, dem in die Muffel einzuführenden unverbrennlichen Stoffe beigemischt wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unverbrennliche Stoff gemeinsam mit einem Hilfsbrennstoff in die Muffel eingeführt wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der unverbrennliche Stoff möglichst weit von dem Feuergas-Austritt entfernt in die Muffel eingeführt wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Schweizerische Patentschrift Nr. 99 928.