DE1220961B

DE1220961B - Melting chamber firing

Info

Publication number: DE1220961B
Application number: DEST10478A
Authority: DE
Inventors: Josef Hoenig; Otto Knapp
Original assignee: L&C Steinmueller GmbH
Current assignee: Hitachi Zosen Inova Steinmueller GmbH
Priority date: 1955-10-27
Filing date: 1955-10-27
Publication date: 1966-07-14

Description

Schmelzkammerfeuerung Die Erfindung bezieht sich auf eine Schmelzkammerfeuerung mit lotrechter, zylindrischer Brennkammer, aus welcher die Schlacke unten durch eine zentrale öffnung abfließt und die Rauchgase nach oben in eine oberhalb der Schmelzkammer angeordnete Strahlungskammer entweichen, wobei um diese Schmelzkammer eine oder mehrere Vorkammern angeordnet sind, in die das Brennstaub-Luft-Gemisch tangential eingeblasen wird.Melting Chamber Firing The invention relates to a melting chamber firing with vertical, cylindrical combustion chamber, from which the slag flows through below a central opening drains off and the flue gases up into one above the Melting chamber arranged radiation chamber escape, with this melting chamber one or more pre-chambers are arranged in which the fuel dust-air mixture is blown in tangentially.

Es sind Schmelzkammerfeuerungen bekannt, bei welchen sich an eine mit lotrechter Achse angeordnete Wirbelschmelzkammer nach oben unmittelbar ein Strahlungszug anschließt. Bei diesen Schmelzkammerfeuerungen wird das Brennstoff-Luft-Gemisch am äußeren Mantel der zylindrischen Schmelzkammer tangential zugeführt. Die Schlacke wird durch eine im Boden vorgesehene Schlackenabflußöffnung abgezogen, während die Rauchgase nach oben in die Strahlungskammer durch eine zentral angeordnete Abzugsöffnung entweichen. Um einen von oben nach unten sich ausdehnenden Flammenwirbel zu erhalten, ist die Decke der Schmelzkammer etwas eingezogen, so daß das brennende Gemisch, das durch die Fliehkraft an die Außenwand der Schmelzkammer gedrückt wird, nicht unmittelbar nach oben abströmt, sondern zunächst von oben nach unten wandert.There are melting chamber firing known in which a with a vertical axis arranged vortex melting chamber upwards immediately a radiation train connects. In these melting chamber firings, the fuel-air mixture tangentially fed to the outer shell of the cylindrical melting chamber. The slag is drawn off through a slag drainage opening provided in the bottom, while the Flue gases up into the radiation chamber through a centrally located exhaust opening escape. To get a vortex of flame expanding from top to bottom, the ceiling of the melting chamber is slightly drawn in so that the burning mixture, which is pressed against the outer wall of the melting chamber by centrifugal force, not flows directly upwards, but first migrates from top to bottom.

Um die Fortbewegung des Wirbels von oben nach unten zu unterstützen, wurde auch schon vorgeschlagen, an der Austrittsöffnung für die Rauchgase einen Kragen vorzusehen, der sich so weit nach unten erstreckt, daß die Eintrittsöffnungen abgedeckt werden. Diese Ausführungsform erzwingt zwar eine Abwärtsbewegung des Flammenwirbels von oben nach unten; sie hat jedoch immer noch den Nachteil, daß der Übertritt in den inneren Brennraum ungeregelt erfolgt, so daß für die Aufwärtsströmung der Rauchgase im inneren Brennraum eine Wirbelbewegung nicht gesichert ist. Hinzu kommt, daß bei großen Leistungen die vorgesehene Strömung auch im Außenzylinder nur mit hohen Pressungen, d. h. mit großem Energieaufwand, zu verwirklichen ist.To help the vortex move from top to bottom, it has also already been suggested that a Provide collar that extends so far down that the inlet openings to be covered. This embodiment forces a downward movement of the vortex of flame top down; However, it still has the disadvantage that the transfer to the inner combustion chamber takes place unregulated, so that for the upward flow of the flue gases a vortex movement is not ensured in the inner combustion chamber. In addition, at high performance the intended flow in the outer cylinder only with high pressures, d. H. with great expenditure of energy.

Bei einer weiteren Ausführungsform treten die Verbrennungsgase aus einer als Hohlzylinder ausgebildeten Brennkammer durch tangentiale Öffnungen in die innere zylindrische Brennkammer über, von wo aus sie nach oben abströmen, während die Schlacke durch eine zentrale Schlackenabflußöffnung im Boden abfließen kann. Da sich diese Öffnungen jedoch nicht über die ganze Höhe der äußeren Ringkammer erstrecken, ist auch bei dieser Ausführungsform der Übertritt der Feuergase aus der Ringkammer in die Brennkammer mit einem verhältnismäßig hohen Energieverlust verbunden.In a further embodiment, the combustion gases emerge a combustion chamber designed as a hollow cylinder through tangential openings in the inner cylindrical combustion chamber over, from where they flow upwards while the slag can drain through a central slag drainage opening in the bottom. Since these openings are not over the entire height of the outer annular chamber extend, the passage of the fire gases is also in this embodiment the annular chamber into the combustion chamber with a relatively high energy loss tied together.

Durch die Erfindung soll diesen Nachteilen abgeholfen und in der inneren Brennkammer eine starke Wirbelbewegung, die sich über die ganze Höhe dieser Kammer erstreckt, hervorgerufen werden, so daß gerade dort, wo die Schlackenteilchen in eine schmelzflüssige Form übergeführt sind, ihre Ausscheidung sichergestellt ist.The invention is intended to remedy these disadvantages and in the internal Combustion chamber a strong vortex movement that extends over the entire height of this chamber extends, so that just where the slag particles in a molten form are transferred, their excretion is ensured.

Nach der Erfindung werden bei einer Schmelzkammerfeuerung mit lotrechter, zylindrischer Brennkammer, aus welcher die Schlacke unten durch eine zentrale Öffnung abfließt, und die Rauchgase nach oben in eine außerhalb der Schmelzkammer angeordnete Strahlungskammer entweichen, um die zylindrische Brennkammer mehrere Vorkammern angeordnet, in welche das Brennstaub-Luft-Gemisch tangential eingeblasen wird. Diese Vorkammern umhüllen jeweils ein ihrer Zahl entsprechendes Teilstück des Umfangs der Brennkammer und sind an ihren vorderen Enden geschlossen, an ihren hinteren Enden durch einen über die ganze Höhe der Vorkammer reichenden, achsparallelen Schlitz mit der Brennkammer verbunden, und zwar in der Weise, daß die Außenwand jeder Vorkammer allmählich in die Außenwand der Brennkammer übergeführt ist, so daß die Rauchgase tangential aus der Vorkammer in die Brennkammer übergeleitet werden.According to the invention, in a melting chamber firing with vertical, cylindrical combustion chamber, from which the slag comes through a central opening at the bottom flows away, and the flue gases upwards into an outside of the melting chamber arranged Radiation chamber escape to the cylindrical combustion chamber several pre-chambers arranged, into which the fuel dust-air mixture is blown tangentially. These Pre-chambers each envelop a portion of the circumference corresponding to their number the combustion chamber and are closed at their front ends, at their rear ends Ends through an axially parallel slot that extends over the entire height of the antechamber connected to the combustion chamber in such a way that the outer wall of each antechamber is gradually transferred into the outer wall of the combustion chamber, so that the flue gases be transferred tangentially from the antechamber into the combustion chamber.

Durch die beschriebene Ausführungsform wird erreicht, daß die Feuergase nach Durchströmen der Vorkammern ohne Richtungsänderung tangential in den Innenzylinder eintreten und dort einen kräftigen Flammenwirbel erzeugen, dessen Rauchgase nach oben abziehen. Dadurch wird der Verbrennungsweg der Brennstoffteilchen verlängert, und es werden auch bei großen Außendurchmessern ein günstiger Ausbrand und eine gute Abscheidung der Schlackenteilchen erzielt. Die Eintrittsöffnungen für das Brennstoff-Luft-Gemisch und die Verbrennungsluft wird man im allgemeinen an den Anfang jeder Vorkammer setzen. Es besteht jedoch die Möglichkeit, über den Umfang, d. h. den Flammenweg verteilt, noch mehrere'Eintrittsöffnungen anzuordnen, die entweder nur für die Zufuhr weiterer Verbrennungsluft oder auch für weitere Brennstoffzufuhr eingerichtet sein können. Im letzten Falle kann durch Absperren oder Zuschalten einzelner dieser zusätzlichen Brennstoffzufuhren die Gesamtleistung geregelt werden, ohne eine ungleichmäßige Beaufschlagung des Strahlungskammerteiles zur Folge zu haben.The embodiment described ensures that the fire gases after flowing through the antechamber without changing direction tangentially into the inner cylinder enter and there generate a powerful vortex of flame, the smoke gases of which after pull off the top. This extends the combustion path of the fuel particles, and even with large outside diameters, a favorable burnout and a good separation of the slag particles achieved. The inlets for the fuel-air mixture and the combustion air, one will in general at the beginning of each antechamber. However, it is possible to use the Scope, d. H. distributed along the path of the flame, several more inlet openings to be arranged, either only for the supply of more combustion air or for more Fuel supply can be set up. In the latter case, it can be shut off or switching on some of these additional fuel supplies the total output can be regulated without uneven loading of the radiation chamber part to have a consequence.

In den Abbildungen sind verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.Various exemplary embodiments of the invention are shown in the figures shown.

A b b.1 und 2 zeigen den Erfindungsgegenstand mit nur einer Vorkammer, -A b b. 3 und 4 stellen eine Ausführung mit zwei Vorkammern dar.A b b.1 and 2 show the subject matter of the invention with only one antechamber, -A b b. 3 and 4 represent an embodiment with two antechambers.

Eine zylindrische Brennkammer 1 mit lotrechter Achse, welche am unteren Ende eine Schlackenabflußöffnung 2 und am oberen Ende die Austrittsöffnung 3 für den Übertritt der Rauchgase in den Strahlungszug 4 aufweist, ist von einer oder mehreren Vorkammern 5 und 6 umschlossen, die in der Außenwand tangentiale Düsen 7 für die Zufuhr des Brennstoffes und der Verbrennungsluft haben und mit der inneren zylindrischen Brennkammer 1 durch mindestens je einen aus dem Innenzylinder tangential ausgesparten Schlitz 8 in Verbindung stehen. Die Eintrittsöffnungen 7 für das Brennstoff-Luft-Gemisch sowie für die Verbrennungsluft können an mehreren Stellen des Umfanges angeordnet sein. Die übertrittsöffnung 8 zwischen den Vorkammern und der inneren Brennkammer erstreckt sich über die ganze Höhe der Vorkammer. In der Austrittsöffnung 3 für die Rauchgase ist der innere Brennraum 1 eingezogen. Der Querschnitt der Vorkammern bleibt im wesentlichen konstant und wird erst vom Beginn der Übertrittsöffnung nach dem Innenzylinder stetig verkleinert. In den A b b. 1 bis 4 wird gezeigt, daß der innere Brennraum 1 sich nicht bis zum Boden des durch die Vorkammern gebildeten äußeren Brennraumes 9 erstreckt, so daß eine ringförmige Durchflußöffnung 10 für die Schlacke frei bleibt.A cylindrical combustion chamber 1 with a vertical axis, which at the lower end has a slag discharge opening 2 and at the upper end the outlet opening 3 for the passage of the flue gases into the radiation flue 4, is enclosed by one or more antechambers 5 and 6, the nozzles tangential in the outer wall 7 for the supply of the fuel and the combustion air and are connected to the inner cylindrical combustion chamber 1 through at least one slot 8 each tangentially recessed from the inner cylinder. The inlet openings 7 for the fuel-air mixture and for the combustion air can be arranged at several points on the circumference. The transfer opening 8 between the antechamber and the inner combustion chamber extends over the entire height of the antechamber. The inner combustion chamber 1 is drawn into the outlet opening 3 for the flue gases. The cross section of the antechamber remains essentially constant and is only gradually reduced in size from the beginning of the transfer opening after the inner cylinder. In the A b b. 1 to 4 it is shown that the inner combustion chamber 1 does not extend to the bottom of the outer combustion chamber 9 formed by the antechambers, so that an annular flow opening 10 remains free for the slag.

Claims

Claims: 1. Melting chamber firing with vertical, cylindrical Combustion chamber, from which the slag flows down through a central opening and the flue gases upwards into a radiation chamber arranged above the melting chamber escape, as well as with one or more arranged around the combustion chamber Pre-chambers into which the fuel dust-air mixture is blown tangentially, d a -characterized in that the antechambers (5, 6) each have a corresponding number Envelop part of the circumference of the combustion chamber (1) and at its front ends closed, at their rear ends over the entire height of the antechamber extending axially parallel slot (8) connected to the combustion chamber (1) in this way are that the outer wall of each prechamber (5, 6) gradually into the outer wall of the combustion chamber (1) is transferred to the flue gases tangentially from the antechamber into the combustion chamber to transfer.

2. Melting chamber furnace according to claim 1, characterized in that that the combustion chamber (1) is drawn in at the outlet opening (3) for the flue gases is.

3. Melting chamber firing according to claims 1 and 2, characterized in that that the vertical cross-section of the antechambers (5, 6) remains essentially constant and only from the beginning of the transfer slot to the combustion chamber (1) steadily scaled down.

4. Melting chamber furnace according to claims 1 to 3, characterized in that that the cylindrical wall of the combustion chamber (1) does not extend to the bottom of the through the antechambers (5, 6) formed outer combustion chamber extends so that an annular The flow opening (10) remains free for the slag.

5. Melting chamber firing after claims 1 to 4, characterized in that the ceiling of the antechamber (5, 6) is helical, the nozzles for the entry of the fuel and the combustion air are arranged at the upper end of the antechambers (5, 6). In Documents considered: German Patent Specifications No. 914 095, 920 203; French patents nos. 1066 309, 1076 669. Earlier contemplated Patents: German Patent No. 1026 911 ..